Қысық ауа немесе вакуумдық тасымалдау жүйесі

Кіріспе

Қысылған ауа немесе вакуумдық тасымалдау жүйесі

Пневматикалық құбырлар (немесе капсула құбырлары, сондай-ақ пневматикалық құбыр тасымалы немесе ПТТ деп аталады) – цилиндрлі контейнерлерді құбыр желілері арқылы қысылған ауамен немесе жартылай вакууммен жылжытатын жүйелер. Олар сұйықтық тасымалдайтын дәстүрлі құбырлардан өзгеше, қатты заттарды тасымалдау үшін қолданылады. 19-шы ғасырдың соңы мен 20-шы ғасырдың басында пневматикалық құбыр желілері кеңселерде пошта, басқа құжаттар немесе ақша сияқты шағын, жедел қажетті пакеттерді салыстырмалы түрде қысқа қашықтыққа – ғимарат ішінде немесе ең көп дегенде қала ішінде тасымалдау үшін кеңінен қолданылды. Кейбір жүйелер өте күрделі болды, бірақ көбісі қазіргі кезде қолданыстан шықты. Дегенмен, олар 21-ші ғасырда, мысалы, ауруханаларда қан үлгілерін және басқа да материалдарды клиникалық зертханаларға талдау үшін жіберу мақсатында одан әрі дамытылды. Пойыздар мен метромен бәсекелесу үшін үлкен жүктерді тасымалдауға арналған бірнеше пневматикалық тасымалдау жүйелері салынды. Алайда, олар кең танымал болған жоқ.

Тарихи қолданысы

Пневматикалық көлік 1799 жылы Уильям Мердокпен ойлап табылды. Капсула құбырлары алғаш рет Виктория дәуірінде телеграф станцияларынан жақын ғимараттарға телеграммалар жіберу үшін қолданылды. Бұл жүйе пневматикалық диспетчерлік деп аталады. Электр телеграф компаниясы акция бағасы және басқа да қаржылық ақпаратты телеграф сымдары арқылы қызметіне жазылған абоненттерге жеткізу үшін осы жүйені пайдаланды. Пневматикалық жүйенің артықшылығы – егер ол болмағанда, компания екі ғимарат арасында хабарларды жеткізу үшін екі жүгірушіні немесе қор биржасында оқытылған телеграф операторларын жұмысқа алуға мәжбүр болар еді. 1860 жылдардың ортасында компания Ливерпуль, Бирмингем және Манчестердегі жергілікті қор биржаларына ұқсас жүйелерді орнатты. Ұлыбританияда телеграфтар мемлекеттік меншікке алынғаннан кейін, пневматикалық жүйе Пошта телеграфтары арқылы кеңейтілді. Бұл кеңейтуге Джозеф Уильям Уилмоттың (бұрын Electric & International Telegraph Company компаниясында жұмыс істеген) 1870 жылы Латимер Кларктың «қос шлюзді пневматикалық клапаны» және 1880 жылы «пневматикалық құбырлар үшін аралық сигнализатор/жылдам үзіліс қосқышы» өнертабысын жетілдіруі себеп болды, бұл процесті күрт жылдамдатты және бір уақытта бірнеше хабарлама тасымалдаушының құбыр ішінде болуына мүмкіндік берді. 1880 жылға қарай Лондонда 34 шақырымнан астам құбырлар болды. Абердин балық базары мен бас пошта кеңсесі арасында тез бұзылатын тауарды жылдам сатуды жеңілдету үшін құбыр төселді. Олар көбінесе шағын жұмсақ заттар мен құжаттарды, соның ішінде банктерде немесе супермаркеттерде қолма-қол ақша тасымалдау үшін қолданылса, 19 ғасырдың басында ауыр жүктерді тасымалдау үшін де ұсынылған. Бір кезде адамдарды тасымалдау үшін үлкен құбырлар желісі пайдаланылуы мүмкін деген болжам болған.

