The project proposes to use the advantageous geographical position of Israel and create an alternative to the Suez Canal. Currently there are pipeline that performs this function. However, analysis of traffic through the Suez Canal has shown that the oil accounts are about 12%. The main cargo (50%) is containers. Project proposes to create a continuous conveyor to transporting containers from the Red Sea to the Mediterranean and vice versa. The novelty of the project is an original design of Conveyor Rollers, and feature of the project is the use of existing technologies and materials. Another feature of the project is to use solar energy. And these solar cells are placed on the roof of the building, and do not require additional land. Environmental impact on the natural environment is virtually nonexistent.

Введение 
Представляется интересным использовать выгодное географическое положение Израиля для процветания страны. Существует несколько предложений по использованию этого положения. Например, скоростная железная дорога (Газета Вести - Юг от 2.12.2010 г.) , или морской канал от Красного до Средиземного морей 
( http://www.elektron2000.com/goldman_0180.html ), или использование автопоездов, способных перемещаться по грунту и рельсовой колее. (http://elektron2000.com/kunzewitsch_0255.html ).

В настоящей работе также предлагается использование выгодного географического положения не при помощи морского канала. Предлагается создание транспортной системы для перевозки грузов из Средиземного моря в Красное море и наоборот. Эта система должна иметь 2 пункта для перевалки грузов. Например, корабль разгружает свои грузы в Ашдоде, далее грузы по суше поступают в порт Эйлат, и далее уже на других судах поступает в различные восточные районы.

Анализ грузопотока и постановка проблемы 
Для оптимального построения такой системы были проанализированы потоки грузов через Суэцкий канал. 
Ниже приведена таблица 1 грузопотока через канал за март 2011 года. 
http://www.suezcanal.gov.eg/TRstat.aspx?reportId=1 
Таблица 1 
Select Month     3     Select Year     2011

Net Ton     (1000 Ton)

Laden (груз)     Ballast 9 (балласт)     Total (всего)

Анализ грузопотоков через канал за другие месяцы показал, что имеется отличия в объемах различных категорий грузов, но эти различия составляют 5-10 %, что для данного рассмотрения не является принципиальным. 
Необходимо отметить, что в Израиле уже давно используется выгодное географическое положение, так компания ק .צ. צ. א. успешно эксплуатирует нефтепровод Эйлат-Ашкелон.
Однако анализ Таблицы 1 показывает, что нефть составляет лишь небольшую часть перевозимых грузов, примерно, 12%. . Наибольший объем в перевозках составляют контейнеры. Они занимают более 50 %, в частности в марте 2011 года -53%. Поэтому целесообразно решить проблему применительно к перевозке контейнеров.

Сформулируем проблему, которую ставит эта работа. 
Возможно ли создать транспортное средство для перевозки контейнеров, которое сможет обеспечить конкуренцию грузопотоку Суэцкого канала. Это средство должно обладать следующими основными характеристиками: 
    A. Обеспечивать объем перевозки контейнеров, сопоставимый с грузопотоком канала. 
    B. Обеспечивать эффективное использование капитальных затрат на разработку и сооружение транспортного средства.

Выбор типа транспортного средства 
Выбор типа транспортного средства для перевозки вышеуказанных контейнеров задача не простая и, очевидно, не имеет однозначного решения, тем более что в настоящее время существуют и развиваются различные виды транспорта. Например, такие как: 
    • Тяжеловесные железнодорожные составы 
    • Уже упоминаемое использование автопоездов, способных перемещаться по грунту и рельсовой колее 
    • канатная дорога. Самая длинная канатная дорога (76 км), построенная в 1962 гг., принадлежит компании «Комилог». Она сооружена для марганцевой шахты в Моанде, Габон, и имеет 858 вышек и 2800 ковшей. 155-километровый проволочный трос проходит через 6 тыс. направляющих роликов. 
    • И даже такие экзотические виды как Струнный Транспорт Юницкого (СТЮ) Струнный транспорт Юницкого – это проект новой экспериментальной транспортной системы. Можно сказать, что это видоизмененная и облегченная версия железной дороги. Струнная дорога представляет рельсы-струны, установленные на опорах. Перевозить по такой дороге можно как пассажиров, так и груз. 
    • или Поезда на магнитной подушке, которые используют эффект магнитной левитации для удерживания физического объекта в определённой точке пространства при помощи магнитного поля компенсирующего силу тяжести, действующую на объект.

