2. Elementos principales de la máquina de vapor

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Nos centraremos ahora en explicar la forma de aprovechar la presión de vapor para hacer funcionar las pequeñas máquinas de vapor que cualquier aficionado al modelismo conoce. En general, todos los modelos a escala existentes pueden agruparse en dos sistemas diferenciados de distribución del vapor: de cilindro oscilante y por corredera. Trataremos en los siguientes capítulos de las máquinas de vapor de distribución de vapor por cilindro oscilante. 

       Los órganos principales del artilugio no pueden ser más sencillos: Un cilindro tapado por un extremo en cuyo interior se mueve un émbolo provisto de un vástago que se articula con una manivela, unida ésta por el eje a un volante de inercia:

  • El cilindro y el émbolo están construidos con el mismo material, preferentemente con bronce o latón, que son aleaciones de metales (cobre, estaño y zinc, principalmente) que reúnen cualidades óptimas para las condiciones a las que someten estas piezas: soportan muy bien los golpes de fuego o calor, no se oxidan en contacto con el aire o el agua,  son de fácil mecanizado, con mínimo coeficiente de rozamiento, etc.

  • El cilindro es realmente una pieza prismática (sencillamente un paralelepípedo) taladrada a lo largo de su eje principal. Cuenta en una de sus caras con dos orificios, uno para la entrada y salida de vapor y otro para insertar un eje mediante el cual gira u oscila el cilindro sobre su soporte.

  • El émbolo es una pieza cilíndrica con el mismo diámetro que el taladro del cilindro, de forma que se desplaza en el interior de éste ajustadamente. En la cara plana exterior del émbolo se inserta una varilla o vástago, que cuenta en su extremo libre con un orificio. Este conjunto émbolo-vástago lo denominaremos pistón, que se asemeja a la biela de los motores de explosión, con la diferencia de que el pistón de la máquina de vapor oscilante no tiene articulación entre el propio émbolo y su vástago, sino que es una unión fija. 

  • La manivela o cigüeñal es el elemento que permite transformar el movimiento de vaivén del pistón en giro. Consta de las siguientes piezas: un brazo excéntrico respecto al eje del cigüeñal que se inserta en el orificio del vástago del pistón, el propio cuerpo del cigüeñal y su eje.

  • El volante de inercia es el elemento que salva la irregularidad de la impulsión del pistón, es decir, permite que la máquina continúe girando en los puntos muertos que se producen en el conjunto pistón-cigüeñal. También tiene la función el volante de mantener una velocidad de giro relativamente constante, ya que la presión de vapor varía dentro del cilindro y por tanto sin este volante la máquina funcionaría a sacudidas.

        El siguiente dibujo nos muestra los elementos descritos y los distintos movimientos que realizan :

 

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