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Onde o correio pneumático é usado atualmente? Correio pneumático: princípio de funcionamento

O correio pneumático é atualmente um elemento indispensável de trabalho em muitas indústrias que estão de alguma forma relacionadas com o transporte. Agora, o método de correio pneumático é usado ativamente em bancos, armazéns, arranha-céus, agências governamentais e locais semelhantes. Em geral, tais instalações podem ser observadas em locais onde armazéns ou departamentos estão localizados em andares diferentes, ou mesmo divididos em vários edifícios.

Navegação:

Na verdade, um poste pneumático é toda uma rede de tubos, que juntos criam um determinado sistema que torna quase qualquer parte da estrutura absolutamente acessível, não importa onde esteja. Se desejar, você também pode instalar tubos principais entre vários edifícios. Isso é feito tanto por via aérea quanto subterrânea, dependendo de quanto dinheiro a empresa está disposta a gastar com isso.

O sistema de correio pneumático permite melhorar significativamente a distribuição do trabalho, o que posteriormente conduz a um aumento do nível de produtividade e a um aumento do nível de benefícios na gestão de um monte de documentos, dinheiro ou títulos. Na maioria das vezes, o correio pneumático é encontrado em organizações onde o fluxo de documentos originais está no nível mais alto possível.

Agora veremos todas as fases principais do envio por correio pneumático:

  • Carregamento inicial da cápsula na estação, que seguirá direto para o destinatário
  • O início do movimento da cápsula desde o início, direto para o compressor, que a redirecionará para o próximo compartimento
  • O movimento da cápsula do compressor principal, direto para a estação receptora onde a mensagem foi endereçada
  • Recebendo a cápsula no ponto final e retirando-a do sistema de correio pneumático

Para enviar uma cápsula, o usuário deve primeiro inserir o endereço exato da estação onde o destinatário pode retirar esta cápsula. Depois de indicado o endereço, resta inserir a cápsula no orifício de entrada da estação. A próxima etapa é o trajeto da cápsula desde a estação inicial direto até o compressor, onde ocorre o processo de direcionamento do percurso posterior em direção ao destinatário.

Após todas as setas terem assumido as posições exigidas, o controlador do sistema dá permissão ao compressor para continuar o caminho da cápsula. Quanto à passagem da cápsula pelas teclas de seta, esse processo está constantemente sob a supervisão de sensores ópticos, que respondem imediatamente a qualquer problema no sistema. Depois que a cápsula passa pela última seta em seu caminho, ela para automaticamente no local onde o segundo usuário deve removê-la com cuidado e enviá-la na direção oposta.

Vale ressaltar que a movimentação dos diversos mecanismos e o trajeto da cápsula por meio das setas de rota são processos que estão sob total controle dos sensores, que por sua vez excluem a possibilidade de fixação da cápsula em um dos compartimentos do sistema.

Se, dentro de um determinado período de tempo, a cápsula não chegar à estação do destinatário, todas as outras estações serão bloqueadas instantaneamente e a transferência subsequente das cápsulas torna-se impossível. Em seguida, o sistema entra em um processo de diagnóstico que, por meio de uma análise detalhada, tenta encontrar o local da falha e limpar rapidamente todo o sistema.

A purga é um processo no qual o compressor suga o ar de todas as estações, fazendo com que todas as cápsulas que ficaram presas até a metade sejam imediatamente devolvidas ao controlador. Após o sistema produzir sucção, todas as cápsulas encontradas são enviadas diretamente para a estação de despejo. Em seguida, o controlador prepara o sistema para uso seguro, após o qual o processo é repetido exatamente da mesma maneira.

Como funciona o correio pneumático:

O correio pneumático é um processo que consiste em elementos como:

  • Compressor
  • Controlador central
  • Unidade de controle do compressor
  • Fonte de alimentação do sistema estabilizada
  • Pipeline principal
  • Setas de rota de trabalho para movimentação pelas estações
  • Controle remoto

Os principais elementos do equipamento de correio pneumático são frequentemente instalados diretamente atrás do teto suspenso, pois é aqui que o controlador e todas as estações através das quais todas as cápsulas se moverão no futuro podem ser colocados de forma fácil e confiável.

O compressor de dupla ação, neste momento, cria pressão e, consequentemente, vácuo dentro do sistema, do qual dependerá a direção do movimento da própria cápsula. Um papel significativo nesse sistema é desempenhado pelo sistema bikepass, responsável pela frenagem rápida e confiável da cápsula que chega ao ponto desejado.

O elemento chave para gerenciar todos os processos de transferência de cápsulas é o controlador central. Uma vez que contém uma certa quantidade de memória e software de alta qualidade. É mais que suficiente realizar um controle de alta qualidade de todos os processos que estão de alguma forma relacionados com a movimentação das cápsulas dentro do sistema.

Quanto às mudanças automáticas de percurso, são eles que se dedicam a estabelecer ligações entre determinados troços da rede principal de abastecimento de água, fazendo uma analogia em termos de movimento e construindo o percurso mais rápido.

Sistemas de correio pneumáticos

Já no mercado você pode encontrar um grande número de tipos de sistemas de correio pneumáticos, cada um dos quais fornecerá certas características de design que definitivamente devem ser levadas em consideração.

Anteriormente, já falamos sobre os tipos de sistemas de correio pneumáticos, mas não mencionamos as vantagens de utilizar tais sistemas, que é o que faremos agora.

Vantagens do sistema de correio pneumático:

  • Utilização eficaz do tempo de trabalho, que está a tornar-se significativamente maior
  • Possibilidade de posterior modernização do sistema, que também poderá receber novos privilégios
  • Alto nível de confiabilidade de tais equipamentos
  • A capacidade de enviar cápsulas personalizadas e fazê-lo rapidamente
  • Possibilidade de encaminhamento temporário caso o destinatário não esteja presente no momento da chegada
  • Aplicação de tecnologias modernas no projeto deste sistema
  • A possibilidade de colocar tal sistema entre vários edifícios. Isto permitirá a transferência rápida e de alta qualidade de cápsulas de uma instalação para outra
  • Rapidez na transferência de documentos, dinheiro, exames e afins que exijam entrega urgente em outro ponto

Cápsulas para correio pneumático

A operação do correio pneumático depende diretamente da eficácia do desempenho das cápsulas. É por isso que, em tais sistemas, eles geralmente preferem usar apenas as cápsulas que são criadas de acordo com os critérios máximos de qualidade e podem demonstrar suas capacidades em uma ampla variedade de condições.

