Линейная транспортная система

Линейная транспортная система

Реферат

 

Транспортная система включает основание 1, по меньшей мере один рельс, содержащий головку 3, по меньшей мере одну подвижную единицу 4 с колесами 5, контактирующими с рельсом, и имеющую приводной агрегат. Согласно изобретению она снабжена струной 7, состоящей из отдельных проволок или полос и натянутой до усилия N¹, определяемого по соотношению 0,5 N₁/N₂ 0,999 и 10 N₁/Q 10⁴, где N₂ - усилие разрыва струны при растяжении, а Q - вес подвижной единицы. Струна 7 установлена на чередующихся жестких и подвижных опорах, а головка 3 рельса связана со струной 7 посредством прокладки 10 переменной высоты, увеличивающейся к середине между опорами. 63 з. п. ф-лы, 29 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к линейным высокоскоростным транспортным системам.

Предлагаемая транспортная система может быть использована для перевозки пассажиров и грузов на близкие и дальние расстояния при высоких скоростях движения, при этом система может быть использована как на сухопутных, так и морских участках транспортных линий.

В настоящее время актуальна проблема создания транспортной системы, для которой характерны отсутствие загрязнений окружающей среды, предельное ограничение шума, незначительная потребность в полезных земельных площадях, при этом она должна обеспечить экономичность, максимальную безопасность, высокую скорость передвижений и низкую себестоимость.

Известна электрическая транспортная система (US, A, N 5045646), включающая дорожное покрытие, по которому перемещается транспортное средство. На дорожном покрытии в продольном направлении уложен секционный контактный рельс. Система управления создает по команде управляющего устройства на определенных секциях рельса заданный электрический потенциал, в то время как на остальных секциях рельса сохраняется нулевой потенциал. Транспортное средство имеет два контактных устройства, расположенных на одной продольной оси на определенном расстоянии.

Недостатком указанной транспортной системы является то, что секционный контактный рельсовый путь, уложенный на дорожном покрытии, при постоянных динамических нагрузках не может быть идеально ровным. В стыках со временем нарушается целостность пути и развивать высокие скорости не представляется возможным. При этом из-за наличия большого количества стыков транспортной системе присуща частая коммутация электрического тока, что приводит к большой нагруженности электрической цепи и большому расходу электроэнергии.

Известна также транспортная система (JP, A N 4-17001), которая для обеспечения высокой скорости движения имеет вдоль рельсового пути систему линейных электродвигателей и катушек индуктивности, закрепленных на поверхности земли.

В данной транспортной системе рельс лежит на основании и при воздействии на него частых и больших динамических нагрузок он деформируется; возможно изменение профиля рельса, что впоследствии не обеспечивает развитие высокой скорости. При этом указанная транспортная система занимает большие земельные площади, отрицательно влияет на экологию, дорогостоящая и имеет большой расход электроэнергии при эксплуатации.

Транспортная система (DE, A N 4029571) состоит по меньшей мере из одного рельса и одной подвижной единицы, направляемой с помощью колес по рельсу и имеющей приводной агрегат. Рельс расположен на дорожном полотне.

Указанной транспортной системе присущи все те упомянутые недостатки, которые свойственны всем известным наземным линейным транспортным системам. Кроме того, температурная деформация рельсов на полотне, накопление усадочных деформаций, наличие стыков в рельсовом пути не позволяют создать "бархатный" путь для подвижной единицы, а это означает, что невозможно достичь высокой скорости движения на этой транспортной системе и обеспечить ее высокую надежность.

Наиболее близкой к изобретению является линейная транспортная система (патент Канады N 1126576, кл. B 61 B 5/02, НПК 104 42, 1982), включающая по меньшей мере одну подвижную транспортную единицу, имеющую приводной агрегат и направляемую с помощью колес по меньшей мере по одному рельсу, имеющему головку и соединенному с предварительно напряженным продольным элементом, смонтированным на основании. Предварительно напряженный продольный элемент выполнен в виде трубы, размещенной в цементно-бетонном полотне, на котором размещены рельсы, и соединенной с подошвой рельса посредством поперечных перегородок.

