Kust tuli termin "hobujõud"?

Tänapäeval on muutunud üldteada, et mõiste “hobujõud” viitab mootori võimsusele. Oleme hakanud eeldama, et 400-hobujõulise mootoriga auto läheb kiiremini kui 130-hobujõulise mootoriga auto. Kuid kogu lugupidamise korral üllaste juurte suhtes on mõned loomad tugevamad. Miks me näiteks ei uhkelda täna oma mootori „härgjõu” või „härjajõu” üle?

Šoti insener James Watt teadsin, et tal oli hea minna 1760ndate lõpus, kui ta tuli välja esimese kaubanduslikult saadava aurumasina oluliselt täiustatud versiooniga Thomas Newcomen oli projekteeritud 1712. aastal. Eraldi kondensaatori lisamisega kõrvaldas Watt'i disain Newcomeni aurumasina jaoks vajalikud söe pidevad jahutamise ja uuesti kuumutamise tsüklid.

Watt oli lisaks silmapaistvale leiutajale ka pühendunud realist. Ta teadis, et oma leidlikkusest õitsenguks peab ta oma uue aurumasina tegelikult paljudele inimestele müüma.

Niisiis, Watt läks tagasi tööle, seekord "leiutama" lihtsa viisi, kuidas selgitada oma täiustatud aurumasina võimsust viisil, mis tema potentsiaalsetele klientidele oleks hõlpsasti arusaadav.

instagram viewer

Teades, et enamik Newcomeni aurumasinaid omavaid inimesi kasutas neid raskete esemete tõmbamise, tõukamise või tõstmise jaoks, tuletas Watt meelde katkend varasest raamatust, milles autor oli välja arvutanud mehaaniliste mootorite potentsiaalse energiakulu, mida saaks kasutada hobuste asendamiseks sellised töökohad.

Tema 1702. aasta raamatus Kaevuri sõber, Inglise leiutaja ja insener Thomas Savery on kirjutanud: “Nii et mootor, mis kogub sama palju vett kui kaks hobust, töötades koos korraga sellises töös saab hakkama ja mille jaoks sama tegemise jaoks peab pidevalt olema kümme või kaksteist hobust. Siis ma ütlen, et selline mootor võib olla piisavalt suur, et teha tööd, mis on vajalik kaheksa, kümne, viieteistkümne või kahekümne hobuse palkamiseks, et seda tööd pidevalt hooldada ja hoida... ”

Pärast väga umbkaudsete arvutuste tegemist otsustas Watt väita, et vaid üks tema täiustatud aurumasinatest suudab toota piisavalt jõudu, et asendada 10 vankrit vedava hobuse - või 10 “hobujõuga”.

Voila! Kuna Watti aurumasinate äri kasvas, hakkasid tema konkurendid reklaamima oma mootorite võimsust hobujõududes, muutes selle termini mootori võimsuse tavamõõduks, mida tänapäevalgi kasutatakse.

1804. aastaks oli Watt aurumasin asendanud Newcomeni mootori, mis viis otse esimese auruga töötava veduri leiutamiseni.

Jah, jah, termin “vatt”, mis on peaaegu iga täna müüdav elektripirn, mis on tavaline elektrilise ja mehaanilise võimsuse mõõtühik, sai nime James James Watt 1882. aastal.

Watt jäi ilma tõelisest "hobujõust"

Hinnates oma aurumasinaid väärtusele “10 hobujõudu”, oli Watt teinud kerge vea. Ta oli oma matemaatika rajanud Shetlandi jõul või nn pit-ponidel, mida nende vähese suuruse tõttu kasutati tavaliselt vankrite vedamiseks läbi söekaevanduste šahtide.

Tol ajal hästi teada olnud arvutustes võis üks pit-poni vedada ühe vankri, mis oli täidetud 220 naela kivisöega, 100 jalga miinivõllini 1 minutiga ehk 22 000 naela-jalga minutis. Watt eeldas siis valesti, et tavalised hobused peavad olema vähemalt 50% tugevamad kui poni ponid, muutes seega ühe hobujõu väärtuseks 33 000 naela-jalga minutis. Tegelikult on tavaline hobune vaid pisut võimsam kui poni ponil või on täna mõõdetuna umbes 0,7 hobujõudu.

