Пневмопочта. Принцип работы

(от греч. pneumatikós - воздушный)

вид пневматического транспорта (См. Пневматический транспорт) для перемещения документов и мелких предметов потоком воздуха по трубопроводам. П. п. используют для пересылки документов на предприятиях связи, в библиотеках, банках и др. учреждениях, историй болезни и лекарств в больницах, деталей и инструментов, проб (например, горячего металла) в экспресс-лаборатории на промышленных предприятиях и т. д. Первая действующая установка П. п. с протяжённостью трубопроводов 100 м была построена на Лондонском телеграфе в 1853.

Основные элементы установок П. п.: трубопроводы, транспортные контейнеры, приёмно-отправительные устройства и воздуходувки (См. Воздуходувка). Транспортные контейнеры - патроны или капсулы с вложенными в них предметами - с помощью приёмно-отправительного устройства закладываются в трубопровод и под действием перепада давления, создаваемого воздуходувкой, движутся от станции отправления к станции назначения, где изымаются из него. Различают П. п. внутреннюю, функционирующую внутри здания, и внешнюю, связывающую предприятия и учреждения в городе. Трубопроводы внутренней П. п. обычно выполняют из тонкостенных цельнотянутых труб внутренним диаметром 50-120 мм. Их общая длина достигает нескольких сотен м. Наименьший радиус кривизны трубопровода Пневматическая почта1 м. Материал труб - латунь, дюралюминий, сталь, а с начала 60-х гг. 20 в. - часто также полихлорвинил. Для перемещения документов и предметов стандартной формы без упаковки в патроны иногда пользуются трубопроводами прямоугольного сечения (например, 10×70 мм ). В установках внешней П. п. используют, как правило, стальные, пластмассовые или асбестоцементные трубы диаметром 65-1000 мм, прокладываемые в грунте. Их длина между соседними станциями достигает нескольких км, а общая длина - нескольких сотен км (например, в Париже - 600 км ).

Патрон представляет собой короткий отрезок трубы, диаметр которой примерно на 25% меньше внутреннего диаметра трубопровода (рис. 1 ). На его внешней поверхности располагаются 2 (реже 1) уплотнительные головки из фетра или кожи. Средняя скорость движения патрона с вложениями массой до 1-2 кг составляет 6-20 м/сек (в отдельных установках до 45 м/сек ). Производительность установок П. п. - до 2,4 тыс. патронов в час.

Приёмно-отправительное устройство в простейшем исполнении представляет собой разрыв или продольный вырез в трубопроводе, закрываемый вручную подвижной гильзой (рис. 2 ). В однотрубных реверсивных установках П. п. приёмно-отправительные станции выполняют в виде герметичного ящика, внутри которого трубопровод имеет продольный вырез. Патрон принимается автоматически с помощью клина, выдвигаемого электромагнитом (рис. 3 ).

Для воздухоснабжения установок П. п. используют воздуходувки и вентиляторы, создающие в трубопроводах или разрежение, или избыточное давление воздуха. Давление регулируется при помощи заслонок и дроссельных клапанов.

Применяют линейные, радиальные и кольцевые схемы соединения станций П. п. (рис. 4 ). При малых грузопотоках (до 100 патронов в час) несколько станций соединяют одним трубопроводом - линией двухстороннего действия (рис. 4 , а). В движении на такой линии может находиться только 1 патрон. В однотрубных установках внешней П. п. для увеличения их производительности применяют разъезды, которые располагают как в середине участка линии между двумя станциями, так и на станциях. При такой конструкции на участке могут двигаться одновременно несколько патронов. Двухтрубная линия (рис. 4 , б) обеспечивает независимое движение нескольких патронов в обоих направлениях. Несколько (от 2 до 6) линий могут подключаться к одному узлу - распределительному центру с ручным или автоматическим управлением, в котором производится перегрузка и сортировка патронов (рис. 4 , в). По кольцевой схеме (рис. 4 , г) патроны пересылаются между любыми станциями без перегрузок. При двухтрубной линии и кольцевой схеме приёмные станции оборудуют стрелками (на ответвлениях линии, рис. 5 ). Управление стрелками осуществляется при помощи т. н. несущей памяти - системы контактных или магнитных колец на гильзе патрона или централизованно, например при помощи телефонных искателей.

Перспективным направлением развития П. п. является применение труб большого диаметра (450 мм в ФРГ, 600 мм во Франции, 1020 мм в СССР) и контейнеров на колёсах, соединённых в поезда (по 5-6 контейнеров в каждом), что позволяет транспортировать грузы общей массой Пневматическая почта 10 т со скоростью 40-60 км/ч.

Лит.: Руденко Н., Говоров Ф., Пневмотранспорт документов и мелких предметов в патронах (пневмопочта), М., 1963; Контейнерный трубопроводный пневмотранспорт промышленных грузов, М., 1972; Heck G., Frerichs I., Eske W., Die Groβrohrepost, Bd 1-2, Baden-Baden, 1965-69.

И. А. Ламм, Г. А. Птицын.

Описал принципы и составляющие компоненты, которые до сих пор лежат в основе пневмотранспорта.

Пневматическая почта как средство почтовой связи была предложена в 1667 году французским физиком Дени Папеном .

К середине XIX века пневмопочта стала применяться в некоторых больших городах для рассылки писем из одной части города в другую по подземным трубам при посредстве пневматических машин (воздушных насосов) . Устроена она была впервые в Лондоне в 1853 году , затем в Париже , Вене и Берлине (1876) . В Лондоне первая линия соединяла Лондонскую фондовую биржу и Главный телеграф и имела протяжённость трубопроводов 100 . При этом трубы были расположены звездообразно, так что различные станции находились в непосредственном сообщении только с центральной главной станцией. В Париже и Вене трубы были расположены кругообразно, чем достигалась возможность прямого сообщения между многими отдельными станциями .

