Šiandien tapo žinoma, kad terminas „arklio galia“ reiškia variklio galią. Mes padarėme prielaidą, kad automobilis su 400 arklio galių varikliu važiuos greičiau nei automobilis su 130 arklio galių varikliu. Tačiau su visa pagarba kilniam kamienui kai kurie gyvūnai yra stipresni. Kodėl, pavyzdžiui, šiandien nesigiliname į savo variklio „galingumo“ ar „jaučio jėgos“?
Škotų inžinierius Jamesas Wattas žinojo, kad jam labai sekėsi 1760-ųjų pabaigoje, kai jis pasirodė su žymiai patobulinta pirmojo prekyboje esančio garo variklio versija Tomas Newcomenas buvo suprojektavęs 1712 m. Pridedant atskirą kondensatorių, „Watt“ dizainas pašalino nuolatinius anglies švaistymo ciklus, susijusius su aušinimu ir pakartotiniu šildymu, kurių reikalauja „Newcomen“ garų variklis.
Be to, kad Watt'as buvo išradėjas, jis buvo ir atsidavęs realistas. Jis žinojo, kad norėdamas klestėti iš savo išradingumo, jis turėjo iš tikrųjų parduoti savo naują garų variklį - daugybei žmonių.
Taigi, Watt vėl grįžo į darbą, šį kartą „sugalvojo“ paprastą būdą paaiškinti savo patobulinto garo variklio galią taip, kad jo potencialūs klientai galėtų lengvai suprasti.
Žinodamas, kad dauguma žmonių, kuriems priklausė „Newcomen“ garų varikliai, juos naudojo sunkiems daiktams traukti, stumti ar kelti, „Watt“ priminė ištrauka iš ankstyvosios knygos, kurioje autorius apskaičiavo galimą mechaninių „variklių“ energijos kiekį, kuris galėtų būti naudojamas arkliams pakeisti tokie darbai.
Savo 1702 m. Knygoje Kalnakasio draugas, Anglų išradėjas ir inžinierius Tomas Savery yra parašęs: „Taigi, tai variklis, kuris pakels tiek vandens, kiek du arkliai, dirbantys kartu vienu metu tokiame darbe gali padaryti, ir tam, kad tą patį darytų, turi būti nuolat prižiūrimi dešimt ar dvylika arklių. Tuomet sakau, kad toks variklis gali būti pakankamai didelis, kad būtų galima atlikti darbą, reikalingą dirbant aštuonis, dešimt, penkiolika ar dvidešimt arklių, kad jis būtų nuolat prižiūrimas ir laikomas tokiam darbui atlikti “.“
Atlikęs keletą labai grubių skaičiavimų, Watt'as nusprendė tvirtinti, kad tik vienas jo patobulintas garo variklis gali pagaminti pakankamai galios, kad pakeistų 10 vežimą traukiančių arklių arba 10 „arklio galių“.
Voila! Pakilus Watt garų variklių verslui, jo konkurentai pradėjo reklamuoti savo variklių galią „arklio galia“, todėl terminas tapo standartiniu variklio galios dydžiu, kuris vis dar naudojamas ir šiandien.
Iki 1804 m. „Watt“ garų variklis pakeitė „Newcomen“ variklį, todėl buvo išrastas pirmasis garu varomas lokomotyvas.
Taip, taip, terminas „vatas“, kaip standartinis elektrinės ir mechaninės galios matavimo vienetas, atsirandantis beveik kiekvienoje šiandien parduodamoje lemputėje, buvo pavadintas to paties Džeimso Watto garbei 1882 m.
Vatas praleido tikrąją „arklio jėgą“
Įvertindamas savo garo variklius „10 arklio galių“, Watt padarė nedidelę klaidą. Savo matematiką jis grindė Šetlando arba „duobių“ ponių, kurie dėl mažaraščio dydžio paprastai buvo naudojami vežimams vežti per anglių kasyklų velenus, jėgomis.
