Китайская компания Huami, являющаяся дочкой Xiaomi, представила смарт-часы Amazfit GTR, обладающие AMOLED-дисплеем, чипом NFC, завидной автономностью до 24 часов и герметичным корпусом. Читать дальше

Свыше полутора столетий после изобретения велосипеда движение обеспечивалось за счёт мускульной силы ног пользователя, вращающего педали. Однако эпоха высоких технологий вносит свои изменения даже в такой традиционный вид транспорта. Разработчики нидерландского стратапа Byar Bicycle предложили оригинальную конструкцию электрического ве... Читать дальше

До сентябрьского традиционного анонса новых iPhone осталось всего два месяца. Однако инсайдерской информации о новинках Apple не так много, и касается она в основном усовершенствованию камеры смартфонов. Последние же известия раскрывают стоимость яблочных мобильных аппаратов следующего поколения. Среди поклонников яблочной продукции ин... Читать дальше

В торговом противостоянии между Китаем и США намечается перемирие, похоже, обе стороны осознали, что плохой мир лучше хорошей войны. Первым признаком улучшения взаимоотношений между странами стало заявление Трампа о смягчении санкционных ограничений против компании Huawei. Читать дальше

В конце июня вышел новый фильм про знаменитого супергероя – «Человек-Паук: Вдали от дома». На фоне резко возросшей популярности персонажа выплыл и Cavin Creations. Этот косплеер из Гонконга самостоятельно смастерил маску любимого героя. Причём не простую балаклаву, а сложнейший гаджет, дополненный подвижными линзами. Читать дальше

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.

В системах административного управления информация пере­дается как путем транспортировки документов курьером или с по­мощью пневматической почты, так и с использованием систем автоматизированной передачи информации по каналам связи.

Пневмопочта - это простой и эффективный способ ускорить передачу оригиналов документов и одновременно освободить пер­сонал от ненужного, а иногда и нежелательного хождения. Таким образом, пневмопочта является дополнением к электронным сред­ствам передачи информации, а применение специальных развет-вителей - стрелок - позволяет создавать систему любой конфи­гурации и формы. Изобретенная в 1835 г. в Австрии и первоначаль­но построенная в Англии (1853 г.) и Германии (1865 г.) пневмопочта достаточно широко применяется в офисной, архивной деятельнос­ти, в библиотеках и прочем.

Ручная и механизированная транспортировки документов яв­ляются весьма распространенными способами передачи информа­ции в офисах. Однако скорость передачи и объем доставляемой ин­формации не всегда могут удовлетворить пользователя. Поэтому для оперативной передачи электронных документов используют средства и системы автоматизированной передачи информации по техническим каналам связи.

Системы пневматической почты предназначены для «живой» пересылки различных предметов и ценностей (оригиналов доку­ментов, наличных денег, ценностей и прочего) как внутри здания, так и между зданиями, для чего прокладка трубопровода может вестись под землей или снаружи на специальной подвеске. Внутри здания трубопровод прокладывается над подвесными потолками. Транспортировка между передающими и приемными устройства­ми (станциями) происходит по трубопроводу в герметичных капсу­лах со скоростью 5-8 м/с.

Несмотря на широкое применение средств электронной переда­чи информации, оборот оригинальных документов сохраняется. Не каждая организация имеет возможность полностью перейти на электронный документооборот. Это связано с проблемами как тех­нического, юридического, так и психологического характера.

Основные технические характеристики системы пневматиче­ской почты:

Система вакуумно-нагнетательного типа (компрессор);

Диаметр трубы: от 60 до 200 мм (стандартный - 110 мм);

Материал транспортирующей трубы - поливинилхлорид (ПВХ);

Длина транспортирующей капсулы (патрона) от 22 до 34 см;

Вес транспортируемого груза до 10 кг;

Практически бесшумная работа системы;

Скорость движения капсулы до 45 м/с;

Возможность дополнительного оснащения средствами безо­пасности («электронные ключи», регистрация и т. д.);

Возможность расширения уже имеющейся системы;

Возможность подключения принтера или ПК для полного контроля за передачей информации;

Простота обслуживания.