Қазіргі заманғы қолданысы

Технология әлі де шағын көлемде қолданылады. Ақпарат таратуда оның орны электроникамен алмастырылғанымен, пневматикалық түтіктер кішкентай заттарды тасымалдау үшін кеңінен қолданылады, мұнда жергілікті жағдайда ыңғайлылық пен жылдамдық маңызды. Олар казиноларда ақшаны, фишкаларды және карталарды жылдам және қауіпсіз түрде жылжыту үшін пайдаланылады. Жапондық «махаббат» қонақүйлері клиенттерге ешқандай тікелей байланыссыз анонимді түрде төлем жасауға мүмкіндік береді. НАСА-ның алғашқы Ұшуды басқару орталығында басқару консольдері персоналды қолдау бөлмелерімен пневматикалық түтіктер арқылы байланыстырылған. 2-ші Ұшу операцияларын басқару бөлмесі 1992 жылы бастапқы конфигурациясында соңғы рет қолданылып, кейін басқа миссиялар үшін жаңартылды. Бөлме 1985 жылы Ұлттық тарихи ескерткіш деп жарияланғандықтан, 2017 жылы оны 1960 жылдарғы түріне қайта келтіруге шешім қабылданды. Пневматикалық түтіктер алынып, қалпына келтіру үшін Канзастағы Космосфераға жіберілді. Нейтронмен белсендіру талдауы кезінде үлгілерді тасымалдау үшін ядролық химияда пневматикалық түтік жүйелері қолданылды. Үлгілерді нейтрондармен бомбаланатын ядролық реактордың активтік аймағынан, нәтижесіндегі сәулеленуді өлшейтін құралға жылжыту қажет. Үлгідегі кейбір радиоактивті изотоптардың жартылай өмір мерзімі өте қысқа болғандықтан, жылдамдық маңызды. Бұл жүйелер автоматтандырылған болуы мүмкін, белгілі бір уақытқа реактордың активтік аймағына кезекпен енгізілетін, содан кейін құралдар станциясына және, соңында, сақтау және кәдеге жіберуге арналған контейнерге жылжытылатын үлгілік түтіктердің жинағымен жабдықталған. 2011 жылдың басында жабылып, Миннесота штатының Эдина қаласындағы «Макдональдс» өзінің сауда орталығынан тұрақ ортасына азық-түлік жіберіп, «әлемдегі жалғыз пневматикалық ауамен жүретін қызмет» екенін мәлімдеді. Технология редакторы Квентин Харди 2015 жылдан бастап пневматикалық түтіктер арқылы деректерді беруге қызығушылықтың жаңадан оянғанын атап өтті, бұл цифрлық желі қауіпсіздігі талқылауларымен және Лондонның ұмытылған пневматикалық желісі туралы зерттеулермен бірге жүрді. Бұған ұқсас қолданыстарға балықтарды атқыш құралдары жатады, олар пневматикалық түтік жүйелеріне өте ұқсас механизмдерді пайдаланады.

The technology is still used on a smaller scale. While its use for communicating information has been superseded by electronics, pneumatic tubes are widely used for transporting small objects, where convenience and speed in a local environment are important. They are used in casinos to move money, chips, and cards quickly and securely. Japanese love hotels use them to allow customers to settle bills anonymously (no face to face contact). NASA's original Mission Control Center had pneumatic tubes connecting controller consoles with staff support rooms. Mission Operations Control Room 2, was last used in its original configuration in 1992 and then remodeled for other missions. Because the room was designated a National Historic Landmark in 1985, it was decided in 2017 to restore it to its 1960s condition. The pneumatic tubes were removed and sent to the Cosmosphere in Kansas for restoration. Pneumatic tube systems have been used in nuclear chemistry to transport samples during neutron activation analysis. Samples must be moved from the nuclear reactor core, in which they are bombarded with neutrons, to the instrument that measures the resulting radiation. As some of the radioactive isotopes in the sample can have very short half lives, speed is important. These systems may be automated, with a magazine of sample tubes that are moved into the reactor core in turn for a predetermined time, before being moved to the instrument station and finally to a container for storage and disposal. Until it closed in early 2011, a McDonald's in Edina, Minnesota claimed to be the "World's Only Pneumatic Air Drive Thru," sending food from their strip mall location to a drive through in the middle of a parking lot. Technology editor Quentin Hardy noted renewed interest as of 2015 in transmission of data by pneumatic tube accompanied discussions of digital network security, and he cited research into London's forgotten pneumatic network. Related applications include fish cannons which use mechanisms very similar to pneumatic tube systems.

