Los motores de viga tipo saltamontes son motores de viga que se pivotan en un extremo, en lugar de en el centro.
Por lo general, la biela del cigüeñal se coloca entre el pistón y el pivote de la viga. [1] Es decir, utilizan una palanca de segunda clase , en lugar de la palanca habitual de primera clase.
Orígenes
El primer ejemplo registrado de una viga tipo saltamontes fue el modelo de carro de vapor de 1784 de William Murdoch . [2] La viga ofrecía una ventaja mecánica insignificante y parece haber sido utilizada principalmente en lugar de una cruceta , para lo que efectivamente era un motor de biela de retorno . El ingeniero estadounidense Oliver Evans dibujó un motor de saltamontes marino de alta presión en 1801, [nota 1] y en 1805 construyó el Oruktor Amphibolos , una draga anfibia . [2]
Casi todos los motores tipo saltamontes colocan el cigüeñal entre el pistón y el pivote de la viga. Esto permite una carrera larga para el pistón, con una carrera más corta para la manivela, aunque con mayor fuerza. Esto fue ventajoso para las primeras máquinas de vapor de baja presión [nota 2] que tenían una fuerza de cilindro limitada pero que podían aumentar su potencia usando un cilindro más largo. Algunas excepciones, las de los barcos de los estadounidenses Oliver Evans y las locomotoras Grasshopper de Phineas Davis , invirtieron esto y colocaron el cilindro entre el pivote y la manivela: una palanca de tercera clase.
Muchos motores tipo saltamontes se construyeron como motores estacionarios . Algunas locomotoras de vapor tempranas notables usaban motores de viga, todos los cuales eran del patrón de saltamontes. Se construyeron más motores tipo saltamontes como motores marinos .
Motores marinos
Uno de los usos más importantes del motor de saltamontes fue como motor marino para vapores de paletas . Después de los experimentos fallidos de Evans con el Oruktor Amphibolos , el primer motor de saltamontes exitoso fue el del primer barco de vapor comercialmente exitoso , el PS Comet de 1812. [3] En uso marino, el motor de saltamontes se denominó motor de 'media palanca' [ nota 3] y usó un par de palancas de ajuste bajo, una a cada lado del cilindro. Esto le dio un centro de gravedad bajo para la estabilidad y un cigüeñal alto, adecuado para conducir ruedas de paletas. El diseñador del motor de Comet, Henry Bell , había establecido un patrón para un motor que sería ampliamente utilizado para los vapores de paletas durante el próximo medio siglo. [3]
Motores estacionarios
A diferencia de la caja del motor de mampostería pesada utilizada para soportar la viga y el pivote de un motor de viga convencional, la viga tipo saltamontes se pivotaba sobre un eslabón oscilante. La muñequilla se llevó directamente por la viga y se movió en línea recta verticalmente, el pivote de la viga se movió ligeramente hacia los lados en su enlace para permitir esto. [nota 4] Esto simplificó la necesidad de un varillaje de movimiento paralelo en el vástago del pistón. Los motores Grasshopper eran, por tanto, más ligeros que los motores de haz convencionales y podían construirse completamente en fábricas, en lugar de requerir un trabajo de montaje considerable en el lugar. Esto alentó el uso de motores tipo saltamontes para motores de menor tamaño. Algunos fabricantes, en particular Easton & Amos de Southwark , se especializaron en tales motores. Muchos se utilizaron para bombear, pero no para impulsar grandes molinos .
Sobrevivir a los motores estacionarios
- Stephenson (1823) Museo de Birmingham [4]
- Cervecería Morland , Reading (c. 1830) Abingdon, colección privada [5]
- Molino de Plessey , Northumberland (c. 1830) [6]
- Par de motores de Easton & Amos (1854) Estación de bombeo de Lound , Suffolk [7]
- Easton y Amos (1856) Wrotham Park , Barnet [8]
- Easton & Amos (1861) Royal Horticultural Society , Wisley , más tarde Royal Albert Hall . Ahora en el Museo de Ciencias [9]
- Haywards Heath (1865) Museo Real de Escocia , Edimburgo [10]
Locomotoras de vapor Grasshopper
- Puffing Billy / Wylam Dilly (1813-1815)
- León de Stourbridge / Agenoria (1828)
- Locomotoras de saltamontes de Baltimore y Ohio [11] [12] (1832}
Notas
- ^ Un concepto similar a lalocomotora de alta presión de Trevithick del mismo período.
- ↑ Aunque en su época se denominaron motores de 'alta presión', en comparación con los motores atmosféricos anteriores, estas bajas presiones pronto serían reemplazadas tras el desarrollo de la caldera cilíndrica de combustión .
- ^ El análogo marino del motor de haz se denomina 'motor de palanca'
- ^ A medida que la muñequilla se mueve en un arco con respecto al pivote de la viga, su espaciado horizontal cambia inevitablemente. En el motor Watt, el movimiento del enlace paralelo permite esto, permitiendo que el cilindro y el pivote de la viga permanezcan en su lugar. En el saltamontes, el enlace oscilante permite que la viga se mueva ligeramente alrededor de un cilindro y una muñequilla que permanecen en el mismo plano vertical.
Referencias
- ^ Crowley, TE (1982). El motor de haz . Editorial Senecio. págs. 95–96. ISBN 0-906831-02-4.CS1 maint: ref duplica el valor predeterminado ( enlace )
- ^ a b Semmens, PWB; Goldfinch, AJ (2003) [2000]. Cómo funcionan realmente las locomotoras de vapor . Oxford: Prensa de la Universidad de Oxford . pag. 97. ISBN 978-0-19-860782-3.
- ^ a b Rippon, Comandante PM, RN (1998). La evolución de la ingeniería en la Royal Navy . Vol 1: 1827-1939. Spellmount. págs. 19-20. ISBN 0-946771-55-3.
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tiene texto extra ( ayuda )CS1 maint: ref duplica el valor predeterminado ( enlace ) - ^ Crowley 1982 , págs. 64-65
- ^ Crowley 1982 , págs. 67
- ^ Crowley 1982 , págs. 75
- ^ Crowley 1982 , págs. 95–96
- ^ Crowley 1982 , págs.99
- ^ Crowley 1982 , págs.102
- ^ Crowley 1982 , págs. 109
- ^ Snell, JB (1964). Ferrocarriles tempranos . Weidenfeld y Nicolson. pag. 38.CS1 maint: ref duplica el valor predeterminado ( enlace )
- ^ Kinert, Reed (1962). "VI: Los" saltamontes "tienen su día". Locomotoras de vapor estadounidenses tempranas . Publicaciones superiores. págs. 53 , 56.CS1 maint: ref duplica el valor predeterminado ( enlace )