Когда капсула оказывается в трубе, необходимо, чтобы она дос­тигла нужного пункта назначения.

Наиболее простая конфигурация пневмопроводной сети линей­ная - терминалы приема и отправки соединены напрямую. Для автоматического возврата капсулы можно проложить вторую ли­нию трубопровода, что не вполне целесообразно.

Радиальная схема транспортировки. Ее, как правило, использу­ют при пересылке отправлений из нескольких исходящих терми­налов на одну приемную станцию.

Более сложный способ организации линии - кольцевой, когда вдоль трубопровода, замкнутого в кольцо, расположено несколько приемо-передающих терминалов. Здесь необходима система Адре­сации.

Если станций немного, информацию об адресе может нести сам патрон. При большом числе станций для адресации на станциях отправки ставят пульты с кнопочными номеронабирателями. Каж­дая станция имеет свой код, и в момент отправки патрона станция приема уже готова к его приходу.

Наиболее сложно организованы системы пневмопочты с ответв­лениями. Патроны движутся, как поезда, изменяя маршрут на стрелках. В современных системах пневмопочты роль диспетчеров выполняют микропроцессоры. Они следят за тем, чтобы коррес­понденция попала по нужному адресу, управляют работой стрелок и выбирают оптимальный маршрут следования. Существуют как трех-, так и шестипозиционные стрелки, которые позволяют суще­ственно упростить монтаж и обслуживание. Специальная програм­ма следит за абсолютно мягким приходом капсулы, адаптируясь к весу пересылаемых в них предметов.

С помощью компактного специализированного контроллера и принтера можно вести контроль за пересылкой капсул с указанием времени пересылки, имен пользователей, адресов пересылки в ре­жиме реального времени. Более сложный контроллер позволяет управлять пятью независимыми линиями пневмопочты, работаю­щими одновременно для увеличения общей производительности си­стемы.

Применение специальных материалов на основе тефлона позво­ляет обходиться без смазки, замены деталей на протяжении многих лет. Специальное программное обеспечение точно определит место в системе, в котором необходимо произвести техническое обслужи­вание.

СРЕДСТВА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

5.1. Общая характеристика средств вычислительной техники

Средства вычислительной техники возникли и развивались в ответ на потребности человеческого общества в счете сначала в торговле, а затем в религиозной и научной деятельности. Они прошли свой собственный путь развития от простейших счетных приспособлений (кучек однотипных предметов) до сложнейших компьютерных комплексов нашего времени. При этом основным побудительным фактором их прогресса являлись все возрастав­шие потребности выполнения вычислительных работ, обработки числовой информации. Лишь в исторически недалеком прошлом (30-40 лет назад) вычислительная техника стала использоваться для решения задач обработки текстовой информации, а впослед­ствии - информации других форм ее представления (видео и аудио). Это привело к широкому использованию средств компью­терной техники в самых разнообразных сферах человеческой дея­тельности.

Существуют различные классификации компьютерной техники:

По этапам развития (по поколениям);

Условиям эксплуатации;

Производительности;

Потребительским свойствам.

Классификация по этапам развития (по поколениям) отражает эволюцию вычислительной техники с точки зрения используемой элементной базы и архитектуры ЭВМ:

первое поколение (1950-е гг.) - ЭВМ на электронных вакуум­ных лампах;

второе поколение (1960-е гг.) - ЭВМ на дискретных полупро­водниковых приборах (транзисторах);

третье поколение (1970-е гг.) - ЭВМ на полупроводниковых ин­тегральных схемах с малой и средней степенью интеграции (от со­тен до тысяч транзисторов в одном конструктиве);

четвертое поколение (1980-е гг.) - ЭВМ на больших и сверх­больших интегральных схемах (от десятков тысяч до миллионов транзисторов в одном конструктиве);

пятое поколение (1990-е гг.) - ЭВМ со многими десятками па­раллельно работающих микропроцессоров или на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновре­менно выполняющих десятки последовательных команд;

шестое и последующие поколения - оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой (распреде­ленной сетью большого числа несложных микропроцессоров, мо­делирующей архитектуру нейронных биологических систем).