Дальнейшее своё развитие пневматическая почта получила в Германии благодаря инициативам Генриха фон Стефана , генерального почтмейстера Германской империи . В Берлине первоначально была устроена, как более дешёвая, кругообразная сеть, но затем постепенно к 1884 году она была преобразована в звездообразную, позволяющую осуществлять передачу с более высокой скоростью посылок . К 1900 году в Берлине, включая сюда и предместья Шарлоттенбург , Риксдорф (нем. Rixdorf ) и Шёнеберг , общая длина чугунных труб (внутренним диаметром 65 мм , внешним 74 мм), закопанных на глубине 1,25 м, составляла уже более 118 км . Сеть эта соединяла 53 станции. Через каждые четверть часа с 7 часов утра до 10 часов вечера по трубам между станциями ежедневно пересылалось от 5 до 10 цилиндрических капсул с письмами. Длина каждой такой алюминиевой капсулы была 15 см. Капсулы были закрыты только с одной стороны. После того как посылка была вложена в капсулу, на неё надевался кожаный чехол 11 см длины.

Движение капсул по трубам совершалось посредством или сжатого, или разрежённого воздуха. В восьми местах города находились паровые машины , приводившие в действие насосы, посредством которых нагнетался или разрежался воздух в железных больших сосудах . Сосуды эти находились в сообщении с трубами. Для приведения в движение вложенных в трубу капсул достаточно было повернуть кран . Так как капсулы не вплотную занимали соответствующее им место трубы, то в трубу за ними вкладывался ещё особый поршень , состоявший из деревянного цилиндра (11 см длины), покрытого кожей и снабженного на одном конце кожаным кольцом. Кольцо это плотно прилегало к стенкам трубы и герметически её закрывало. Таким образом была обеспечена защита от уменьшения движущей силы воздуха. Для предохранения капсулы от сильного удара, при достижении ею приёмной станции, навстречу ей впускался противодействующий ток воздуха, который заставлял её подойти к месту назначения со скоростью, значительно замедленной. Прибытие очередной посылки сигнализировалось телеграфным сигналом.

Пневматической почтой пользовались преимущественно для рассылки полученных главной телеграфной станцией телеграмм . В 1898 году число посылок в Берлине было &&&&&&&&06235505.&&&&&0 6 235 505, из которых &&&&&&&&05002688.&&&&&0 5 002 688 телеграмм, а остальные - письма закрытые и открытки . Берлинская пневмопочта поддерживала связь между 15 почтовыми отделениями . В 1913 году с её помощью было доставлено свыше 12 миллионов почтовых отправлений , на которых ставились отметки особыми штемпелями .

«Непочтовое» применение

Пневматическая почта используется в организациях, имеющих необходимость в пересылке документов, например, в банках , библиотеках и других учреждениях, историй болезней и лекарств в лечебных учреждениях, а также деталей, инструментов и проб (например, горячего металла) на промышленных предприятиях (в заводских экспресс-лабораториях) и т. д. Пневмопочту используют в отделах по контролю качества, на складах, для передачи анализов и рентгеновских снимков в больницах, наличных денег в супермаркетах и кассах банков , документов на сортировочных станциях железной дороги .

Системы пневмопочты позволяют:

• обеспечить надежность и безопасность пересылки платёжных документов (и, при необходимости, денег);
• оптимизировать работу сотрудников за счёт более оперативной пересылки документов;
• обеспечить современный уровень обслуживания клиентов;
• создать более комфортные условия при обслуживании клиентов;
• улучшить условия работы персонала.

Пневмопочта актуальна на промышленных предприятиях со сложным производством, многочисленными структурными подразделениями и производственными цехами. Широкое распространение получила также передача по пневмопочте документов на сортировочных железнодорожных станциях, что изменило технологию формирования грузовых поездов и значительно сократило простой вагонов . В СССР впервые система пневмопочты для пересылки документов на сортировочной станции была введена в эксплуатацию в 1959 году на станции Ленинград -Сортировочный-Московский .

В настоящее время в России работающую современную систему пневмопочты можно встретить в большинстве филиалов Сбербанка России, а также в крупных офисах коммерческих и государственных банков. Практически во всех новых (или вновь открываемых) филиалах Сбербанка (строящихся по новым стандартам переформатирования) система пневмопочты изначально закладывается в проект, так как применение данной системы регламентировано производственной системой Сбербанка (ПСС). Пневмопочту используют для инкассации в больших супермаркетах, таких как «Карусель», «METRO C&C» и «IKEA» по нескольким причинам: ускорение процедуры инкассации, по соображениям безопасности, а также с целью ускорения выдачи размена на кассы. В крупных медицинских центрах пневмопочта обеспечивает существенное увеличение скорости передачи анализов в лабораторию, а также выдачу медицинских препаратов и документов, снижая потребности в непроизводительном труде медицинских работников. На многих металлургических и других промышленных предприятиях пневмопочта позволяет осуществлять оперативный контроль качества на участках добычи сырья и производства продукции.

Пневматическая почта и филателия

Для оплаты услуг пневмопочты в Италии издавались специальные почтовые марки , а во Франции , Германии, Австрии , Чехословакии , Аргентине , Алжире и других странах - разнообразные цельные вещи (конверты , почтовые карточки , секретки). В практике пневматической почты также широко применялись соответствующие штемпели, ярлыки и т. д. Все они являются предметом коллекционирования и филателистического изучения.

