Comments 27
Железная дорога: работает. масштабируется. детские болячки решены. есть куда развиваться.
Лотковая дорога: сплошная детская болячка.
Вот потому и свернули. Проект забавный, в принципе работоспособный.. Но особых преимуществ перед уже существующей железной дорогой нет.
Для шарапоезда напрашивается оптимизация — давайте сделаем лоток не сплошным, а с большой продольной прорезью для экономии материала пути. Продолжая оптимизацию приходим к железнодорожному пути с коническими колёсами, описанными в начале.
Остроумно.
Но на самом деле этот шаропоезд как колёсная пара, только вывернутая наоборот. На ж.д. при смещении вправо диаметр правого круга качения растёт, так как рельс смещается ближе к гребню, а левого уменьшается, и возникает возвращающая сила и устойчивое движение.
У шара при качении по жёлобу всё наоборот: если шар смещается вправо, то с правым бортом шар начинает контактировать по кругу с малым диаметром, возникает проскальзывание вперёд, сила трения тянет назад, возникает момент, разворачивающий этот шар в сторону правого борта ещё больше. То есть генерируется мощные неустойчивые возмущения, а в жёлобе шар может остаться только под действием силы тяжести.
От этого и возникает такая болтанка, и неизбежен очень большой износ колёс и путевой структуры.
Вообще, все системы с бортами выше расположения МОВ в принципе неустойчивы и потенциально чрезвычайно опасны. Именно поэтому гребни на ж.д. располагаются на колесе, а не на рельсе, и внутри колеи, а не снаружи.
Маловероятно, чтобы Чаплыгин не знал механику или даже скорее элементарную геометрию на уровне начальной школы (что для путейца-шпалобоя вполне возможно), скорее всего этот рабочий-изобретатель имел могущественных покровителей в партии, а культ коммунизма как царства, в котором творческие порывы рабочих масс, посрамляя капитал и гнилую интеллигенцию, строят светлое будущее, вообще в принципе исключал малейшую критику проекта каким-то выкормышем царизма и гнилым интеллигентишкой Чаплыгиным, особенно после слов вождя про говно нации.
Спасая свою жизнь, Чаплыгин вынужден был одобрить этот вопиюще безграмотный и нежизнеспособный проект.
Вижу только проект ради проекта, одни плюсы и ни одного разбора минусов.
1. Очевидное, колесо поезда и так имеет конструкцию моноколеса, только в виде штанги, левая и правая часть соединены и двигаются зависимо.
2. Цель проекта - уменьшить качание, но проектные модели так и качает из стороны в сторону.
3. Размер колеса, очень сложно уменьшить подвеской ход такого колеса из-за неровности, меньшее колесо, но с большей подвеской справится лучше.
4. Материал колеса - резина
4.1 Что с износом резина - цемент?
4.2. Что с деформацией резины в простое?
4.3. Что с грузоподъёмностью у резины?
5. Покрытие трассы - цемент
5.1 Что с грузоподъёмностью у цеменета?
5.2 Почему экономия в металле? Ведь проект явно подразумевает армирование.
5.3 На сколько армирование проще исполнить, чем выкатить прокаткой рельсу?
5.4 Как цементный путь будет справляться с деформацией почвы под воздействием температур.
5.5 Верхний слой цемента, как избежать отслоения, под воздействием ударной нагрузки от колёс.
6. Логистика
6.1 На сколько больше пассажиров оно может вести? Если не может, то будет ли это дешевле пассажиру или комфортнее? Я вижу, что нет движения между вагонами, а значит нет вагона ресторана, дальнее следование исключено.
6.2 Что с грузо-перевозками?
6.3 Какова коммутационная способность пересечения путей, иными словами как часто путь сможет переключаться, чтобы пустить на другую ветку
7. Обслуживание
7.1 Обслуживание механизмов поезда, на сколько легко сменить колесо и детали подвески?
7.2 На сколько прочные и огромные должны быть узлы, чтобы передавать мощность от двигателя к колесу, имеющего огромную массу.
7.3 Как часто менять покрытие? И насколько оперативно его можно сменить? Я как понимаю поломка такого пути, ставит весь маршрут на паузу на очень длительное время.
Я просто расписал очевидные проблемы, этого проекта, которые мне видные при первом взгляде, думаю причины почему оно так и не было реализовано в полном размере очевидны.
В бедных странах жд путь - дёшев, легок в обслуживании и выполняет слишком много ролей.
В богатых пассажироперевозка уходит на электромагнитный монорельс - ультра быстр и вне конкуренции по комфорту.
5.4 Как цементный путь будет справляться с деформацией почвы под воздействием температур.
5.5 Верхний слой цемента, как избежать отслоения, под воздействием ударной нагрузки от колёс.