No momento, o mercado está repleto de uma variedade de cápsulas de vácuo com indicadores de desempenho muito elevados. Dentre todas essas opções, você pode escolher algo que valha a pena para qualquer sistema, por mais complexo que seja.

Agora veremos vários modelos ideais de cápsulas para correio pneumático:

  • PORTA TAMPA Giratória NW110
  • TRANSPORTADOR FLIP-TOP NW110K/L
  • TAMPA GIRATÓRIA NW3 polegadas

São três opções bastante boas que, apesar do valor médio, podem agradar ao usuário com características decentes e uma ampla gama de aplicações.

Sopradores para correio pneumático

Os sopradores são equipamentos utilizados em uma ampla variedade de instalações e desempenham um papel fundamental no processo de criação de alto ou ultra-alto vácuo. A mesma função de um soprador é executada em um sistema de correio pneumático, que também requer sopradores que sejam capazes de produzir o nível de pressão necessário para criar um alto vácuo. Como o vácuo é simplesmente necessário para o transporte de cápsulas, sem ele tal sistema simplesmente não seria capaz de funcionar.

Atualmente, há um grande número de tipos de sopradores de folhas a vácuo no mercado e todos eles têm certas características de desempenho. Se falamos sobre o sistema de correio pneumático, então apenas sopradores confiáveis ​​​​e da mais alta qualidade são usados, o que pode garantir a criação de um vácuo constantemente alto e confiável.

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Moscou 2012

AGÊNCIA FEDERAL DE COMUNICAÇÕES

Instituição educacional estadual

Educação vocacional

Universidade Técnica de Comunicações e Informática de Moscou

Departamento de Segurança da Informação e Tecnologia de Comunicações Postais

ABSTRATO

Correio pneumático

na disciplina “Equipamentos técnicos de automação”

Estudante Pavlov M.S.

Grupo AP0851

anotação

História do correio pneumático

À beira da fantasia

Hoje em dia

Unidades de transporte pneumático

AVM pneumático

Vantagens da pneumática

Acionamento pneumático

Atuadores pneumáticos com movimento linear

Princípio de funcionamento de máquinas pneumáticas

Diagrama típico de acionamento pneumático

Vantagens de um acionamento pneumático

Desvantagens de um acionamento pneumático

Bibliografia

anotação

transporte de correio pneumático correspondência aérea

O correio pneumático é uma invenção muito popular da era do capitalismo inicial, com uma paisagem urbana característica e uma estratificação social contrastante. Também aparece na subcultura steampunk e na literatura relacionada. Como o nome indica, o correio pneumático é um transporte para movimentação de cápsulas especiais com correspondência e pequenos objetos por fluxo de ar através de um sistema de dutos. Geralmente funciona dentro de um prédio ou, o que é menos comum, em uma cidade.

História do correio pneumático

Os princípios básicos da pneumática foram delineados por Heron de Alexandria. Este grande engenheiro do primeiro século, no seu tratado “Pneumática” (Pnekhmbfikb), descreveu os princípios e componentes que ainda constituem a base do transporte pneumático.

O correio pneumático como meio de comunicação postal foi proposto em 1667 pelo físico francês Denis Papin.

A primeira menção de um sistema de transporte semelhante remonta a 1792. Em seguida, na torre sineira de 50 metros da Catedral de Santo Estêvão, em Viena, foi colocado um tubo através do qual uma mensagem escrita sobre um incêndio na cidade foi transmitida com ar comprimido.

Figura 1. Cápsula de cartucho para transmissão de mensagens postais

A própria invenção do correio pneumático está associada ao nome do inventor do selo postal - Rowland Hill. Em 1836, ele propôs um projeto para transportar mensagens postais através de um sistema de tubulações subterrâneas. A ideia era interessante, mas ganhou vida um pouco mais tarde - em 1854, em Londres. Uma linha de 200 metros ligava o prédio da bolsa de valores ao telégrafo da cidade. Outros 8 anos depois, uma linha foi lançada entre a estação Easton de Londres e os correios de Campden. Deve-se notar que a tecnologia era bastante imperfeita, as linhas quebravam constantemente e logo foram fechadas. Mas isso foi só o começo - de uma forma ou de outra, o projeto se mostrou muito bom. No entanto, essa pronta entrega de mensagens era muito atrativa e, em 1862, o projeto foi aprimorado e várias outras linhas foram colocadas em operação. A velocidade de envio de mensagens naquela época era quase revolucionária - um cartucho com uma mensagem percorria uma distância de 300 m em 10 segundos. O telégrafo, é claro, poderia competir com essa velocidade, mas não era possível enviar o documento original ou, digamos, algumas moedas com ele, e seu uso nem sempre era conveniente. Portanto, não é de surpreender que, seguindo a Inglaterra, outros países tenham começado a adotar a invenção.

Figura 2. Foto do dispositivo utilizado para transferência de correspondência pneumática

Em 1875, em Berlim, a rede de correio pneumático ligava 15 estações de correios, o comprimento máximo do troço era de 12 quilómetros (um contentor percorria este troço em 35 minutos).

Em Paris, o alcance foi ainda maior - uniu todos os departamentos de correios e telégrafos, e a extensão total das linhas de transmissão foi de cerca de 500 km. Até cartões especiais com resposta paga foram emitidos:

Figura 3. Cartão para envio de mensagem por correio pneumático com resposta paga, França

O correio pneumático ganhou considerável popularidade nos Estados Unidos. Em 1892, a primeira linha postal pneumática foi construída na Filadélfia. Novamente - entre os edifícios da bolsa e os correios principais. No entanto, nada de surpreendente - para a troca, a pronta troca de informações foi especialmente importante. Demorou 1 minuto para entregar cada cartucho do correio principal até a central (uma distância de 0,5 milhas inglesas) e 65 segundos para a viagem de volta. Aqui, outra rede conectava a principal agência dos correios à estação ferroviária da Pensilvânia. Aqui, uma distância de 1 milha foi percorrida em 1 minuto e 25 segundos. Logo, o correio pneumático para entrega de cartas apareceu em Boston e Nova York. Tubos de 8 polegadas de diâmetro são conectados a mesas para carimbar e classificar cartas. Os cartuchos continham 600 cartas. Uma ampla rede de correio pneumático, criada em Nova York, conectou as principais agências de correios e correios. O comprimento do trecho maior era de 5.600 metros, que o correio percorreu em 7 minutos. Até 3 toneladas de correspondência eram enviadas por canal todos os dias.