• В XIX веке всерьёз задумывались об устройстве пневматической почты, при помощи которой письма из Лондона могли бы получать в Париже через 1½ часа. Эта идея принадлежала французскому инженеру по имени Жан-Батист Берлье (фр. Jean-Baptiste Berlier ), которому также впервые пришла мысль устройства пневматической выгребки нечистот. С 1 марта 1882 года пневматическая система вывоза нечистот применялась в двух округах Парижа и дала великолепные результаты .
• Самолёт АНТ-20 «Максим Горький» был оснащён пневмопочтой .
• В августе 2009 года по 1200-километровому подводному газопроводу компании Gassco было отправлено письмо из Норвегии в Великобританию. Шло оно пять дней. Письмо было упаковано в специальный герметичный контейнер. Отправителем был мэр норвежского города Аукра (норв. Aukra ) Бернард Риксфьорд, пригласивший в гости своего коллегу Стюарта Хейвуда, мэра конечной точки газопровода - английского поселения Исингтона (англ. Isington ) .
• В мультсериале «Футурама » на Земле в 3000 году активно используется пневмопочта для транспортировки людей.
• Пневмолифт, разновидность лифта на компрессорной тяге, используемой вместо тросов .
• Пневмопочта является ярким атрибутом
  • 1. В старой русской литературе для обозначения пневматической почты использовался термин воздушная почта , имеющий в настоящее время другое значение; см.: // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
    2. Подземная почта // Филателистический словарь / Сост. О. Я. Басин. - М. : Связь, 1968. - 164 с. (Проверено 7 июня 2010)
    3. Пневматическая почта - статья из Большой советской энциклопедии (Проверено 4 октября 2012)
    4. The Pneumatics of Hero of Alexandria; Архивная копия от 8 марта 2011 на Wayback Machine From the Original Greek Translated for and Edited by Bennet Woodcroft Professor of Machinery in University College, London. - London: Taylor Walton and Maberly, 1851. (англ.) (Проверено 30 января 2010)
    5. Почта пневматическая // Большой филателистический словарь / Н. И. Владинец, Л. И. Ильичёв, И. Я. Левитас, П. Ф. Мазур, И. Н. Меркулов, И. А. Моросанов, Ю. К. Мякота, С. А. Панасян, Ю. М. Рудников, М. Б. Слуцкий, В. А. Якобс; под общ. ред. Н. И. Владинца и В. А. Якобса. - М. : Радио и связь, 1988. - 320 с. - 40 000 экз. - ISBN 5-256-00175-2 . (Проверено 7 июня 2010)
    6. Грушке Н. Ф. // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
    7. // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.

Некоторые технологии прошлого напоминают, скорее, научную фантастику. Например, несмотря на последний сезон сериала «Белый воротничок», думая о системе пневматической почты большинство наверняка скорее вспомнит «5-й элемент», фильм из нью-йоркского будущего, где Корбан Даллас получил несколько важных писем подряд. А, тем не менее, сложная многоузловая сеть труб для передачи сообщений и небольших объектов использовалась в Нью-Йорке уже с конца XIX-го века.

Такая сеть функционирует за счёт компрессоров (сначала работавших на паровых двигателях, потом на электричестве), которые создают давление воздуха, выталкивающее или засасывающее содержимое подсоединённой трубы. Это делает возможным передачу объектов (обычно специальных, смазанных маслом капсул) на большие расстояния практически по воздуху, то есть пневматически. Нью-йоркская сеть не была самой большой или самой старой. В Берлине, например, систему ввели в 1865-м году и её протяжённость в последствии достигла 400 км; в Париже — 467 км и использовалась с того же времени аж по 1984 г. Запуск в Нью-Йорке состоялся через 4 года после Филадельфии, в 1897-м году, зато размер капсул здесь был очень большим: примерно 60 сантиметров на 20 в диаметре. Это позволяло переслать даже живую кошку, что было проделано минимум дважды (один раз для смеху, другой — для срочной доставки к ветеринару).

Пневматическая почта соединяла узловые почтовые станции в Манхэттене и даже в Бруклине (одна труба проходила по Бруклинскому мосту). Скорость передачи капсул достигала 50 км/час. То есть из главпочтампта на 33-й улице до Гарлема письма доходили за 15-20 минут. Протяжённость сети составляла 44 км, а поток достигал 95 тысяч писем ежедневно — примерно треть всей циркуляции по городу. В 1918 году федеральное правительство посчитало, что эксплуатация пневматической системы обходится в 17 тысяч долларов за милю (1.6 км) в год. Было принято решение использовать более дешёвый и ещё более инновационный вид доставки почты: автомобиль. В 1922-м систему в Нью-Йорке как-будто возродили, но протянула она только до 1953-го года.

Сейчас остатков былого величия почти не сохранилось. Без адекватного содержания большая часть пневмотруб прогнила или была уничтожена во время ремонта и строительства. Некоторые организации, прежде всего банки и библиотеки, продолжают использовать пневматическую службу доставки внутри своих помещений. Например, гуманитарная ветка нью-йоркской библиотеки в главном здании на 5-й Авеню использует такие мини-капсулы, которые переносят заказ читателя библиотекарю 7-ю этажами книжных полок ниже. Книги доставляются наверх при помощи вертикального конвейера. Но ничто не побьёт остров Рузвельта, что в Нью-Йорке между Манхэттеном и Квинсом: здесь почти никогда не бывает плохого запаха и шума от мусорных грузовиков т.к. все мусоросборники в домах соединены со «свалкой» посредством шведской пневматической системы! Вот уж воистину технология будущего!

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Москва 2012г.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

Государственное образовательное учреждение

Профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра защиты информации и техники почтовой связи

РЕФЕРАТ

Пневматическая почта

по дисциплине «Технические средства автоматизации»

Студент Павлов М.С.