Tuo metu gerai žinomas skaičiavimas, kad vienas duobės ponis galėtų pervežti vieną vežimėlį, pripildytą 220 svarų anglies, 100 pėdų aukščiau minosakies per minutę, arba 22 000 svarų per minutę. Tada vata neteisingai manė, kad įprasti arkliai turi būti bent 50% stipresni už poninius ponius, taigi vienas arklio galia lygi 33 000 svarų per minutę. Tiesą sakant, standartinis arklys yra tik šiek tiek galingesnis nei pitbulis arba lygus maždaug 0,7 arklio galiai, kaip matuojama šiandien.
Garsiose žirgų lenktynėse vs. Steam, arklys laimi
Pirmosiomis Amerikos geležinkelininkų dienomis garvežiai, tokie kaip tie, kurie remiasi Watt garais variklis, buvo laikomi pernelyg pavojingais, silpnais ir nepatikimais, kad jais būtų galima pasitikėti gabenant žmones keleiviai. Pagaliau 1827 m. „Baltimore and Ohio Railroad“ įmonė, B & Bbuvo suteikta pirmoji JAV chartija, skirta gabenti lokomotyvus tiek kroviniais, tiek keleiviais.
Nepaisant to, kad turėjo chartiją, B & B sunkiai surado garų variklį, galintį keliauti per stačias kalvas ir nelygų reljefą, priversdamas kompaniją pasikliauti daugiausia arkliais traukiamais traukiniais.
Į gelbėjimą atvyko pramonininkas Peteris Cooperis, kuris pasiūlė nemokamai susikurti ir pastatyti garvežį, jo teigimu, arklinius traukiamus vagonus, kurie, jo teigimu, pasens. Cooperio kūryba, garsioji „Tomas nykštys“Tapo pirmuoju amerikiečių pastatytu garvežiu, važiuojančiu komerciniu keliu naudojamu viešuoju geležinkeliu.
Kaip suprojektavo „Cooper“, „Tom Thumb“ buvo keturių ratų (0–4–0) lokomotyvas su vertikaliu akmens anglimi kūrenamu vandens katilu ir vertikaliai sumontuotais cilindrais, kurie suka ratus ant vienos iš ašių. Svėręs maždaug 810 svarų, lokomotyvas pasižymėjo daugybe improvizacijų, įskaitant katilinių vamzdžius, pagamintus iš šautuvų statinių.
Žinoma, akivaizdus Cooperio dosnumas buvo motyvas. Jam tiesiog atsitiko, kad jam nuosavybės teise priklauso žemės plotas, esantis palei B & O siūlomus maršrutus, kurio vertė yra kuris augtų eksponentiškai, jei geležinkelis, varomas jo „Tom Thumb“ garo lokomotyvų, pavyks.
1830 m. Rugpjūčio 28 d. Cooperio Tomas Thumbhas atliko eksploatacinius bandymus B & O takuose Baltimorės saloje, Merilande, kai arklio traukiamas traukinys sustojo šalia esančių gretimų takelių. Metdamas garų varomą mašiną nepagarbiu žvilgsniu, arkliu traukiamo traukinio vairuotojas metė Tomą Thumbą į lenktynes. Regėdamas laimėti tokį renginį kaip puikią ir nemokamą savo variklio reklaminę vitriną, Cooperis noriai sutiko ir lenktynės vyko.
Tom Thumb greitai surinko prie didelio ir augančio švino, tačiau, nutrūkus vienam iš jo varančiųjų diržų, sustabdydamas garvežį, senasis patikimas arklio traukinys laimėjo lenktynes.
Kol nepralaimėjo mūšio, Cooperis laimėjo karą. „B&O“ vadovai buvo sužavėti jo variklio greičiu ir galia, kad jie nusprendė pradėti naudoti jo garvežius visuose savo traukiniuose.
Nors Tomas mažojo piršto gabeno keleivius bent jau iki 1831 m. Kovo mėn., Jis niekada nebuvo reguliariai naudojamas komercinėms tarnyboms ir buvo išgelbėtas dalimis 1834 m.
„B&O“ tapo vienu didžiausių ir finansiškai sėkmingiausių geležinkelių JAV. Peteris Cooperis, gavęs naudos iš savo garo variklių ir žemės pardavimo geležinkeliui, ilgai mėgavosi ilgąja investuotojo ir filantropo karjera. 1859 m. Cooperio paaukoti pinigai buvo naudojami atidaryti Niujorko „Cooper“ mokslo ir meno pažangos sąjunga.