Máquina a Vapor

   La máquina elemental de vapor fue inventada por Dionisio Papin en 1769 y desarrollada posteriormente por James Watt en 1776. Inicialmente fueron empleadas como máquinas para accionar bombas de agua, de cilindros verticales. Ella fue la impulsora de la revolución industrial, la cual comenzó en ese siglo y continua en el nuestro.

   Máquinas de vapor alternativas de variada construcción han sido usadas durante muchos años como agente motor, pero han ido perdiendo gradualmente terreno frente a las turbinas. Entre sus desventajas encontramos la baja velocidad y (como consecuencia directa) el mayor peso por kW de potencia, necesidad de un mayor espacio para su instalación e inadaptabilidad para usar vapor a alta temperatura.

Caldera y Máquina Horizontal
    La fotografía corresponde a una máquina de vapor horizontal con regulador de velocidad, de reducidas dimensiones (Motor Monocilíndrico Horizontal, Caldera Vertical y Condensador de Mezcla), que fuera construída por Marcelino Gauthier (uno de los primeros egresados de la escuela) y presentada en la Exposición Internacional de Agricultura efectuada en la ciudad de Buenos Aires en 1910, en celebración del centenario de la Revolución de Mayo, obteniendo el premio máximo en su categoría. 

   La maqueta está completa con todas las partes constituyentes de la instalación, en perfecto estado de funcionamiento. Como detalle de terminación, la bancada de la máquina apoya sobre una base de mármol blanco de Carrara.

   Las máquinas compound basan su funcionamiento en la utilización de más de un cilindro para obtener mayor potencia con un más alto rendimiento y aprovechamiento de la energía contenida en el vapor. Haciendo que el vapor realice parte de su trabajo en un cilindro llamado "de alta", para luego pasar a otro de mayor diámetro llamado "de baja", la expansión del vapor puede así repartirse para lograr un igual trabajo en ambos cilindros. Para lograr una mayor uniformidad del par motor, mueven el mismo eje pero con manivelas caladas 90° entre sí.

   La Escuela tiene una instalación a vapor que data del año 1913, compuesta por una máquina monoclíndrica de 20 HP y otra bicilíndrica compound paralela de 200 HP con cilindro de alta y de baja presión, ambas de baja velocidad. 

  Vemos una máquina compound en corte que se usa para explicar el funcionamiento de la que se ensayará al ponerse en marcha la caldera, durante el mes de noviembre de cada año.

 
Corte de una máquina compound paralela

   El conocimiento de los detalles constructivos de la máquina de vapor monocilíndrica con distribución por corredera plana, permite el estudio de la máquina en su totalidad.

   Por lo general, descansan sobre una base de fundición que soporta al bastidor, al que va unido el cilindro. Poseen cigüeñal central unido al volante de inercia. La admisión de vapor se realiza mediante una corredera unida al distribuidor, para que el vapor altenativamente actúe sobre una cara y la otra del cilindro, y pueda escapar ya habiendo realizado el trabajo de expansión.
Vista lateral
   Máquina a vapor monocilíndrica horizontal completa de reducidas dimensiones, distribución por corredera plana, con regulador de velocidad del tipo de Watt, y bomba de extracción de vapor condensado para alimentar a la caldera.
Vista frontal
 
   Actualmente sólo se usan como máquinas verticales de alta velocidad (1000 r.p.m. o más). El rendimento de estas máquina, aunque muy bueno comparado con las primitivas, no puede compararse con los de la turbina a vapor. Sin embargo, todavía encuentran aplicación en algunos trenes de laminación, cuando deben girar en ambos sentidos y presentar un alto par motor a muy baja velocidad.

   Como máquinas reversibles, se las ha usado ampliamente en locomotoras para tracción ferroviaria.

Motor a vapor
     El motor a vapor monocilíndrico vertical reversible es un ejemplo de aplicación de máquinas de alta velocidad. 

   El cambio de sentido de giro y de velocidad se logra modificando la entrada de las válvulas del distribuidor respecto a la posición relativa del eje de la máquina.

   Han sido empleadas en bombas centrífugas y sopladores o ventiladores, en trenes de laminación y donde se requiere un muy alto par de arranque (a muy baja velocidad).



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