Группа АП0851

Аннотация

История пневматической почты

На грани фантастики

Наше время

Пневматические транспортирующие установки

АВМ пневматическая

Преимущества пневматики

Пневматический привод

Пневмоприводы с поступательным движением

Принцип действия пневматических машин

Типовая схема пневмопривода

Достоинства пневмопривода

Недостатки пневмопривода

Список используемой литературы

Аннотация

пневмопочта транспорт воздух корреспонденция

Пневмопочта -- очень популярное, изобретение эпохи раннего капитализма с характерным городским пейзажем и контрастным социальным расслоением. Так же фигурирует субкультуре стимпанка, так и в связанной с ним литературе. Как понятно из названия, пневмопочта представляет собой транспорт для перемещения потоком воздуха по системе трубопроводов специальных капсул с корреспонденцией и небольшими предметами. Обычно она действует в пределах одного здания или, что встречается не столь часто, -- одного города.

История пневматической почты

Основные принципы пневматики были изложены Героном Александрийским. Этот великий инженер в первом столетии в своем трактате «Пневматика» (РнехмбфйкЬ) описал принципы и составляющие компоненты, которые до сих пор лежат в основе пневмотранспорта.

Пневматическая почта как средство почтовой связи была предложена в 1667 году французским физиком Дени Папеном.

Первое упоминание о похожей системе транспорта встречается еще в 1792 году. Тогда на 50-метровой колокольне Венского Собора Святого Стефана была размещена труба по которой сжатым воздухом передавалось письменное сообщение о замеченном городском пожаре.

Рисунок 1. Капсула-патрон, для передачи почтовых сообщений

Само же изобретение пневматической почты связывается с именем изобретателя почтовой марки -- Роуландом Хиллом. В 1836 году он предложил проект перемещения почтовых сообщений через систему подземных труб. Идея была интересной, но воплощена в жизнь она была несколько позже -- в 1854 году в Лондоне. Линия протяженностью 200м соединяла здание фондовой биржи с городским телеграфом. Еще через 8 лет была запущена линия между лондонским вокзалом Истон и почтамтом Кемпден. Надо заметить, что технология была довольно несовершенной, линии постоянно ломались и их вскоре прикрыли. Но это было только началом -- так или иначе проект показал себя с очень хорошей стороны. Все же столь оперативная доставки сообщений была очень привлекательной, и в 1862 год проект был усовершенствован, и в эксплуатацию введены еще несколько линий. Скорость пересылки сообщений по тем временам была едва ли не революционной -- расстояние в 300м патрон с сообщением преодолевал за 10 секунд. Потягаться с такой скорость телеграф, конечно, мог, но оригинал документа или, допустим, несколько монет по нему не перешлешь, да и его использование было далеко не всегда удобно. Так что нет ничего удивительного, что вслед за Англией изобретение начали перенимать и другие страны.

Рисунок 2. Фотография устройства с помощью которого осуществлялась передача пневмопочты

В 1875 году в Берлине сеть пневмопочты соединила 15 почтовых отделений, максимальная длина участка составляла 12 километров (контейнер преодолевал этот участок за 35 минут).

В Париже размах был еще большим -- она объединила все отделения почты и телеграфа, а суммарная длинна линий передачи составляла около 500 км. Были выпущены даже специальные карточки с оплаченным ответом:

Рисунок 3. Карточка для отправки сообщения пневматической почтой с оплаченным ответом, Франция

Немалую популярность пневмопочта приобрела в Штатах. В 1892 году в Филадельфии построили первую линию пневмопочты. Опять же -- между зданиями биржи и главного почтамта. Впрочем, ничего удивительного -- для биржи оперативный обмен информации был особенно важен. На доставку каждого патрона из главного почтамта на биржу (расстояние 0,5 англ. мили) затрачивалась 1 минута, а на обратный путь -- 65 секунд. Здесь же еще одна сеть соединяла главный почтамт со станцией Пенсильванской железной дороги. Здесь расстояние в 1 милю преодолевалось за 1 минуту 25 секунд. Вскоре пневмопочта для доставки писем появились в Бостоне и в Нью-Йорке. Трубы диаметром 8 дюймов подведены к столам для штемпелевания и сортировки писем. Патроны вмещали 600 писем. Широко разветвленная сеть пневмопочты, созданная в Нью-Йорке, соединяла главный почтамт и почтовые отделения. Протяженность наибольшего участка составляла 5600 метров, которые почта проходила за 7 минут. Ежедневно по трубам пересылали до 3 тонн корреспонденции.

Рис. 4. Пневмопочта в издательской конторе, Америка

Существовала пневмопочта в Италии, во Франции и в Австрии и, да, даже в России. У нас она использовалась на некоторых почтамтах Москвы и Санкт-Петербурга, но действовала только внутри самого здания.

На грани фантастики

Кроме прямого назначения предлагались и совершенно фантастические варианты использования такого способа пересылки. Так в 1867 году на Американской Научной Выставке в Нью Йорке был продемонстрирован прототип пневматического метро -- по трубе 32,6 м в длинной, 1,8 м в диаметре сжатым воздухом перемещался своеобразный «вагон», вмещающий 12 пассажиров. Два года спустя В Нью Йорке такой проект был действительно воплощен в жизнь -- линия длинной 95 метров была построена под Бродвеем. Правда просуществовала она всего несколько месяцев и вскоре была закрыта.

Примерно так это выглядело:

Рисунок 5. Метро на основе технологии пневмопочты

Подобных проектов, также как и проектов пневматических лифтов существовало огромное множество, но большинство из них были признаны экономически невыгодными и их разработка была заброшена.

Но вместе с тем, благодаря им, для людей пневмопочта стала чем-то вроде символа прогресса, и, разумеется, они полагали, что она будет использоваться и развиваться дальше. Жюль Верн в своем «Париже в 20 веке» (1863 год) описывает пневматические поезда, маршруты которых пересекают океаны. А в «Двадцатом веке» (1882) Альберта Робида такие поезда полностью вытеснили привычный железнодорожный транспорт. И подобных примеров можно привести еще огромное множество.