Обсуждение технологических, экономических достоинств и недостатков этих и других видов транспорта не входит в задачи данной работы. 
Рассмотрим эти системы с точки зрения производительности. Тогда транспортные системы можно разделить на системы периодического и непрерывного действия. Машины периодического действия характеризуются соответственно периодической подачей грузов, перемещением их отдельными порциями. При этом загрузка и разгрузка производится при остановке машины. Машины непрерывного действия характеризуются непрерывным перемещением грузов по заданной трассе без остановок для загрузки и/или разгрузки. При этом рабочее движение, с грузом, и обратное – без груза происходят одновременно. Благодаря этому машины непрерывного действия имеют более высокую производительность.
Будем решать нашу проблему при помощи машины непрерывного действия – конвейера, который является наиболее часто используемой транспортной машиной непрерывного действия. 
Таким образом, мы хотим построить конвейер длиной около 260 км. (Трасса Ащдод-Эйлат). 
Надо сказать, что описания такого длинного конвейера найти в интернете не удалось. Но вот какие существуют системы. Самый длинный однопролётный транспортёр находится в Западной Австралии и имеет длину 29 км. Он сооружен английской компанией «Кейбл белт лимитед». Самый длинный многопролётный ленточный транспортёр имеет длину 100 км. Он расположен между фосфатной шахтой около местечка Бу-Краа и портом Эль-Аюн в Марокко. Построен в 1972 г. западногерманской компанией «Крупп». Состоит из 11 пролётов от 9 до 11 км каждый. Скорость – 4,5 м/с.

Расчеты 
Теперь попробуем доказать физическую реализуемость нашего проекта для транспортирования контейнеров. Существует множество типов контейнеров. Для нахождения технологических и экономических предлагаемого проекта выполним ряд расчетов. 
    1. Контейнер. 
Для определенности расчетов выберем самый большой контейнер (45' Dry Freight Container High Cube). 
http://www.container-service.com.ua/index.php?page_name=class 
Параметры контейнера максимальных размеров приведены ниже в таблице 2 
Таблица 2 
Габаритные размеры контейнера 
45' Dry Freight Container High Cube)

На рис 1 изображен этот контейнер

Рис 1.

2. Скорость 
В соответствии с Таблицей 1 в одну сторону N/S за март месяц 2011 г. перевезено 20,006,000 тонн контейнеров. Или 26889.8 т/час, или 7.469 т/сек. 
Рассчитаем, какой должна быть скорость перемещения грузов на конвейере и, соответственно, объем грузопотока через конвейер. Расчет приведен в таблице 3. 
Таблица 3 

3. Трасса 
Трасса от Эйлата до Ашдода, в основном, проходит по пустынной местности. Система работает в полностью автоматическом режиме с компьютерным управлением, практически без участия персонала. Поэтому для предохранения конвейера и грузов на нем от нежелательных «посетителей», от неблагоприятных метеоусловий, таких как пыльные бури, редкие дожди, сильные ветры и т.п. целесообразно всю трассу конвейера закрыть помещением типа легкого ангара. 
Пример такого сооружения изображен на рис 2

Рис 2.

4. Расчет мощности 
Расчет мощности, необходимой для перемещения груза-контейнера выполним в соответствии с (Л1,Л2)

     (1), где

N- Мощность потребляемая конвейером, Вт 
V –скорость движения, м/с 
η - КПД= 0.85 
F - Сопротивление передвижению груза при установившемся движении, Н. >

Можно показать, что при предлагаемой оригинальной конструкции роллера, когда диаметр цапфы роллера (внутренний диаметр подшипника) выбирается малым, а наружный диаметр ходового роллера максимально большим, величина F - сопротивление передвижению груза при установившемся движении будет сравнительно небольшим, то и мощность, потребляемая конвейером для перемещения грузов будет в разумных пределах.