Недостатком линейной транспортной системы является соединение предварительно напряженного элемента с рельсом не по всей длине рельса (с промежутками) и сохранение расстояния между рельсом и предварительно напряженным элементом постоянным, что приводит к переменной жесткости рельсового пути между местами соединения рельса с предварительно напряженным продольным элементом и является причиной переменного вдоль рельса прогиба при перемещении транспортного средства. В результате наличие стыков рельсов и переменный прогиб являются серьезным препятствием для создания "бархатного" пути для подвижной единицы и достижения высоких скоростей движения на такой транспортной системе.

Задача изобретения создание такой линейной транспортной системы, конструктивное решение которой позволяло бы за счет введения новых элементов системы, их взаимосвязей и формы выполнения обеспечить реализацию идеально ровного "бархатного" пути, повысить надежность, снизить материалоемкость, обеспечить достижение высоких скоростей передвижения подвижных единиц, повысить экономичность, снизить отрицательное воздействие на окружающую среду.

Сущность изобретения заключается в том, что в линейной транспортной системе, включающей по меньшей мере одну подвижную единицу, имеющую приводной агрегат и направляемую с помощью колес по меньшей мере по одному рельсу, содержащему головку и соединенному с предварительно напряженным продольным элементом, смонтированным на опорах, размещенных на основании, причем согласно изобретению предварительно напряженный продольный элемент выполнен в виде по меньшей мере одной струны, соединенной с головкой каждого рельса по всей длине посредством прокладок переменной высоты.

Выполнение предварительно напряженного продольного элемента в виде по меньшей мере одной струны, соединенной с головкой каждого рельса, обеспечивает уменьшение прогиба рельса при перемещении подвижной единицы, а соединение струны с головкой рельса посредством прокладки переменной высоты создает условия для подбора размеров прокладки таким образом, чтобы линия прогиба рельса соответствовала проектному, т. е. идеально гладкому профилю рельсового пути. Это обеспечивает создание "бархатного" пути и предпосылки для увеличения скорости движения на транспортной системе. Кроме того, за счет соединения головки рельса с предварительно напряженной струной по всей длине достигается повышение жесткостных и прочностных характеристик пути и вследствие этого уменьшается материалоемкость, а также масса пути и транспортной системы в целом.

Для уменьшения прогиба и выполнения рабочей поверхности головки рельса идеально ровной целесообразно высоту прокладки между рельсом и соединенной с ней струной устраивать увеличивающейся к середине между соседними опорами.

Опоры желательно выполнять жесткими и подвижными с чередованием их расположения относительно друг друга.

Это позволяет компенсировать продольные нагрузки на струну и рельс при их возникновении и создает условия для жесткого закрепления рельса и предварительного натяжения струны.

Желательно выполнять предварительно напряженный продольный элемент растянутым до усилия N₁, определяемого из соотношения где N₂ усилие разрыва струны при растяжении; Q вес подвижной единицы.

Наличие струны, предварительно растянутой до 0,999 усилия разрыва, ее соединение с головкой рельса по всей длине посредством прокладок переменной высоты обеспечивает создание "бархатного" пути, идеально ровного, без стыков, который обеспечивает достижение скоростей до 500 км/час и выше, а также уменьшает расход материала за счет более полного использования его прочностных возможностей.

При этом предлагаемая конструкция рельсового пути обладает высокой жесткостью. Например, при N₁ 1000 тс подвижная единица весом Q 2 тс, размещенная в середине пролета между опорами, прогнет рельсовый путь на величину, равную 1/2000 этого пролета, что при расстоянии между опорами в 50 м составляет всего 2,5 см, а струна удлиняется при этом всего на 0,001 см или порядка 0,000000001 от ее длины (при длине 10 км). Благодаря связи наряженной струны с подвижными опорами, то даже при расстоянии между жесткими анкерными опорами в 10 км и 500-ми подвижными единицами между ними (их суммарный вес составит 1000 тс), произойдет лишь незначительное изменение напряженно деформированного состояния струны. А именно, растягивающие напряжения увеличатся на 1/20000, что составляет от предела прочности струны величину 0,00005 (поэтому при верхнем пределе значений N₁/N₂ 0,999, струна будет иметь достаточный запас прочности). Нижний предел N₁/N₂ 0,5 обусловлен возникновением в конструкции напряженно-деформированного состояния, обусловленного, например, температурными деформациями, неточностями и дефектами изготовления и тому подобными факторами. При N₁/N₂ <0,5 будет неоправданный перерасход высокопрочного и достаточно дорогого материала струн, к тому же это приведет к увеличению прогиба струны из-за увеличивающегося ее веса и, как следствие, увеличению высоты рельса и, соответственно, к резкому снижению его поперечной (крутильной) устойчивости.