Да еще стоит вспомнить о том, что, за счет того, что пневмопочта применялась зачастую в крупных корпорациях, помимо прогресса, она стала ассоциироваться с бюрократией. И очень часто с помощью нее демонстрирует бумажную неразбериху, царившую в таких корпорациях.

Наше время

Так же, как и большинство стимпанковских технологий, пневмопочта в наше время почти мертва. К 50-м годам XX столетия ее практически полностью вытеснили современные средства обмена информацией. Нет, она используется и сейчас, но исключительно как средство передачи документов в пределах зданий крупных корпораций. К примеру в банках, где требуется пересылка оригиналов документов или в крупных лабораториях для доставки проб на анализ.

Рисунок 6. Современный терминал пневматического трубопровода

Осталось только одно место в мире, где сохранилась муниципальная пневматическая система доставки почты -- Прага, где почтовое отделение функционирует уже 1889 года. Под этим городом проложено 55 километров труб, по которым ежемесячно проходит в сумме около 35000 пакетов. Всего в сеть объеденное 46 предприятий: банки, газеты. телеграф, почтовые отделения, крупные корпорации.

Рис.7 Почтамт в Праге - терминал пневмопочты

Выгоды использования пневматической почты очевидны: почтовые автомобили в часы пик могут двигаться по Праге со скоростью меньше 20 км/ч. Капсулы «летят» по трубам гораздо быстрее, причем в любое время суток. Ко всему прочему, электричество, потребляемое пневматическими установками, обходится куда дешевле, чем топливо автомобилей.

Пневматические транспортирующие установки

Пневматические транспортирующие установки -- транспортирующие машины, предназначенные для перемещения грузов при помощи потока воздуха.

В зависимости от того, каким способом создаётся поток воздуха, пневматические транспортирующие установки разделяют на два типа:

установки нагнетательного типа --когда поток воздуха создаётся компрессорами, нагнетающими воздух под давлением 0,4-0,7 МПа;

установки всасываяющего типа -- когда поток воздуха создаётся вакуум-насосом, всасывающим воздух за счёт разрежения 0,01-0,04 МПа.

Пневматические транспортирующие установки позволяют транспортировать многие типы сыпучих грузов, для которых не пригодны гидравлические транспортирующие установки: цемент, гипс, алебастр и др. Они применяются, например, на механизированных складах вяжущих материалов на заводах железобетонных изделий. Одним из наиболее известных примеров использования пневматических транспортирующих установок является система транспортирования документов в Государственной библиотеке имени Ленина.

Пневматические транспортирующие установки позволяют полностью автоматизировать процесс транспортирования и избежать потерь транспортируемых грузов, однако они требуют для своей работы большого расхода электроэнергии и воздуха.

Рис.8. Схема приёмно отправочной станции в библиотеке имени В.И. Ленина

1. Тройник

2. Сигнальная лампа

3. Электромонтажная плата

4. Кнопочный номеронабиратель

5. Датчик отправления

6. Устройство блокирования занятой линии

8. Устройство для блокирования неправильно отправляемого патрона

9. Датчик прибытия

10. Проходной клапан

АВМ пневматическая

Аналоговая вычислительная машина, в которой переменные представлены в виде величин давления воздуха (газа) в различных точках специально построенной сети. Элементами такой АВМ являются дроссели, емкости и мембраны. Дроссели играют роль сопротивлений, могут быть постоянными, переменными, нелинейными и регулируемыми. Пневматические емкости представляют из себя глухие или проточные камеры, давление в которых вследствие сжимаемости воздуха растет по мере их наполнения. Мембраны используются для преобразования давления воздуха. В состав пневматической АВМ могут входить усилители, сумматоры, интеграторы, функциональные преобразователи и множительные устройства, которые соединяются между собой при помощи штуцеров и шлангов. Пневматические АВМ уступают в быстродействии электронным. В среднем подвижные элементы такой АВМ имеют время срабатывания около десятой доли миллисекунды, следовательно они могут пропускать частоты порядка 10 кГц. Такие АВМ отличаются значительными погрешностями, поэтому применяются там, где нельзя применять другие типы вычислительных машин: во взрывоопасных средах, в средах с высокими температурами, в автоматических системах химического производства. Из-за низкой стоимости и высокой надежности такие АВМ также применяют в металлургии, теплоэнергетике, газовой промышленности и т. п.

В 1960-х годах разрабатывались для получения средства дискретных вычислений с высокой радиационной стойкостью. Были разработаны элементы, выполняющие основные логические операции и элементы памяти без механических подвижных элементов.

Такие элементы очень долговечны, поскольку в них практически отсутствуют подвижные части, и, как следствие, нечему ломаться. В случае засорения каналов логические матрицы легко разбираются и промываются. Работает пневмокомпьютер от промышленной пневмосети. Логические матрицы легко штампуются на термопласт-автоматах из пластика. Для особых случаев матрица может быть изготовлена из тугоплавкой керамики, отлита из чугуна или другого сплава.

Сейчас пневмокомпьютеры используются в отраслях промышленности, где требуется повышенная вибрационная стойкость, работоспособность в очень широком диапазоне температур или требуется управление пневматическими силовыми устройствами. В последнем случае устраняется необходимость в преобразователях электрического сигнала в перемещение (электро-пневмопреобразователь + позиционер). Это -- роботы и автоматика, работающие в металлургии, в горнорудной промышленности. Известны случаи управления элементами авиационных двигателей, автоматикой ракетных систем, силовыми приводами вертолетов и самолетов.

Существует также целая категория производств, агрегатов и установок, где применение электричества, даже самых низких напряжений, очень нежелательно. Это химия органических соединений, нефтеперегонные заводы, подземная добыча угля и руды. Они до сих пор широко используют пневматическую автоматику.

