Schiølers billedsamling Teori om vandløftning 1: Arbejdsdiagrammet

Arbejdsdiagrammet

For at kunne måle en dampmaskines arbejdshastighed opfandt James Watt i 1804 det såkaldte indikatordiagram. Teorien for denne opfindelse kan med fordel anvendes på vandløftningsmaskinerne. I første omgang måler man blot arbejdet, men ved division med tiden har man arbejdshastigheden. Arbejdshastighed er blot et andet navn for effekt. Effekten måles i watt. James Watt var en af de første som indførte begrebet effekt derfor enheden watt. NB. ikke Watt, men watt. Tilbage til indikatordiagrammet. Kraften afsætter man ud ad x-aksen og vandringen ud ad y-aksen. Det areal der fremkommer med denne graf er proportionalt med det tilførte arbejde. Nomenklatur F er kraften der tilføres Dhoonen......N x er kraftens vandring, den måles i......m W er det tilførte arbejde, det måles i......Nm Kontravægtens størrelse er ikke så meget et spørgsmål om fysiske love, men et spørgsmål om ergonomi. Ved at ændre på kontravægtens størrelse ændre man på forholdet mellem to arbejdsmængder. Det areal der ligger til højre for den akse (som kaldes rette kontravægt ) udgør den del af arbejdet hvor manden kan udnytte sin tyngde uden at bruge rygmusklerne. Det lille areal til venstre ( for den samme x-akse ) udgør den del af arbejdet som kræver brug af rygmusklerne. Med andre ord det er ryggen som skal løfte byrden. I koordinatsystemet er denne kraft negativ. Anvender vi en for lille kontravægt så flyttes x-aksen hen til for lille kontravægt. Det betyder at ryggen skal løfte endnu mere. Bliver kontravægten for stor så skal manden slet ikke løfte noget, men til gengæld forøges hans trækkraft unødigt. Kunsten er at flytte vægtstangens ophængningspunkt frem og tilbage, indtil man finder det rigtige sted for forholdet mellem de to arbejdsmængder. Ændres løftehøjden så ændre man "amøbens" form. Hvis man tænker sig at akserne er forsynet med tal så kan man finde det samlede arbejde. Hvis arealet rummer lad os sige 20 kvadratcentimeter og hver kvadratcentimeter er lig med 10 Nm så udføres der et arbejde på 200 Nm. Hvis dette arbejde udføres på 10 sekunder så får vi en tilført effekt på 200/10 = 20 watt.  Næste kapitel: Effektkurven for en mand