Энергия рельсов будет питать семафоры на нерегулируемых переездах
Как правило, хорошие идеи появляются вдруг и в самых неожиданных местах. Лэй Цзо (Lei Zuo) осенило, когда он ехал в поезде и смотрел в окно, сообщает Txchnologist. Поезд мчался по сельской местности, когда Цзо заметил нерегулируемый железнодорожный переезд.
Цзо подумал о водителях, которые подвергаются опасности, подъезжая к такому переезду, в то время как к нему на всей скорости приближается поезд. Вдруг у Цзо появилась мысль о вибрациях колес, которые отражают рельсы. А что, если получить энергию, используя такие вибрации? «С ее помощью можно было бы управлять сигнальной системой переезда», - подумал профессор факультета машиностроения университета Стоуни-Брук (США).
Он разработал механический выпрямитель - прибор, который крепится к рельсу и преобразовывает энергию, получаемую от проходящего поезда. Вибрации не постоянного характера, возникающие во время движения поезда, преобразуются с помощью устройства в постоянные и однонаправленные . С помощью двигателя постоянного тока вырабатывается количество энергии, достаточное для управления семафором и переездным шлагбаумом.
«В похожих на этот проектах разработчики использовали дорогие и ненужные для переработки энергии материалы», - говорит ученый. «Вы, конечно, сможете получить энергию, достаточную, чтобы сработали датчики, но не световые сигналы. В этом случае необходимо добавить мощности».
Прибор, разработанный его командой ученых, намного лучше вырабатывает энергию, достигая КПД выше 70%.
Прибор способен вырабатывать мощность до 200 ватт, в зависимости от количества преобразованных колебаний, которые, в свою очередь, зависят от веса поезда. Батарея аккумулирует мощность по мере необходимости. «Я рассчитываю на то, что выпрямитель и накопитель найдут применение в различных целях - световые сигналы, шлакоуловитель, путевая стрелка, датчики слежения. Если потребуется, можно установить несколько приборов, чтобы увеличить заряд мощности», - говорит Цзо.
Установка прибора, по расчетам ученого, только в одном Нью-Йорке позволит сэкономить на железных дорогах средств более, чем на 10 миллионов долларов. Ещё одно преимущество – снижение выбросов углекислого газа до трех тысяч тонн в год на территории одного штата за счет сокращения производства энергии и распределения мощности.
Протяженность железных дорог в США составляет более 225297.7 километров. Если установить прибор Цзо, можно ожидать значительной экономии энергии и сокращения вредных выбросов.
Группа разработчиков из Стоуни-Брука продолжает работать над устройством, поглощающим толчки и удары. Амортизатор предполагается установить между ходовой частью и корпусом вагона, что позволило бы генерировать энергию, необходимую поезду. Прибор, преобразую энергию колебательных движений состава, производит энергию до 400 ватт.
Анжелика Соколова nauka21vek.ru