Konie mechaniczne to podstawowa jednostka wytworzonej energii, która jest powszechnie przypisywana do silników, pociągów i innych maszyn, które wywierają siłę. Jak sama nazwa wskazuje, ten rodzaj pomiaru opiera się na zdolności przewozowej przeciętnego konia. Wiele lat temu konie były najskuteczniejszym sposobem przenoszenia materiałów z miejsca na miejsce. Były szczególnie przydatne do ciągnięcia powozów i wozów, a także do pracy w kopalniach i innych zakładach przemysłowych. W tamtych czasach opinia publiczna była zwykle dobrze zaznajomiona z tym, ile pracy może wykonać koń; przypisanie „koni mechanicznych” nowym maszynom dnia, takim jak pociąg parowy, pozwoliło większości gapiów natychmiast zdać sobie sprawę, jak potężna i wydajna była naprawdę ta technologia. Terminologia ta jest dziś używana przede wszystkim przy klasyfikowaniu pojemności silnika i innych policzalnych wydajności pracy maszyn, zwłaszcza samochodów osobowych i ciężarowych, chociaż nie zawsze ma dokładną definicję lub uniwersalne sposoby obliczania.
Początek i podstawowa historia
Ta jednostka pracy została po raz pierwszy zastosowana w kontekście wydobycia węgla. Konie były powszechnie używane pod koniec XVIII i na początku XIX wieku do wyciągania węgla z szybów, ale innowacja silnika parowego obiecywała, że zadania te będą szybsze i wydajniejsze. Pomysł został spopularyzowany w połowie XIX wieku przez Jamesa Watta, Szkota, który pracował w marketingu silników parowych; Doszedł do wniosku, i w większości miał rację, że ludzie łatwiej zrozumieją moc silnika w porównaniu z końmi pociągowymi, które były wówczas powszechne. Watt nie zajmował się silnikami tłokowymi, w których w dzisiejszych czasach najczęściej używa się jednostki miary. Ta adaptacja przyszła później.
Jak obliczana jest moc
Watt oparł swoje obliczenia na szeregu powiązanych równań, które były w większości skoncentrowane na mocy potrzebnej do obrócenia koła młyńskiego. Koła młyńskie były dużymi kołami wodnymi, które były powszechne w całej Europie w minionych stuleciach i stosunkowo łatwo było zmierzyć rytm i prędkość konia, gdy kłusował po obwodzie, ciągnąc wodę. Watt ustalił, że konie są w stanie holować z siłą około 180 funtów (około 82 kg). Wykorzystał tę liczbę, aby określić, z jaką siłą konie zwykle ciągną w jednominutowych odstępach, a jego ostateczny wniosek to 33,000 1 stóp-funtów na minutę – przy czym „stopa-funt” jest zasadniczo dystansem, który można pokonać (0.3 stopa lub 0.45 m) na jeden funt (XNUMX kg) siły.
Równoważności
Zrozumienie, w jaki sposób ten pomiar jest faktycznie używany do obliczania siły, jest czasami łatwiejsze, gdy patrzy się na ustalone równoważności. Ogólnie rzecz biorąc, jeden koń mechaniczny jest równy jednemu lub wszystkim z poniższych: podniesienie 33,000 14,968.5 funtów (1 0.3 kg) 1 stopy (0.45 m) w ciągu jednej minuty; podnoszenie 33,000 funta (10,058.4 kg) 1,000 453.5 stóp (33 m) w ciągu jednej minuty; podnoszenie 10 funtów (1,000 kg) 453.5 stopy (330 m) w ciągu jednej minuty; podnoszenie 100.5 funtów (100 kg) 45.35 stóp (33 m) w dziesięć minut; i podnoszenie 10 funtów (6 kg) XNUMX stopy (XNUMX m) w XNUMX sekund.
Nowoczesne wykorzystanie
Analogia do koni pozostaje powszechnym sposobem wyrażania mocy wykorzystywanej przez samochody i inne maszyny napędzane silnikiem, takie jak traktory i sprzęt ogrodniczy. Nowoczesne samochody mają zwykle moc od 125 do 200 koni mechanicznych, ale niektóre samochody o wysokich osiągach mają potencjał mocy 400 lub więcej. Pomiar jest również powszechnie stosowany w marketingu, zwykle jako sposób na rozróżnienie modeli przez sprzedawców i konkurowanie marek ze sobą.
Wariacje i różnice geograficzne
Zwykle istnieje kilka różnych sposobów wyrażania mocy wyjściowej za pomocą tej samej terminologii. Operacje mechaniczne są często obliczane nieco inaczej niż na przykład hydraulika lub zasilanie elektryczne, a także mogą występować rozbieżności między takimi rzeczami, jak siła hamowania i moc napędu.
Czasami w różnych krajach obowiązują różne definicje, zwłaszcza w przypadku sprzedaży i marketingu. Zwykle nie ma ustalonej definicji dokładnej siły w każdej jednostce, co spowodowało, że niektórzy regulatorzy zaczęli kwestionować, czy termin ten powinien być stosowany do samochodów, silników lub innych maszyn sprzedawanych komercyjnie. Niektóre kraje faktycznie zakazują formalnego stosowania tego pomiaru, decydując się zamiast tego na bardziej znormalizowane i mierzalne siły.