Сауда дүкендері

Пошта арқылы тапсырыс беруді басқару үшін Sears дүкені "Шикагодағы орталық нысаны сияқты, пневматикалық түтіктер арқылы түрлі бөлімдерге және жинаушыларға хабарламалар жіберілетін алып қоймалар" салды. 20 ғасырда көптеген басқа да дүкендерде пневматикалық түтік жүйелері болған, мысалы, Рединг қаласындағы Джексонс және Австралияның Мельбурн қаласындағы Майер дүкендері. Австралия Ұлттық кітапханасының ғимараты (1968 жылы ашылған) кітап оқу залдарынан кітап қоймаларына кітап сұраныстарын жіберу үшін пневматикалық түтік жүйесін қамтиды. Қазіргі таңда жүйе қолданылмайды, бірақ ішінара жұмыс істейді және экскурсиялар барысында көрсетіледі.

Қалдықтарды жою

Пневматикалық құбырлар Меккедегі Мәсжид әл-Харам, Швецияның Стокгольм қаласындағы Хаммарби Сёстад ауданындағы ГласхусЭтт, Канаданың Ескі Монреалі, Флоридадағы Дисней әлемі, сондай-ақ АҚШ-тың Нью-Йорк қаласындағы Рузвельт аралы және Хадсон Ярдс сияқты қалдықтарды тасымалдау жүйелерінде қолданылады.

Өндірісте

Пневматикалық түтік жүйелері өндіріс орындарында қолданылады. Олардың қолданылуына қосалқы бөлшектерді, өлшеу құралдарын, аспаптарды немесе өңделетін бөлшектерді конвейерлік ленталармен қатар немесе өндіріс процесінде тасымалдау кіреді. Өнеркәсіптік зертханаларда үлгілер пневматикалық түтік жүйелері арқылы тасымалданады. Бұл үлгілер кез келген физикалық күйде (қатты, сұйық, газ) және кез келген температурада тасымалдануы мүмкін. Мысалы, ThyssenKrupp компаниясы 900 °C (1652 °F) температурадағы болат үлгілерін пештен зертханаға секундына бір рет пневматикалық түтіктер арқылы жібереді.

Техникалық сипаттамалары

Қазіргі заманғы жүйелер (кіші, яғни "қалыпты" деп аталатын, шағын капсулаларды тасымалдауда қолданылатын түтік диаметрлері) секундына шамамен жылдамдыққа жетеді, бірақ кейбір тарихи жүйелер секундына жылдамдыққа қол жеткізген. Сонымен қатар, ауа қысымын өзгерту арқасында капсулалар бірте-бірте тоқтай алады, бұл бұрынғы жүйелерге тән болған және оларды сынып қалуға жақын заттарды тасымалдауға жарамсыз ететін күйреуді болдырмайды. Жүйелер осы деректерді жинап, сақтайды, соның арқасында пайдаланушылар өз ішкі процестерін және айналым уақытын жақсарта алады. Мұндай жабдықтар компанияның бағдарламалық қамтамасымен, мысалы, зертханалық ақпараттық жүйелермен байланыстырылып, компанияның логистикалық басқаруы мен өндіріс тізбектеріне толық интеграцияланады.