Быстрый и точный расчет тормозной лошадиной силы (BHP): формула и пошаговое руководство

Расчет тормозной лошадиной силы (BHP)

Расчет BHP прост, если известна точная формула.

Основные формулы

1. BHP = (Крутящий момент × RPM) / 5252, где момент в фут-фунтах, RPM — об/мин.
2. BHP = BP / 33 000, где BP (Вт) = Момент × 2π × RPM (момент в фут-фунтах).
3. BHP = BP (Вт) / 746 (1 л.с. = 746 Вт).

Важно следить за единицами измерения.

Что такое мощность?

Мощность — скорость совершения работы или передачи энергики.

Для вращательного движения: Мощность = Момент × Угловая скорость.

Мощность (Вт) = Момент × 2π × RPM.

Что такое лошадиная сила?

Лошадиная сила (hp) — единица мощности, обычно для двигателей. Механическая л.с. ≈ 745,7 Вт, метрическая ≈ 735,5 Вт.

Джеймс Уатт сравнивал свои паровые машины с лошадью. Позже единица применялась к поршневым двигателям, турбинам, электромоторам.

Уравнения лошадиной силы

• 1 л.с. (мех.) = 33 000 фут-фунт/мин = 550 фут-фунт/с
• 1 л.с. = 76,04 кгс·м/с = 746 Вт
• 1 л.с. (метр.) = 75 кгс·м/с = 735,5 Вт

Перевод мощности в л.с.

HP = Мощность (фут-фунт/мин) ÷ 33 000.

Индикаторная мощность (IP) → IHP = IP / 33 000 (если в фут-фунт/мин) или IP / 746 (если в Ваттах).

Для 4-тактного: IP = (P × L × A × N × n) / 2, где P — ср. усилие (кг/см²), L — ход, A — площадь поршня (см²), N — об/мин, n — число цилиндров.

Тормозная мощность (BP) = Момент × 2π × RPM (фут-фунт/мин).

BHP = (Момент × RPM) / 5252. (Момент в фут-фунтах).

Другие единицы л.с.

• 745,5 Вт
• 1,01389 PS (метрическая л.с.)
• 33 000 фут-фунт/мин
• 42,2 БТЕ/мин

Что такое тормозная лошадиная сила (BHP)?

Мощность на маховике/коленвале после потерь в трансмиссии и коробке передач.

BHP = BP (фут-фунт/мин) / 33 000 = (Момент × RPM) / 5252 = BP (Вт) / 746.

Как измеряется BHP?

Приложением тормозного момента к валу (динамометр/пруний тормоз). Тепло от трения сносится охлаждающей жидкостью (водой).

Формулы BHP

1. BHP = (2π × n × F × R) / 33 000 (n — об/мин, F — сила торможения, R — плечо).
2. BHP = (2π × n × T) / 33 000 = (T × RPM) / 5252 (T — крутящий момент).
3. BHP = BP (Вт) / 746.

Вывод: 33 000 = 2π × 5252 → 1 л.с. = Момент × RPM / 5252. При 5252 об/мин момент (фут-фунт) численно равен л.с.

Единицы в расчете BHP

Измеряется крутящий момент (произведение силы на плечо). Момент — в фунт-футах (lb-ft), не путать с работой (фут-фунты). Приборы: динамометр, моментомер, пруний тормоз.

Соотношение BHP, PS, кВт

• 1 л.с. = 1,01 PS = 0,70 кВт
• 1 кВт = 1,34 л.с. = 1,4 PS
• 1 PS = 0,98 л.с. = 0,70 кВт

BHP (британская), PS (немецкая Pferdestärke), кВт (метрическая). Имперская система — фут-фунт/с.

Расчет BHP для поршневых насосов

BHP = Q × P / (1714 × η)

• BHP — л.с.
• Q — расход (галлон/мин, GPM)
• P — давление (фунт/дюйм², PSI)
• η — КПД (десятичная дробь, обычно 0,9)

Перевод MGD в GPM приведен на схеме.