Co kůň táhne?
Velikost tažné síly koně nebo tažný odpor vozíku nářadí a stroje lze buď změřit pomocí speciálního přístroje – siloměru (dynamometru), nebo vypočítat výpočtem. Dynamometr je konstruován ve formě pružinové stupnice, ve které je pružina spojena s ukazatelem (ukazovací dynamometr) nebo se zapisovacím zařízením (samopisný dynamometr).
Dynamometr je mezi válečkem, který kůň táhne, a vozíkem nebo zemědělským nářadím zajištěn tak, že veškerá síla, kterou kůň vozík nebo zemědělské nářadí táhne, je přenášena pouze tímto měřícím zařízením. Čím větší tahový odpor vozík nebo zemědělské nářadí poskytuje, tím větší tažnou sílu musí kůň vyvinout a tím více bude stlačena pružina dynamometru a šipka bude ukazovat, jak velká je odporová síla vozíku, tzn. kolika kilogramům se rovná tažná síla.
V samozapisovacím dynamometru se stlačení pružiny automaticky zaznamená na papír ve formě tzv. dynamogramu, po jehož zpracování se určí velikost tažné síly v kilogramech.
Při přepravních pracích závisí velikost koňské trakce na hmotnosti a konstrukci samotného vozíku, zatížení, kvalitě vozovky a přítomnosti stoupání a klesání. Pomocí dynamometru lze určit, že na rovné, dobré, suché, rýhované polní cestě s hmotností samotného vozíku na železnici 250 kg (mrtvý nebo ekonomicky neužitečný náklad) a nákladem 550 kg (užitečné zatížení) to znamená, že při celkové hmotnosti vozíku 800 kg kůň táhne silou rovnou 40 kg.
Tažnou sílu lze určit i výpočtem, když známe hodnotu součinitele odporu, který je v uvedeném příkladu 0,05. To znamená, že kůň musí vyvinout tažnou sílu 5 kg, aby přepravil každou stovku vozíku po dané silnici. Vynásobením hmotnosti vozíku – 800 kg 0,05 dostaneme 40 kg, tedy sílu, kterou kůň táhne tento vozík po dané cestě. Jinými slovy, tažná síla (40 kg) se rovná hmotnosti vozíku (800 kg) vynásobené koeficientem odporu vzduchu (0,05).
V uvažovaném příkladu je koeficient odporu určen následovně:
tažná síla (40 kg): hmotnost vozíku (800 kg) = 0,05 (koeficient odporu).
Čím těžší je přepravovaný náklad, tím větší tažnou sílu by měl kůň vyvinout, všechny ostatní podmínky jsou stejné.
Čím horší silnice, tím vyšší koeficient odporu vzduchu. Při stejné hmotnosti vozíku, ale na různých cestách, by měl kůň vykazovat různé tažné síly a čím horší cesta, tím větší tažná síla by měla být.
Tato okolnost není v praxi mnoha farem vždy zohledněna. Hodnotit vykonanou práci koněm pouze podle hmotnosti přepravovaného břemene je nutné vždy určit, jaká je velikost tažné síly.
Pokud v našem příkladu při hmotnosti vozíku 800 kg a rovné, dobré polní cestě musí kůň pracovat s tažnou silou přibližně 40 kg, pak na asfaltové cestě tažná síla koně klesne ze 40 na 16 kg, protože koeficient odporu pro takovou silnici je 0,02 nebo 2 kg na každý cent. Na dobré dlážděné cestě při stejné hmotnosti vozíku nebude tažná síla 16, ale 24 kg, protože koeficient odporu na dobré dlážděné cestě je 0,03 nebo 3 kg na každý střed hmotnosti vozíku. Na špatné, špinavé polní cestě se tažná síla zvýší na 80 kg (součinitel odporu vzduchu je pro ni 0,10).
A konečně na orné půdě, pro kterou je součinitel odporu vzduchu 0,20, musí kůň vyvinout tažnou sílu asi 160 kg, tedy desetkrát větší než při práci ve stejném vozíku, se stejným zatížením, na asfaltu, rovná cesta. Rozdíl, jak vidíme, je velmi výrazný a je naprosto nutné s ním počítat.
Navíc, jak uvidíme dále, trakční odpor závisí na konstrukci a kvalitě samotného vozíku, náprav a pouzder a také na jejich mazání, průměru kol a šířce ráfku (pneu).
Tažná síla při stoupání nebo klesání se mění v závislosti na úhlu stoupání nebo klesání, ale to vyžaduje poměrně složité výpočty k určení. Vzhledem k tomu, že v praktických podmínkách se tento úhel obvykle neměří, nemá smysl tyto výpočty uvádět.
Tažná síla pro orební a sklizňové stroje.
Trakční odpor pluhu se vypočítá takto: průměrná hloubka orby, průměrná pracovní šířka pluhu se měří v centimetrech a tyto hodnoty se vynásobí; výsledná plocha průřezu útvaru (v centimetrech čtverečních) se vynásobí hodnotou odporu každého centimetru čtverečního průřezu útvaru. Výzkum Všesvazového vědecko-výzkumného ústavu pro chov koní, prováděný na orbě tažené koňmi, prokázal, že tahový odpor na každý čtvereční centimetr průřezu vrstvy při lehké orbě (měkká orba, orba písčité hlíny a další lehké půdy) se rovná 0,2 kg, při orbě středních půd – 0,3 kg a při těžké orbě (úhor, jílovité půdy a těžké hlíny) – 0,4 kg.
Příklad: Pokud je na lehké půdě při orbě orané půdy hloubka orby 16 cm a šířka pluhu 25 cm, pak bude plocha průřezu vrstvy 400 metrů čtverečních. cm Vynásobením 400 0,2 kg (odpor každého čtverečního centimetru průřezu vrstvy při takové orbě) získáme tahový odpor pluhu rovný 80 kg. K překonání tohoto odporu musí kůň pracovat s tažnou silou 80 kg.