Arroz. 4. Correio pneumático em uma editora, América

Havia correio pneumático em Itália, em França e na Áustria e, sim, até na Rússia. Usámo-lo em algumas agências dos correios de Moscovo e São Petersburgo, mas só funcionou dentro do próprio edifício.

À beira da fantasia

Além do destino direto, foram propostas opções absolutamente fantásticas para utilizar este método de transferência. Assim, em 1867, na American Science Exhibition em Nova York, foi demonstrado um protótipo de metrô pneumático - uma espécie de “carro” transportando 12 passageiros era movido por um tubo de 32,6 m de comprimento e 1,8 m de diâmetro com ar comprimido. Dois anos depois, em Nova York, tal projeto ganhou vida - uma linha de 95 metros de comprimento foi construída sob a Broadway. É verdade que existiu apenas alguns meses e logo foi fechado.

Isto é o que parecia:

Figura 5. Metrô baseado em tecnologia de correio pneumático

Houve um grande número de projetos semelhantes, bem como projetos de elevadores pneumáticos, mas a maioria deles foi considerada economicamente não lucrativa e seu desenvolvimento foi abandonado.

Mas, ao mesmo tempo, graças a eles, o correio pneumático tornou-se uma espécie de símbolo de progresso para as pessoas e, claro, eles acreditavam que seria utilizado e desenvolvido ainda mais. Júlio Verne, em Paris no século XX (1863), descreve trens pneumáticos que cruzam oceanos. E em “O Século XX” (1882), de Albert Robide, esses trens substituíram completamente o transporte ferroviário habitual. E muitos outros exemplos semelhantes podem ser dados.

Além disso, vale lembrar que, pelo fato do correio pneumático ser muito utilizado nas grandes corporações, além do progresso, passou a ser associado à burocracia. E muitas vezes com a ajuda dele ele demonstra a confusão de papéis que reinava em tais corporações.

Hoje em dia

Assim como a maioria das tecnologias steampunk, o correio pneumático está praticamente morto atualmente. Na década de 50 do século XX, foi quase totalmente substituído por meios modernos de troca de informações. Não, ainda é utilizado hoje, mas exclusivamente como meio de transmissão de documentos dentro dos prédios de grandes corporações. Por exemplo, em bancos que exigem envio de documentos originais ou em grandes laboratórios para entrega de amostras para análise.

Figura 6. Terminal de tubulação pneumática moderno

Só resta um lugar no mundo onde um sistema pneumático municipal de entrega de correio foi preservado - Praga, onde funciona uma estação de correios desde 1889. Sob esta cidade existem 55 quilômetros de tubulações, por onde passam cerca de 35 mil pacotes mensalmente. No total, a rede inclui 46 empresas: bancos, jornais. telégrafo, correios, grandes corporações.

Fig.7 Correios em Praga - terminal de correio pneumático

Os benefícios da utilização do correio pneumático são óbvios: os veículos postais podem circular por Praga a uma velocidade inferior a 20 km/h durante as horas de ponta. As cápsulas “voam” pelos canos muito mais rápido e a qualquer hora do dia. Além disso, a eletricidade consumida pelas instalações pneumáticas é muito mais barata que o combustível dos automóveis.

Unidades de transporte pneumático

Unidades de transporte pneumático são máquinas de transporte projetadas para movimentar mercadorias usando fluxo de ar.

Dependendo de como o fluxo de ar é criado, as unidades de transporte pneumático são divididas em dois tipos:

instalações do tipo injeção - quando o fluxo de ar é criado por compressores que bombeiam ar sob uma pressão de 0,4-0,7 MPa;

instalações do tipo sucção - quando o fluxo de ar é criado por uma bomba de vácuo que suga o ar devido a um vácuo de 0,01-0,04 MPa.

As instalações de transporte pneumático permitem transportar muitos tipos de cargas a granel para as quais as instalações de transporte hidráulico não são adequadas: cimento, gesso, alabastro, etc. São utilizadas, por exemplo, em armazéns mecanizados de materiais cimentícios em fábricas de concreto armado. Um dos exemplos mais famosos do uso de sistemas de transporte pneumático é o sistema de transporte de documentos da Biblioteca Estadual de Lenin.

As instalações de transporte pneumático permitem automatizar totalmente o processo de transporte e evitar perdas da mercadoria transportada, porém requerem um grande consumo de energia elétrica e ar para seu funcionamento.

Figura 8. Esquema da estação receptora e emissora da biblioteca com o nome de V.I. Lênin

1. Camiseta

2. Luz de advertência

3. Placa de circuito

4. Discador de botão

5. Sensor de partida

6. Dispositivo de bloqueio de linha ocupada

8. Dispositivo para bloquear cartucho enviado incorretamente

9. Sensor de chegada

10. Válvula globo

AVM pneumático

Um computador analógico no qual as variáveis ​​são apresentadas na forma de valores de pressão de ar (gás) em vários pontos de uma rede especialmente construída. Os elementos de tal AVM são bobinas, recipientes e membranas. As bobinas desempenham o papel de resistências e podem ser constantes, variáveis, não lineares e ajustáveis. Os recipientes pneumáticos são câmaras cegas ou de passagem, cuja pressão, devido à compressibilidade do ar, aumenta à medida que são cheios. Membranas são usadas para converter a pressão do ar. Um AVM pneumático pode incluir amplificadores, somadores, integradores, conversores funcionais e multiplicadores, que são conectados entre si por meio de conexões e mangueiras. Os AVMs pneumáticos são inferiores em velocidade aos eletrônicos. Em média, os elementos móveis de tal AVM têm um tempo de resposta de cerca de um décimo de milissegundo, portanto podem transmitir frequências da ordem de 10 kHz. Tais computadores são caracterizados por erros significativos, portanto são utilizados onde outros tipos de computadores não podem ser utilizados: em ambientes explosivos, em ambientes com altas temperaturas, em sistemas automáticos de produção química. Devido ao seu baixo custo e alta confiabilidade, tais AVMs também são utilizados em metalurgia, engenharia de calor e energia, indústria de gás, etc.

