Первая надёжная (автоматическая) система воздушных тормозов была запатентована Джорджем Вестингаузом (1846–1914) 5 марта 1872 года. Изобретение Вестингауза стало поистине революционным для железных дорог, обеспечивая надёжное торможение, что, в свою очередь, расширило диапазон скоростей, с которыми могли двигаться составы тех лет. Вестингауз также предложил множество дополнений к своему изобретению, давших возможность применять его в самых различных системах автоматического торможения. В самой простой системе воздушного тормоза, которая называется системой прямого действия (или прямодействующий тормоз), сжатый воздух давит на поршень в цилиндре. Поршень соединён с тормозной колодкой, которая трётся о колесо вагона или локомотива, заставляя его остановиться. Сжатый воздух подаётся компрессором локомотива от вагона к вагону через специальную тормозную магистраль (систему труб), проходящую через весь состав, и имеющую гибкие вставки между вагонами. Принципиальной проблемой такой системы является то, что в случае нарушения герметичности магистрали или её соединений, давление в системе будет падать, и его может не хватить для надежного торможения, что может привести к аварии. Системы прямого действия применяются только на локомотивах, имеют двухконтурную схему, когда на каждой тележке устанавливается свой независимый контур.
Для устранения указанного недостатка систем прямого действия Вестингауз предложил оборудовать каждый вагон воздушным резервуаром, а также специальным «тройным клапаном», также называемым управляющим клапаном.
Зачастую говорят, что «тройным» клапан назван потому, что он выполняет три функции. На самом деле это миф, потому что на самом деле функций у него всего две: он прикладывает усилие к тормозам и отпускает их. Конечно, параллельно он выполняет и другие сопутствующие операции, например, поддерживает усилие, или позволяет воздушному резервуару наполняться при отпускании. В своём основном патенте Вестингауз ссылается на «тройное клапанное устройство», потому что оно состоит из трех компонентов: тарельчатого клапана, подающего воздух из резервуара к тормозным цилиндрам, клапана заполнения резервуара, а также клапана, освобождающего тормозные цилиндры. Принцип работы системы следующий:
– если давление в воздушной магистрали поезда ниже, чем в резервуаре, выпускной клапан тормозного цилиндра закрывается, и воздух из вагонного резервуара (запасный резервуар) подается в тормозной цилиндр, вызывая срабатывание тормозов; – если давление в магистрали выше, чем в вагонном резервуаре, тройной клапан соединяет магистраль с резервуаром, тем самым наполняя его. Параллельно он открывает выходное отверстие тормозного цилиндра, обеспечивая отпуск тормоза. – в тот момент, когда давление в резервуаре сравнивается с давлением в магистрали, тройной клапан закрывается, а тормозной цилиндр остается в своём последнем положении. В отличие от систем прямого действия, система Вестингауза использует понижение давления в линии для инициирования торможения. Когда машинисту необходимо снизить скорость, он открывает тормозной клапан, соединяющий воздушную линию поезда с атмосферой, давление в магистрали снижается, и срабатывают тормозные цилиндры вагонов. Если же клапан закрыть, давление в магистрали восстанавливается компрессором локомотива, давление повышается, тормозные цилиндры вагонов открываются в атмосферу, освобождая тормоза и перезаряжая резервуары.
Таким образом, система Вестингауза становится надежной – ведь любое повреждение воздушной магистрали на любом её участке, включая такое серьёзное, как разрыв состава, вызовет немедленную остановку всего поезда. Поэтому тормоз Вестингауза называется автоматическим.
Следующим изобретением стал автоматический пневматический тормоз для большегрузных товарных составов, затем – новая система сигнализации на железных дорогах, метод демпфирования ударов при столкновениях вагонов в начале движения состава и при его остановке. Обратившись к другим областям, Вестингауз разработал способы безопасной транспортировки природного газа по трубам на большие расстояния, усовершенствовал электрический трансформатор. В 1893 году электросеть Вестингауза освещала Всемирную выставку в Чикаго, а в 1894 году 10 электрогенераторов его конструкции были установлены на новой гидроэлектростанции Ниагарского водопада.
Среди других значительных изобретений Вестингауза – трамвайный тяговый электродвигатель; электроприводной тормоз метропоезда, обеспечивающий быструю и безопасную остановку состава; электрифицированный локомотив; амортизатор для автомобиля. Всего изобретатель зарегистрировал более 400 патентов.
Тостер
Так называют небольшой электрический кухонный прибор, предназначенный для поджарки различных видов хлебобулочных изделий. Есть и неэлектрические тостеры, чтобы жарить хлеб на открытом огне.
