Construcción de máquinas de vapor de Newcomen con válvulas automatizadas

Abstract

Si tuviéramos que identificar los principales catalizadores de la revolución industrial uno de los más relevantes sería la máquina atmosférica de Newcomen. Esta máquina a pesar de su importancia es una gran desconocida, podríamos decir que absorbida por el posterior éxito de la máquina de Watt. Sin embargo, esto no es una inspiración repentina sino el trabajo de muchos que como si de un testigo se tratase se ha ido trasladando sin cesar durante siglos, nos referimos a personajes como Jerónimo de Ayanz y Beaumont, Savery o incluso posteriores o coetáneos como Smeaton, todos ellos participes en distinto grado de un invento revolucionario. La máquina de Newcomen consta de una estructura central con un balancín que conecta el movimiento lineal a ambos lados. Por un lado, encontramos el conjunto cilindro-pistón caldera y todas las válvulas asociadas. Obtendremos la carrera de trabajo gracias a la admisión de vapor y posterior condensación mediante una inyección de agua fría al interior del cilindro. Por el otro lado del balancín, encontramos una serie de bombas dispuestas para la extracción de agua, históricamente, de las minas de carbón. A continuación, podemos ver una imagen representando el instante de la inyección de agua fría.Nuestro trabajo es la reproducción a escala de la máquina de Westfield, siendo este uno de los modelos más emblemáticos. Para ello hacemos ensayos con cilindros de vidrio y metacrilato, optando finalmente por el aluminio. Igualmente se tratará en la medida de lo posible automatizar todas las válvulas posibles, como se expondrá más abajo. Previamente se realizan análisis sobre el rendimiento del motor original y se recogen ensayos sobre dimensionamiento de la máquina y fricción, de forma que nos ayuden a tomar la mejor decisión, así como reconocer las fortalezas y debilidades de nuestro motor. Todo esto se encuentra detallado debidamente en el documento.