При N₁/Q < 10 будет значительный прогиб рельса под весом подвижной единицы, что приведет либо к снижению расчетной скорости движения, либо потребует значительно уменьшить расстояние между опорами. Это увеличит число опор и повысит материалоемкость транспортной системы. При N₁/Q >10⁴ потребуется чрезмерное увеличение площади поперечного сечения струны, что, соответственно, приведет к неоправданному увеличению стоимости транспортной системы и ухудшению ее технико-экономических показателей.

Целесообразно струну выполнять из отдельных элементов (проволока или полосы (лент), что позволит использовать более прочный материал (при малых диаметрах проволоки или толщины полосы благодаря их вытяжке, наклепу и снижению дефектности прочность на растяжение повышается). Кроме того, это позволит использовать более длинные элементы струны, что уменьшит количество стыков в теле струны, уменьшит ее дефектность, повысит надежность.

Желательно проволоки и/или полосы в струне разделять между собой смазкой, что в случае обрыва части проволок или полос обеспечит их сокращение в направлении к жестким опорам, к которым они прикреплены и в направлении от которых они растянуты. Это не повлияет на напряженно-деформированное состояние оставшихся целыми элементов струны и система сохранит работоспособность даже при обрыве 90 процентов проволок и/или полос.

Отдельные проволоки и/или полосы в струне можно заключить в изоляционную оболочку, что обеспечит точные поперечные размеры и форму струны, в также защиту струны от вредных внешних воздействий, резких температурных колебаний, атмосферной влаги. Это позволит также электроизолировать струну от других элементов рельса и даст возможность пропускать через нее электрический ток, отличный от рабочего тока, пропускаемого через головку рельса.

Струну целесообразно выполнять токонесущей; это позволит увеличить сечение проводника, по которому будет пропускаться рабочий ток, что уменьшит потери электрической энергии в рельсовом пути. При этом, регулируя параметры тока, пропускаемого через струну, независимо от параметров рабочего тока, пропускаемого через головку, можно, в зависимости от внешних климатических факторов, регулировать выделение джоулева тепла в струне и поддерживать круглый год одну и ту же заданную оптимальную температуру струны. Это исключает неблагоприятные дополнительные напряжения в струне, обусловленные температурными деформациями.

Желательно увеличивающуюся высоту прокладки выполнять пропорционально прогибу струны под действием суммарного веса рельса, струны и прокладки. Такая высота прокладки позволит устранить прогибы струны и обеспечить рабочую поверхность головки идеально ровной.

Целесообразно увеличивающуюся высоту прокладки выполнять пропорционально прогибу струны под действием суммарного веса рельса, струны, прокладки и подвижной единицы.

Это позволит исключить необходимость управления колесами при движении подвижной единицы, так как в данном случае рабочая поверхность головки рельса будет размещена не по прямой линии, а по параболической, выпуклой вверх, линии. Тогда при движении подвижной единицы струна будет дополнительно прогибаться, а указанная параболическая линия будет опускаться до положения прямой (горизонтальной) линии.

Желательно рельс выполнить в виде пустотелого корпуса, а струну разместить внутри него. Такое выполнение позволит повысить поперечную жесткость и устойчивость рельса, уменьшить вес и снизить его материалоемкость, а также защитить струну от неблагоприятного воздействия окружающей среды.

Корпус рельса целесообразно натянуть в продольном направлении до усилия N₃, определяемого из соотношения где N₄ усилие разрыва корпуса при растяжении в продольном направлении.

Это позволит уменьшить материалоемкость рельса, снизить его вес и, соответственно, уменьшить прогиб струны и высоту прокладки в середине пролета. Кроме того, наличие растягивающих усилий в корпусе исключит вероятность появления в нем продольных сжимающих усилий (например, в солнечную жаркую погоду), чреватых потерей устойчивости рельсового пути. Снижение значения N₃/N₄ до величины менее 0,1 не даст упомянутого положительного эффекта, а его увеличение до значений, больших 0,9, может привести к разрыву корпуса в результате дополнительных температурных деформаций и динамических (ударных) нагрузок от колес подвижных единиц.

