Под отпор се подразбира сила којашто се спротивставува на силата којашто ја вложуваме за да оствариме некој технолошки процес. Отпори СЕКОГАШ има и никогаш не може да се НУЛА (ако се НУЛА, тогаш може да се каже дека таа машина е perpetuum mobile, што не е возможно). Значи, машината е толку посовршена доколку произведува при својата работа што е можно помали отпори.
Многумина од нас не можат да ги видат отпорите во вистинската нивна светлина. Тоа е само заради тоа што работата ја врши машината која нема душа за да каже дека и е тешко, енергијата е „ефтина“ и никој на неа не гледа, како и други фактори. Но, кога енергијата треба ние да ја платиме од нашиот џеб, тогаш многу добро знаеме да оцениме што е добро (автомобил којшто троши 2 литри на 100 киометри), а што е неповолно (автомобил којшто троши 20 литри на 100 клометри) за иста завршена работа. Еве еден извадок од универзитстско предавање за отпорите при тркалање.
Предметот е ВЛЕЧНИ ОТПОРИ, а предавач проф. д-р Жељко Деспотовиќ.
Отпори на тркалање во сообраќајот (сообраќајно средство + патна инфраструктура):
- Железнички сообраќај: 1 – 1,2 [ dN/ton ]
- Трамвај и лесен шински транспорт: 5 – 7 [ dN/ton ]
- Друмски сообраќај (автомобили, автобуси, камиони): 20 – 30 [ dN/ton ]
Интересна е втората позиција. Мое мислење е дека трамвајскиот и лесниот шински транспорт имаат поголеми отпори на тркалање, затоа што се работи за транспорт во урбани (населени) средини и за да се намали бучавата се оди кон многу поеластични ободи од тркала, како би се намалила буката. А знаеме дека еластичноста на матријалите кои се во допир произведуваат отпори: Поеластичен материјал, поголеми отпори, но и помала бучава и обратно.
А сега со еден едноставен пример изведен „на наша кожа“ да се обидам да претставам што значат бројките од горната табела; ќе бидат разгледувани само двата екстрема.
Прво една напомена: [dN] е сила од десет Њутни (декањутн), еден Њутн е сила од 100 грама маса во поле на земјино забрзување, а 1 [dN] слободно може да се замени со сила од тежина на маса од еден килограм (1 килограм).
На железничка пруга, вагон од 1 тон можеме да го одржуваме во рамномерно движење туркајќи го со сила од 1 килограм. Премалку, дури и невозможно!
Одиме понатаму со логика за железница: Ако вагонот е 30 тони, тогаш ни треба да вложиме сила од 30 килограми. Ако сега земеме (теоретски) дека еден човек може да турка со сила од максимум 100 килограми, оти толку тежи, а тежината помножена со коефициентот на триење помеѓу неговите чевли и подлогата на којашто гази е максимална, попрецизно ЕДИНИЦА, тоа дава тријна сила (триење) од 100 килограми во хоризонтален правец, тогаш тој може истовремено да турка и одржува во рамномерно движење три вагони или 90 тони терет.
Да видиме сега како стојат работите со камионскиот превоз: Ако камионот е 30 тони тежок, тогаш за да го турка човекот треба да вложи 900 килограми! А има ресурс само за 100 килограми да вложи. За три камиони му треба да вложи сила од 2700 килограми!
Ете ја разликата во отпорите меѓу шинскиот и друмскиот превоз, меѓу воз и камион, меѓу трамвај и автобус. Е па не е исто!
Заклучок: Финансиски ова значи брз поврат на инвестицијата, оти експлоатационите трошоци се многу мали за шинскиот превоз. Тука лежи клучот во користењето на трамвајот (и воопшто железницата) како превозно средство. И во оваа смисла, не е исто, дали Град Скопје ќе инвестира во јавна инфраструктура за трамвајски систем и/или автобуски градски патнички превоз, најпаметно да биде тролејбуски, и од тука се наметнува решение, трамвајски систем во комбинација со тролејбуски систем, а тролејбусот е што друго ако не, автобус со напојување од надземен вод.
Автономија на возила во сите годишни времиња и разлики во напојување меѓу надземен вод и системи со акумулирана енергија во возило како батерии, горливи ќелии, водород и тн.
На сликата, Утрехт во есен и зима, „надземен вод си е надземен вод“, надземниот вод континуирано напојува возни единици и во лето и во зима, без оглед дали се работи за температури околу нула степени, особено под нула, што е дополнителен предизвик за системи на батерии, горливи ќелии, водородни системи. Автономијата на возилата коишто носат „тешки“ акумулаторски системи во утробата на машината, со секој дополнителен степен во минус, ја намалуваат автономијата на возилото, по линеарен или експоненцијален закон, што вреди за истражување или попрецизно, ја намалуваат должината на патот коешто возилото може да го помине во однос кога условите не се зимски.
На сликата (десно), RBUS во Луцерн, како троделен тролејбус, од околу 40 метри, но со 8 тркала, со напојување од надземен вод, поради тоа што користи ресурс од булевари како веќе изградена, постојано одржувана асфалтна инфраструктура за комутација, којашто во различни географски топологии на градови со сопствена структура во повеќе димензии има своја логика, во таа смисла и уникатни како и во Град Скопје.
Заклучок од втор дел од документот: Од тука, зимските услови дополнително ги лимитираат автобусите со системи на батерии, горливи ќелии и водородни системи и пресметките за исплатливоста и во зимски услови мора да се имаат во предвид со оглед на заклучокот во однос на отпорите за асфалт и шински системи. Има тука едно конструкторско вртење во круг, а тоа е, повеќе батерии за поголема автономија го јадат корисниот товар, т.е. помалку патници и автобусот (камионот) губи смисла. За да не губи смисла се оди со малку батерии и ете ти го малиот радиус. Автомобилите се сосем друга прикаска: Тие не се наменети за превоз на патници или товар и затоа како-така го задоволуваат овој сегмент. Јасно е, надземен вод е решение.
…
Литература:
Предавања ВЛЕЧНИ ОТПОРИ Проф. д-р Жељко Деспотовиќ
Студијa – Анализа на врска меѓу амбиенталната температура, економија на енергенс и автономијата на возило за автобуси со батерии и горливи ќелии An Analysis of the Association between Changes in Ambient Temperature, Fuel Economy, and Vehicle Range for Battery Electric and Fuel Cell Electric Buses, by Mark Henning, Andrew R. Thomas, Alison Smyth
Автори: Томе Скендеровски и Кирил Минанов
