общийкурс транспорта конспект. Классификация и общая характеристика технического оснащения
 Скачать 123.35 Kb.
|
|
46) Основные понятия специализированного и нетрадиционного вида транспорта. К специализированным видам транспорта следует отнести виды транспорта или разновидности традиционного вида транспорта, ориентированные на определенную номенклатуру грузов или особые условия перевозки. Часто употребляемое понятие "новые виды транспорта" является относительным, так как сроки реализации новых идей могут быть большими, поэтому правильнее термин "нетрадиционные виды транспорта", который принят и за рубежом. Основными признаками нетрадиционного вида транспорта следует считать двигатель, движитель и способ взаимодействия с опорной поверхностью. Появление нетрадиционных видов транспорта обусловлено двумя основными причинами: - во-первых, кризисным состоянием традиционных видов транспорта во многих странах, связанным, прежде всего, с экологией, недостатком скоростей сообщения, повышенными транспортными издержками, а также с недостаточной провозной способностью отдельных видов транспорта; - во-вторых, новыми возможностями, открытыми современным уровнем научно- технического прогресса в условиях растущих транспортных потребностей, связанных с ростом производства, населения, урбанизацией, туризмом, стремлением к экономии времени и др. Известно, что срок реализаций идеи летательного аппарата составил 500 лет, радио — 50 лет, телефона — 30 лет, телевидения — 12—14 лет, лазерного луча — 3 года. Поэтому можно считать, что в наш век научнотехнических разработок практически можно осуществить любой технический проект, но целесообразность реализации любой идеи, ее жизненность решает экономика и экологическая безвредность. Из имеющегося разнообразия нетрадиционных видов транспорта нужно отметить транспорт энергии, гидро- и пневмотранспорт, дирижабли, суда на подводных крыльях, на воздушной подушке и магнитном подвесе, электромобили, солнцемобили, монорельс, конвейерный и космический транспорт. 47) Высоковольтные линии передач. Транспорт электроэнергии является составной частью единой транспортной системы для специфического "груза" — электрической энергии. Линии электропередачи являются "подвижным составом" для передачи энергии. В дореволюционное время в России суммарная мощность электростанций составляла 1,1 млн. кВт, а годовая выработка электроэнергии — менее 2 млрд. кВтч. С 1920 г. начались работы по созданию Единой энергетической системы страны (план ГОЭЛРО), согласно которой решались вопросы концентрации выработки электроэнергии и развития сети линий электропередачи. В те годы уже ставился вопрос об увеличении пропускной способности и дальности электропередачи. Основными источниками электроэнергии были тепловые станции на угле и торфе, а также (особенно в послевоенное время) гидроэлектростанции. В 1960-х годах на линиях электропередачи максимальным было напряжение 400—500 кВ. Основное наращивание мощности электростанций началось с вводом атомных электростанций с напряжением 750 кВ и более. Фирмами США и Англии разрабатывается применение медных и алюминиевых кабелей глубокого охлаждения жидким азотом при напряжении до 500 кВ, что повышает пропускную способность в 10 раз по сравнению с обычным маслонаполненным кабелем. При охлаждении гелием (t = -268,8°С) металлические проводники становятся сверхпроводимыми, исчезает сопротивление, кабель не нагревается и ток передается без потерь. Производительность такой системы в 15 раз выше обычного подземного заложения. На сегодня создание таких систем сложно и капиталоемко. Магической формулой техники высоких и сверхвысоких напряжений станет формула гексафторида серы SF6-газа, теплоизоляционные характеристики которого в 2—3 раза выше, чем у воздуха (эксперименты Японии, США, Германии). Обострение экологических проблем не позволяет использовать подземные силовые кабели, так как при высокой концентрации энергии из-за неизбежных ее потерь почва нагревается до высыхания. Линии электропередачи напряжением 2250—2500 кВ заменяют перевозку 26— 80 млн. т угля в год и таким образом становятся способными конкурировать с железной дорогой на расстояниях 2000—4000 км. В России создана Единая энергетическая система с выходом на зарубежные страны. Наличие в нашей стране крупных ГЭС типа Красноярской, Саяно-Шушенской, Братской, Усть-Илимской и др., однако, не решает проблему нехватки электроэнергии даже в районах Сибири и Дальнего Востока. Несмотря на проблему экологии, основная часть электроэнергии во многих странах производится на атомных станциях, например, во Франции до 70% энергии дают атомные станции. В России работает более 10 крупных АЭС, дающих около 12% электроэнергии. Для повышения безопасности работы АЭС предлагается размещать их вдали от мест жительства людей, что увеличит расстояние передачи энергии. 