Преимущества пневматики

1. Экологическая чистота

a. Результатом любой утечки из пневматической системы, использующей воздух, будет тот же атмосферный воздух.

2. Доступность

a. Атмосферный воздух всегда доступен на Земле

3. Надёжность

a. Пневматические системы обычно имеют долгие сроки службы и требуют меньшего обслуживания, чем гидравлика.

4. Хранение

a. Сжатый газ можно долго хранить в баллонах, позволяя использовать пневматику без электроэнергии.

5. Безопасность

a. Меньшая пожароопасность по сравнению с гидравликой на масле.

b. Пневматические машины из-за лучшей сжимаемости воздуха лучше защищены от перегрузок, чем гидравлика.

6. Технологичность

a. Пневматический механизм не требует дополнительного отвода. Отработанный воздух можно выпустить в атмосферу. Компрессор тоже может брать воздух непосредственно из атмосферы.

b. Пневматические машины легко разработать на базе обычных цилиндров и поршней.

c. Пневматические машины легко изготовить, поскольку пневматика обычно не требует деталей высокой точности.

7. Удельные показатели

a. Пневматическая система легче, чем гидравлика, при таких же давлениях.

b. Удельная мощность, передаваемая по одинаковым трубам, у пневматики выше, чем у гидросистем, а потери меньше.

c. У пневмоприводов выше скорость, чем у гидравлических.

Пневматический привод

Пневматический привод (пневмопривод) -- совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством энергии сжатого воздуха. Обязательными элементами пневмопривода являются компрессор (генератор пневматической энергии) и пневмодвигатель.

Рисунок 9. Поворотный пневмоцилиндр

Пневмопривод, подобно гидроприводу, представляет собой своего рода «пневматическую вставку» между приводным двигателем и нагрузкой (машиной или механизмом) и выполняет те же функции, что и механическая передача (редуктор, ремённая передача, кривошипно-шатунный механизм и т. д.).

Основное назначение пневмопривода, как и механической передачи, -- преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).

В общих чертах, передача энергии в пневмоприводе происходит следующим образом:

Приводной двигатель передаёт вращающий момент на вал компрессора, который сообщает энергию рабочему газу.

Рабочий газ после специальной подготовки по пневмолиниям через регулирующую аппаратуру поступает в пневмодвигатель, где пневматическая энергия преобразуется в механическую.

После этого рабочий газ выбрасывается в окружающую среду, в отличие от гидропривода, в котором рабочая жидкость по гидролиниям возвращается либо в гидробак, либо непосредственно к насосу.

В зависимости от характера движения выходного звена пневмодвигателя (вала пневмомотора или штока пневмоцилиндра), и соответственно, характера движения рабочего органа пневмопривод может быть вращательным или поступательным. Пневмоприводы с поступательным движением получили наибольшее распространение в технике.

Пневмоприводы с поступательным движением

По характеру воздействия на рабочий орган пневмоприводы с поступательным движением бывают:

· двухпозиционные, перемещающие рабочий орган между двумя крайними положениями;

· многопозиционные, перемещающие рабочий орган в различные положения.

По принципу действия пневматические приводы с поступательным движением бывают:

· одностороннего действия, возврат привода в исходное положение осуществляется механической пружиной;

· двухстороннего действия, перемещающие рабочий орган привода осуществляется сжатым воздухом.

По конструктивному исполнению пневмоприводы с поступательным движением делятся на:

· поршневые, представляющие собой цилиндр, в котором под воздействием сжатого воздуха либо пружины перемещается поршень (возможны два варианта исполнения: в односторонних поршневых пневмоприводах рабочий ход осуществляется за счёт сжатого воздуха, а холостой за счёт пружины; в двухсторонних -- и рабочий, и холостой ходы осуществляются за счёт сжатого воздуха);

· мембранные, представляющие собой герметичную камеру, разделённую мембраной на две полости; в данном случае цилиндр соединён с жёстким центром мембраны, на всю площадь которой и производит действие сжатый воздух (также, как и поршневые, выполняются в двух видах -- одно- либо двухстороннем).

Так же есть:

· Сильфонные - применяются реже. Практически всегда одностороннего действия: усилие возврата может создаваться как упругостью самого сильфон, так и с использованием дополнительной пружины.

· В особых случаях (когда требуется повышенное быстродействие) применяют специальный тип пневмоприводов -- вибрационный пневмопривод релейного типа.

Одно из применений пневматических приводов является использование их в качестве силовых приводов на пневматических тренажерах.

Принцип действия пневматических машин

Многие пневматические машины имеют свои конструктивные аналоги среди объёмных гидравлических машин. В частности, широко применяются аксиально-поршневые пневмомоторы и компрессоры, шестерённые и пластинчатые пневмомоторы, пневмоцилиндры

Типовая схема пневмопривода

Воздух в пневмосистему поступает через воздухозаборник.

Фильтр осуществляет очистку воздуха в целях предупреждения повреждения элементов привода и уменьшения их износа.

Компрессор осуществляет сжатие воздуха.

Поскольку, согласно закону Шарля, сжатый в компрессоре воздух имеет высокую температуру, то перед подачей воздуха потребителям (как правило, пневмодвигателям) воздух охлаждают в теплообменнике (в холодильнике).

Чтобы предотвратить обледенение пневмодвигателей вследствие расширения в них воздуха, а также для уменьшения корозии деталей, в пневмосистеме устанавливают влагоотделитель.

Воздухосборник служит для создания запаса сжатого воздуха, а также для сглаживания пульсаций давления в пневмосистеме. Эти пульсации обусловлены принципом работы объёмных компрессоров (например, поршневых), подающих воздух в систему порциями.

