Hace unas décadas, solo las locomotoras de vapor tiraban de los trenes en los ferrocarriles. En esencia, una locomotora de vapor es una máquina autopropulsada diseñada para mover automóviles y equipada con una planta de energía de vapor. Es el tipo de locomotora más antiguo que dominó los ferrocarriles de todo el mundo en el siglo XIX. ¿Cómo funciona una locomotora de vapor?
Disposición general de una locomotora de vapor
A lo largo de la larga historia del desarrollo de instalaciones ferroviarias autopropulsadas, el diseño y las dimensiones de las locomotoras de vapor han cambiado más de una vez. Se mejoraron las unidades individuales y los conjuntos, se aumentó la potencia de la planta de energía de vapor. Pero en general, la estructura interna de la locomotora en todo momento se mantuvo igual. En las bibliotecas de hoy, puede encontrar descripciones detalladas de los principios de funcionamiento de las máquinas impulsadas por vapor ("Cómo funciona y funciona la locomotora de vapor", VA Drobinsky, 1955).
Tradicionalmente, una locomotora de vapor incluye una caldera de vapor, una máquina de vapor, una tripulación y, a veces, una ténder. Todas estas partes están muy relacionadas entre sí e individualmente no significan prácticamente nada. Se genera vapor comprimido en la caldera. La máquina es consumidora de vapor y convierte su energía térmica en energía mecánica, que, a su vez, acciona las ruedas de la locomotora.
La tripulación convierte la rotación de las ruedas en un movimiento de traslación de toda la estructura, y también transfiere el esfuerzo de tracción al ténder y a todo el tren.
¿Qué hay dentro de la locomotora?
La caldera de vapor tiene una estructura muy simple. Tiene una caja de fuego donde se quema combustible. Esto produce gases calientes. El agua se calienta en el tanque, lo que contribuye a la producción de vapor comprimido. También hay una cámara con una tubería a través de la cual se extraen los productos de combustión de la cámara de combustión.
La máquina de vapor está diseñada con un único propósito: convertir la energía del vapor sobrecalentado generado en la caldera en otro tipo de energía con el máximo beneficio. Después de todo, solo la energía mecánica es capaz de garantizar la rotación de las ruedas de una locomotora de vapor. Los elementos principales de una máquina de vapor son los cilindros. Normalmente, cada locomotora de vapor tiene un par de cilindros que se colocan en la parte delantera del bastidor de la locomotora.
La máquina de vapor funciona según el principio de doble acción. Durante su funcionamiento, el vapor se admite alternativamente desde ambos lados del pistón.
El vapor no entra en los cilindros inmediatamente. Primero, pasa por las cajas de carretes. Los carretes son dispositivos que distribuyen vapor. A través de ellos, el vapor fresco ingresa al cilindro y el vapor gastado se descarga al exterior. Los carretes se mueven exactamente de acuerdo con el movimiento de los pistones, lo que se logra mediante un mecanismo especial de distribución de vapor.
Y finalmente, la tripulación. Realiza una función de apoyo: alberga una caldera de vapor y una máquina de vapor. Esta parte de la estructura interna de la locomotora, al interactuar con la vía férrea, transforma la energía mecánica de la máquina de vapor en la energía del movimiento de traslación de la locomotora. En otras palabras, la tripulación es vital para el movimiento de la locomotora sobre los raíles.
