Motor de hombre
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Para "Man Engine", la marioneta mecánica gigante que representa a un minero de Cornualles, vea Will Coleman (narrador) .

El funcionamiento de un motor hombre de doble efecto.

Un motor de hombre es un mecanismo de escaleras recíprocas y plataformas estacionarias instaladas en las minas para ayudar en los viajes de los mineros hacia y desde los niveles de trabajo. Fue inventado en Alemania en el siglo XIX y fue una característica destacada de las minas de estaño y cobre en Cornualles hasta principios del siglo XX.

Operación

En los ejemplos de Cornualles, la fuerza motriz fue proporcionada por ruedas hidráulicas o una de las máquinas de vapor de la mina . [1] La máquina de vapor o rueda hidráulica estaría unida a una serie de vigas, conocidas como "varillas", unidas entre sí y que llegaban hasta la parte inferior del pozo de la mina. Estos fueron arreglados para ofrecer un movimiento alternativo de, típicamente, doce a quince pies (tres a cinco metros). Las pequeñas plataformas de pie se unieron a las varillas a la misma distancia que la carrera del motor y las plataformas fijas ("sollars" [2]) se construyeron en las paredes del pozo, espaciadas para coincidir con las posiciones superior e inferior de cada una de las plataformas móviles. Las plataformas móviles eran a menudo pequeñas, típicamente de 30 centímetros cuadrados, para hacer que el minero se parara cerca de la línea central de la varilla y así mantener una distancia segura de los lados del eje. Por la misma razón, los asideros siempre se colocaron directamente encima de las plataformas para los pies. [3]Para subir o bajar, el minero se subía a la plataforma móvil y se dejaba llevar a la siguiente plataforma fija, donde se bajaba y esperaba. Al final del siguiente golpe, la siguiente plataforma móvil se alinearía y él podría pisarla y repetir el proceso. Los mineros podían ascender y descender al mismo tiempo: la pausa en el punto de cambio se hizo lo suficientemente larga (normalmente entre dos y ocho segundos) [4] para que dos hombres cambiaran de lugar. Para facilitar esto, algunas instalaciones (como en la mina Devon Great Consols , Tavistock ) tenían una plataforma fija a ambos lados del pozo, un lado para los mineros que descendían y otro para los que ascendían. [5] Contrapesos: cajas grandes llenas de piedras unidasVigas horizontales de "balancín" : se instalaron para evitar todo el peso del eje y los hombres apoyándose en el varillaje superior. En las minas más profundas, que podían hundirse a más de 350  brazas (640 metros), se proporcionaron contrapesos adicionales a intervalos regulares, en galerías laterales horizontales. [6]

En una variación común, se utilizó un par de varillas, una en su carrera ascendente a medida que la otra descendía. El minero saltó de uno a otro, en lugar de esperar en un descanso fijo, mientras cambiaban de dirección. [1] [6]

Se descubrió que las máquinas de vapor rotativas eran más adecuadas que las máquinas de viga porque la velocidad constante del volante pesado daba una pausa predecible entre las inversiones de dirección, mientras que los pistones que actuaban directamente sobre las varillas, incluso cuando estaban controlados por un regulador de cataratas , podían sorprender al pasajero con esperas irregulares, más largas o más cortas. [4] En Cornualles, sólo el motor de hombre Wheal Reeth, Godolphin , (donde un motor de bombeo se convirtió para este nuevo uso) estaba impulsado por un pistón que actuaba directamente sobre las varillas. [3] Cuando no estaba en uso para el motor de hombre, era una ventaja que un motor rotativo también pudiera usarse para impulsar un capricho .

