Una locomotora de vapor es una locomotora impulsada por la acción del vapor de agua. Las locomotoras de vapor fueron la forma dominante de tracción en los ferrocarriles hasta que a mediados del siglo XX
Alimentadas con carbón, leña y petróleo, también recibieron los deshechos de la caña de azúcar y turba

La locomotora de vapor típica emplea una caldera horizontal cilíndrica con el hogar en la parte posterior, parcialmente dentro de la cabina que protege a los operarios de las inclemencias meteorológicas. El hogar es el lugar donde se quema el combustible. Está formado por cuatro paredes laterales y un techo al que se denomina cielo. En la base se encuentra la parrilla o quemador, sobre el que se deposita el combustible, y bajo la parrilla, una caja para recoger las cenizas o cenicero y la boca por la que entra el aire para la combustión. Los humos del hogar salen por una serie de tubos situados longitudinalmente dentro de la caldera y rodeados de agua, a la que transmiten el calor. El conjunto de tubos se denomina haz tubular, y algunos de mayor diámetro contienen en su interior otros más finos por los que discurre vapor para ser recalentado y aumentar así la potencia de la locomotora. En la parte frontal de la caldera se encuentra la caja de humos, a donde va a parar el humo tras haber pasado por los tubos del haz, antes de salir por la chimenea, que sobresale en la parte superior. El vapor se recoge en la parte más alta de la caldera, bien sea a través de un tubo perforado, situado por encima del nivel del agua, o bien en un domo (cúpula en la parte superior). El vapor sale de la caldera a través de una válvula reguladora, conocida también como "regulador".


Cuando el regulador está abierto, el vapor se dirige por el tubo de admisión al motor. Allí entra en primer lugar en la denominada caja del vapor o capilla de la distribución, donde una pieza móvil, la corredera, al deslizarse alternativamente a uno y otro lado, hace que el vapor se dirija, a su vez, alternativamente a uno y otro lado del pistón dentro del cilindro del vapor, en el que entra a través de las lumbreras de admisión y tras expandirse, la propia corredera lo dirige hacia la lumbrera de escape. Esto ocasiona un movimiento alternativo de vaivén del pistón, a uno y otro lado, que acciona así la rueda motriz principal a través de una barra, también llamada vástago del pistón, que se articula con el pie de biela. Esta biela va conectada en el otro extremo a una clavija excéntrica en la rueda motriz principal, a la que hace girar mediante un movimiento de manivela. La corredera, auténtica válvula de distribución del vapor en el motor, se acciona a través de un conjunto de barras articuladas: el mecanismo de accionamiento de la distribución del vapor, que es ajustable para controlar el sentido de la marcha y el corte de la admisión. El punto de corte de la admisión del vapor determina durante qué proporción del recorrido del pistón se admite vapor dentro del cilindro. Así, por ejemplo, un punto de corte al 50% indica que se admite vapor sólo durante la mitad del recorrido del pistón. Durante el resto del recorrido, el pistón resulta impulsado por la fuerza expansiva del vapor que quedó dentro del cilindro. Un uso inteligente del corte de la admisión ahorra vapor y, por lo tanto, también combustible y agua. El corte de la admisión se controla desde la cabina por medio de la palanca inversora, que también sirve para cambiar el sentido de la marcha y que desempeña, en cierto modo, una función análoga a la palanca de cambios de un automóvil.

El vapor que escapa del cilindro después de haber impulsado el pistón, va a la caja de humos, donde se libera a través de una boquilla o tobera enfocada a la chimenea, por donde sale junto con el humo, creando un vacío al salir, que favorece el tiro del hogar. Las ráfagas sucesivas del vapor de escape son las que producen el característico sonido "chuf, chuf" de las locomotoras de vapor. Una locomotora de vapor posee normalmente dos cilindros, uno a cada lado. Las hay también que disponen de tres y de cuatro. Los cilindros actúan por parejas, existiendo un desfase de 90 grados entre el accionamiento de la rueda motriz de un lado y su homóloga del lado opuesto, proporcionando cuatro golpes de potencia en cada revolución de las ruedas. Las ruedas de la tracción están conectadas en cada lado por barras de conexión o de acoplamiento que transmiten la fuerza desde la rueda motriz principal a las otras ruedas motrices, a las que también se denomina ruedas acopladas. En las de tres cilindros, uno de ellos va en posición central, bajo la caldera, y su biela acciona uno de los ejes motrices, que ha de tener forma de cigüeñal.


