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La "Máquina a Vapor"
Recorre hoy Bariloche uno de los
inventos mas importantes en la ciencia de la humanidad. Un poco de historia. |
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Es una
máquina que usa el vapor de agua a alta presión para desplazar un pistón
(produciendo así un movimiento mecánico de vaivén), el cual está conectado
a un conjunto de piezas que transforman el movimiento del pistón en un
movimiento circular o rotatorio.
La Máquina de Vapor supuso un gran adelanto tecnológico. Gracias a esta
máquina se pudo crear el ferrocarril, así como diversa maquinaria para la
industria. Su uso se acentuó a lo largo de la Revolución Industrial.
Un poco de historia
El primer motor de pistón fue desarrollado por el físico e inventor
francés Denis Papin y se utilizó para bombear agua. El motor de Papin
contaba con un único cilindro que servía también como caldera. Se colocaba
una pequeña cantidad de agua en la parte inferior del cilindro y se
calentaba hasta que producía vapor. La presión del vapor empujaba un
pistón acoplado al cilindro, tras lo cual se eliminaba la fuente de calor
de la parte inferior. A medida que el cilindro se enfriaba, el vapor se
condensaba y la presión del aire en el exterior del pistón lo empujaba de
nuevo hacia abajo.
En 1698 el ingeniero inglés Thomas Savery diseñó una máquina que utilizaba
dos cámaras de cobre que se llenaban de forma alternativa con vapor
producido en una caldera. Esta máquina se utilizó también para bombear
agua.
En 1705, Thomas Newcomen construyó un artilugio que con propiedad debería
llamarse máquina de vapor atmosférica, dado que era la presión atmosférica
la que empujaba el pistón que incidía sobre el cilindro lleno de vapor,
una vez que éste se condensaba mediante un chorro de agua fría creando un
vacío. El motor de Newcomen no era muy eficiente, pero era lo bastante
práctico como para ser utilizado con frecuencia para extraer agua en minas
de carbón. |
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La invención definitiva de la máquina de vapor se
atribuye a James Watt, un fabricante escocés de material científico
asentado en Glasgow, que al tenerse que encargar de la reparación de una
máquina de vapor del tipo atmosférico, se sorprendió ante sus carencias y
se dedicó a incorporar mejoras. El primer invento de Watt fue el diseño de
un motor que contaba con una cámara separada para la condensación del
vapor. Esta máquina, patentada en 1769, redujo los costos de la máquina de
Newcomen en un 70% evitando la pérdida de vapor producida por el
calentamiento y enfriamiento cíclicos del cilindro. Watt aisló el cilindro
para que permaneciera a la temperatura del vapor. La cámara de
condensación separada, refrigerada por aire, contaba con una bomba para
hacer el vacío que permitía absorber el vapor del cilindro hacia el
condensador. La bomba se utilizaba también para eliminar el agua de la
cámara de condensación. Otra novedad importante en el desarrollo de Watt
fue que el movimiento de vaivén de los pistones se conseguía mediante la
presión del vapor y no mediante la presión atmosférica. Por otro lado, en
la máquina de Watt, el vapor actuaba alternativamente por ambos lados del
émbolo. También instaló válvulas de mariposa en sus máquinas para limitar
la velocidad, además de reguladores que mantenían de forma automática una
velocidad de funcionamiento estable.
En 1769, Cugnot acopló la máquina de vapor a un
carruaje, y en 1775, Perrier a un buque. A principios del siglo XIX
Stephenson fue el primero en aplicar este tipo de máquinas a los
ferrocarriles.
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