Владислав Пристинский - 100 знаменитых изобретений

Навесные машины отличаются от прицепных тем, что прицепные машины трактор буксирует, а навесные – несет на себе. Навесные орудия становятся как бы составной частью тракторов. Это позволяет использовать мощность тракторов не только для перемещения орудий по полю, но и для регулирования их работы благодаря гидравлической системе управления навесными орудиями. Гидравлический подъемник-автомат не только переводит навесное орудие в рабочее и транспортное положения, но и устанавливает его на нужную глубину обработки почвы и автоматически поддерживает ее. Автомат позволяет до предела упростить навесные орудия и уменьшить их вес. Навесные машины легче обычных прицепных. В настоящее время по своему назначению различают тракторы сельскохозяйственные (общего назначения, пропашные), транспортные (тягачи) и специальные – экскаваторы, бульдозеры, канавокопатели, погрузчики, трубоукладчики и т. п. По типу двигателя тракторы бывают тепловыми и электрическими, по типу движителя – гусеничными, колесными и реже колесно-гусеничными (полугусеничные). Для тракторной промышленности характерно преобладание выпуска колесных тракторов над гусеничными.

Помимо сельскохозяйственных тракторов общего назначения и пропашных в сельском хозяйстве применяются самоходные шасси. В самоходных шасси двигатель машины располагается на задней части рамы шасси или сбоку, а вся его передняя часть может быть использована для размещения навесных орудий для обработки почвы, культивации, уборки и т. п., а также для перевозки грузов, чем ликвидируется сезонность использования трактора. Во многих странах созданы и прицепные шасси – рама на колесах с коробкой передач, связанной с валом отбора мощности трактора.

Слово «трансформатор» происходит от латинского transformo – преобразую.

Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения.

В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции, открытое английским физиком Майклом Фарадеем в 1831 году. Суть этого явления заключается в возникновении электродвижущей силы (ЭДС) в проводящем контуре, который находится в переменном магнитном поле или движется в постоянном магнитном поле. Электрический ток, вызванный этим полем, называется индукционным. Фарадей открыл это явление, пропуская ток от батареи через обмотки катушки. При этом наблюдалось возникновение тока в обмотках другой катушки, никак не связанной с первой.

В течение полувека, начиная с 30-х годов XIX в., когда было открыто явление электромагнитной индукции, и до середины 80-х годов XIX в., когда началось широкое применение электричества, трансформатор прошел путь от простейшей индукционной катушки до промышленного типа трансформатора однофазного тока, в начале 90-х годов XIX в. – трансформатора трехфазного тока.

В 30–70-е годы XIX в. происходило зарождение и развитие принципов трансформации, создание индукционных приборов, преобразующих импульсы постоянного тока одного напряжения в импульсы тока другого напряжения. В конце 40-х годов XIX в. большое распространение получили индукционные катушки Б. С. Якоби, Г. Д. Румкорфа и других изобретателей. Позднее эти катушки сыграли существенную роль в качестве аппаратов системы зажигания двигателей внутреннего сгорания. Подобные устройства нельзя назвать трансформаторами в современном смысле этого слова.

По мере расширения области применения электричества и роста числа потребителей электрической энергии возникла необходимость в совершенствовании методов трансформации, без которых невозможно было осуществлять распределение электрической энергии.

Изобретателем трансформатора был русский электротехник П. Н. Яблочков. В 1876 г. он применил трансформатор однофазного тока с разомкнутой магнитной системой для дробления электрической энергии в цепях электрического освещения.

Трансформатор состоит из первичной обмотки и одной или нескольких вторичных обмоток. Они намотаны на каркас изолированным проводом и размещены на сердечнике. Сердечник состоит из тонких пластин, изготовленных из специальной стали. В первом трансформаторе Яблочкова сердечник был разомкнут.

Переменный ток, текущий по первичной обмотке, создает вокруг нее и в сердечнике переменное магнитное поле, пересекающее витки вторичной обмотки. Тем самым во вторичной обмотке возбуждается переменная ЭДС. При подключении к выводам вторичной обмотки какого-либо устройства, потребляющего электрический ток, в замкнутой цепи появится электрический ток.

Если в первичной и вторичной катушках число витков одинаково, то во вторичной катушке наведется напряжение, равное тому, которое подведено к первичной. В трансформаторе, повышающем напряжение, количество витков во вторичной обмотке выше, чем в первичной. В понижающем трансформаторе, наоборот, вторичная обмотка содержит меньше витков, чем первичная. Отношение напряжения на первичной обмотке к напряжению на вторичной обмотке называется коэффициентом трансформации данного трансформатора.

В 1882 г. во время Московской промышленной выставки лаборант Московского университета И. Ф. Усагин продемонстрировал устройство, показавшее, что предложенный П. Н. Яблочковым способ распределения энергии при помощи индукционных катушек может быть вполне успешно применен для одновременного питания любого типа приемников электрического тока. Усагин воспользовался индукционными катушками с одинаковыми первичной и вторичной обмотками. Первичные обмотки семи катушек включались последовательно в цепь однофазного переменного тока, а в каждую вторичную обмотку включались разные приемники тока: электродвигатель, проволочная нагревательная спираль, дуговая лампа с регулятором, электрические свечи Яблочкова. Все эти приемники могли работать одновременно, не мешая друг другу.

Новым шагом в использовании трансформаторов с разомкнутой магнитной системой для целей распределения электроэнергии явилась «система распределения электричества для производства света и двигательной силы», запатентованная во Франции в 1882 г. Голяром и Гиббсом. Трансформаторы Голяра и Гиббса предназначались не только для дробления энергии, но и для преобразования напряжения, т. е. имели коэффициент трансформации, отличный от 1. На деревянной подставке укреплялось некоторое число вертикальных индукционных катушек, первичные обмотки которых соединялись последовательно. Вторичные обмотки каждой катушки были секционированы, и каждая секция имела пару выводов для присоединения приемников тока, которые действовали независимо.