48) Дирижабли и основные проблемы их развития. К. Э. Циолковский отмечал: "Не забывайте, что космос начинается в метре от Земли. А из всех космических аппаратов ближе всего к Земле, конечно, дирижабль". Управляемые дирижабли, созданные в 1900 г. Цеппелином, применялись в войне 1914—1918 годов Германией. Первый русский дирижабль создан в 1925 г. В нашей стране было построено 15 дирижаблей и разработано 10 новых проектов, однако в 1930-е годы эра дирижаблей закончилась из-за нерешенности целого ряда технических вопросов. Энергетический кризис 1970-х годов дал новый толчок к развитию дирижаблестроения. Сфера применения дирижаблей достаточно широка: - пассажирские перевозки на небольшие расстояния, - монтаж строительных конструкций, доставка грузов в труднодоступные для других видов транспорта районы, - патрулирование определенных территорий, - перевозка крупногабаритных тяжеловесных грузов, - туризм, -осмотр и снабжение морских нефтепромыслов, - фотогеодезия и магнитная съемка, спорт и др. Дирижабль может быть конкурентом другим видам транспорта. Проект пассажирского дирижабля на 192 чел. предполагает стоимость перелета, примерно равную стоимости проезда по железной дороге. Например, для геологии в труднодоступных местах, в частности Сибири и Дальнего Востока, создается возможность отказа от наземной техники, коэффициент использования которой к тому же крайне низок. Кроме того, от протаскивания волоком тягачами оборудования для буровых и других установок остается "мертвая" полоса земли шириной 50—70 м, растительный покров на которой восстанавливается лишь через 10—15 лет. Преимущества дирижаблей состоят в бесшумности и незначительной вибрации, экологической чистоте, экономичности, возможности вертикального взлета-посадки, независимости от погодных условий. Чем грузоподъемнее аэростатический летательный аппарат, тем ниже себестоимость перевозки на нем. В настоящее время эксплуатируются дирижабли грузоподъемностью 16—30 т (Россия, США, Япония и др.). Эксплуатируемый 24-тонный дирижабль при скорости 100—125 км/ч имеет дальность полета 2600 км. Для перевозки крупногабаритных тяжеловесных грузов в США существуют проекты дирижабля с вертикальной тягой несущих винтов (гелиостата) грузоподъемностью до 250 т при дальности полета 180 км. Основными проблемами развития дирижаблестроения являются: - создание гибридных конструкций — дирижабля с воздушным винтом, реактивным и другим типом двигателя, что особенно важно при взлете и посадке (английская фирма "Скайшип"); - широкое применение оптико-волоконной техники в комплексе с дублированными бортовыми ЭВМ для решения вопросов управления; - поиск и применение новых высокопрочных материалов для основных агрегатов дирижабля, в том числе композитных; - создание бортовых грузоподъемных механизмов; - борьба со статическим электричеством при эксплуатации; грозозащита; - антиобледенение; - проектирование оригинальных конструкций укрытия подвижного состава и др. Проект пассажирского дирижабля для перевозок между Нью-Йорком и Атлантик-Сити на трассе протяженностью 195 км предполагает получение 16,8 млн. дол. прибыли в год при обслуживании пассажиропотока в 168 тыс. чел. Подобные проекты имеются и в России. 49) Суда на воздушной подушке и на подводных крыльях. На внутреннем водном транспорте наряду с водоизмещающими используются суда на воздушной подушке и на подводных крыльях. Идея таких судов связана с тем, что сопротивление движению у водоизмещающих судов растет пропорционально кубу скорости, так как суда находятся в среде "воздух—вода" (плотность воды в 800 раз выше плотности воздуха). Отрыв корпуса судна от поверхности воды позволяет снизить сопротивление движению и добиться увеличения скорости без больших затрат энергии. В России эксплуатируется большое количество речных пассажирских судов на подводных крыльях типа "Метеор". Скорость пассажирского судна на подводных крыльях 60—100 км/ч. Принцип реактивной воздушной струи (воздушной подушки) был сформулирован К. Э. Циолковским. В 1912 г. во Франции был предложен принцип магнитного подвешивания (магнито-план). Оба указанных принципа начали реализовывать на многих видах транспорта с 1960-х годов (испытания