Энергетический сборщик преобразует в электричество колебания железнодорожных путей
Стук колес поезда по стыкам рельс прославлен поэтами. Характерный перестук, болтанка и толчки считается непременным атрибутом путешествий по железной дороге.
Не будем спорить, возможно ли обойтись в принципе без этих ЖД дополнений, но задумаемся, что воображают все эти артефакты, по сути? Все легко. Колебания рельс и вагонов не что иное, как побочные формы механического перемещения, на каковые тратится нужная энергия.
В случае если запрещено от них избавиться, то, возможно, удастся взять пользу? Как направляться из результатов работы исследователей из университета штата Нью-Йорк в Стоуни Брук, это в полной мере посильная задача. Исследователями создано и запатентовано устройство, талантливое преобразовывать колебания ЖД рельсов в электрическую энергию.
Двигаясь по рельсам, колеса состава давят на них и приводят к вертикальным колебательным перемещениям. Ученые создали энергетический сборщик, что, применяя нерегулярное перемещение рельс, способен генерировать хватает энергии для работы ЖД оборудования, для того чтобы как тумблеры стрелок, световой индикации и системы контроля.
Подобные устройства действенны для сбора энергии при регулярного однонаправленного перемещения, тогда как рельсы колеблются вверх и вниз. Сборщик, созданный коллективом исследователей Университета Стоуни Брук, способен преобразовывать колебательные вибрации ЖД пути в регулируемое однонаправленное вращательное перемещение, подобно тому, как выпрямитель делает из переменного тока постоянный. В перечне авторов изобретения доктор наук кафедры механики Лэй Цзо (Lei Zuo), аспиранты Гопинат Редди Пенамали (Gopinath Reddy Penamalli), Тэн Лин (Teng Lin) и Джон Ван (John Wang).
«У США самые протяженные ЖД дороги в мире, около 140700 миль, каковые довольно часто развернуты в отдаленных районах», — говорит доктор наук Цзо. «Крайне важно, но и весьма дорого снабжать едой отдаленную электрическую инфраструктуру, такую как сигнальные огни, датчики и стрелки контроля. Отечественное изобретение может взять 200 Ватт электроэнергии от перемещений ЖД пути и питать периферийные электрические устройства».
По словам доктора наук Цзо, их разработка ликвидирует главную проблему вибрации, преобразуя ее в однонаправленное вращение, что определяет эффективность сборщика и высокую надёжность энергии. Маховик, применяемый в устройстве, снабжает довольно постоянную скорость вращения, снижая механические нагрузки и содействуя увеличению надежности. Стендовые опробования прототипа, совершённые учеными, распознали, что КПД преобразования энергии образовывает от 55 до 72%.
Доктор наук Лэй Цзо уверен в том, что внедрение их изобретения может сэкономить десятки миллионов американских долларов, расходуемых на питание периферийных станционных устройств, и в один момент снизить выбросы углекислого газа на 3000 тысячь киллограм каждый год.
Изобретение ученых из Стоуни Брук отмечено призом «Лучшее устройство для сборки энергии» на 3-й конференции Сбор энергии и беспроводные сенсорные сети (Energy Harvesting and Wireless Sensor Networks США), прошедшей в Вашингтоне 7-8 ноября этого года.
По данным Gizmag
