Biografia de Newcomen Thomas e Historia de su Maquina
Biografia de Newcomen - Historia de su Maquina a Vapor
NEWCOMEN, Thomas. (Darmouth, Devon, 1663-Londres, 1729.) Inventor británico. Herrero de profesión, construyó las primeras máquinas de vapor prácticas, de cilindro vertical.
En la primera fase de su funcionamiento se inyecta en el cilindro vapor de agua, que empuja el émbolo hacia arriba; en la segunda se deja condensar el vapor, con lo que se hace el vacío, y la presión atmosférica sobre el émbolo empuja éste hacia abajo. Por esta razón, estas máquinas se llaman atmosféricas.
La máquina de Newcomen caía bajo la patente de un modelo anterior menos perfeccionado debido a Thomas Savery, por lo que ambos se asociaron para comercializarla (1712).
Se utilizó para achicar agua de las minas y elevarla en los molinos de agua.
La máquina de Newcomen se exportó a Norteamérica hacia 1755. Permaneció básicamente sin cambios hasta 1769, cuando el ingeniero e inventor escocés James Watt inventó un condensador de vapor que aumentó en gran medida la eficacia del motor.
Hacia 1790, la máquina de Newcomen fue sustituida por la de James Watt.
La máquina de Newcomen, considerada actualmente como la primera máquina de vapor, comenzó a funcionar casi medio siglo antes que la de Watt.
Su inventor, Thomas Newcomen, era dueño de una ferretería en Dartmouth (Devon) y estaba asociado a John Calley, ignorándose el grado de sus conocimientos acerca de las experiencias anteriores realizadas con vapor.
El físico francés Denis Papin, por ejemplo, había construido en 1690 un modelo para demostrar que el vapor era capaz de mover el pistón de un cilindro, y unos años después, en Gran Bretaña, el capitán Thomas Savery construyó una bomba hidráulica que funcionaba relativamente bien con vapor, aunque en realidad no se tratara de una máquina de vapor; carecía de pistón de movimiento alternativo, de modo que no podía ser empleada como motor para maquinarias o vehículos.
Savery patentó su invento en 1698, y lo hizo con una fórmula tan amplia, que incluyó también artilugios como la máquina de Newcomen.
En consecuencia, Newcomen y Calley optaron por asociarse con Savery en 1705.
Después de una serie de pruebas, la máquina de Newcomen fue construida en 1712 en un lugar próximo al castillo de Dudley, probablemente en Tipton (Gran Bretaña), según se deduce de un dibujo realizado en 1719 por Thomas Barney.
Funcionaba en virtud del principio según el cual el vapor, al enfriarse y condensarse, disminuye su volumen, y si esta transformación se realiza en un recipiente cerrado, se produce un vacío en el interior.
El recipiente empleado por Newcomen era un largo cilindro vertical, abierto por arriba, provisto de un pistón circular capaz de deslizarse verticalmente.
Cuando el pistón se encontraba en el punto más alto de su recorrido, el espacio situado debajo de él era llenado con vapor y, acto seguido, se inyectaba un chorro de agua fría que lo condensaba para crear así un vacío.
Entonces, y por efecto de la presión atmosférica sobre la cara superior del pistón, éste era empujado hacia abajo y completaba su ciclo productivo; después, había que hacer ascender el pistón a fin de ponerlo en condiciones de desarrollar un nuevo ciclo de trabajo.
Las máquinas de este tipo fueron llamadas de Newcomen, aunque, en realidad, él sólo las construyera en parte (también fueron conocidas como máquinas de fuego o máquinas atmosféricas).
La primera máquina de Newcomen era muy voluminosa y ocupaba una edificación de 10 m de altura.
En el interior de este recinto destacaba un gran balancín de 7,6 m de largo (sólo una parte estaba dentro del citado recinto), conectado al pistón por medio de una cadena.
La mitad del balancín salía al exterior de la edificación, y estaba unido a un vastago que se prolongaba hasta una bomba de agua situada en el interior de una mina, a unos 50 m de profundidad.
En esencia, la principal función de la máquina de Newcomen era extraer el agua de las minas (hasta 1712 fue imposible la explotación de los filones de carbón situados a grandes profundidades, porque casi siempre aparecían inundados).
El combustible (carbón) destinado a alimentar el horno de la máquina de Newcomen se introducía por una compuerta situada a nivel del suelo, exactamente debajo de una caldera semicircular.
Por efecto del calor de su combustión, el agua se convertía en vapor y éste, a su vez, pasaba al cilindro dosificado merced al funcionamiento de una válvula.
El extremo del balancín correspondiente al lado de la bomba era mucho más pesado que el otro, de modo que, en posición de equilibrio, el pistón quedara arriba y, en consecuencia, dispuesto para realizar su ciclo eficaz.
En esas condiciones, al condensarse el vapor del cilindro, la presión atmosférica hacía descender de nuevo al pistón; al efectuar este movimiento, subía el vástago de la bomba conectada al otro extremo del balancín. Al término de la carrera, el contrapeso hacía subir el pistón arriba.
Las máquinas de Newcomen eran muy lentas, de poca potencia y limitada eficacia, pero, con todo, aventajaban a las demás empleadas para bombear agua de las minas y, en consecuencia, conocieron amplia difusión.
La primera sólo tenía 5 6 6 CV, aunque, posteriormente, los ingenieros mejoraron su rendimiento (John Smeaton, por ejemplo, constructor del faro de Eddystone, diseñó varias máquinas de Newcomen, Incluida una con un cilindro de 1,80 m de diámetro y 75 CV de potencia).
Una vez probada la eficacia del invento de Newcomen, los Ingenieros de mediados del siglo xix tratarían de acoplarlo a máquinas rotativas, por cuanto hasta entonces sólo había servido para hacer funcionar máquinas alternativas.
Uno de los primeros intentos corrió a cargo de John Oxley, en 1763, quien la acopló a un dispositivo dentado que hacía girar el eje de una máquina destinada a elevar carbón de una mina.
En 1780, uno de los competidores de Watt acopló la máquina de Newcomen a un cigüeñal, lo que obligó a Watt a idear un sistema de engranajes planetarios.
Pero la máquina de Watt con condensador independiente resultaba más eficaz que la de Newcomen y rápidamente la sustituyó, excepto en las regiones donde el carbón era un combustible económico.
Fuente Consultada:
Enciclopedia Electrónica Encarta
Historia de los Inventos Editorial SALVAT
Elementos de Física y Química de Carlos Prelat Editorial Estrada
Historia de los Inventos de Editorial Salvat