По условиям эксплуатации компьютеры делятся на два типа:

Универсальные;

Специальные.

Универсальные предназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации.

Специальные компьютеры служат для решения более узкого класса задач или даже одной задачи, требующей многократного решения, и функционируют в особых условиях эксплуатации. Ма­шинные ресурсы специальных компьютеров часто ограничены. Однако их узкая ориентация позволяет реализовать заданный класс задач наиболее эффективно. Специальные компьютеры управляют технологическими установками, работают в операционных или ма­шинах скорой помощи, на ракетах, самолетах и вертолетах, вблизи высоковольтных линий передач или в зоне действия радаров, ра­диопередатчиков, в неотапливаемых помещениях, под водой на глубине, в условиях пыли, грязи, вибраций, взрывоопасных газов и т. п.

По производительности и характеру использования компью­теры можно условно подразделить:

На микрокомпьютеры;

Мини-компьютеры;

Мэйнфреймы (универсальные компьютеры);

Суперкомпьютеры.

В классе микрокомпьютеров выделяют микроконтроллеры и персональные компьютеры.

Микроконтроллер - это основанное на микропроцессоре спе­циализированное устройство, встраиваемое в систему управления или технологическую линию.

Персональные компьютеры представляют собой вычислитель­ные системы, все ресурсы которых полностью направлены на обес­печение деятельности одного рабочего места. Это наиболее много­численный класс средств вычислительной техники, в составе которого можно выделить персональные компьютеры IBM PC и совмес­тимые с ними, а также персональные компьютеры Macintosh фир­мы Apple. Интенсивное развитие современных информационных технологий связано именно с широким распространением с начала 1980-х гг. персональных компьютеров, сочетающих относительную дешевизну с достаточно широкими для непрофессионального поль­зователя возможностями.

Мини-компьютерами и супермини-компьютерами называют­ся машины, конструктивно выполненные в одной стойке, т. е. зани­мающие объем порядка половины кубометра. Данные ЭВМ истори­чески предшествовали микрокомпьютерам, по своим техническим и эксплуатационным характеристикам уступают современным микрокомпьютерам и в настоящее время не производятся.

Мэйнфреймы (main frame), иногда называемые корпоративны­ми компьютерами, представляют собой вычислительные системы, обеспечивающие совместную деятельность многих работников в рам­ках одной организации, одного проекта, одной сферы информаци­онной деятельности при использовании одних и тех же информа­ционно-вычислительных ресурсов. Это многопользовательские вычислительные системы, имеющие центральный блок с большой вычислительной мощностью и значительными информационными ресурсами, к которому подсоединяется большое количество рабо­чих мест с минимальной оснащенностью (видеотерминал, клавиа­тура, устройство позиционирования типа «мышь» и, возможно, устройство печати).

В принципе, в качестве рабочих мест, подсоединенных к цент­ральному блоку корпоративного компьютера, могут быть исполь­зованы и персональные компьютеры. Область использования корпоративных компьютеров - реализация информационных технологий обеспечения управленческой деятельности в крупных финансовых и производственных организациях, организация раз­личных информационных систем, обслуживающих большое коли­чество пользователей в рамках одной функции (биржевые и бан­ковские системы, бронирование и продажа билетов для оказания транспортных услуг населению и т. п.).

Суперкомпьютеры представляют собой вычислительные систе­мы с предельными характеристиками вычислительной мощности и информационных ресурсов. Основная характеристика здесь была и есть производительность, которая всегда неограниченно требуется в особо мощных и ответственных приложениях. Это очень мощные компьютеры с производительностью свыше 100 MFLOPS (милли­онов операций над числами с плавающей точкой в секунду).