поездов на магнитной подвеске в России начались в 1978 г.). Основным преимуществом таких транспортных систем является отсутствие трения между подвижным составом и путевым полотном, что позволяет резко повысить скорость, уменьшить необходимую тягу, а главное — эти системы экологически более чистые. Поэтому их разработки включены в государственную программу "Высокоскоростной экологически чистый транспорт для города, пригорода и междугородного сообщения". У магнитной подвески дополнительные преимущества: меньший удельный расход энергии (до 15 кВт/т против 30—50 кВт/т у воздушной подушки); низкий уровень шума (практически бесшумность); отсутствие пылеобразования и вибрации. В настоящее время высока стоимость изготовления постоянных магнитов (используются в основном хрупкие ферриты с защитным слоем; сила магнитного поля регулируется АСУ), что делает такую систему на 40% дороже системы "колесо-рельс". Недостатками воздушной подушки считают значительный шум (до 130 дБа); необходимость ровного полотна (особенно для автомобильного транспорта); дополнительные затраты мощности на создание воздушной подушки. Транспорт на воздушной подушке позволяет получать скорости 100—200 км/ч, а с турбореактивным двигателем — до 360 км/ч (максимальная скорость эксперимента — 422 км/ч). При использовании магнитной подвески добиваются скорости до 480 км/ч (опыт Японии) и большой плавности хода. Провозная способность поездов на воздушной подушке составляет 3 — 20 тыс. чел. в каждом направлении; при магнитной подвеске — до 30 тыс. чел./ч при скорости в городе 100—120 км/ч и 10 тыс. чел./ч при скорости в пригороде 150—180 км/ч. Для города и пригорода более перспективна магнитная подвеска. В наземных видах транспорта используется также вакуумное подвешивание к балке при перевозке пассажиров в городах. В городах применяют пассажирский транспорт с магнитной разгрузкой (переходная система от рельсового транспорта к системе магнитного подвешивания). Известны также системы типа Трансрапид, Трансурбан и др. (Германия, Франция) с провозной способностью до 12 тыс. чел./ч и максимальной скоростью 250 км/ч. На водном транспорте России широко используются суда на воздушной подушке на реках небольшой глубины (в частности, скеговые суда — с неполным отрывом от поверхности), а также суда амфибийного типа, которые могут перемещаться по земле и болотистой местности. В Архангельске эксплуатируются подвижные причалы на воздушной подушке грузоподъемностью 40 т. Суда на воздушной подушке Сормовского судостроительного завода охотно закупаются зарубежными фирмами. Сконструированное в России надводное транспортное средство на воздушной подушке — экраноплан ("летающее крыло") развивает скорость до 170 км/ч. Автомобили на воздушной подушке имеют ограниченное применение. Тем не менее, автомобилем будущего считается автомобиль на воздушной подушке с двумя реактивными двигателями (летательный аппарат). 50) Пневмопоезда и их сфера применения. История применения трубопроводного транспорта для перемещения грузов и пассажиров началась в 1840 г. ("атмосферические дороги" и "пневмопоезд"). Основные преимущества пневмопоезда в трубе — высокая скорость, обособленный путь, независимость от климатических условий, экологическая чистота и возможность полной автоматизации управления. Высокая первоначальная стоимость может быть отнесена к единственному недостатку. Сферой применения этого вида транспорта является перемещение "сухих" грузов (песка, гравия, щебня и др.), а также внутригородские пассажирские перевозки (проезд к аэропорту, зонам отдыха, городам-спутникам) на относительно небольшие расстояния. В проектах по пневмотранспорту используются три принципа: -пневмотранспорт; -пневмотранспорт с применением электротяги; -гравитационно-вакуумный. По первому принципу движение осуществляется силой сжатого воздуха (перед вагоном воздух откачивают, а затем сзади подается сжатый воздух, благодаря чему обеспечивается скорость 80 км/ч). Расстояния между станциями 0,5—2 км. При осуществлении второго принципа обеспечиваются скорости 150—200 км/ч. Он удобен в пригородных сообщениях. При гравитационно-вакуумном принципе поезд движется в трубе диаметром до 3 м в безвоздушном пространстве, а труба устанавливается под уклоном для обеспечения ускорения под действием силы тяжести. Патент на этот способ получен в США в 1969 г. Если применить в трубопроводном транспорте магнитную подвеску, то пассажирский экспресс от Москвы до Санкт-Петербурга проделает путь за 0,5 ч. В США спроектирована модель