Hacia el siglo XVIII, estamos en un momento histórico en que los trabajos se realizan de forma manual en su gran mayoría, las personas trabajan el día entero.Casi no existe el ocio o el concepto de tiempo libre para el ciudadano medio, solamente los ricos acceden a él.
Con la invención de la máquina de vapor, muchos de trabajos se facilitaron, semi-automatizando los procesos de elaboración, abaratando los precios finales y aumentando la producción. Donde antes había 20 personas trabajando en un telar, ahora hay una máquina que lo hace sola o con un sólo técnico.
Thomas Savery realizó una primera patente en 1698 con un motor capaz de elevar agua por medio del fuego. Catorce años más tarde, su socio Thomas Newcomen, basándose en la máquina de su amigo,
construyó una máquina de vapor capaz de mover un pistón para así producir un movimiento.
Años después James Watt a patentó una nueva máquina de vapor, con la última modificación: se dio cuenta de que, al mover los pistones en la máquina de Newcomen, se perdía
mucho calor. Así que lo que hizo fue aprovechar ese calor para hacer evaporar más agua, lograr más movimiento y a menor costo. De esta manera se extendió por todo el mundo facilitando las duras labores que realizaban las
personas.
Modo de funcionamiento
Máquina de Savery
Ésta máquina sólo era capaz de elevar agua, pero quizá sea un punto clave para la comprensión de las demás máquinas.
- El recipiente con agua hirviendo.
- El recipiente con agua fría.
- Válvula de presión.
- Colector de agua.
- Tubo hacia el exterior protegido con una válvula antirretorno.
- Espita para rellenar agua en la caldera.
La caldera hace hervir el agua contenida en el recipiente 1, al alcanzar cierta presión, la espita 3 se abre y la misma presión empuja el agua contenida en el recipiente 2 haciendo que el agua suba por el tubo 5 hacia el exterior, al disminuir la presión, la válvula 3 se cerrará y el vacío creado hará que el recipiente 2 absorba agua desde el colector 4.
La razón de que el agua siempre vaya en la dirección deseada es que en la salida del recipiente 2 hacia los tubos existen válvulas antirretorno.
Máquina de Newcomen
Tal y como explico en el apartado "ARTÍFICES DEL INVENTO Y CONTEXTO SOCIO-CULTURAL", ésta máquina supuso la primera versión estable de este tipo de máquinas, con la que se podía mover un pistón.
- Recipiente con agua
- Válvulas
- Spray de agua
- Cilindro[4]
- Tanque condensador de agua
- Pistón
- Peso
- Balancín
- Barra de bombeo
En el tanque 5 hay agua fría y el agua pasa al cilindro 4 por el spray 3 cuando la presión de éste baja, consiguiendo así que el pistón 4 baje.
Con este sistema conseguimos que el balancín tenga movimiento, y a partir de aquí se le dará un uso específico para cada aplicación.
Máquina de Watt
Ésta es, sin duda, la máquina definitiva que impulsó en gran parte la "Revolución Industrial"
- Recipiente con agua
- Volante
- Tanque condensador de agua
- Balancín
- Pistón
- Cilindro
- A, B, C y D: Válvulas de presión.
La caldera hierve el agua contenida en el recipiente 1, cuando la presión del vapor es considerable, la válvula B se abre dejando pasar el vapor al cilindro 6, consiguiendo así desplazar el pistón 5 hacia arriba debido al aumento de la presión.
Al subir el pistón, el agua contenida en el hueco sobrante del cilindro 6 pasa al tanque 3, la válvula D, al aumentar la presión en el tanque 3, se abre dejando pasar el agua al cilindro 6.
En este momento, la propia inercia[5] del conjunto hace que el sistema alterne las aperturas de las válvulas por la presión, consiguiendo así el doble efecto, donde el vapor y el agua actúan en las dos caras del pistón.
Aplicaciones (¿para qué se usó el motor a vapor?)
Locomotora de vapor
Esta invención
supuso un gran avance en la categoría de los transportes, ya
que antes de aparecer la locomotora de vapor la gente usaba carros
tirados por caballos, es lógico pensar pues, que no se
podían llevar grandes pesos.
A continuación, un esquema simplificado para poder entender. El funcionamiento es idéntico a la
máquina de Watt, pero el pistón en este caso ya
hace la función de mover las ruedas.
- Manivela excéntrica
- Barra excéntrica
- Barra de alcance
- Acoplamiento de elevación
- Brazo de acoplamiento
- Eje y brazo inversos
- Enlace
- Barra radial
- Brazo de la cruceta
- Válvula
- Enlace de unión
- Elevador
- Válvula
- Válvula
Barco de vapor
Impacto sobre el medio natural
El vapor en sí no genera impactos negativos sobre el medio natural. Pero para conseguir mucha potencia con el vapor, hace falta hacer mucho fuego; es este humo (por la combustión del carbón) el que provoca la contaminación.(Mucha gente antigüamente asignaba al humo el símbolo del progreso).
Impacto sobre el medio social
La máquina de vapor fue sin duda uno de los avances tecnológicos que hicieron estallar la "Revolución Industrial". Gracias a esta máquina muchos trabajos que antes hacían las personas se automatizaron parcialmente y dejaron que la gente tuviera más tiempo libre y ocio. A su vez también generó muchos despidos, reduciendo notablemente la cantidad de trabajadores de los talleres artesanales.Impacto sobre el medio productivo
Comparando una máquina y un humano, la máquina no
se
cansa como el humano, no necesita dormir por las noches y no cobra un
sueldo, por lo que el trabajo y la producción
aumentó de
una forma drástica mientras que se abarataban los costos por
mano de obra, con lo que el producto final era más barato.
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