Una caldera de pistola es un diseño de caldera de vapor que se utiliza en tractores de vapor ligeros y vagones de vapor sobretipo . Destaca por la forma inusual de la cámara de combustión , un diseño circular destinado a ser autoportante sin el uso de tirantes de la cámara de combustión.
El nombre "caldera de pistola" se deriva de la suave curva de la cámara de combustión exterior que fluye hacia el barril de la caldera, y un supuesto parecido con la culata de una pistola de principios del siglo XIX .
Necesidad de una cámara de combustión autoportante
La caldera de la locomotora se había consolidado desde la época de Stephenson [ ¿cuándo? ] ; aunque el costo y la complejidad de su cámara de combustión siguieron siendo un inconveniente, particularmente para calderas pequeñas. Si la hoja de la corona superior de la cámara de combustión interna se hizo plana, para mantener una profundidad de agua constante por encima, esto requirió soportes de vigas complejas y costosas para sostenerla. Estas estancias también eran una parte crítica para la seguridad de la caldera y muchas explosiones de calderas pasadas habían sido causadas por su falla. Esto fue especialmente cierto para las calderas que probablemente se usarían de manera descuidada, o por tripulaciones menos capacitadas o capacitadas.
Claramente, el mercado de pequeños motores de tracción a vapor podría hacer uso de un diseño de caldera novedoso que evitara estos problemas. Siguiendo el ejemplo del tren de Londres y Birmingham 's Bury locomotoras , algunos pequeños motores portátiles ya estaban usando cilíndricos cajas de fuego stayless . [1] Estos combinaban un tambor vertical cilíndrico con una tapa abovedada, ambas formas que podían sostenerse bien bajo presión. En casos extremos para las locomotoras de ferrocarril más grandes, estas se convirtieron en las enormes cajas de fuego 'Haycock' revestidas de latón que eran tan distintivas en las primeras locomotoras de Great Western Railway .
Desarrollo de la caldera de pistola
La firma de Robey & Co. , conocidos constructores de grandes motores estacionarios y pequeños tractores de vapor, desarrolló su propia versión de esta cámara de combustión abovedada fija como caldera de pistola . [ cuando? ] [2] [3]
Como la caldera era pequeña, con un diámetro de barril de solo 2 ', fue práctico formar las placas profundamente curvadas para la cámara de combustión interna y externa con una prensa hidráulica . La cámara de combustión interior se formó en una sola pieza como un cono truncado con una tapa abovedada. Aunque era una caldera pequeña, esto proporcionó un área de parrilla grande que permitió la quema de coque como combustible. [4] La cara frontal de este cono se aplanó hacia adentro, para formar la placa del tubo de la cámara de combustión . Se utilizaron 54 tubos de fuego de 1½ pulgadas . [3] El barril de la caldera era cilíndrico, pero la parte inferior de la parte trasera estaba cortada en diagonal, en lugar de en línea recta. La parte inferior de la cámara de combustión exterior también era cónica y se envolvía sobre este borde diagonal. El anillo de cimentación era circular, evitando los problemas de acumulación de barro en las esquinas. [4] La esquina superior de la cámara de combustión exterior era una placa separada, aproximadamente un cuarto de esfera. En lugar del costoso y lento rebordear de las placas planas, estas placas curvas se podrían presionar y remachar juntas casi de inmediato. También se redujo el número de placas de caldera, de las habituales ocho a solo cinco. [i] Se podría usar una presión de trabajo relativamente alta de 250 psi. [4]
La puerta de la cámara de combustión también tenía un diseño novedoso. Como la placa trasera se inclinaba tan abruptamente, la puerta tenía bisagras superiores y se abría hacia adentro, en lugar de hacia afuera. Esto también tuvo el efecto de actuar como una placa deflectora, dirigiendo la corriente fría hacia la cama de fuego, en lugar de directamente a través y dentro de los tubos.
Robey utilizó este diseño de caldera en sus vagones de vapor de 6 toneladas y tractores de vapor "Express", [2] [ii] también en sus rodillos de vapor en tándem . Uno de estos rodillos fue el primer artefacto conservado por Robey Trust. [5] Cuando se volvió a montar la caldera en 1988, esta fue la última caldera construida por la fábrica de Robey antes del cierre. En sus motores más grandes, Robey usó una caldera convencional.
Diseños relacionados
Foden también utilizó una caldera de pistola similar en sus vagones de vapor Speed Six y Speed Twelve 'tipo O' . [6] [7] También fueron utilizados por Ransomes para sus vagones de vapor sobretipo en la década de 1920. [8]
La firma de Garrett también buscó una cámara de combustión permanente confiable para sus calderas más pequeñas aproximadamente al mismo tiempo en la década de 1920. Su solución era más convencional: una cámara de combustión exterior convencional encerraba una cámara de combustión interior, donde la hoja de corona interior se formaba en un valle curvo. [9] Para una cámara de combustión pequeña, esto actuaba como un soporte de viga entre las hojas de los extremos de la cámara de combustión y era suficiente para ser autoportante. Los motores portátiles utilizaron este patrón solo. [10] Para las calderas de tractor de carretera un poco más potentes, la cámara de combustión interna seguía siendo autoportante, pero la envoltura exterior ahora requería tirantes transversales para sostenerla, donde antes habría sido sostenida por las abrazaderas de la cámara de combustión interna. [11]
Notas
- ^ Barril de caldera, cámara de combustión superior, cámara de combustión inferior, cámara de combustión interior, placa de tubos de la cámara de humo.
- ^ Se construyeron nueve tractores 'Express', dos sobreviven.
Referencias
- ^ "Motor portátil francés temprano" .
- ^ a b Gilbert, GFA (2000). Unidad de caldera y motor Robey . Diseño y construcción de motores de tracción 1900-1930. pag. 122.
- ^ a b Gilbert, GFA (2000). Caldera Robey para tractor 'Express', sección longitudinal . Diseño y construcción de motores de tracción 1900-1930. pag. 123.
- ^ a b c Wright, Philip (1959). Motores de tracción . Londres: Adam y Charles Black. págs. 64–65.
- ^ "Rodillo tándem 42693 de 1925" . The Robey Trust.
- ^ Lista ilustrada de piezas de repuesto para el vagón de vapor Foden Speed-Six . Edwin Foden, Sons & Co. 1930.
- ^ Manual del propietario y del conductor: modelos Foden Speed 6 y Speed 12 . Edwin Foden, Sons & Co. 1930.
- ^ Thornton Rutter, H. (1922). Motores modernos . III . Londres: Virtue & Company. págs. 556–558.
- ^ Wright, 1959 y páginas 41-42 .
- ^ "Motor portátil Garrett" .
- ^ Dan Dyman (10 de julio de 2008). "Tripas de una caldera Garrett" .
enlaces externos
- "Vagón de vapor Robey, 42657" . Escenas de vapor. 30 de mayo de 2010.
- "Vista lateral de Robey Tandem Road Roller, 41593" . Escenas de vapor. 24 de julio de 2003.