Борьба между производителями суперкомпьютеров идет за пер­вую позицию в рейтинге Тор 500 (упорядоченный список 500 наиболее производительных ЭВМ, составляемый два раза в год), т. е. за абсолютный рекорд производительности. Достигнутая производи­тельность уже давно перешагнула за миллиард операций в секун­ду - гигафлопные компьютеры. Разрабатываются и создаются компьютеры, выполняющие уже триллионы (!) операций в секун­ду, - терафлопные компьютеры.

Область применения суперкомпьютеров - задачи метеороло­гии, физики элементарных частиц, моделирования ядерных взры­вов (в условиях запрета натурных испытаний), сбора и обработки данных, поступающих с места ведения военных действий. Пред­стоящая задача - фолдинг белков. Это расчет наиболее вероятных конфигураций молекул белков. Например, молекула гемоглобина, состоящая из четырех единиц по 150 аминокислот, может иметь минимум 10 150 состояний. Понятно, что масштабы офисной дея­тельности не предполагают использование ЭВМ этого класса.

Пневмопочта – это система, которая на данный момент применяется практически во всех отраслях, которые хоть как-то связаны с транспортировкой. Чаще всего пневмопочта используется в банках, при постройке высокоэтажных сооружений, в государственных учреждениях и тому подобных местах, где требуется постоянная транспортировка определенных элементов.

Навигация:

Проще говоря, технология пневмопочты применяется там, где требуется постоянное движение определенных материалов, осуществлять которое вручную слишком сложно. Система пневмопочты в этом плане демонстрирует себя исключительно с положительной стороны, быстро доставляя груз в нужную точку.

Пневмопочта – это система, которая состоит из огромного количества труб, которые соединены друг с другом, и проведены по определенным точкам в сооружении. В системе пневмопочты также есть возможность прокладывания магистральных труб между целыми зданиями. Проделывать подобный процесс можно как под землей, так и по воздуху. Все зависит от того, насколько большим бюджетом вы обладаете. Установив подобную систему на производство, можно значительно улучшить распределение труда, чем самым повысить уровень производительности предприятия. Особенно такая система будет полезной при работе с большим количеством документов, ценных бумаг и денег. Зачастую, такие системы можно встретить в организациях, которые работают с огромным количеством ценных бумаг и документов, которые надо быстро и надежно переправлять для дальнейшей обработки. Сейчас мы рассмотрим 4 ключевых этапа работы пневмопочты:

• Изначальная загрузка капсулы ценными документами, после чего она устанавливается в специальную станцию, которая уже в свою очередь, перенаправляется к получателю
• Далее капсула начинает свое движение к компрессору, который распределяет весь поток документов и перенаправляет их по определенным точкам
• Далее капсула отправляется от внешнего компрессора к станции получателя, которая указывалась при первоначальной адресации
• Пользователь получает капсулу в конечной точке маршрута, где за считанные секунды изымает её из системы

Но не стоит забывать о многих нюансах этого процесса, которые также играют далеко не последнюю роль. Еще до отправки, пользователь должен точно указать адрес станции, на которую отправится капсула. После этого, остается всего лишь вставить капсулу в систему, после чего она отправит её прямиком к получателю. Следующая остановка капсулы произойдет лишь у компрессора, где происходит распределение капсул по определенным точкам. Далее, стрелки быстро занимают нужные позиции, и уже после этого, контроллер дает разрешение компрессору на дальнейший запуск капсулы. Оптические датчики в этом время постоянно наблюдают за тем, правильно ли двигаются капсулы по стрелкам. Пройдя все положенные стрелки, капсула останавливается в точно том месте, которое было указано еще при адресации самой капсулы. После извлечение содержимого капсулы, получатель должен отправить её в обратном направлении. Абсолютно все процессы, которые происходят внутри пневмопочты, находятся под тщательным присмотром специальных датчиков, которые сразу же реагируют на возникновение каких-либо неполадок в системе. Система пневмопочты, еще до отправки тщательно анализирует маршрут и определяет то время, за которое капсула должна прийти к адресату. Если за этот промежуток капсула не оказывается в конечной точке, внутренний контроллер автоматически блокирует все станции. Далее в системе происходит тщательная диагностика, которая позволяет найти ту станцию, где произошел сбой. Далее в системе происходит включения процесса продувки, который собственно и помогает решить эту проблему.