Náročnost práce koně však není dána pouze velikostí tahového odporu. Při práci na kluzké vozovce nebo na měkké, sypké půdě (při orbě, kypření orné půdy, setí, sekání brázd, sázení brambor apod.) tak musí koně vynakládat zvýšené množství energie (asi o 20 % více než např. doprava) funguje na dobré silnici).
Práce koní ve sklízecích strojích s žacím mechanismem je velmi obtížná i přesto, že absolutní hodnota jejich tažného odporu, která připadá na podíl každého koně, není tak velká. Práci koní na těchto strojích výrazně ztěžuje zvýšená rychlost pohybu, neustálé vibrace a časté otřesy vytvářené žacím mechanismem a také tlak oje na koně směrem dolů a doprava. To je vysvětleno skutečností, že stroj je umístěn na jedné ose a řezací mechanismus je umístěn na pravé straně.
Podle Equine Institute je energetický výdej koní při práci ve sklízecích strojích přibližně o 30 % vyšší než při jiné práci vykonávané stejnou tažnou silou.
Normální tažná síla koně.
Tažná síla koně je jednou z jeho nejdůležitějších pracovních vlastností. Čím větší tažnou sílu může kůň vyvinout, tím je silnější.
Největší vliv na velikost tažné síly má váha koně. Větší koně jsou obecně schopni vyvinout větší tažnou sílu než menší koně.
Na základě výzkumu bylo zjištěno, že běžná tažná síla koní při celodenní práci na procházce je přibližně 13-15% jejich živé hmotnosti: u větších koní o hmotnosti 600 kg a více – 13%, u koní o hmotnosti kolem 500 kg – 14%, pro menší koně (do hmotnosti 400 kg) – 15%.
Výzkum Ústavu chovu koní prokázal, že nejnižší energetické spotřeby koní na jednotku práce, kterou vykonávají (při pohybu v procházce), je dosahováno právě při tažné síle přibližně 13-15 % jejich živé hmotnosti.
Je však třeba vzít v úvahu, že u silnějšího a odolnějšího koně lze takto vypočtenou hodnotu normální tažné síly ve skutečnosti mírně zvýšit a u slabšího koně, byť o stejné hmotnosti, by měla být mírně snížena. Kromě toho se při stanovení normální tažné síly pro konkrétního koně bere v úvahu stupeň jeho zapojení do práce, jeho věk, kondice, jakož i povaha a podmínky práce (délka pracovního dne, rychlost pohybu, kvalita silnice, kvalita postroje atd.) mají velký význam.
Vezmeme-li tuto hodnotu normální tažné síly jako průměr za celý pracovní den, je třeba mít na paměti, že na krátkou vzdálenost – 200-300 m (ve stoupáních, špatných úsecích cesty atd.) může kůň vyvinout 2-3 a dokonce 4x větší tažná síla. Někteří zvláště význační koně byli schopni táhnout na vzdálenost několika metrů silou dosahující 90 a dokonce 100 % jejich živé hmotnosti. Obvykle se při používání koní běžné výkonnosti snaží o to, aby při pohybu v procházce pracovali s plnou normální zátěží, to znamená s tažnou silou blízkou 13-15 % jejich živé hmotnosti. Pokud je kůň nucen pracovat s přetížením, pak se rychleji unaví a ztrácí výkonnost; při práci s nedostatečným zatížením klesá jeho produktivita. Proto je velmi důležité umět správně vypočítat běžné zatížení koně jak při přepravě, tak při polních pracích s přihlédnutím k vlastnostem konkrétního díla.
Známe-li u koně velikost jeho normální tažné síly při chůzi a koeficient odporu vozíku na určité silnici, lze snadno určit nejprve celkovou hmotnost vozíku a poté hmotnost nákladu odpovídající normálnímu nákladu. koně za daných podmínek.
Příklad: Pokud je pro koně o hmotnosti 500 kg normální tažná síla při práci v chůzi 70 kg a koeficient odporu vozovky je 0,07 a hmotnost vozíku je 250 kg, pak by se hmotnost vozíku měla rovnat:
tažná síla (70 kg): koeficient odporu vzduchu (0,07),
Odečtením hmotnosti vozíku (1 kg) od hmotnosti vozíku (000 250 kg) zjistíme hmotnost nákladu, který lze na vozík umístit. V tomto případě se bude rovnat 750 kg, tedy 7,5 centům.
S tažnou silou nepřesahující 7-8% hmotnosti koně můžete jezdit tichým klusem rychlostí asi 10-12 km za hodinu, tedy asi dvakrát rychleji než při chůzi. K tomu dochází ve výrobních podmínkách při jízdě po dobrém úseku silnice (koeficient odporu 0,05 nebo méně), a to i s vozíkem, v případech, kdy je zatížení vozíku nastaveno na základě špatné vozovky (koeficient odporu 0,1), který tvoří většinu trasy . Obvykle jezdí v klusu, střídají ho s chůzí a s lehkou zátěží (s poloviční zátěží), stejně jako naprázdno.
Podle výzkumu Ústavu chovu koní zůstává celková spotřeba energie koní na 1 km trati jak při volném pohybu, tak při práci v zápřahu s polovičním zatížením nebo naprázdno na stejné úrovni, bez ohledu na to, zda se kůň pohybuje. v chůzi nebo klusu (při rychlosti do 15 km za hodinu). Výhoda částečného přechodu do klusu je v těchto případech zcela zřejmá, protože při jízdě v klusu se oproti chůzi čas strávený ujetím stejného úseku cesty zkrátí přibližně na polovinu.
