La máquina de vapor es ahora obsoleta pero sigue siendo una maravilla de ingeniería. Hoy exploraremos su funcionamiento interno, específicamente el funcionamiento de la máquina de vapor, el cual ha fascinado a ingenieros y entusiastas por generaciones. Como su nombre sugiere, una locomotora de vapor aprovecha la fuerza del vapor y aquí haremos un repaso por el locomotora de vapor funcionamiento y sus componentes principales. La mayoría de las locomotoras construidas en el siglo XX, incluyendo este modelo, queman aceite para generar calor. El aceite se encuentra en el depósito junto con el agua, y ambos llegan a la locomotora a través de tuberías. El aceite se enciende en el hogar, cuyo calor pasa a través de las docenas de tubos en la caldera. El agua que rodea estos tubos hierve y se recoge en la parte superior de la caldera en una cúpula. De aquí, se circula a través de un sobrecalentador, que lleva el vapor en un viaje de ida y vuelta al aire caliente en tubos más pequeños llamados conductos. Esto calienta aún más el vapor, aumentando su potencia.
El vapor sobrecalentado llega a los pistones, que se encuentran en ambos lados de la locomotora. Estos pistones cuentan con un sistema de dos pistones, una válvula que controla el flujo de vapor y el pistón principal que genera el movimiento del vehículo. En esta configuración inicial, la válvula permite que el vapor entre en el lado izquierdo del pistón, empujándolo hacia la derecha. Gracias al sistema de conexión que veremos más adelante, la válvula sigue el movimiento del pistón con un pequeño retraso, permitiendo que el vapor usado escape por el lado izquierdo mientras que permite que entre vapor fresco por el lado derecho. Esta secuencia se repite en la dirección opuesta, completando un ciclo que es fundamental para el maquina de vapor funcionamiento.
Sistema de Conexión y Movimiento
Veamos ahora el sistema de conexión. Puede parecer complicado al principio, pero en realidad es solo la barra principal que impulsa una rueda, que a su vez impulsa al resto de las ruedas con bielas de conexión. El resto de la configuración es lo que se encarga del correcto movimiento de la válvula de sincronización. La compensación de la válvula puede controlarse con la palanca Johnson, de modo que la locomotora pueda cambiar de dirección según el lado por donde la válvula permite que escape el vapor, pero también puede ajustarse a cualquier posición intermedia. Esto permite al ingeniero utilizar menos vapor, ya que mantener un vehículo en movimiento requiere menos potencia que empezar desde cero, y por lo tanto el uso adicional de vapor tendría un efecto despreciable en el funcionamiento de una máquina de vapor.
Un problema con el sistema de conexión que los más observadores pueden haber notado es que la locomotora podría quedarse atascada en su lugar cuando las conexiones de las ruedas están en un ángulo no óptimo. Ni tirar ni empujar la barra servirían de mucho en tal escenario. Esto se soluciona haciendo que las ruedas del otro lado de la locomotora se giren 90 grados. En este caso, este lado se moverá sin problemas y así no puede haber una situación en la que ninguna rueda se pueda mover. Por esta razón, se duplica el icónico sonido del escape, que se escucha al salir por la chimenea. El vapor que sale aquí crea un tiro en la caldera para mejorar el calentamiento. Además, se expulsa vapor a través de un drenaje para eliminar cualquier vapor condensado, ya que esto puede causar daños. Esto es el mínimo para arrancar el motor o si el ingeniero simplemente quiere presumir.
Las locomotoras de vapor cuentan con una gran cantidad de tuberías que sirven para múltiples propósitos. Por ejemplo, una locomotora de vapor tiene más usos para el vapor que solo la propulsión, como el silbato o un pozo. Además, una locomotora viene con una bomba de aire que presuriza el aire, que entre otras cosas se utiliza para el sistema de frenos. El pistón, impulsado por el aire a presión, empuja y tira del sistema de conexión que se conecta a todos los frenos. También se encuentra una segunda cúpula en la mayoría de las máquinas, que contiene arena. Se dispensa en los rieles en caso de que la locomotora tenga problemas de tracción, lo cual es común cuando se llevan cargas pesadas en pendientes considerables. Otras tuberías que se encuentran en las locomotoras generalmente se utilizan para dispensar vapor condensado o para operar medidas y superficies de control, como la temperatura y presión dentro de la caldera. Las locomotoras modernas también cuentan con una luz alimentada por un dinamo en la parte delantera.
Otra pieza de información es la notación en blanco, que se utiliza para describir la disposición de las ruedas de una locomotora. Se convirtió en un sistema popular en los Estados Unidos y, basado en esto, nuestro modelo aquí en este artículo es una consolidación. Se construyeron numerosas disposiciones de ruedas a lo largo de los años, siendo las principales diferencias entre ellas el esfuerzo de tracción y la estabilidad. Si bien las locomotoras de vapor actualmente solo sirven con fines nostálgicos, siguen asombrando a las generaciones actuales y siempre tendrán un lugar especial en el corazón de muchas personas.