Желательно пустотелый корпус выполнять в виде цилиндрической оболочки. Такая форма обеспечит жесткость к крутильным колебаниям рельса и меньшее аэродинамическое сопротивление при боковых ветровых нагрузках.

Целесообразно пустотелый корпус рельса выполнять в виде прокладки переменной высоты, что исключит лишние элементы и упростит конструкцию рельса.

Прокладку переменной высоты желательно выполнять в виде пористого материала, расположенного внутри пустотелого рельса. Это обеспечит жесткую фиксацию положения головки и струны друг относительно друга при малом весе прокладки.

Целесообразно пористый материал выполнять в виде теплоизолятора, что обеспечит заданный температурный режим струны.

Желательно пористый материал выполнять в виде электроизолятора, что позволит осуществить независимую запитку струны в электросеть и защитит струну от пиковых электрических нагрузок, например, при ударе в рельс молнии.

Пористый материал можно выполнять в виде демпфера, что обеспечит демпфирование взаимных колебаний головки, корпуса рельса и струны, а также гашение высокочастотных колебаний в указанных элементах конструкции рельсового пути.

Целесообразно рельс снабдить дополнительной струной, размещенной вдоль головки параллельно ей, жестко связанной с ней и натянутой до усилия N₅, определенного из соотношения где N₆ усилие разыва дополнительной струны при растяжении.

Это обеспечит требуемую крутильную жесткость рельса и жесткость головки на боковые нагрузки. При этом вес от дополнительной струны воспримет основная струна.

Головку рельса целесообразно натянуть в продольном направлении до усилия N₇, определяемого из соотношения где N₈ усилие разрыва головки при растяжении в продольном направлении.

Это повысит прямолинейность рабочей поверхности головки, увеличит жесткость рельса и исключит появление сжимающих продольных усилий в головке в жаркую солнечную погоду, что чревато потере ее устойчивости. Все это позволит увеличить скорость движения подвижной единицы.

Транспортную систему можно снабдить дополнительным рельсом, образующим с указанным рельсом единый рельсовый путь. Это позволит создать более устойчивое положение подвижной единицы на рельсах и увеличить скорость ее движения.

Желательно рельсы размещать горизонтально относительно друг друга.

Целесообразно рельсы размещать вертикально относительно друг друга.

Возможно снабжение рельсового пути третьим рельсом. Это обеспечит более высокую устойчивость подвижной единицы и позволит использовать для запитки приводного агрегата трехфазный ток.

Возможно расположение в поперечном сечении трех рельсов по прямой линии относительно друг друга. При таком расположении рельсов подвижная единица будет находиться над всеми тремя рельсами.

Целесообразно три рельса в поперечном сечении располагать друг относительно друга треугольником, обращенным вершиной вниз. Это обеспечит расположение подвижной единицы над одним из рельсов, а два других рельса размещены с боков или сверху.

Желательно три рельса располагать в поперечном сечении друг относительно друга треугольником, обращенным вниз, что обеспечит размещение двух рельсов снизу подвижной единицы, а одного сверху. Это обеспечивает также устойчивость подвижной единицы.

Третий рельс позволит осуществить комбинированную запитку подвижной единицы, например: один рельс "земля"; второй фаза переменного тока; третий фаза постоянного тока; два вида переменного тока частоте и напряжению; два вида постоянного тока по напряжению.

Возможно снабжение рельсового пути четвертым рельсом, что позволяет еще более повышать надежность транспортной системы и осуществлять комбинированную запитку подвижной единицы электрической энергией.

Желательно все четыре рельса в поперечном сечении размещать друг относительно друга по прямой линии, что обеспечит расположение подвижной единицы над всеми четырьмя рельсами.

Целесообразно четыре рельса в поперечном сечении размещать друг относительно друга с образованием четырехугольника, обращенного одной из сторон вниз. Это обеспечит расположение подвижной единицы внутри четырехугольника.

Возможно четыре рельса в поперечном сечении располагать в виде четырехугольника, обращенным вершиной одного из углов вниз. Это также обеспечит устойчивость подвижной единицы и способствует развитию высокой скорости.