Na década de 1960, eles foram desenvolvidos para fornecer instalações de computação discreta com alta resistência à radiação. Foram desenvolvidos elementos que realizam operações lógicas básicas e elementos de memória sem elementos móveis mecânicos.

Esses elementos são muito duráveis, pois praticamente não possuem partes móveis e, como resultado, não há nada que quebre. Se os canais ficarem obstruídos, as matrizes lógicas podem ser facilmente desmontadas e lavadas. O computador pneumático opera a partir de uma rede pneumática industrial. Matrizes lógicas são facilmente estampadas em máquinas injetoras de plástico. Para casos especiais, a matriz pode ser feita de cerâmica refratária, fundida em ferro fundido ou outra liga.

Os computadores pneumáticos são agora usados ​​em indústrias que exigem maior resistência à vibração, operação em uma ampla faixa de temperatura ou controle de dispositivos de energia pneumáticos. Neste último caso, elimina-se a necessidade de conversores elétricos sinal-deslocamento (conversor elétrico-pneumático + posicionador). São robôs e automação que trabalham na metalurgia e na indústria de mineração. Existem casos conhecidos de controle de elementos de motores de aeronaves, automação de sistemas de mísseis e acionamentos de força de helicópteros e aviões.

Existe também toda uma categoria de indústrias, unidades e instalações onde o uso de eletricidade, mesmo nas tensões mais baixas, é muito indesejável. Esta é a química dos compostos orgânicos, refinarias de petróleo, carvão subterrâneo e mineração de minério. Eles ainda usam amplamente a automação pneumática.

Vantagens da pneumática

1. Limpeza ecológica

a. Qualquer vazamento de um sistema pneumático que utiliza ar resultará no mesmo ar atmosférico.

2. Disponibilidade

a. O ar atmosférico está sempre disponível na Terra

3. Confiabilidade

a. Os sistemas pneumáticos normalmente têm longa vida útil e requerem menos manutenção do que os hidráulicos.

4. Armazenamento

a. O gás comprimido pode ser armazenado em cilindros por muito tempo, permitindo o uso da pneumática sem eletricidade.

5. Segurança

a. Menos risco de incêndio em comparação com sistemas hidráulicos à base de óleo.

b. Devido à melhor compressibilidade do ar, as máquinas pneumáticas estão mais protegidas contra sobrecargas do que as hidráulicas.

6. Capacidade de fabricação

a. O mecanismo pneumático não requer drenagem adicional. O ar de exaustão pode ser liberado na atmosfera. O compressor também pode retirar ar diretamente da atmosfera.

b. Máquinas pneumáticas podem ser facilmente desenvolvidas usando cilindros e pistões convencionais.

c. As máquinas pneumáticas são fáceis de fabricar porque a pneumática geralmente não requer peças de alta precisão.

7. Indicadores específicos

a. O sistema pneumático é mais leve que o hidráulico nas mesmas pressões.

b. A potência específica transmitida através de tubos idênticos é maior para sistemas pneumáticos do que para sistemas hidráulicos, e as perdas são menores.

c. Os atuadores pneumáticos têm velocidades mais altas que os atuadores hidráulicos.

Acionamento pneumático

Acionamento pneumático (acionamento pneumático) é um conjunto de dispositivos projetados para acionar máquinas e mecanismos utilizando a energia do ar comprimido. Os elementos obrigatórios de um acionamento pneumático são um compressor (gerador de energia pneumático) e um motor pneumático.

Figura 9. Cilindro de ar rotativo

Acionamento pneumático, semelhante acionamento hidráulico, é uma espécie de “inserto pneumático” entre o motor de acionamento e a carga (máquina ou mecanismo) e desempenha as mesmas funções de uma transmissão mecânica (caixa de câmbio, acionamento por correia, mecanismo de manivela, etc.).

O objetivo principal de um acionamento pneumático, assim como de uma transmissão mecânica, é transformar as características mecânicas do motor de acionamento de acordo com os requisitos de carga (transformação do tipo de movimento do link de saída do motor, seus parâmetros, bem como regulação, proteção contra sobrecarga, etc.).

Em termos gerais, a transferência de energia num acionamento pneumático ocorre da seguinte forma:

O motor de acionamento transmite torque ao eixo do compressor, que transmite energia ao gás de trabalho.

O gás de trabalho, após preparação especial, flui através de linhas pneumáticas através de equipamentos de controle até o motor pneumático, onde a energia pneumática é convertida em energia mecânica.

Depois disso, o gás de trabalho é liberado no meio ambiente, ao contrário de um acionamento hidráulico, em que o fluido de trabalho retorna através de linhas hidráulicas para o tanque hidráulico ou diretamente para a bomba.

Dependendo da natureza do movimento do elo de saída do motor pneumático (o eixo do motor pneumático ou a haste do cilindro pneumático) e, consequentemente, da natureza do movimento do elemento de trabalho, o acionamento pneumático pode ser rotativo ou translacional. Atuadores pneumáticos com movimento translacional são mais amplamente utilizados em tecnologia.

Atuadores pneumáticos com movimento linear

De acordo com a natureza do impacto no corpo de trabalho, os atuadores pneumáticos com movimento translacional são:

· duas posições, movendo o elemento de trabalho entre duas posições extremas;

· multiposição, deslocando o corpo de trabalho para diferentes posições.

De acordo com o princípio de funcionamento, os atuadores pneumáticos com movimento translacional são:

· de simples ação, o acionamento retorna à posição original por meio de uma mola mecânica;

· dupla ação, a movimentação do elemento de trabalho do acionamento é realizada por ar comprimido.

