Máquina de vapor de cilindro oscilante
Una máquina de vapor de cilindro oscilante (también conocida como wobbler en los EE. UU.) [ cita requerida ] es un diseño simple de máquina de vapor (propuesto por William Murdoch a fines del siglo XVIII) que no requiere engranaje de válvula . En cambio, el cilindro se balancea u oscila, mientras la manivela mueve el pistón, girando en el muñón de montaje de modo que los puertos en el cilindro se alineen con los puertos en una cara de puerto fijo alternativamente para dirigir el vapor hacia adentro o hacia afuera del cilindro.
Las máquinas de vapor de cilindro oscilante ahora se usan principalmente en juguetes y maquetas, pero, en el pasado, se han usado en motores de trabajo de tamaño completo, principalmente en barcos y pequeños motores estacionarios . Presentan la ventaja de la sencillez y, por tanto, de los bajos costes de fabricación. También tienden a ser más compactos que otros tipos de cilindros de la misma capacidad, lo que los hace ventajosos para su uso en barcos.
El vapor debe introducirse en el extremo del cilindro en el momento justo del ciclo para empujar el pistón en la dirección correcta. En la otra dirección, se debe permitir que el vapor escape del cilindro. A medida que gira el cigüeñal , el vástago del pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo (o de lado a lado en el caso de un cilindro vertical), así como hacia adentro y hacia afuera. Debido a que el vástago del pistón es rígido y el pistón en sí es largo en relación con su diámetro, esto hace que el cilindro se balancee u "oscile" en su montaje especial ( muñón ). En el diseño que generalmente se encuentra en un motor de juguete o modelo, un orificio en el costado del cilindro (uno en cada extremo para un cilindro de doble efecto) y un par de orificios en el bloque del puerto están dispuestos de modo que este movimiento oscilante alinee los orificios en los momentos correctos, lo que permite que el vapor ingrese al cilindro en una dirección y escape a la atmósfera o al condensador en la otra dirección. [1]
En los motores de tamaño completo, los puertos de vapor y de escape generalmente están integrados en el montaje del pivote ( muñón ). Sin embargo, se pueden proporcionar válvulas separadas, controladas por el movimiento oscilante. Esto permite variar el tiempo de corte para permitir un trabajo expansivo, como en, por ejemplo, el motor en el barco de paletas PD Krippen. Alternativamente, el trabajo expansivo también se puede proporcionar por medio de compuestos de Woolf , de manera tan compacta si las dos etapas de expansión se proporcionan a cada lado de un solo pistón dentro de un solo cilindro, todo dispuesto como un motor troncal.(Sin embargo, un motor de cilindro oscilante no se beneficia de la ventaja de compacidad que de otro modo proporcionaría un motor de maletero, ya que ya lo tiene por sus propias características de diseño). Cada enfoque de trabajo expansivo compromete la ventaja de la simplicidad, pero aún conserva la ventaja de la compacidad. [2]
Un motor de cilindro oscilante no puede invertirse mediante el varillaje de válvulas (como en un cilindro fijo normal) porque no lo hay. La inversión del motor se puede lograr invirtiendo las conexiones de vapor entre la entrada y el escape o, en el caso de motores pequeños, cambiando el punto de pivote del muñón para que el puerto en el cilindro se alinee con un par diferente de puertos en la cara del puerto. . En este último caso, la cara fija de la lumbrera suele estar provista de tres lumbreras, siendo la central la de alimentación de vapor y las dos exteriores las de escape, estando en uso una sola de ellas en cada momento, dependiendo del sentido de marcha requerido.
Un cilindro oscilante reversible en una máquina de vapor de juguete. El muñón es desplazado por una excéntrica en la palanca.