Головку рельса целесообразно выполнять токонесущей, что обеспечивает запитку подвижной единицы электрической энергией.

При этом возможно головку рельса подключать к источнику электрической энергии постоянного или переменного тока, что позволит использовать транспортную систему в любых условиях в зависимости от технико-экономического обоснования транспортной системы и условий ее эксплуатации.

Желательно рельс связывать с опорой посредством электроизолятора, что увеличит безопасность и надежность соединения.

Целесообразно рельсы соединять друг с другом посредством поперечных планок, расположенных на расстоянии друг от друга, равном где l₁ расстояние между соседними планками; l₂ расстояние между рельсами.

Поперечные планки обеспечат создание единого рельсового пути, имеющего стабильные конструкционные характеристики. Уменьшение l₁ менее значения l₂ приведет к увеличению суммарного веса планок, дополнительному прогибу струн и увеличит вероятность электрического пробоя через одну из планок. Увеличение l₁ до значений, превышающих величину 100 l₂, потребует значительного увеличения жесткости поперечного сечения рельса и увеличения его веса.

Целесообразно поперечную планку выполнять в виде полукольца или кольцеобразной, что позволяет разместить подвижную единицу между рельсами, которые будут связаны планкой в одно целое.

Желательно в соединении с рельсом планку снабдить электроизолятором, что обеспечивает изолирование головок рельса друг от друга, что повышает надежность транспортной системы.

Целесообразно в соединении с рельсом планку снабдить демпфером. Это обеспечит демпфирование колебаний рельсов друг относительно друга и относительно основания, что повысит надежность транспортной системы.

Желательно подвижную опору жестко связывать с основанием, а каждый рельс связывать с опорой посредством механизма взаимного относительного продольного перемещения, что позволит использовать транспортную систему с учетом особенностей рельефа (например, в горах) при прохождении ее через город.

Целесообразно каждый рельс связывать с опорой посредством механизма юстировки его положения относительно основания, что позволит обеспечить заданный продольный профиль головки рельса на весь период эксплуатации.

Желательно каждый рельс связывать с опорой посредством демпфера, который обеспечит гашение колебаний рельсового пути относительно основания и опор, что также повышает надежность транспортной системы.

По меньшей мере одну планку между опорами целесообразно связывать посредством тяги, размещенной под углом к рельсу, что позволяет разгрузить струну от весовых нагрузок рельсового пути и подвижной единицы и либо уменьшить площадь поперечного сечения струны, либо увеличить расстояние между соседними опорами.

Тягу возможно связывать с планкой посредством демпфера, что позволит гасить колебания серединной части рельсового пути, размещенной между опорами.

Желательно струну жестко связывать с жесткой опорой, что позволит выдержать одностороннее усилие от натянутой струны в случае обрыва струны, размещенной с другой стороны этой опоры.

Целесообразно рельс жестко связывать с жесткой опорой, что позволит передавать тормозные и/или разгонные нагрузки с рельса на опоры через каждые 0,1 10 км, а не накапливать их по всей длине рельса.

Желательно в жестком закреплении рельса к жесткой опоре по линии движения в рельсе выполнить разрыв, в котором разместить стрелочный перевод. Это обеспечит маневренность подвижных единиц и безопасность движения на транспортной системе.

Возможно размещение рельсового пути внутри трубы, что обеспечит изолирование транспортной системы от внешней среды: воздуха, если транспортная система расположена над землей; воды, если она расположена под водой; земли, если транспортная система расположена под землей. При создании разряжения в трубе возможно обеспечение сверхзвуковых скоростей движения.

Возможно трубу разместить в воде, заякорить ее и снабдить поплавками. Это позволит связать транспортной системой континенты через океаны на глубине 10 100 м и глубже.

Целесообразно трубу натянуть в продольном направлении до усилия N₉, определяемого из соотношения где N₁₀ усилие разрыва трубы при растяжении в продольном направлении.

Это дает возможость трубе выполнять функции струны, натянутой до усилий 10³ 10⁵ тс, что в совокупности со струнами рельсов позволит увеличить расстояния между опорами (в данном случае между якорями) до нескольких километров. Это тем более возможно, что труба вместе с рельсовым путем будет выполняться с нулевой плавучестью, поэтому в стационарном положении не будет иметь прогибов.