В маслораспылителе в сжатый воздух добавляется смазка, благодаря чему уменьшается трение между подвижными деталями пневмопривода и предотвращает их заклинивание.

В пневмоприводе обязательно устанавливается редукционный клапан, обеспечивающий подачу к пневмодвигателям сжатого воздуха при постоянном давлении.

Рисунок 10. Типовая схема пневмопривода

1. воздухозаборник;

2. фильтр;

3. компрессор;

4. теплообменник (холодильник);

5. влагоотделитель;

6. воздухосборник (ресивер);

7. предохранительный клапан;

8. Дроссель;

9. маслораспылитель;

10. редукционный клапан;

11. дроссель;

12. распределитель;

13. пневмомотор;

И манометр - М

Распределитель управляет движением выходных звеньев пневмодвигателя.

В пневмодвигателе (пневмомоторе или пневмоцилиндре) энергия сжатого воздуха преобразуется в механическую энергию.

Достоинства пневмопривода

1. в отличие от гидропривода -- отсутствие необходимости возвращать рабочее тело (воздух) назад к компрессору;

2. меньший вес рабочего тела по сравнению с гидроприводом (актуально для ракетостроения);

3. меньший вес исполнительных устройств по сравнению с электрическими;

4. возможность упростить систему за счет использования в качестве источника энергии баллона со сжатым газом, такие системы иногда используют вместо пиропатронов, есть системы, где давление в баллоне достигает 500 МПа;

5. простота и экономичность, обусловленные дешевизной рабочего газа;

6. быстрота срабатывания и большие частоты вращения пневмомоторов (до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту);

7. пожаробезопасность и нейтральность рабочей среды, обеспечивающая возможность применения пневмопривода в шахтах и на химических производствах;

8. в сравнении с гидроприводом -- способность передавать пневматическую энергию на большие расстояния (до нескольких километров), что позволяет использовать пневмопривод в качестве магистрального в шахтах и на рудниках;

9. в отличие от гидропривода, пневмопривод менее чувствителен к изменению температуры окружающей среды вследствие меньшей зависимости КПД от утечек рабочей среды (рабочего газа), поэтому изменение зазоров между деталями пневмооборудования и вязкости рабочей среды не оказывают серьёзного влияния на рабочие параметры пневмопривода; это делает пневмопривод удобным для использования в горячих цехах металлургических предприятий.

Недостатки пневмопривода

2. нагревание и охлаждение рабочего газа в процессе сжатия в компрессорах и расширения в пневмомоторах; этот недостаток обусловлен законами термодинамики, и приводит к следующим проблемам:

3. возможность обмерзания пневмосистем;

4. конденсация водяных паров из рабочего газа, и в связи с этим необходимость его осушения;

5. высокая стоимость пневматической энергии по сравнению с электрической (примерно в 3-4 раза), что важно, например, при использовании пневмопривода в шахтах;

6. ещё более низкий КПД, чем у гидропривода;

7. низкие точность срабатывания и плавность хода;

8. возможность взрывного разрыва трубопроводов или производственного травматизма, из-за чего в промышленном пневмоприводе применяются небольшие давления рабочего газа (обычно давление в пневмосистемах не превышает 1 МПа, хотя известны пневмосистемы с рабочим давлением до 7 МПа -- например, на атомных электростанциях), и, как следствие, усилия на рабочих органах значительно мемньшие в сравнении с гидроприводом). Там, где такой проблемы нет (на ракетах и самолетах) или размеры систем небольшие, давления могут достигать 20 МПа и даже выше.

9. для регулирования величины поворота штока привода необходимо использование дорогостоящих устройств -- позиционеров.

Список используемой литературы

1. http://en.wikipedia.org/

2. http://ru.wikipedia.org/

3. http://steampunker.ru

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Специфика создания справочно-правовых систем, обзор их рынка в России. Преимущества использования справочно-правовой системы "КонсультантПлюс", достоинства, примеры решения поисковых задач с ее помощью, преимущества использования для разных специалистов.

научная работа , добавлен 08.06.2010


Простейшая GPSS-модель, имитирующая работу СМО с однородным потоком заявок и позволяющая получить представление об операторах GPSS World. Стандартный отчет, формируемый автоматически по завершении моделирования и содержащий результаты моделирования.

лабораторная работа , добавлен 17.09.2014


Общее описание системы автоматизации контроля дорожным движением на перекрестке. Установка кабельной коммуникации, смотровых устройств. Выбор трубопроводов и их прокладка. Правила безопасности труда при строительстве телефонной кабельной канализации.

курсовая работа , добавлен 20.08.2015


Топологии компьютерных сетей. Организация взаимодействия компьютеров. Классификация компьютерных сетей по территориальной распространенности. Услуги службы голосовая "почта". Характеристика системы Видеотекс. Недостатки и достоинства одноранговых сетей.

презентация , добавлен 12.09.2014


Сущность и история развития РУП "Белпочта". Услуги, предоставляемые подразделениями связи. Роль средств коммуникации в экономическом развитии страны. Почтовая связь как неотъемлемая часть производственной и социальной инфраструктуры Республики Беларусь.

реферат , добавлен 17.05.2016


Задачи и основные параметры радиолокационной станции системы управления воздушным движением. Особенности функциональных узлов РЛС "Скала-М". Потенциально опасные и вредоносные производственные факторы, организация рабочих мест диспетчерской службы.

курсовая работа , добавлен 05.03.2011


Конструкция и принцип действия датчиков перемещения различных типов: емкостных, оптических, индуктивных, вихретоковых, ультразвуковых, магниторезистивных, магнитострикционных, потенциометрических, на основе эффекта Холла. Области использования приборов.

реферат , добавлен 06.06.2015


Проектирование бесконтактного аппарата на примере электромагнитного датчика линейного перемещения. Расчет обмоток и сердечника, конструирование датчиков на основе линейно регулируемых дифференциальных трансформаторов, исследование их рабочих режимов.