De acordo com seu projeto, os atuadores pneumáticos com movimento translacional são divididos em:

· pistão, que é um cilindro no qual um pistão se move sob a influência de ar comprimido ou de uma mola (duas opções de design são possíveis: em atuadores pneumáticos de pistão unidirecional, o curso de trabalho é realizado devido ao ar comprimido e o ocioso o curso é realizado por meio de uma mola; nos bilaterais - os movimentos de trabalho e de marcha lenta são realizados com ar comprimido);

· membrana, que é uma câmara selada dividida por uma membrana em duas cavidades; neste caso, o cilindro é conectado ao centro rígido da membrana, cuja área inteira é afetada pelo ar comprimido (assim como os de pistão, são feitos em dois tipos - unilateral ou dupla face).

Há também:

· Fole - usado com menos frequência. Quase sempre de ação simples: a força de retorno pode ser criada pela elasticidade do próprio fole ou pelo uso de uma mola adicional.

· Em casos especiais (quando é necessária maior velocidade), é utilizado um tipo especial de atuador pneumático - um atuador pneumático vibratório tipo relé.

Uma aplicação dos atuadores pneumáticos é seu uso como atuadores elétricos em máquinas de exercício pneumáticas.

Princípio de funcionamento de máquinas pneumáticas

Muitas máquinas pneumáticas têm seu design semelhante ao das máquinas hidráulicas volumétricas. Em particular, motores e compressores pneumáticos de pistão axial, motores pneumáticos de engrenagens e palhetas, cilindros pneumáticos são amplamente utilizados

Diagrama típico de acionamento pneumático

O ar entra no sistema pneumático através da entrada de ar.

O filtro limpa o ar para evitar danos aos elementos de acionamento e reduzir o seu desgaste.

O compressor comprime o ar.

Como, de acordo com a lei de Charles, o ar comprimido no compressor tem alta temperatura, antes de fornecer o ar aos consumidores (geralmente motores pneumáticos), o ar é resfriado em um trocador de calor (em uma geladeira).

Para evitar o congelamento dos motores pneumáticos devido à expansão do ar nos mesmos, bem como para reduzir a corrosão das peças, é instalado um separador de umidade no sistema pneumático.

O coletor de ar serve para criar um suprimento de ar comprimido, bem como para suavizar as pulsações de pressão no sistema pneumático. Essas pulsações se devem ao princípio de funcionamento dos compressores volumétricos (por exemplo, compressores de pistão), que fornecem ar ao sistema em porções.

Em um pulverizador de óleo, o lubrificante é adicionado ao ar comprimido, reduzindo assim o atrito entre as partes móveis do acionamento pneumático e evitando seu emperramento.

Deve ser instalada uma válvula redutora de pressão no acionamento pneumático, garantindo o fornecimento de ar comprimido aos motores pneumáticos com pressão constante.

Figura 10. Diagrama típico de acionamento pneumático

1. entrada de ar;

2. filtro;

3. compressor;

4. trocador de calor (geladeira);

5. Separador de umidade;

6. coletor de ar (receptor);

7. válvula de segurança;

8. Acelerador;

9. pulverizador de óleo;

10. Válvula redutora de pressão;

11. acelerador;

12. distribuidor;

13. motor pneumático;

E o manômetro é M

O distribuidor controla o movimento dos links de saída do motor pneumático.

Num motor pneumático (motor pneumático ou cilindro pneumático), a energia do ar comprimido é convertida em energia mecânica.

Vantagens de um acionamento pneumático

1. Ao contrário de um acionamento hidráulico, não há necessidade de retornar o fluido de trabalho (ar) ao compressor;

2. menor peso do fluido de trabalho em comparação com um acionamento hidráulico (relevante para a ciência de foguetes);

3. Menor peso dos atuadores em comparação aos elétricos;

4. a capacidade de simplificar o sistema usando um cilindro de gás comprimido como fonte de energia; tais sistemas são por vezes utilizados em vez de rojões, existem sistemas onde a pressão no cilindro atinge 500 MPa;

5. simplicidade e eficiência devido ao baixo custo do gás de trabalho;

6. velocidade de resposta e altas velocidades de rotação de motores pneumáticos (até várias dezenas de milhares de rotações por minuto);

7. segurança contra incêndio e neutralidade do ambiente de trabalho, garantindo a possibilidade de utilização de acionamento pneumático em minas e fábricas de produtos químicos;

8. em comparação com um acionamento hidráulico - capacidade de transmitir energia pneumática por longas distâncias (até vários quilômetros), o que permite a utilização de um acionamento pneumático como acionamento principal em minas e minas;

9. Ao contrário de um acionamento hidráulico, um acionamento pneumático é menos sensível às mudanças na temperatura ambiente devido à menor dependência da eficiência de vazamentos do meio de trabalho (gás de trabalho), portanto, mudanças nas folgas entre as partes do equipamento pneumático e na viscosidade de o ambiente de trabalho não tem impacto sério nos parâmetros operacionais do acionamento pneumático; isso torna o acionamento pneumático conveniente para uso em oficinas quentes de empresas metalúrgicas.

Desvantagens de um acionamento pneumático

2. aquecimento e resfriamento do gás de trabalho durante a compressão em compressores e expansão em motores pneumáticos; esta deficiência se deve às leis da termodinâmica e leva aos seguintes problemas:

3. possibilidade de congelamento de sistemas pneumáticos;

4. condensação do vapor d'água do gás de trabalho e, em conexão com isso, a necessidade de secá-lo;

5. o alto custo da energia pneumática em relação à energia elétrica (cerca de 3 a 4 vezes), o que é importante, por exemplo, quando se utiliza acionamento pneumático em minas;

6. eficiência ainda menor que a de um acionamento hidráulico;

7. baixa precisão operacional e operação suave;

8. a possibilidade de ruptura explosiva de tubulações ou lesões industriais, devido às quais pequenas pressões de gás de trabalho são utilizadas em um acionamento pneumático industrial (geralmente a pressão em sistemas pneumáticos não excede 1 MPa, embora sistemas pneumáticos com pressão de trabalho de até 7 MPa são conhecidos - por exemplo, em usinas nucleares) e, como consequência, as forças nos corpos de trabalho são significativamente menores em comparação com um acionamento hidráulico). Onde não existe tal problema (em foguetes e aviões) ou o tamanho dos sistemas é pequeno, as pressões podem atingir 20 MPa e até mais.