Нижний предел N₉ снижен до значения 0,1 N₁₀, так как возможны участки трассы, где будут действовать подводные течения, меняющие в течение года направление и скорость движения воды, что будет вызывать дополнительные и значительные растягивающие напряжения в трубе, могущие привести к ее обрыву.

При этом возможны и сезонные изменения температуры воды и вызванные этим температурные деформации. Верхний предел N₉ 0,999 возможен при стабильных параметрах воды постоянной ее температуре и отсутствии течений.

Желательно сместить вниз центр тяжести поперечного сечения трубы, что обеспечит поперечную устойчивость трубы, размещенной в воде, и исключит появление в ней крутильных колебаний в процессе эксплуатации транспортной системы.

Целесообразно снабдить транспортную систему по меньшей мере одним дополнительным рельсовым путем, размещенным под основным рельсовым путем, при этом поперечные планки рельсовых путей желательно связать между собой.

Что позволит практически при той же материалоемкости транспортной системы увеличить ее пропускную способность пропорционально количеству дополнительных рельсовых путей. Материалоемкость такой транспортной системы увеличится незначительно благодаря тому, что струны разных ярусов рельсовых путей будут работать синхронно под действием веса подвижной единицы независимо от того, на каком из ярусов она находится. Поэтому площадь поперечного сечения и усилия натяжения каждой струны могут быть уменьшены.

Планки рельсовых путей разных ярусов транспортной системы возможно связывать между собой посредством демпфера, что обеспечит демпфирование колебаний рельсового пути при проходе подвижной единицы.

Подвижной единице необходимо иметь по меньшей мере два колеса, которые взаимодействуют с одним рельсом, что обеспечит достаточно устойчивое движение подвижной единицы, подвешенной в положении ниже рельса.

Подвижной единице желательно иметь по меньшей мере три колеса, которые взаимодействуют, по меньшей мере, с двумя рельсами.

Такое размещение колес обеспечит устойчивое положение подвижной единицы при любых скоростях движения, которые могут быть достигнуты в предлагаемой транспортной системе.

Целесообразно приводной агрегат подвижной единицы выполнять электрическим с токосъемом для него с колес, что обеспечит стабильное питание приводного агрегата во всем диапазоне скоростей движения подвижной единицы.

Желательно приводной агрегат подвижной единицы выполнить в виде двигателя вращения с передачей вращения по меньшей мере на одно колесо. Это упростит передачу вращения от приводного агрегата на колесо и уменьшит вес коробки передач или другого аналогичного устройства, обеспечивающего вращение приводного колеса в широком диапазоне скоростей.

Целесообразно приводной агрегат подвижной единицы выполнить в виде по меньшей мере одного мотор-колеса, что позволит отказаться от коробки передач, а это облегчит вес подвижной единицы и упростит управление ее движением.

Желательно приводной агрегат подвижной единицы выполнить в виде линейного электродвигателя, что обеспечит передачу разгонных усилий, прилагаемых к рельсу, минуя колеса подвижной единицы во всем диапазоне скоростей ее движения. Это позволит максимально уменьшить вес колес и, соответственно, снизить динамические нагрузки в паре "рельс-колесо", обусловленные микронеровностями, неточностями изготовления механических элементов и тому подобными факторами, что особенно важно при высоких скоростях движения, превышающих 100 м/с.

Целесообразно приводной агрегат подвижной единицы выполнить в виде воздушного винта, что позволит разместить воздушный винт непосредственно на валу электрического двигателя и осуществлять приложение движущей силы к подвижной единице, минуя как колеса, так и рельсы. Тогда при высоких скоростях движения, благодаря соответствующей аэродинамической форме корпуса подвижной единицы, возможно движение ее в виде свободного полета, без нагружения колес, которые в таком случае будут выполнять лишь функцию токосъемов.

Возможно приводной агрегат подвижной единицы выполнить в виде газовой турбины, что обеспечит движение подвижной единицы с высокой скоростью без ее электрической запитки через рельсовый путь. Такая потребность может возникнуть, например, в районах прохождения трассы, где еще не создана электрическая сеть, либо в случаях аварийного обесточивания транспортной системы.