Бетонные дороги распространены во всем мире, поэтому эти сложности наверняка решаемы. По крайней мере, если колеса "шаропоезда" будут иметь резиновое покрытие
Я вижу, что нет движения между вагонами, а значит нет вагона ресторана, дальнее следование исключено.
Проходы можно сделать сбоку от колес в вагоне - по центру колесо, по бокам проходы.
7.3 Как часто менять покрытие? И насколько оперативно его можно сменить? Я как понимаю поломка такого пути, ставит весь маршрут на паузу на очень длительное время.
Скорее, наоборот. снизив скорость, можно преодолевать даже значительно разрушенный участок. С колесом диаметром в несколько метров такой поезд мог бы проехать даже по полностью разрушенному пути, если не будет препятствий (на низкой скорости, конечно)
Бетонные дороги до капитального ремонта живут десятки лет. А мелкий ремонт будет возможен той же асфальтовой смесью.
Скорее всего, шаропоезд будет потреблять больше энергии по сравнении с традиционным поездом за счет большего трения качения.. Возможно, даже значительно больше.
Как будто, поставить вагон на 4 "обычных" автомобильных колеса соответствующих размеров выглядит проще.
Судя по показаниям свидетелей, изобретатель легко отделался. Могли бы и расстрелять.
Скорее всего, шаропоезд будет потреблять больше энергии по сравнении с традиционным поездом за счет большего трения качения.. Возможно, даже значительно больше.
Возможно больше, но не факт. По сути этот набор элементов на дороге напоминает как если бы кто то решил придумать "идеальный автобан".
Тогда бы первым делом надо было придумать материал поверхности с наименьшим сопротивлением резиновому колесу(дерево либо бетон). Потом ограничить ширину колеса практически шириной самой дороги чтоб равномерно распределить нагрузку. Затем выбрать уклоны и боковые наклоны профиля дороги с учетом одного диаметра колеса. А сам диаметр выбрать из учета его скорости вращения зависимого от идеальных условий износа резины, который зависит от скорости соприкосновения резиновой части колеса с дорогой.
И все это дополнительно закрыть с обеих сторон дороги от бокового ветра, косого дождя, снега. А чтобы сам профиль дороги был максимальным по отношению к профилю шины сделать его полукруглым.
Ну и последнее - для снижения потерь от сопротивления качению сделать шину с максимально низким центром тяжести над пятном контакта, и гладкой + безвоздушной(чтобы воздух не нагревался меняя характеристики резины и размер шины, одновременно создавая возможность вибраций из-за полости между диском и контактной поверхностью шины).
Есть такое понятие "неподрессореная масса". Чем она больше у транспортного средства — тем хуже. Не буду расписывать подробности, в Википедии есть статья https://ru.wikipedia.org/wiki/Неподрессоренная_масса
Поддерживаю полностью. Совершенно экономически и технологически невыгодное решение.
Автор статьи хоть и вспоминает про снег, но не понимает всей картины, скажем так.
Лоток - это сборник снега и дождя (ага, здравствуй, аквапланирование). И если с предпосылками аквапланирования можно бороться, устраивая дренаж, но этот дренаж будет дополнительно изнашивать резину колеса и не будет работать в морозы и в весеннее таяние/намерзание.
Снег. Сравнивать с "традиционными" поездами? Если с невысокими намётами снега локомотив справляется стандартным своим "метельником", налипший/намёрзший снег с рельс локомотив просто выдавит колёсами, то как по снегу поедет шаропоезд? Он будет его трамбовать. Сто за чудо-снегоуборщик понадобится для чистки лотка?
А лоток - это снегосборник. И снег не наметает ровным слоем - его может наметать на боковую поверхность лотка, и довольно много. А если снег мокрый?
Да даже упомянутый шпурбус в наших щиротах зимой работать не будет.
Вот парадокс в том на эту критику я почему то вспоминаю соревнования скелетона и древние зимние традиции средневековья(ледовые поезда кажется назывались. Когда по льду рек ехали на санях друг за другом груженные сани потому что затраты энергии лошадей, и сопротивление движению было минимально).
А если серьезно опять же в наше время "липучек" и шипованной резины утрамбовка может даже на пользу пойти. Скорее проблема промежуточного состояния будет когда и не снег, и еще не вода.
Отлично, назад, в будущее! Только вы читали, прастити, не глазами. Что делать со снегом, который выведет лоток за пределы допустимых параметров?
