Innehåll

• Steg

Hur man beräknar hästkrafter eller watt, vad de kännetecknar och varför de spelar roll.

Steg

1. 1 Det grundläggande. Ordet "makt" definieras som arbete som utförts under en viss tid. Arbete är i sin tur en historisk term som kännetecknar effektiviteten hos en applicerad kraft (för att röra kroppen eller för att övervinna andra hinder eller motstånd) över ett visst avstånd.
   • Det viktiga här är att för "arbete" måste kraften verka på ett visst avstånd. Till exempel, om propellern flyttar båten genom vattnet med en kraft på 300 N på ett avstånd av 80 m, är arbetet lika med kraften x avståndet = 300 X 80 = 24000 J (N * m), att är, kan vi säga att propellern gjorde 24000 J arbete.
   • Tänk på den tid det tog att flytta båten ett visst avstånd. Antag att fartyget rör sig med en hastighet av 20 m / s. Det skulle ta 80/20 = 4 sekunder att åka 80 meter. Så, båtens propeller gjorde 24000 J arbete på 4 sekunder, så effekten är: 24000/4 = 6000 W (J / s).
   • Historisk referens. Innan förbränningsmotorer och ångkraft, som drev de allra första tågen och fartygen (den första propellen installerades på HMS Storbritannien, som först gick till sjöss 1846; den hade en sexbladig propeller som såg ut som en väderkvarn), en stort utbud av uppgifter utfördes av hästar. Därför beräknade människor mängden arbete som en häst kan utföra under en viss tid. Efter att ha beräknat värdena från ett antal försök bestämde de sig till 550 lb-ft per sekund som standardvärdet för arbete som utförs av en frisk häst. Då blev detta värde känt som "hästkrafter".
     • I Ryssland hänvisar hästkrafter till metriska hästkrafter, vilket är ungefär 735,5 watt.
   • En annan vanlig enhet för kraft är "Watt" (SI International System of Units). Om en kraft på en Newton flyttar kroppen ett avstånd av en meter, är arbetet lika med en Joule, och om detta arbete tar en sekund, är effekten lika med en Watt. Därför är en watt lika med en joule per sekund.
2. 2 Tänk på dagens branschbehov. I den överväldigande majoriteten av fallen inom industrin har vi att göra med roterande mekanismer, inte med rätlinjig rörelse. Så vi behöver veta hur vi beräknar kraften hos elmotorer, ångmotorer, turbiner, dieslar etc., och därför måste vi överväga vridmomentet, eller mer korrekt kraftmomentet.
   • Kraftmomentet kännetecknar kraften som tenderar att vända eller vrida något, det vill säga att ge kroppen en rotationsrörelse kring en viss axel. Om du vrider ett 50 cm (0,5 m) handtag med en kraft på 200 N är kraftmomentet 0,5 x 200 = 100 N * m.
   • Bli inte förvirrad. För att beräkna arbetet som utförs i rätlinjig rörelse multiplicerar du kraften med rörelsen. Och här multiplicerar du kraften med förskjutningen, men i detta fall är förskjutningen lika med "spaken", det vill säga avståndet från axeln till kraftens tillämpningspunkt.
   • Arbete och maktmoment är olika begrepp. Så länge kraftmomentet inte roterar görs inget arbete och ingen ström förbrukas.
3. 3 Mät arbetet i roterande rörelse. Antag att en 50 cm lång arm är fast fäst vid rotationsaxeln, du applicerar en kraft på 200 N på den medan armen roterar 20 cm runt omkretsen. Arbetet i detta fall är lika med produkten av kraft och förskjutning, det vill säga 0,2 x 200 = 40 N * m. Antag att du samtidigt multiplicerar och delar denna siffra med 0,5 m - armens längd. Uppenbarligen kommer detta inte att förändra resultatet, så du kan skriva:
   • Arbeta = 0,5 • 200 X 0,2 / 0,5 och få återigen svaret: 40 N * m. Men vad betyder produkten 0,5 * 200? Detta är maktens ögonblick.
   • Vad är 0,2 / 0,5? 20 cm periferisk resa dividerat med armens längd (i huvudsak cirkelns radie) ger dig mängden rotation i radianer.En radian definieras som vinkeln mellan två radier i en cirkel i en situation där bågens längd mellan de två radierna är lika med cirkelns radie. 1 rad = 57 grader (ungefär).
   • Således är arbetet som utförs med kraftmomentet under rotationsförskjutning (theta, i radianer) lika med produkten av vridmomentet (M) med mängden rotationsförskjutning (i radianer):
     • Arbete = M * theta (i radianer)
4. 4 Observera att effekten beräknas över en viss tid, därför:
   • Effekt = kraftmoment * (vinkel / tid)
   • vinkel / tid är vinkelhastighet (i rad / s)
   • Inom fysiken mäts vinkelhastigheten i radianer per sekund, men detta värde för ett flygplan eller en skeppsmotor anges alltid i varv per minut och därför måste vi omvandla dessa värden.
     • Ett varv per minut (rpm) = 60 varv per sekund (rps) och ett varv per sekund = 2 * PI -radianer per sekund
     • Om M är kraftmomentet (vridmoment), n är antalet varv per minut, då är effekten i watt lika med:
     • Effekt = M * (2 * PI / 60) * n
   • För att få detta värde i hästkrafter måste du dela det med 735,5.