В дальнейшем изобретение поясняется подробным описанием конкретного варианта его осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых: фиг. 1 линейная транспортная система с местным продольным сечением по переменной по высоте прокладке, когда ее высота пропорциональна прогибу струны под действием суммарного веса рельса, струны и прокладки; фиг. 2 то же, только высота прокладки пропорциональна прогибу струны под действием суммарного веса рельса, струны, прокладки и подвижной единицы; фиг. 3 линейная транспортная система, схема чередования подвижных и жестких опор; фиг. 4 линейная транспортная система с двумя рельсами, горизонтально расположенными друг относительно друга и соединенными между собой поперечными планками; фиг. 5 вид А на фиг. 1; фиг. 6 вариант выполнения рельса из отдельных проволок, поперечное сечение по рельсу; фиг. 7 вариант выполнения рельса из отдельных полос, поперечное сечение по рельсу; фиг. 8 вариант выполнения рельса в виде пустотелого цилиндрического корпуса, поперечное сечение по рельсу; фиг. 9 размещение рельсового пути на подвижной опоре, в поперечном сечении по рельсовому пути; фиг. 10 (a, b и c) варианты расположения подвижной единицы на однорельсовом пути, поперечное сечение по рельсу; Фиг. 11 (a, b, C и D) варианты размещения подвижной единицы на двухрельсовом пути с горизонтальным расположением рельсов; фиг 12 (a, b, c и d) варианты размещения подвижной единицы на двухрельсовом пути с вертикальным расположением рельсов; фиг. 13 (a, b, c, d и e) варианты размещения подвижной единицы на трехрельсовом пути; фиг. 14 (a, b, c и d) варианты расположения подвижной единицы на четырехрельсовом пути; фиг. 15 расположение двухколесной подвижной единицы на рельсовом пути, вид В на фиг. 10b; фиг. 16 расположение трехколесной подвижной единицы, вид C на фиг. 13е; фиг. 17 (a, b, c, d и e) варианты выполнения поперечных планок; фиг. 18 подвижную опору с вариантами расположения на ней подвижных единиц, вид D на фиг. 2; фиг. 19 вариант расположения подвижной опоры на жесткой опоре, поперечное сечение по рельсовому пути; фиг. 20 связь поперечных планок с соседними опорами посредством тяг; фиг. 21 расположение тяг, вид E на фиг. 20; фиг. 22 схему выполнения стрелочного перевода, вид сверху на рельс; фиг 23 линейную транспортную систему с расположением рельсового пути внутри трубы, установленной под водой; фиг. 24 (a и b)) варианты выполнения трубы, поперечный разрез; фиг.25 (a и b) линейную транспортную систему, снабженную двумя рельсовыми путями; фиг. 26 (a, b, c, d, e, f и g) расположение подвижной единицы на двухрельсовом пути, с вертикальным расположением рельсов, вид сбоку; фиг. 27 (a, b, c и d) варианты выполнения приводного агрегата подвижной единицы на двухрельсовом пути с вертикальным расположением рельсов, вид сбоку; 28 систему подвеса колес подвижной единицы, установленной на двухрельсовом пути с вертикальным размещением рельсов, продольное сечение; фиг. 29 (a, b, c и d) варианты выполнения колес подвижной единицы, сечение по оси вращения.

Линейная транспортная система включает основание 1 (фиг. 1), в качестве которого могут использоваться грунт, различные искусственные сооружения, например здания, железобетонная подушка и тому подобное, и состоит по меньшей мере из одного рельса 2, содержащего головку 3 (фиг. 3 и 6), по меньшей мере одной подвижной единицы 4, направляемой с помощью колес 5 по рельсу 2 (фиг. 1, 2 и 4), и имеющей приводной агрегат 6 (фиг. 27), струны 7 (фиг. 6), размещенной вдоль головки 3 рельса 2 и натянутой до усилия N₁ определяемого из соотношений где N₂ усилие разрыва струны 7 при растяжении; Q вес подвижной единицы, причем струна установлена на чередующихся жестких опорах 8 (фиг.3) и подвижных опорах 9. Жесткие опоры 8 подразделяются на анкерные опоры 8а, к которым жестко прикреплена струна 7, и тормозные опоры 8b, к которым жестко прикреплен рельс 2.

