Meccanica industriale: il calcolo della potenza effettiva

Come insegnano la meccanica generale e quella applicata, la misura della potenza effettiva può essere ottenuta attraverso diversi metodi: quali sono quelli più usati a livello industriale? Il cosiddetto “freno di Prony” è uno di questi. Tale metodologia è la più adatta per le potenze che sono inferiori ai cento Cavalli Vapore e una velocità non superiore ai quattrocento giri al minuto: la potenza che viene sviluppata in questo modo va dissipata nell’attrito che si manifesta tra la puleggia e i ceppi che sono stretti su di essa. Un peso noto, inoltre, andando ad agire con il braccio di leva, può generare un momento uguale e opposto al momento motore; moltiplicando questo stesso momento per la velocità angolare, si ottiene il valore della potenza espresso in chilogrammetri al secondo. Al posto del peso, comunque, è sempre possibile sfruttare un dinamometro.

Il freno idraulico, invece, è più adatto per le potenze che sono anche superiori ai mille CV ed elevati numeri di giri. Ve ne sono di vari tipi: il rotore che è montato sull’albero andrebbe a trascinare in rotazione lo statore a causa dei moti vorticosi dell’acqua che riempie la cavità interna, ma un dinamometro, situato a distanza dall’asse di rotazione, trattiene in modo opportuno lo statore stesso e consente, con le sue indicazioni, di misurare il momento resistente. Con il generatore elettrico, poi, la potenza sviluppata produce appunto una corrente elettrica che viene fatta assorbire da resistenze opportune.

La misura della tensione e dell’intensità, effettuata con il voltometro e l’amperometro, ci fornisce il valore in chilowatt e quindi in cavalli vapore, tenuto conto del rendimento elettrico e meccanico del generatore. Il torsiometro, infine, è adatto per le potenze più elevate in assoluto: di solito, si sfrutta per le motrici marine e per effetto del movimento trasmesso dall’albero, una sezione di esso ruota rispetto a un’altra sezione, con la potenza che viene espressa ancora una volta in cavalli vapore.