Historia

Persona en el motor del hombre de 1837 en el Samson Pit en Baja Sajonia, Alemania
Una sección subterránea del motor man en la mina Dolcoath , Cornwall

Los primeros ejemplos conocidos de este dispositivo fueron de la primera mitad del siglo XIX en la zona minera de plata de las montañas de Harz , Alemania, donde fueron accionados por manivelas conectadas a ruedas hidráulicas , aunque polipastos de cangilones ("Hakenkunst") que usaban el mismo El método de operación se había utilizado en las minas de hierro suecas desde el siglo XVII. [1] [7] Parecen haber evolucionado de una modificación informal a las bombas de viga , donde los mineros usaban púas clavadas en las varillas de madera de la bomba para subir por el pozo. [1]Como las bombas de viga eran universales en las minas profundas, entonces era un desarrollo simple hacer plataformas adecuadas para transportar a los mineros. El primer motor formal se instaló en 1833 en una mina en Clausthal , Baja Sajonia, donde el inspector Wilhelm Albert y el gerente Georg Dörell sujetaron plataformas para pies y agarraderas a varillas adyacentes de bombas recíprocas, utilizando una bomba impulsada por rueda hidráulica que dejó de usarse cuando un nuevo drenaje socavón se hizo a un nivel inferior. [6] [8] La locomotora de 1837 en el Samson Pit en Sankt Andreasberg en la misma región todavía está en uso, aunque se convirtió de agua a energía eléctrica en 1922. [9]

El dispositivo se introdujo en Cornwall en enero de 1842, tras la concesión de un premio al mejor diseño por parte de la Royal Cornwall Polytechnic Society . El ganador, Michael Loam , construyó uno para los propietarios de la mina Tresavean , en Lanner, cerca de Redruth . [10] [11] Usó un diseño de doble varilla, impulsado por una rueda hidráulica. [1] En octubre de ese año, Loam propuso que la rueda hidráulica fuera reemplazada por una máquina de vapor. Se empleó una máquina de vapor de doble acción de 36 pulgadas de diámetro y 6 pies de carrera, a través de engranajes rectos de reducción de 5: 1. Al mismo tiempo, la carrera de las vigas hombre-motor se incrementó de 6 pies a 12. [6]El consumo de carbón fue de 24  quintales (1200 kg) por día; el motor estuvo en uso sólo seis horas al día, pero la caldera se mantuvo a la temperatura de funcionamiento de forma continua. [12] El tiempo de viaje de los mineros (en cualquier dirección) se redujo de aproximadamente una hora a veinticuatro minutos y la producción por turno aumentó en una quinta parte. [13]

A finales de siglo, se instalaron más de una docena de ejemplares en las minas de Cornualles, pero por lo general eran del tipo de varilla simple, que se percibía como más seguro en su uso. [1] Cuando se dispuso de engranajes de bobinado accionados por cable, los motores de hombre continuaron en uso, particularmente en los casos en que el eje de la mina no era verdaderamente vertical y los motores de bobinado que tiraban de jaulas suspendidas no podían usarse; Con la provisión de unos pocos rodillos bien colocados y "defensas" montadas en muñones , las varillas podrían llegar al fondo de un eje incluso con una desviación sustancial de la vertical. La economía también jugó un papel importante: las varillas necesarias para el bombeo podrían usarse para esta función adicional a un costo poco mayor. Incluso cuando salta o croquetas se utilizaron en estos ejes,[14] (corriendo en "skipways") el movimiento de inclinación los haría poco prácticos para llevar hombres.

La seguridad

Motor de doble vástago instalado en Kongens Gruve, Kongsberg , Noruega

Los mineros utilizaron estos dispositivos sin dudarlo, ya que su salario no se calculó hasta que llegaron a su lugar de trabajo subterráneo. Los estudios de seguridad contemporáneos concluyeron que, aunque intrínsecamente peligroso, el uso de un motor de hombre era en la práctica más seguro que subir escaleras largas: era menos riesgoso ser llevado al final de un turno difícil que subir una escalera y correr el riesgo de caer debido a agotamiento. [15] [16] En algunas minas, particularmente en Alemania, se instalaron cuñas o collares colocados justo encima de los rodillos ajustados, o cadenas, para limitar cualquier caída en caso de que ocurriera una rotura. [6]

