НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ




01.02.2015

Энергетический сборщик преобразует в электричество колебания железнодорожных путей

Стук колес поезда по стыкам рельс воспет поэтами. Характерный перестук, толчки и болтанка считается непременным атрибутом путешествий по железной дороге. Не будем спорить, можно ли обойтись в принципе без этих железнодорожных дополнений, но задумаемся, что представляют все эти артефакты по сути? Все просто. Колебания рельс и вагонов не что иное, как побочные формы механического движения, на которые тратится полезная энергия, сообщает Gizmag.

Энергетический сборщик преобразует в электричество колебания железнодорожных путей
Энергетический сборщик преобразует в электричество колебания железнодорожных путей

Если нельзя от них избавиться, то, может быть, удастся получить пользу? Как следует из результатов работы ученых из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни Брук, это вполне посильная задача. Исследователями разработано и запатентовано устройство, способное преобразовывать колебания железнодорожных рельсов в электрическую энергию.

Двигаясь по рельсам, колеса состава давят на них и вызывают вертикальные колебательные перемещения. Ученые создали энергетический сборщик, который, используя нерегулярное движение рельс, способен генерировать достаточно энергии для работы железнодорожного оборудования, такого как переключатели стрелок, системы контроля и световой индикации.

Подобные устройства эффективны для сбора энергии в случае регулярного однонаправленного движения, в то время как рельсы колеблются вверх и вниз. Сборщик, разработанный коллективом исследователей Университета Стоуни Брук, способен преобразовывать колебательные вибрации железнодорожного пути в регулируемое однонаправленное вращательное движение, подобно тому, как выпрямитель делает из переменного тока постоянный. В списке авторов изобретения профессор кафедры механики Лэй Цзо (Lei Zuo), аспиранты Гопинат Редди Пенамали (Gopinath Reddy Penamalli), Тэн Лин (Teng Lin) и Джон Ван (John Wang).

Энергетический сборщик преобразует в электричество колебания железнодорожных путей
Энергетический сборщик преобразует в электричество колебания железнодорожных путей

«У США самые протяженные железнодорожные пути в мире, около 140700 миль, которые часто развернуты в отдаленных районах», - говорит профессор Цзо. «Очень важно, но и очень дорого обеспечивать питанием отдаленную электрическую инфраструктуру, такую как сигнальные огни, стрелки и датчики контроля. Наше изобретение может получить 200 Ватт электрической энергии от перемещений железнодорожного пути и питать периферийные электрические устройства».

По словам профессора Цзо, их технология устраняет основную проблему вибрации, преобразуя ее в однонаправленное вращение, что определяет высокую надежность и эффективность сборщика энергии. Маховик, используемый в устройстве, обеспечивает относительно постоянную скорость вращения, снижая механические нагрузки и способствуя повышению надежности. Стендовые испытания прототипа, проведенные учеными, выявили, что КПД преобразования энергии составляет от 55 до 72%.

Профессор Лэй Цзо считает, что внедрение их изобретения может сэкономить десятки миллионов долларов, расходуемых на питание периферийных станционных устройств, и одновременно снизить выбросы углекислого газа на 3000 тонн ежегодно.

Изобретение ученых из Стоуни Брук отмечено наградой «Лучшее устройство для сборки энергии» на 3-й конференции Сбор энергии и беспроводные сенсорные сети (Energy Harvesting and Wireless Sensor Networks USA).

Алексей Норкин


Источники:

  1. facepla.net




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://railway-transport.ru/ "Railway-Transport.ru: Железнодорожный транспорт"