Можно отметить, что роллерный конвейер практически идеально подходит для транспортирования единичных грузов, таких как ящики разных размеров, в том числе и для транспортирования контейнеров. На рис. 3, 4 изображены (фото) примеры таких конвейеров.

рис 3.

рис 4

Расчета ориентировочной величины потребляемой мощности N приведен в приложении 1.

Расчет N выполнен в соответствии с формулой (3) Приложения 1. Т.е в первом приближении, оценивается потребность в электроэнергии при движении груза в горизонтальной плоскости. Для этого есть следующие обоснования.

    • Трасса Эйлат - Ашдод, в основном, проходит в сравнительно ровной местности. Здесь отсутствуют высокие горы и низкие впадины. 
    • Необходимо учитывать, в соответствии с формулой (2), что если на трассе имеется подъем с углом возвышения, то при сравнительно ровной местности имеется и спуск с, примерно тем же углом, но уже снижения. При этом потери энергии будут примерно возвращаться в систему. 
    • В системе должна быть возможность кратковременного увеличения потребления энергии. 
    • Имеющиеся на трассе перепады высот при строительстве должны быть максимально нивелированы.

Остановимся на этом вопросе. Из формулы (2) Приложения 1 видно, что затраты энергии при перемещении груза зависят, кроме прочих параметров от величины угла β - угла наклона конвейера. Знаки «плюс» и «минус» соответствуют подъему или спуску груза. Кроме того при некотором положительном значении этого угла силы гравитации превысят определенный порог и груз перестанет перемещаться вдоль конвейера. Методика расчета этого угла известна. ( www.holjeron.com ). Рис 5,6 из той методики показывают необходимые исходные данные для расчета угла.

рис 5

рис 6

В данной работе, которая демонстрирует возможность реализации проекта, но, ни в коем случае не является рабочей документацией проекта, мы не будем заниматься исследованием этого угла. А просто отметим, что существует некий порог, выше которого не должно быть угла подъема на трассе конвейера. 
Предлагаются следующие пути решения проблемы на всех 260 км. нашей трассы. На большинстве отрезков трассы выравнивание (с учетом рассчитанного для данного участка угла β) может быть выполнено путем перемещения небольшого объема грунта. Аналогичные работы, в том числе и создание необходимого фундамента на всей длине трассы, выполняются при строительстве большинства автомобильных дорог. Однако, несомненно, будут существовать отрезки трассы, где небольшим объемом перемещения груза не обойтись. Это участки, которые имеют сравнительно большие перепады высот. Там (в зависимости от рельефа местности) рекомендуется возведение уравнивающих эстакад. Кроме того, имеется еще метод «лифта». Принцип метода прост. Он изображен на рис 7. .( lomdcm-mhe.blogspot.com).

рис 7 
Он применяется на участках с большими перепадами высот. А также на участках трассы, где имеются протяженные неровности. Груз поднимается на соответствующую высоту, а затем транспортируется вниз по наклонному вниз пути до сравнительно ровного участка с использованием гравитации. Добавим, что в нашем проекте такой «лифт» будет действовать как на подъем, так и на опускание контейнеров. На рис 8 условно показано расположение роллерного конвейера на участке со сложным профилем, но без строительства туннелей, мостов и без переноса больших объемов грунта.

Рис 8 
(Красная линия – “лифт», Синяя линия – роллерный конвейер, Серая, пунктирная линия – опоры, заштрихованный участок – условный рельеф местности, О-О – начальный уровень.)

Надо отметить, что такой метод транспортирования грузов через местность со сложным рельефом является отличительной особенностью нашего проекта, и по имеющимся данным предлагается впервые.

Результаты расчета мощности, потребляемой трассой, приведены в таблице 4