Accidente de mina de levante

En la tarde del 20 de octubre de 1919 se produjo un accidente en el motor del hombre en la mina Levant , St Just , Cornwall. Más de 100 mineros estaban en el motor que estaba siendo atraído a la superficie cuando se rompió un soporte de metal en la parte superior de la varilla. Las pesadas vigas se estrellaron contra el pozo, arrastrando las plataformas laterales con ellas, y 31 hombres murieron. La pieza transversal de seguridad más alta unida a la varilla, que debería haberse enganchado en una repisa fija (el "umbral") en caso de que cayera demasiado, se desalineó debido a la rotura y no encajó. [17] El motor del hombre no fue reemplazado y los niveles más bajos de la mina fueron abandonados. [18]

Ver también

  • Sistema Flatrod

Referencias

  1. ↑ a b c d e f Buckley, J. Allen (1992). "El hombre motor". La industria minera de Cornualles . Penryn, Inglaterra: Tor Mark Press. págs. 27-29. ISBN 0-85025-334-9.
  2. ^ Diccionario de inglés de Oxford .
  3. ↑ a b Salmon, Henry (junio de 1862). "El motor del hombre de Cornualles". Revista de Minería y Fundición . 1 : 380.
  4. ↑ a b D'Aligny, Henry; et al. (1870). "Informe sobre minería y preparación mecánica de minerales". Informes de los comisionados de los Estados Unidos a la exposición universal de París, 1867 . 5 . Washington, DC: Oficina de Imprenta del Gobierno. págs. 70–71. OCLC 26017122 . 
  5. ^ Caballero, Edward Henry (1877). Diccionario mecánico americano de Knight . 2 . Cambridge, MA: Hurd y Houghton . pag. 1382.
  6. ^ a b c d e Hunt, Robert , ed. (1867). "Motor de hombre". Diccionario de artes, manufacturas y minas de Ure . III . Londres: Longmans, Green and Co. págs. 28–34.
  7. ^ Johnson, WA (traducción) (1911). "3: Polhem el ingeniero de minas". Christopher Polhem: el padre de la tecnología sueca . Estocolmo: Svenska teknologföreningen (Asociación Sueca de Tecnología). pag. 165. OCLC 219899888 . 
  8. ^ Kroker, Werner (1995). Día, Lance; McNeil, Ian (eds.). Diccionario biográfico de historia de la tecnología . Londres: Routledge. págs.  10, 217 . ISBN 0-415-06042-7.
  9. ^ "Rueda hidráulica reversible de Samson Mine & Man Engine" . Puntos de referencia de ASME . Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos . Archivado desde el original el 21 de octubre de 2015 . Consultado el 20 de julio de 2016 .
  10. ↑ El principal propietario de Tresavean Mine fue John Rogers .
  11. ↑ Cornish Mining World Heritage Archivado el 5 de marzo de 2007 en Wayback Machine.
  12. ^ "Sociedad de mineros". The Cornwall Royal Gazette, Falmouth Packet y Plymouth Journal . Truro: 4. 24 de mayo de 1844.
  13. ^ Manchester Guardian , 10 de enero de 1844.
  14. ^ Glosario de términos mineros. Transporte . Instituto Británico de Estándares. Septiembre de 1967. ISBN 0580 34515 7.
  15. ^ Mitchell, George A; et al. (1849). Informe anual de la Royal Institution of Cornwall de 1848 . Truro: Heard and Sons (Edición digital de la Biblioteca Whitney, Universidad de Harvard). pag. 74.
  16. ^ "Motores de hombre en minas de Cornualles" . Cornwall-calling.co.uk . Consultado el 3 de diciembre de 2013 .
  17. ^ Winstanley, Ian. "Accidente en la mina de estaño de Levant 1919" . Sociedad de Investigación de Minas del Norte . Consultado el 24 de agosto de 2020 .
  18. ^ "La línea de tiempo de la mina de Levante" . The National Trust . Consultado el 24 de agosto de 2013 .

enlaces externos

  • Cornwall - Condiciones de trabajo en las minas de estaño de Cornualles
  • Video del motor Grube Samson man en funcionamiento
  • Origen e historia de los motores Man (idioma alemán con resumen en inglés)
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