9. Para regular a rotação da haste do atuador, é necessário usar dispositivos caros - posicionadores.

Bibliografia

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

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

3. http://steampunker.ru

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    trabalho do curso, adicionado em 11/06/2015

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    resumo, adicionado em 10/06/2014

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  • Na vida moderna, estamos tão acostumados com o telefone, a Internet e os meios de transporte de alta velocidade que é até difícil imaginar como há séculos as pessoas lidavam com a entrega de correspondência. Neste artigo falaremos sobre os princípios de funcionamento do correio pneumático: o que é o correio pneumático, como funciona o correio pneumático, o correio pneumático mais longo, quais as mudanças que sofreu ao longo dos anos de sua existência e onde você pode encontrá-lo hoje .

    O correio pneumático, um sistema denominado correio subterrâneo, é o método mais antigo de entrega de correspondência e documentação. O princípio de seu funcionamento é criar um intercâmbio de transporte de tubos de determinado diâmetro, nos quais não haja ar e, portanto, nenhuma resistência. Cápsulas com documentos passam por esses tubos por meio de ar comprimido ou liquefeito. Atualmente, o sistema está em constante aperfeiçoamento. Por exemplo, um novo desenvolvimento denominado Evacuated TubeTransport é uma tecnologia para movimentação através de um tubo de vácuo, que está em desenvolvimento. Está focado na movimentação de passageiros reais, o que economizará tempo, garantirá a movimentação mais confortável, funcionará em todas as condições climáticas e não terá impacto negativo no meio ambiente. Baseia-se na tecnologia do correio pneumático - cápsulas que se movem pelo túnel sob a influência de uma suspensão magnética a uma velocidade aproximada de 600 km/h a 6.500 km/h. Este método de viagem ajudará a economizar dinheiro em custos de viagem e será o mais seguro possível ao comparar o ETT com as viagens aéreas.

    História da criação e utilização do correio pneumático: o sistema nas grandes cidades, motivos da queda da demanda

    Os primeiros princípios de funcionamento deste meio de comunicação foram delineados nas obras do engenheiro Heron de Alexandria. Seus desenvolvimentos, criados no século I, serviram de base para a criação do correio pneumático. Séculos depois, o físico francês D. Papin propôs a utilização do correio pneumático como meio de comunicação. Em meados do século XIX, o correio pneumático era usado ativamente para enviar cartas e documentação, recebia telegramas nas grandes cidades de vários países - primeiro em Londres, depois em Viena, Berlim e Paris. A escala do sistema criado é impressionante - o comprimento dos dutos postais ultrapassou 100 km e o número de papéis entregues foi de 12 milhões (correio pneumático de Berlim). Há mais de 100 anos, um sistema de correio pneumático também foi instalado sob as calçadas de Nova York, que se tornou um marco da cidade. Este correio pneumático demorou 8 anos a ser construído (desde 1890), mas valeu a pena o esforço. Os correios funcionavam continuamente, entregando papéis em qualquer clima. Um dos projetistas sugeriu que algum dia os tubos pneumáticos de correio serão transportados para todos os apartamentos e até mesmo entre continentes. Vale ressaltar que nem todos tinham privilégios para encaminhar correspondências por meio deste sistema. Sim, as cartas de primeira classe eram entregues através de um sistema de tubulação, e as cartas de clientes de posição inferior eram entregues à moda antiga, em carroças puxadas por cavalos. O tempo aproximado para entrega de uma carta demorou cerca de 3 horas, e uma urgente - cerca de 1 hora. O serviço de correio pneumático de Nova York existiu até o final de 1953. O próprio sistema exigia sérios investimentos de recursos e mão de obra - precisava ser lubrificado regularmente e a condição dos tubos monitorada. Em 1928, calculou-se que a manutenção do correio pneumático em algumas cidades era simplesmente não lucrativa. No início do século XX, o correio pneumático apareceu na URSS (Moscou e São Petersburgo), Liverpool, Dublin e outros países. É claro que, à medida que a tecnologia se desenvolveu, o número de sistemas de correio pneumáticos começou a diminuir. Eles estavam à frente dos carros, das comunicações telefônicas e das viagens aéreas. O sistema foi ficando cada vez mais desatualizado, suas deficiências foram reveladas - a relocação dos correios forçou a reconstrução das tubulações. Os últimos sistemas operacionais foram os de Londres e Paris. Também em 2002, os correios pneumáticos de Praga deixaram de funcionar devido a inundações. Uma emissora local está trabalhando para restaurar o sistema.

    Outras tecnologias para utilização de correio pneumático

    Na vida moderna, o correio pneumático continua a existir. É usado ativamente em bibliotecas, no sistema bancário e em instituições médicas - onde há necessidade de entrega rápida de documentação importante. O correio pneumático encontrou aplicação em agências governamentais e supermercados. Esta é a entrega de resultados laboratoriais, fundos e informações simplesmente importantes. Um sistema de correio pneumático é especialmente necessário em grandes empresas de manufatura que possuem uma linha de produção complexa. Na URSS, o correio pneumático era utilizado nas ligações ferroviárias para gerar e classificar a documentação de transporte. Isso ajudou a reduzir o tempo de inatividade dos carros. Na Rússia moderna, o sistema de correio pneumático pode ser visto nas agências do Sberbank e nas lojas Ikea. Nas agências bancárias, o sistema está integrado no projeto inicial. O correio pneumático permite aumentar a produtividade dos bancários.

    Que oportunidades o sistema de correio pneumático oferece?

    Os modernos sistemas de correio pneumático, que praticamente não diferem de seus antecessores, oferecem os seguintes recursos:

    • Transporte de documentos, correspondência e fundos. Possui alta confiabilidade e segurança.
    • Otimização do fluxo de trabalho fornecida pelo sistema de encaminhamento online.
    • Alto nível de atendimento ao cliente.
    • Melhorar as condições de trabalho dos funcionários.