La caldera descansa sobre un armazón denominado bastidor o chasis, en el que se montan también los cilindros y que a su vez descansa sobre los ejes. Los ejes motrices se montan sobre cojinetes que pueden desplazarse arriba y abajo en el bastidor. Están conectados a él por medio de ballestas o, menos frecuentemente, por suspensiones de muelles, que permiten a los ejes cierto grado de movimiento independiente para suavizar el efecto de los altibajos de la vía. Muchas locomotoras tienen carretones de cabeza o de cola denominados bojes, que son unos ensamblados de dos ejes y cuatro ruedas con su propio chasis y suspensión, que soportan el cuerpo principal de un vagón o una locomotora en cada uno de sus extremos, y permiten un cierto grado de rotación en torno a un eje vertical, para facilitar así el tránsito del vagón o locomotora por las curvas.

Cuando el boje está formado por un solo eje, se denomina bisel, porque su invención se atribuye al norteamericano Levi Bissell en 1857. En las locomotoras de talla mediana se utilizó un bisel delantero y en las más grandes un boje de dos ejes. En la parte trasera era más frecuente montar un bisel que un boje porque dejaba más espacio para el cenicero.

La mayoría de las locomotoras van acopladas a un ténder, que transporta el agua y el combustible; pero otras llevan el combustible y el agua directamente en la propia máquina, llamadas locomotoras tanque, por los prominentes tanques para el agua en la parte superior o más comúnmente en los costados de la caldera.esta agua de los tanques es llevada a la caldera mediante un Flujo en tubería que permite recircular el agua del tanque a la caldera .

Desde sus comienzos, el combustible predominante fue el carbón, aunque también se usó la madera en zonas rurales y en empresas madereras. El bagazo que queda después de extraer el jugo de la caña de azúcar se empleó en las empresas dedicadas al cultivo y obtención del azúcar de caña. Cuando el petróleo comenzó a utilizarse de forma habitual, se empleó el fuel oil en las locomotoras de algunas zonas.

Una locomotora de vapor se maneja con un equipo de al menos dos personas. Una, el maquinista, que es responsable de controlar la locomotora y el tren en su conjunto; la otra, el fogonero, responsable del fuego, la presión y el agua.

Explicación:
1. La parrilla, en la parte interna del hogar (2) es donde se quema el combustible. La parte exterior del hogar está llena de agua para absorver el calor.
Para que el fuego arda necesita alimentarse de aire y la fuente principal de ingreso se encuentra debajo de la parrilla (3), regulado por portezuelas, que lo dirigen al fuego. Por la puerta del hogar (4) entra el aire secundario.
La bóveda (5), de hormigón o ladrillo refractario facilita la combustión, los gases recorren más espacio, aumentando el tiempo de combustión e impide que el aire frío llegue a los tubos.
El vapor se recoge en el agua de la caldera (8), y se controla su paso a los cilindros por una válvula (9) ubicada en el domo (10) sobre la caldera, continúa por la tubería hasta el recalentador (12), donde, a unos 207ºC y una presión de 17 atmósferas, fluye a los tubos recalentadores (13), alcanzando hasta 371ºC, continunado su viaje por las tuberías de vapor (14) hasta los cilindros (15).
La chimenea (16) expulsa los gases calientes, gracias al vapor de los cilindros que llega por un orificio en el tubo de soplado (17).
Para mantener el nivel de agua, ésta se repone y si la presión excede el nivel de seguridad, las válvulas de seguridad (18), sobre la caldera, se abren y dejar escapar vapor.

Fuentes: wikipedia - locomotora-de-vapor-funcionamiento - LCTM - Esquema de una locomotora de vapor - La Trochita

1 comentarios:

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