Kuulus võistlus hobune vs. Aur, hobune võidab

Ameerika raudtee algusaegadel auruvedurid, nagu need, mis põhinevad Watti aurul mootorit, peeti liiga ohtlikuks, nõrgaks ja ebausaldusväärseks, et teda inimeste vedamisel usaldada reisijad. Lõpuks, 1827. aastal asutas Baltimore ja Ohio Railroad ettevõte B & O, anti esimene USA harta nii kauba- kui ka reisijateveoks auruveduritega.

Hoolimata harta olemasolust, nägi B & A üles leidma järskudest künkadest ja ebatasasest maastikust liikuvat aurumasinat, sundides ettevõtet lootma peamiselt hobuste vedurongidele.

Päästmiseks tuli tööstur Peter Cooper, kes pakkus tasuta projekti jaoks välja ja ehitaks auruveduri, mis tema sõnul muudaks hobusevankrid vananenuks. Cooperi looming, kuulus “Tom Thumb”Sai esimeseks ameeriklaste ehitatud auruveduriks, mis sõidab kommertskasutataval avalikul raudteel.

Foto Baltimore & Ohio EMD EA diiselvedurist Capitol Limitedile ja nende varase aurumasina Tom Thumbi raudteel tehtud koopia.
Baltimore & Ohio varase aurumootori koopia, Tom Thumb kaasaegse diiselveduri kõrval.Wikimedia Commons / Public Domain

Cooperi projekteeritud Tom Thumb oli nelikveoline (0-4-0) vedur vertikaalse söeküttel töötava veekatla ja vertikaalselt paigaldatud silindritega, mis vedasid rattaid ühel teljel. Umbes 810 naela kaalunud vedurit iseloomustas hulgaliselt improvisatsioone, sealhulgas püssitünnidest tehtud katlatorusid.

Muidugi oli Cooperi näilise heldemeelsuse taga motiiv. Tal juhtus lihtsalt olema aakri-aakri suurune maa, mis asub B & O pakutud marsruutide ääres, mille väärtus on mis kasvaks plahvatuslikult, kui tema Tom Thumbi auruvedurite jõul töötav raudtee õnnestub.

28. augustil 1830 läbis Cooperi Tom Thumb jõudluskontrolli B & O radadel väljaspool Baltimore'i, Marylandi osariik, kui hobuste vedurong peatus kõrvuti asetsevatel radadel. Auru jõul töötava masina heites lugupidamatu pilguga esitas hobuseveo rongi juht Tom Thumbile võistluse. Nähes sellise ürituse võitmist oma mootori suurepärase ja tasuta reklaamina, võttis Cooper innukalt vastu ja võistlus oli alanud.

Tom Thumb aurustas kiiresti suure ja kasvava eduni, kuid kui üks selle veorihmadest purunes, viies auruveduri peatuseni, võitis võistluse vana usaldusväärne hobuserattaline rong.

Kuigi ta oli lahingu kaotanud, võitis Cooper sõja. B & O juhid olid tema mootori kiirusest ja võimsusest nii palju muljet avaldanud, et nad otsustasid hakata tema auruvedureid kasutama kõigis oma rongides.

Ehkki Tom Thumb vedas reisijaid vähemalt märtsini 1831, ei lastud Tom Thumbit kunagi regulaarsesse kommertsteenusesse ja 1834 päästeti ta osade kaupa.

B & O-st sai üks suuremaid ja rahaliselt kõige edukamaid raudteid Ameerika Ühendriikides. Peter Cooper sai oma aurumootorite ja maa müümisest raudteele nägusalt kasumit saades pika investori ja filantroopi karjääri. 1859. aastal kasutati Cooperi annetatud raha selle avamiseks New Yorgi teaduse ja kunsti edendamise ühistu liit.