Over Delft hyperloop:
De Hyperloop, een revolutionaire vorm van transport die de potentie heeft om de manier waarop we reizen, goederen vervoeren of nadenken over transportoplossingen drastisch te veranderen. Het idee van de Hyperloop, een vacuüm-geassisteerd transportsysteem dat hoge snelheden bereikt met minimale wrijving, werd in 2013 gepopulariseerd door Elon Musk. In 2015 organiseerde SpaceX de "Hyperloop Pod Competition," waar studententeams van over de hele wereld werden uitgedaagd om hun eigen Hyperloop-prototype te ontwikkelen en te testen op een speciaal gebouwde baan. De Delft Hyperloop, een project van de Technische Universiteit Delft, wordt ieder jaar opnieuw opgebouwd, geoptimaliseerd en verder ontwikkeld om een functioneel prototype te bouwen.
Het Delft Hyperloop-team behaalde en behaald nog steeds groot succes in deze wedstrijd en legt op internationaal niveau de basis voor verdere ontwikkelingen. De Delft Hyperloop staat niet alleen voor technologische vooruitgang, maar ook voor een bredere filosofie die gericht is op duurzaamheid, snelheid en efficiëntie. Het concept achter de Hyperloop gaat verder dan alleen sneller reizen; het belichaamt een visie van een meer verbonden wereld, waarbij de afstanden tussen steden en landen worden verkleind, waardoor het mogelijk wordt om op een milieuvriendelijke manier mensen en goederen te vervoeren.
Het idee achter de Delft Hyperloop is gebaseerd op het principe van magnetische zweeftreinen en lage luchtdruk. In een buis worden capsules, of "pods," met behulp van magnetische levitatie (maglev) voortgestuwd, wat de wrijving minimaliseert en hoge snelheden mogelijk maakt. Daarnaast wordt de luchtweerstand verminderd door een bijna vacuüm omgeving te creëren in de buis, wat de snelheid van de pods verder verhoogt.
De uitdaging Hyperloop: Veiligheidswielen
Sinds vorig jaar is de hyperloop volledig in staat om te zweven, en raakt de pod tijdens operatie aan geen enkele kant het spoor. Dit zorgt ervoor dat de rolweerstand, die in conventionele treinen voor veel energieverliezen zorgt, volledig weg wordt genomen. Het zweefsysteem is echter zeer gevoelig, en onregelmatigheden ter grootte van enkele millimeters kan er al voor zorgen dat het zweefsysteem fouten maakt of volledig faalt. In zo’n geval moeten eventuele passagiers, evenals goederen en de pod zelf, goed beschermd blijven.
Om deze veiligheid te waarborgen is de pod uitgerust met een aantal veiligheidswielen, die de pod moet kunnen opvangen wanneer deze valt, of wanneer het levitatie systeem uit wordt gezet. Dit is een grote uitdaging voor het team, aangezien de wielen klein en licht in gewicht moeten zijn, maar wel een vallende pod van ongeveer 400 kilo op moeten vangen.
Een extra uitdaging komt om de hoek kijken door de sterke magneten waarmee de pod uitgerust is. Naast het vallen naar beneden onder de invloed van zwaartekracht kan de pod namelijk ook naar boven vallen. Hier is het van uiterst belang dat de wielen niet te veel samendrukken, aangezien de magneten dan nóg dichter bij het spoor komen, en met nóg meer kracht aantrekken.
De oplossing
Het Levitatie Department heeft verschillende drop- en compression tests gedaan met de wielen van Interwiel om erachter te komen welke veiligheidswielen ze het beste kunnen toepassen.
Gedurende de drop tests werden de wielen met een vaste massa eraan gemonteerd en van hoogtes losgelaten om vervolgens te meten op welke wijze ze deformeren op het moment dat ze de grond raken. Zoals vermeld is het noodzakelijk dat de wielen zo min mogelijk samendrukken onder externe invloeden vanwege de sterk toenemende krachten van de magneten. Aan de andere kant is het wenselijk dat de wielen wél samendrukken en zo de kinetische energie van een vallende pod op kan vangen.
Uiteindelijk zijn de wielen geselecteerd op basis van twee maatstaven. Er werd gezocht naar wielen die zo min mogelijk samendrukken, maar wel op een homogene manier, om zo de schokken naar de rest van de pod te minimaliseren.
Er is gekozen voor rode polyurethaan wielen aan de bovenzijde van de pod, op basis van de hoge stijfheid van het materiaal die ervoor zorgt dat de magneten altijd op een degelijke afstand van het spoor blijven. Aan de onderkant- en zijkant van de pod is er gekozen voor witte polyamide wielen. Naast het voordeel dat deze wielen kleiner en lichter zijn, bleek dat het compressie profiel van deze wielen erg constant is. Dit betekent dat de wielen tijdens samendrukking op een vloeiende wijze energie opnemen, en dat de pod, wanneer deze valt, zo min mogelijk kracht op zich krijgt.
Het resultaat:
Dankzij Interwiel zijn ruime productaanbod gecombineerd met hoogwaardige specificaties is het Delft hyperloop team in staat geweest om diverse wielen, materialen en specificaties zorgvuldig te testen en te analyseren. De wielen die gekozen zijn, zijn afkomstig van de Italiaanse producent Derby Ruote, die bekend staat om zijn hoogwaardige kwaliteit, nauwkeurige afwerking en minimale toleranties. De wielen vertonen minimale compressie om de krachten van de magneten te weerstaan, terwijl ze toch in staat zijn om kinetische energie op te vangen en schokken te minimaliseren. Hierdoor wordt het mogelijk gemaakt om de hyperloop bij uitval, te beschermen evenals goederen of eventuele passagiers.