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    Fatos interessantes sobre correio pneumático

    • Na Itália, foram criados selos que serviam para pagar serviços de remessa por correio pneumático. Em outros países - Áustria, Alemanha, França, Tchecoslováquia - foram emitidos envelopes e cartões postais especiais. Eles também criaram seus próprios selos e etiquetas. Todas essas coisas hoje interessam a colecionadores e filatelistas que estudam selos postais.
    • O avião Maxim Gorky (o lendário ANT-20) foi equipado com um poste pneumático.
    • No século XIX, a questão da viabilidade técnica da entrega de mensagens postais e documentos de Londres a Paris por correio pneumático foi seriamente considerada. A velocidade de entrega planejada não ultrapassou 1,5 horas.

    Uma das atrações técnicas da antiga Nova York (assim como de Boston, Filadélfia, Chicago e St. Louis) foi o seu desenvolvido sistema de correio pneumático. Fornecia entrega de correspondência e pequenos pacotes a velocidades de até 30 milhas por hora.

    Cem anos atrás, cápsulas com correspondência voavam por canos sob as calçadas de Manhattan a uma velocidade de 35 milhas por hora - era assim que funcionava o sistema Mailpipe - o correio pneumático de Nova York, que entregava correspondência rapidamente aos correios a qualquer hora, em qualquer clima, evitando engarrafamentos.

    Cerca de 43 quilômetros de tubos de aço foram colocados no subsolo, do Battery Park ao Harlem e de volta à Times Square, à Grand Central Station e ao General Post Office. Tubos de oito polegadas foram colocados a uma profundidade de 1 a 3 metros em dois fios - um para transmissão e outro para recepção.

    No departamento central, a correspondência era triada, carimbada, colocada em cápsulas cilíndricas e encaminhada para a tubulação.

    O compressor bombeou ar para dentro do tubo, o que impulsionou a cápsula ao seu destino. Na viagem que durou quarenta minutos na superfície, o contêiner Mailpipe sobrevoou em sete. Cada cápsula tinha capacidade para até 600 cartas, o peso total dos envios postais entregues em toda a cidade chegava a 3 toneladas por dia.

    Relembra Nathan Halpern, um veterano dos correios: “Ainda me lembro daqueles contêineres saindo dos canos. Eles chegavam uma vez por minuto e estavam ligeiramente quentes e lubrificados."

    Nem todos os itens gozavam desse privilégio - em primeiro lugar, as cartas de primeira classe viajavam no subsolo, o restante podia ser enviado à moda antiga - em carroças puxadas por cavalos.

    A construção do New York Mailpipe começou no final da década de 1890 e entrou em operação em 1898. O Postmaster General dos EUA, Charles Emory Smith, previu então que um dia equiparia todos os apartamentos com correio pneumático. O entusiasmo foi tão grande que na virada dos séculos XIX e XX surgiram até várias propostas para a instalação de condutas postais pneumáticas entre a América e a Europa.

    O carro destruiu o correio pneumático e os semáforos foram destruídos. A van acabou sendo um pouco mais lenta que a cápsula, mas podia conter muito mais cartas e era muito mais barata de operar. Outras deficiências do Mailpipe também foram reveladas - por exemplo, se os correios mudassem, era necessário abrir a calçada e retransmitir os canos

    Porém, em Nova York o sistema durou bastante tempo (no lado direito da foto está o dispositivo pneumático de recebimento de correspondência)

    A construção do sistema de correio por oleoduto de Nova York começou no início da década de 1890 e foi concluída em 1898. Somente em Manhattan, o comprimento de seus oleodutos atingiu cerca de 43 quilômetros, cobrindo a área do Battery Park ao Harlem. O custo do sistema atingiu US$ 4 milhões, o principal contratante foi a Tubular Dispatch Company, que construiu um sistema semelhante na Filadélfia (que serviu de “protótipo” para o de Nova York) em 1893.

    Em Manhattan, o sistema também passou pela Times Square, Grand Central Terminal e pela sede dos Correios perto da Penn Station. Da estação City Hall, os oleodutos se estendiam através da Ponte do Brooklyn até o Brooklyn General Post Office, do outro lado do East River.

    O sistema garantiu a entrega de correspondência mais rapidamente do que os vagões de correio e os primeiros automóveis. Seus benefícios foram especialmente evidentes durante invernos rigorosos com neve e deriva, como em 1914 - quando o tráfego nas ruas parou, os negócios em Manhattan puderam continuar a operar ininterruptamente.
    Cápsulas de correio e encomendas, de aparência semelhante a projéteis de artilharia pesada, de até 61 cm de comprimento, deslizavam para o subsolo através de dutos de 8 polegadas sob pressão de ar comprimido, independentemente dos engarrafamentos e das condições climáticas, em intervalos de cerca de um minuto.

    Os oleodutos normalmente funcionavam em duas linhas paralelas (para transporte de ida e volta) de 4 a 12 pés abaixo do solo, em alguns lugares usando os túneis existentes do metrô da cidade de Nova York para correr paralelamente às linhas ferroviárias. A rede de dutos se expandiu rapidamente, atingindo 90 quilômetros nas principais cidades da Costa Leste – com volume médio de 200 mil cartas por hora por linha. A empresa Western Union passou a utilizar o mesmo sistema, conectando assim seu escritório central às filiais.

    É claro que um sistema pneumático tão grande e complexo exigia uma infraestrutura bastante complexa (estações compressoras e outros equipamentos) e manutenção de alta qualidade e, consequentemente, custos elevados (até 17 mil dólares por ano por milha!). Para a lubrificação regular, cápsulas perfuradas “lubrificantes” especiais cheias de óleo eram lançadas periodicamente no sistema, que fluía gradualmente delas durante o movimento.

    Cada cápsula de correio foi marcada para garantir a entrega correta. O correio normal foi entregue pelo sistema em no máximo 3 horas, o correio “prioritário” - uma hora. A reputação e a confiabilidade do sistema eram excepcionalmente altas - tanto que nos primeiros anos do século 20 surgiu a ideia de instalar tal sistema ao longo do fundo do Atlântico, como um cabo transatlântico, para conectar os Estados Unidos Estados com a Europa foi seriamente discutido.