Тоже что делают и сейчас пуская поезда с снегоотвалами. А если учесть что как я уже обращал внимание боковые части лотка это просто фикция, и не несут какой либо фундаментальной ценности. просто иногда их опускать чтоб снег сваливался по бокам. Можно еще тупо плавить снег сбрасывая воду(по проекту ШЭЛТ должен был иметь между стыками плит лотков водоотводные отверстия). Лед и смесь льда и прочих материалов реально может быть проблемой, но это и на обычных дорогах проблема. Опять же те кто принимали проект в 1934 году ясно писали - никаких технических проблем реализации проекта нет" т.е. даже тогда это не считали проблемой
Ни разу не видел, чтобы обычный снегопад приводил к каким-либо проблемам или использованию снегоочистителей. Они нужны, кяп, при экстремальных снегопадах, когда снега навалит метр. Обычные 5-10-15-20 см поезд не чувствует.
А здесь и 1 миллиметр проблема. Без антигололёдных реагентов никак, но они разъедают бетон.
По пункту 4.3 могу ответить: на Владивостокском контейнерном терминале видел подъёмные краны на пневматике (т.е. обычных колёсах с резиновыми шинами) грузоподъёмностью 100 тонн.
Извините, я пропустил, наверное, но если предположить, что такое колесо -- гироскоп, то при повороте его будет разворачивать из-за прецессии (и что-то мне подсказывает, что разворачивать будет "наружу" поворота), как предполагалось с этим обходится?
Очень интересный ролик перед передним колесом, используемый на "шпурбусе". Для городских автобусов было бы наверное неплохим решением, чтобы экономить резину передних колес. Изнашивается боковина, которой водители частенько касаются поребрика при подъезде к остановке. Из-за этого срок жизни переднего правого колеса может составлять 90-30...суток, в зависимости от времени года.
Но с другой стороны. конструкция рычага ролика весьма хлипкая, и явно предназначена только лишь для воздействия небольшими боковыми нагрузками, не "в лобовую". И судя по виду, рычаг тяжеленный, кило не меньше 60, что добавит к неподрессоренной массе колеса (100кг) слишком большую нагрузку на прочие детали подвески и поворотный шкворень в частности.
На фотках в статье показаны только старые автобусы, видимо сейчас шпурбусы не особо используются? Гуглить лень :)
А прочности у водоотводных лотков хватит? Мне что-то кажется, что после прохождения этакого "шаропоезда" от лотка черепки одни останутся. Он же не рассчитывался на то, что по нему кто-то будет ездить.
Если посмотреть в окно из поезда вдоль ж/д путей на подобные лотки по ним иногда можно заметить передвигающийся транспорт местных жителей. Я даже трехколесный груженный мотоцикл муравей когда то видел на широком водоотводном лотке. А так конечно дорабатывать надо - или ограничивать размер и грузоподъемность "шаропоезда" до функций роботов-доставщиков которые сейчас в городах еду развозят.
Напоминает историю про лужковский монорельс. Тот же распил, те же 300 км/ч, те же резиновые колёса, тот же позор, кринж, фейл и фейспалм.
Очевидно моторы горят из-за чудовищного сопротивления движению.
Очень странно, что мало кто на это обращает внимание. При качении шара с плотным прилеганием к жёлобу возникает проскальзывание, так как окружная скорость шара по внешнему диаметру одна, а у торцов близка к нулю. Поэтому одни области скользят в одну сторону, а другие в противоположную.
При неплотном прилегании неизбежна болтанка, так как при смещении вправо правый борт начинает контактировать с кругом меньшего диаметра, разворачивая колесо в сторону борта, и болтанка тоже потребляет дохрена энергии из-за непрерывного скольжения.
Далее. У автомобилей в шинах работает воздух. Воздух на сжатие и растяжение почти не теряет энергии, если колебания быстры, а при качении объём воздуха в шине вообще постоянен.
Но даже у автотранспорта из-за изгибов протектора и потерь энергии на это сопротивление качению в 10-100 раз больше, чем у поезда (на ж.д. сопротивление порядка 1/2000 от веса поезда).
Колёса у автомобиля податливы. Здесь для боковой жёсткости и стабилизации колёса цельнорезиновые. Но у резины огромный гистерезис потерь. Все 100% деформации нагрузки воспринимает не воздух, а резина. Собственно, резина - отличный амортизатор, почти всю энергию деформации она преобразует в тепло.
Поэтому сопротивление качению будет многократно больше, чем у автотранспорта: за счёт огромного проскальзывания из-за геометрии, мощных автоколебаний и огромного деформационного гистерезиса. Большое трение - кратно больший износ резины и сильный нагрев колёс (как у монорельса, у которого колёса горят на скорости выше 40 км/ч).
То есть весь проект от начала и до конца нежизнеспособен и элементарно безграмотен. Вероятно, у этого прожектёра были могущественные покровители, раз такое вообще могло испытываться.
Размышления о шаропоезде