трубы с равномерно размещенными окнами, благодаря чему при скорости 72 км/ч пассажир видит пейзаж за окном. В России построено и используется несколько пневмотранспортных линий для транспортировки нерудных стройматериалов (песчано-гравийной смеси) на заводе ЖБИ. 51) Взаимодействие автомобильного с железнодорожным видом транспорта. Взаимодействие железнодорожного и автомобильного транспорта между собой всегда было и остается одной из важных задач логистики при обеспечении доставки грузов. Железные дороги и автомобильный транспорт взаимодействуют между собой по многим направлениям, что позволяет говорить о наличии смешанного вида перевозок. Именно поэтому, развитию данных видов транспорта, повышению эффективности их взаимодействия следует уделять должное внимание, как на государственном уровне, так и на частном. Кроме того, об эффективности данных видов перевозок нельзя говорить без эффективной работы транспортных узлов. 52) Взаимодействие автомобильного с морским видом транспорта. Грузы в морские порты поступают всеми видами транспорта. Существенно увеличилась по отправлению доля автомобильного транспорта - на 8,2 пункта. Это объясняется тем, что в условиях рынка появилось множество малых и средних предприятий, для которых автомобильный транспорт является наиболее удобным средством доставки товаров, несмотря на высокую стоимость перевозок. Как было отмечено, роль автомобильного транспорта в деятельности морских портов крайне важна. Автомобильный транспорт является основным видом транспорта, которым вывозятся грузы из портов (более 60% грузов по отправке). Проблема взаимодействия морских портов и автомобильных подходов особенно характерна для крупных портовых городов, таких как Санкт-Петербург, Новороссийск, Владивосток. Например, доля автомобильного транспорта в обслуживании терминалов Большого порта Санкт-Петербург в 2012 году составила 44% от общего объема переваленных грузов. По оценке ЗАО "Научно-исследовательский и проектный институт территориального развития и транспортной инфраструктуры" (Санкт-Петербург), в настоящее время пропускная способность улично-дорожной сети города является предельной для обеспечения существующего грузопотока. 53. Взаимодействие автомобильного с внутренним водным видом транспорт Основными направлениями технической координации водного и автомобильного транспорта являются следующие: 1. Значительное расширение контейнерных перевозок путем увеличения их объема и внедрения новых специальных контейнеров, изотермических и бункерных цистерн и т. и., что позволяет расширить номенклатуру перевозимых грузов и улучшить их сохранность при перевозке. 2. Пакетизация тарно-штучных и лесных грузов при перевозке их в смешанном автодорожно-водном сообщении. 3. Внедрение баспеperрузочных автомобильно-водных перевозок грузов на автомобильных паромах и специальных судах. 4. Создание специального подвижного состава автомобильного и водного транспорта для бесперегрузочных перевозок, параметры грузовых помещений которого, а также средств механизации увязываются с размерами, и грузоподъемностью контейнеров, пакетов, прицепов и полуприцепов.На рис.24 приводится схема перегрузки контрейлеров. 5. Создание специальных емкостей для перевозки массовых наливных и навалочных грузов — мягких оболочек, плавучих контейнеров, автомобилей-амфибий и др. 6.Повышение пропускной способности перевалочных узлов и тем внедрения высокопроизводительных перегрузочных машин. 7. Повышение пропускной способности перевалочных узлов и создание экономически обоснованных резервов пропускной способности, что должно быть обеспечено также благодаря расширению сети внутрипортовых и подъездных автомобильных дорог 8. Унификация типоразмеров грузовых помещений подвижного состава водного и автомобильного транспорта с целью достижения кратности грузовместимости строящихся судов, автомобилей, а также кратности грузоподъемности портовой перегрузочной техники. 9. Полная автоматизация управления перегрузочным процессом в пунктах передачи груза между автомобильным и речным и транспортом. 10. Создание резервных типовых складов и обеспечение их высокопроизводительными пегрузочными механизмами. 54) Взаимодействие автомобильного с воздушным видом транс порта. Использование воздушного транспорта невозможно без участия автомобилей. Самолеты не могут доставлять груз «от двери до двери». Это прерогатива автомобильного транспорта, который доставляет товар от продавца в аэропорт страны отправления и покупателю товара от аэропорта страны назначения. |