    No entanto, o desenvolvimento do automobilismo e da indústria automobilística logo desferiu um golpe fatal no sistema de correio pneumático. Já em 1918, a rápida motorização do país (e dos correios) fez com que o funcionamento do sistema em algumas cidades se tornasse não rentável.
    Além disso, se, por exemplo, os correios ou estações do sistema tivessem que se mudar durante o desenvolvimento da cidade, isso significava a necessidade de escavar as ruas, desmontar cuidadosamente todo o sistema e remontá-lo cuidadosamente em um novo local ( novamente com trabalhos de escavação e todos os custos e inconvenientes associados).

    Em Nova Iorque, com a sua elevada densidade populacional e empresarial, o sistema teve grande procura e, consequentemente, durou mais tempo - o seu funcionamento continuou até 1 de dezembro de 1953.

    Mas a ideia não morreu!

    Transporte por tubo evacuado - Transporte por tubo evacuado (ETT) - um novo tipo de sistema de transporte - seguro, incrivelmente rápido e com economia de energia

    Imagine dois canos subterrâneos ou acima do solo, indo em duas direções. Não há ar nesses tubos, o que significa que não há resistência. As cabines de passageiros, semelhantes às cabines de um avião (projetadas para 2 a 8 pessoas), movem-se ao longo do tubo sobre rodas finas de aço ou levitação magnética (maglev) praticamente sem atrito. Grande parte da energia utilizada para acelerar a cápsula é devolvida à rede quando a cápsula começa a "frear", pois isso é feito por meio de um motor/gerador elétrico convencional.

    Graças à eficiência da ETT, o transporte será bastante barato, menos de um quarto da tarifa média das viagens convencionais, incluindo as viagens aéreas. Se continuarmos a comparar o ETT com um avião, vale a pena mencionar a segurança - o trem de vácuo automatizado praticamente elimina a possibilidade de colisão. Além disso, o ETT opera independentemente das condições climáticas.

    O ETT tem benefícios ambientais. A construção de ETT é 95% menos prejudicial ao meio ambiente do que a construção de rodovias, pois utiliza significativamente menos recursos. Estima-se que em um quilômetro, um trem a vácuo emita de 0% a 2% dos gases de efeito estufa que saem da exaustão de carros e aviões. O trem de vácuo não prejudicará de forma alguma a flora ou a fauna, pois as tubulações não interferirão significativamente na natureza - derrubando florestas, bloqueando reservatórios naturais, impedindo a livre migração de animais, etc. O sistema ETT é durável, exigindo manutenção mínima, e, portanto, o desperdício de produção também é baixo. A ETT pode utilizar fontes de energia renováveis ​​e não poluentes – solar, eólica ou hidroelétrica.

    Viajar no ETT será como uma viagem agradável num avião muito silencioso. Dependendo da distância percorrida, a velocidade do ETT pode chegar a 600 km/h para viagens intermunicipais, se estamos falando de viagens internacionais, a velocidade pode chegar a 6.500 km/h, o que permitiria viajar de Washington a Pequim em 2 horas. Você não precisará ficar horas em um aeroporto enorme; os terminais serão pequenas estações.

    Os engenheiros propõem a construção de um pequeno sistema ETT de teste para transporte de documentos e, então, podem começar a desenvolver um sistema para transporte de pessoas. Construir tal sistema de teste com alguns quilômetros de comprimento levaria aproximadamente 6 meses e custaria menos de um milhão de dólares.

    Especialistas dizem que o custo do ETT poderia ser de aproximadamente 50% do custo de uma rodovia de quatro pistas, enquanto o custo de manutenção da tubulação seria inferior a 20%. A capacidade da ETT ultrapassará a capacidade da autoestrada em 8 faixas em cada sentido. O trem a vácuo absorverá 0,2% da energia usada para movimentar carros e aviões.

    Tal como os comboios e os aviões, os ETTs serão tanto de carga como de passageiros.

    Assim que o sistema estiver totalmente desenvolvido e testado, a construção se espalhará rapidamente por todo o mundo. Como o sistema é eficiente no uso de energia e materiais, as viagens serão de baixo custo e, portanto, populares. Em última análise, todas as pessoas no mundo poderão usar a tecnologia.

    Em 1900, menos de um por cento de todas as pessoas no mundo tinham a oportunidade de ver um carro. Em 1935, noventa e nove por cento dos transportes dentro das cidades tornaram-se automóveis. Hoje, as pessoas estão mais acostumadas com as mudanças tecnológicas. É perfeitamente possível que todos nós possamos desfrutar de viagens baratas ao redor do mundo em menos de 10 anos.

    Há uma grande probabilidade de que a primeira estrada a vácuo seja construída na China. Daryl Oster, proprietário da ET3.com, que projeta sistemas de trânsito rápido, colabora há muito tempo com cientistas da China. Oster vende licenças de US$ 100 que lhe permitem usar sua propriedade intelectual. Esse sistema, segundo o autor, atrairá todos os interessados ​​e permitirá que o desenvolvimento de um trem a vácuo seja realizado com mais rapidez.

    Esquema de operação de um correio pneumático para classificação de mensagens telegráficas no edifício Central Telegraph em Moscou



    A propósito, uma curiosidade:

    Em 1922, Niels Bohr, um dos maiores cientistas da história da humanidade, recebeu o Prêmio Nobel por seus estudos da estrutura atômica e pelos primeiros trabalhos em mecânica quântica. Bohr era dinamarquês, e seus compatriotas ficaram tão felizes e orgulhosos de suas conquistas que literalmente encheram o cientista de presentes. Mas o mais original deles foi apresentado pela cervejaria Carlsberg.

    Os cervejeiros deram a Bor uma casa num pequeno terreno não muito longe da sua fábrica. Uma particularidade desta casa era um gasoduto ligado à cervejaria - através dele a cerveja era fornecida à casa 24 horas por dia, 7 dias por semana, de forma gratuita, ilimitada e até o fim da vida do cientista. Por modéstia, Bohr recusou muitos presentes de seus compatriotas, mas não resistiu à tentadora perspectiva de cerveja grátis.



     


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