курсовая работа , добавлен 11.06.2015


Звукозапись как процесс сохранения воздушных колебаний в заданном звуковом диапазоне на носителе с помощью специальных приборов. История попыток создания аппаратов, воспроизводящих звуки. Механические музыкальные инструменты, воспроизводящие мелодии.

реферат , добавлен 10.06.2014


Конструкция преобразователя тока блока питания системы кондиционирования воздуха. Система распределения питания. Методы подавления помех в системе распределения питания при проектировании многослойных печатных плат. Описание модернизированной платы.

Что такое пневмопочта?

Системы пневматической почты - это быстрая и надежная связь, экономичная и комфортная.

Пневмопочта незаменима при использовании в высотных зданиях, в банках, на складах, в государственных и частных учреждениях, на предприятиях, где подразделения разбросаны по этажам или находятся в соседних зданиях.

Сеть труб системы пневматической почты сделает доступной практически любую точку учреждения, предприятия или организации. Возможна прокладка магистральных труб между зданиями, как по воздуху, так и под землей. Система пневмопочты позволяет улучшить организацию труда, увеличить его производительность, повысить эффективность управления потоком документов, ценных бумаг, денег и других вложений. Особенно пневматическая почта необходима в организациях с большим потоком оригинальных документов.

Как работает пневмопочта:

Система пневматической почты (СПП) состоит из следующихосновных элементов: компрессора, центрального контроллера, стабилизированногоисточника питания, блока управления компрессором, магистрального трубопровода, маршрутных стрелок и рабочихстанций с пультами управления. Основное оборудование СПП устанавливается, как правило, за подвесным потолком, за исключениемцентрального контроллера и станций с пультами управления. Компрессор двунаправленного действия создает, в зависимости откоманд, поступающих с центрального контроллера, давление или разрежение всистеме, определяя тем самым направление движения капсулы. Установленный в системе байпас ссистемой клапанов осуществляет плавное торможение капсулы в зоне компрессора.Центральный контроллер с помощью заложенной вэнергонезависимой памяти программы полностью управляет работой всей СПП . Автоматические маршрутные стрелки устанавливают соединение отдельных участков магистрального трубопровода, определяя путь, по которому движетсякапсула во время фаз нагнетания или разрежения. Рабочие станции позволяют загружать или извлекать капсулы из СПП .

Любая пересылка в СПП состоит из нескольких фаз:

• загрузка капсулы в станцию отправителя.
• движение капсулы от станции отправителя в сторону компрессора (разрежение).
• движение капсулы от компрессора до станции получателя (давление).
• прием капсулы на станции получателя и извлечение ее.

Для отправки капсулы пользователь набирает на клавиатуре адрес станции-получателя, вставляет капсулу в приемное отверстие станции. Далее центральный контроллер определяет путь от станции отправителя до компрессора и устанавливает маршрутные стрелки в нужное положение. Если стрелки не смогут по каким-либо причинам занять заданного центральным контроллером положения, на дисплее контроллера и пультах пользователей появляется сообщение об ошибке и система переходит в режим диагностики и инициализации.

Если стрелки заняли свое положение, центральный контроллер дает команду компрессору на создание разрежения в системе. Капсула начинает свое движение к компрессору. Прохождение капсулы через стрелки фиксируется оптическими датчиками. После прохождения капсулой последней на своем пути стрелки, компрессор отключается и капсула плавно тормозится в байпасе.

Далее центральный контроллер определяет путь движения капсулы от компрессора до станции назначения и устанавливает маршрутные стрелки в соответствующее положение. Компрессор получает команду на создание давления в системе и капсула начинает движение от компрессорак станции получателя. При прохождении капсулой последнего оптического датчика компрессор отключается и капсула плавно тормозится с помощью системы воздушных клапанов в рабочей станции. После прихода капсулы на рабочую станцию система переходит в режим готовности для следующей пересылки.

Перемещение механизмов и прохождение капсулы в маршрутных стрелках контролируется с помощью специальных датчиков, что исключает "зажим" капсулы в стрелке. В случае, если по каким-либо причинам капсула за установленное время не попадет в станцию получателя, все станции в системе блокируются и осуществить передачу становится невозможно. Центральный контроллер переводит систему в режим диагностики и производит "продувку" системы. В режиме продувки системы компрессор последовательно производит "всасывание" с каждой рабочей станции имеющихся в системе капсул до байпаса (компрессора), а затем отправляет "найденные"капсулы на станцию "сброса". На этот случай в системе назначена специальная станция сброса. После извлечения всех капсул из системы центральный контроллер переводит ее в режим готовности.

Основные преимущества использования современной системы пневматической почты:

• оперативность передачиденег, документов, проб, анализов и прочих небольших предметов соскоростью до 8 м/с и весом до 1 кг (при использовании нестандартных системс большим диаметром трубы вес может увеличиться до 3 кг);
• эффективное использованиерабочего времени персонала;
• гибкая структура ивозможность модернизации системы;
возможность установки встроящихся и готовых помещениях; возможность прокладкитрубопроводов между зданиями, этажами, под землей, возможность скрытойпрокладки магистралей внутри зданий;
• возможность монтажаконечных устройств (станций) в стенах, шкафах, возможен вариантиспользования настольной конфигурации;
• возможность переадресациипри временном отсутствии получателя;
предотвращение несанкционированногодоступа к содержимому пересылаемых капсул, высокий уровень безопасногоиспользования;
• современный внешний видоборудования, широкий диапазон применения и простота эксплуатации;
• возможность удаленногоуправления и сервисного обслуживания с использованием Internet ителефонных линий;
• высокая надежностьоборудования;
• возможностьперсонализации пересылаемых капсул.

Область применения.