Продувка – это процесс, во время которого главный компрессор проделывает быстрое всасывание воздуха из всей системы, что позволяет вернуть все капсулы к компрессору. Далее, когда датчики показывают, что ошибка устранена, контроллер отключает режим диагностики и запускает работу пневмопочты для её дальнейшего функционирования.

Как работает пневмопочта

Что касается конструкции пневмопочты, то она состоит из таких элементов:

• Центральный контроллер
• Компрессор
• Источник стабилизации системы питания
• Блок для надежного управления компрессором
• Магистральный трубопровод
• Пульт управления системой
• Маршрутные стрелки для движения по станциям

Все главные элементы пневмопочты, удачно расположились прямо под подвесным потолком, так как то место является просто идеальным для надежного и эффективного размещения контроллера и ключевых станций, которые предназначены для постоянного перемещения капсул.

Не меньшую роль в данной системе играет и компрессор, который работает по принципу двойного действия. Данный элемент одновременно занимается созданием давления в системе и разрежением внутренней установки. Именно от работы компрессора зависит то, насколько быстрым и качественным будет движение капсул внутри системы.

Байкапс – это также довольно важный элемент, который предназначен для быстрого торможения капсулы в заданной точке. Как показывает практика, это элемент, который реже всего поддается поломкам, из-за чего в его качестве не возникает никаких сомнений.

Центральный контроллер – это еще один элемент системы, без которого она попросту не сможет функционировать. В данный элемент изначально закладывается большое количество памяти и функциональных возможностей. Такого контроллера просто предостаточно для того, чтобы производить контроль и настройку всех процессов, которые связаны с перемещением капсул внутри механизма.

Маршрутные стрелки – это еще один очень важный элемент, по которому собственно и перемещаются капсулы внутри системы. Это часть системы, которая не может быть незамеченной, так как именно от неё зависит, насколько эффективным будет результат работы пневмопочты в целом.

Системы пневмопочты

Современный рынок вакуумных технологий просто пестрит предложениями самых разных категорий, начиная от бюджетных вариантов пневмопочты, и заканчивая дорогостоящими установками, с огромным количеством дополнительных возможностей.

Ранее мы уже говорили о видах и работе системы пневмопочты, но забыли рассказать о том, какие же все-таки преимущества подобных систем. Сейчас мы рассмотрим преимущества системы пневмопочты:

• Высокая надежность оборудования
• Высокая скорость передачи денег, анализов, документов и тому подобного
• Возможность установки подобных систем между двумя, или же тремя зданиями
• Наличие функции переадресации, которая позволяет забрать капсулу чуть позже, если получателя нет на месте
• Возможность отправки персонализированных капсул
• Большой потенциал подобных систем, которые в дальнейшем будут только модернизироваться
• Эффективное распределение рабочего времени

Капсулы для пневмопочты

Немалую роль в работе пневмопочты играет качества самих капсул, в которых собственно и будет перемещаться определенная продукция. Именно поэтому, большинство организаций готово переплачивать за качественные капсулы, дабы получать максимальное качество работы от системы пневмопочты.

Сейчас мы рассмотрим несколько наиболее надежных моделей капсул для пневмопочты:

• FLIP-TOP CARRIER NW110K/L
• SWIVEL LID NW3 inch
• Swivel LID CARRIER NW110

Все эти варианта по-своему хороши, и купив один из них, вы можете даже не сомневаться в долгом сроке службы и высоких показателях эффективности.

Воздуходувки для пневмопочты

Ключевая задача воздуходувки – это образование нужного уровня давления, для дальнейшего создания высокого вакуума. На самом деле – это очень важный процесс, так как без должного давления в системе, производить перемещение капсул попросту невозможно. Вакуум – это очень важная деталь в данном механизме, так как именно он приводит в действие капсулы, которые в дальнейшем двигаются по определенным точкам.

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!