Головка 3 рельса 2 связана по своей длине со струной 7 посредством прокладки 10 переменной высоты (фиг. 1 и 2), увеличивающейся к середине между соседними опорами 9 (8).

Линией движения подвижной единицы 4 является прямая линия 11 (фиг. 2), соединяющая головки рельсов в точках, размещенных на соседних опорах.

Увеличивающаяся к середине пролета высота h₁ прокладки 10 (фиг. 1) пропорциональна прогибу струны 7 под действием суммарного веса рельса 2, струны 7 и прокладки 10.

Увеличивающаяся высота h₂ прокладки 10 (фиг. 2) пропорциональна прогибу струны 7 под действием суммарного веса рельса 2, струны 7, прокладки 10 и подвижной единицы 4.

Опора 9 (фиг. 4) выполнена подвижной в направлении линии движения подвижной единицы благодаря нижнему шарниру 12 и верхнему шарниру 13, выполненным, например, в виде шарового, цилиндрического (фиг. 9) или любого другого известного шарнира.

Шарнир 12 установлен на основании, выполненном, например, в виде железобетонной сваи 1а (фиг. 4), а шарнир 13 связывает между собой опору и рельс 2.

Линейная транспортная система может содержать два рельса 2 (фиг. 5), образующих единый рельсовый путь, в котором рельсы 2 размещены друг относительно друга по вертикали (фиг. 12) или по горизонтали (фиг. 11) и соединены друг с другом поперечными планками 14, размещенными друг от друга на расстояниях l₁ (фиг. 5), определяемых из соотношения где l₂ расстояние между рельсами 2.

Рельс 2 может быть выполнен в виде пустотелого корпуса (фиг. 6), который при помощи клиновидной защелки 15 сопряжен с головкой 3 рельса 2. Верхняя и боковые поверхности 3а и 3b соответственно, головки 3 являются рабочими.

Струна 7 состоит из отдельных проволок 7а, размещенных параллельно друг другу вдоль струны и имеющих в поперечном сечении не только прямоугольную форму (фиг. 6), но и треугольную, шестиугольную, круглую и иную форму. Проволоки в струне разделены смазкой 16, которая может быть жидкой, и/или твердой и может как заполнять промежуток между проволоками 7а, так и может быть нанесенной на их поверхность в виде покрытия. Проволоки 7а заключены в изоляционную оболочку 17, которая может быть металлической и/или полимерной, либо выполненной из композиционного материала.

Оболочка 17 может быть выполнена электроизоляционной для электроизоляции струны 7 от других элементов конструкции рельса 2 и/или теплоизоляционной для теплолизоляции струны 7 от окружающей среды и других элементов конструкции рельса 2, и/или демпфирующей для гашения колебаний, передаваемых струне 7 от других элементов конструкции рельса 2.

Струна 7 (фиг. 6) жестко связана с внутренней боковой поверхностью стенки корпуса рельса 2, например, с помощью сварки, клея, заклепок и любым другим известным способом. Функцию прокладки 10 переменной высоты в данном случае выполняет верхняя незаполненная часть корпуса рельса 2, то есть верхняя часть h₁ боковых стенок корпуса.

Струна 7 может быть набрана из отдельных полос (лент) 7b (фиг. 7), размещенных либо горизонтально либо вертикально, либо комбинированным способом, и заключенных в несколько отдельных изоляционных оболочек 17, которые могут быть как жестко связанными друг с другом и боковой стенкой корпуса рельса 2, так и могут быть разделены между собой смазкой 16.

Проволоки 7а или полосы 7b струны 7 могут быть изготовлены, например, из высокопрочной стали и/или стекловолокна, и/или углеродных волокон, и/или высокопрочных полимерных, керамических, и/или композиционных материалов и других высокопрочных материалов.

Рельс 2 снабжен дополнительной струной 18, размещенной вдоль головки 3 параллельно ей и жестко связанной с ней (фиг. 6). Дополнительная струна 18 натянута до усилия N₅, определяемого из соотношения где N₆ усилие разрыва дополнительной струны при растяжении; размещена либо с выходом на рабочую поверхность головки 3 (фиг. 6), либо в каналах 3с тела головки 3 (фиг. 7), либо под головкой 3 (фиг. 8).

Размещение дополнительной струны 18 в клиновидном канале