Motor conmemorativo Newcomen

La máquina conmemorativa de Newcomen (a veces llamada máquina del canal de Coventry ) es una máquina de vapor conservada en Dartmouth, Devon . Se conservó como monumento a Thomas Newcomen (fallecido en 1729), inventor de la máquina de vapor, que nació en Dartmouth.

Esta máquina es la máquina de vapor más antigua que aún se conserva en el mundo. ^[1]

Se considera que la primera máquina de Newcomen que funcionó con éxito fue la máquina del castillo de Dudley de 1712. ^[2] Las máquinas de Newcomen se utilizaban para aplicaciones que requerían la elevación de agua, como el drenaje de minas de carbón. Estas "máquinas de bomberos" se hicieron populares para la minería y en 1733 se utilizaban 104 de ellas, ^[i] con el tiempo se instalaron más de dos mil. ^{[3] [4]}

Aunque en su momento fue una invención radicalmente nueva, el diseño de Newcomen fue reemplazado más tarde, alrededor de 1775, por motores mejorados de los diseños de Smeaton o Watt . El motor Newcomen original era ineficiente en su uso del combustible y a menudo se reemplazaba por un motor más eficiente para ahorrar en costos de combustible. Esto condujo a un amplio comercio tanto en la actualización de motores más antiguos con características recientemente inventadas como en el intercambio de motores más antiguos a sitios menos exigentes a medida que se reemplazaban. Los motores más antiguos a menudo continuaban en áreas de minas de carbón donde el carbón era barato.

Las máquinas de este período tenían un coste considerable en la fabricación de su cilindro, un problema de ingeniería difícil para la época. Sus vigas de madera, bombas y sala de máquinas eran relativamente baratas en comparación. Cuando las máquinas de segunda mano se intercambiaban con otros sitios, es este cilindro el que se rastrea con más facilidad, ya que muchas funcionaron en varios sitios a lo largo de su vida útil. Las máquinas supervivientes de este período se han trasladado en su mayoría desde sus sitios de vanguardia originales a algún lugar tranquilo, a menudo bombeando agua a canales , donde languidecieron con un uso intermitente. Esto era a menudo estacional, ya que solo se necesitaba bombear durante un verano seco, por lo que el alto consumo de carbón de una máquina primitiva era aceptable. ^[ii]

La historia temprana de este motor no está clara, pero se construyó a principios del siglo XVIII.

Newcomen construyó una máquina para la mina de carbón Griff ^[5] cerca de Nuneaton en 1714 "para extraer agua mediante la fuerza impulsora del fuego". ^[6] La primera máquina debía ser capaz de bombear 16.700 litros de agua por hora de la mina, con una profundidad máxima de 140 pies (43 m). Esta primera máquina estaba funcionando en 1715. Tenía "una caldera de cobre, un barril de vapor (cilindro) y un pistón de latón, dos barriles de pozo de metal aleado ( hierro fundido ) y otras tuberías, cisternas y accesorios correspondientes". El cilindro de latón puede haber tenido 16 pulgadas (410 mm) de diámetro y 9 pies (2,7 m) de largo. ^[iii]

Para este motor se debía pagar una prima de patente de 7 libras esterlinas "pagadera el sábado de cada semana". Al ver lo bien que funcionaba el motor, los propietarios de la mina esperaban hacerse cargo del mantenimiento del motor y de sus costes, con la opción de construir otros motores según los términos de la patente. Así lo acordaron y los socios pagaron 150 libras esterlinas durante los primeros seis meses y otros pagos de 420 libras esterlinas al año por cada mina vaciada. ^[6]

Se construyó una segunda máquina alrededor de 1719. ^[6] Sin embargo, la mina no fue tan rentable como se esperaba y los socios originales renunciaron a su contrato de arrendamiento de 29 años en 1720, después de solo 7 años.

Los nuevos propietarios hicieron construir en 1725 una tercera máquina, la Memorial Engine, que sobrevivió. Es probable que se tratara de una versión reconstruida de la primera máquina, en la que el cilindro de latón original se había sustituido por uno de hierro fundido de mayor diámetro (560 mm) con una carrera de 1,5 m (5 pies) ^[2] . La máquina era capaz de bombear a 12 golpes por minuto, moviendo 68 200 litros de agua cada hora ^[3] . La máquina no era grande, ni siquiera para su época, y utilizaba una simple viga de madera de una sola pieza de 3,7 m (12 pies), sin puntales adicionales ni estar hecha de múltiples vigas laminadas. También se sostenía sobre un armazón de madera, en lugar de construirse en una casa ^[1] . En 1728 se produjo una mayor inversión con una nueva caldera para una de las máquinas ^{[6] .}

Sin embargo, la mina de carbón se agotó y produjo poco carbón después de 1728. Las patentes de Savery todavía estaban vigentes y el funcionamiento de dos motores atraía primas de 300 libras esterlinas por año. La mina cerró en los siguientes años y el equipo se vendió. En 1729 se vendió un cilindro de latón de repuesto a Measham Colliery, probablemente el que se reemplazó cuando el cilindro de la máquina Memorial se reemplazó por uno de hierro fundido. ^[iv] Los motores, uno de los cuales se convertiría en la máquina Memorial, se vendieron en 1731 a Henry Green de Bedworth Coal Works, al sur de Griff, y uno en 1734 a John Wise, lo que puso fin a la minería en Griff. ^[6]

Los detalles del período de servicio más largo de la máquina, casi un siglo, son inciertos. Parece haber sido la última máquina vendida por Griff en 1734 a John Wise, que era el propietario de la mina de carbón Oakthorpe en Measham . ^[7] Joseph Wilkes sería más tarde el propietario de la mina de carbón y de sus máquinas.

Durante este servicio se llevó a cabo una segunda reconstrucción, o más. Después de que James Watt fabricara el condensador independiente para los motores Newcomen, que fue muy mejorado, se realizaron varias mejoras que se aplicaron a menudo a los motores existentes.

El más importante de ellos fue el condensador de "potenciómetro", un dispositivo con las ventajas del condensador separado pero que evitaba, por poco, la patente de Watt. Como la patente de Watt para el condensador separado estuvo vigente desde 1769 hasta 1800, estos dispositivos que evitaban la patente a menudo se pueden fechar en este período: después de su invención por Watt, pero antes de que el dispositivo Watt pudiera simplemente copiarse directamente. El motor también muestra evidencia de un agujero parcheado en el costado del cilindro, donde se quitó la válvula de inyección original de Newcomen. ^{[1] [8] [9]} El condensador de potenciómetro es una extensión debajo del cilindro conectada por un tubo de gran diámetro. Un condensador de chorro dentro de este funciona de la misma manera que el condensador Watt separado. ^[2] El condensador Watt está unido al cilindro por un tubo más largo y estrecho. Al afirmar que el potenciómetro era una "extensión" del cilindro principal, en lugar de un componente separado, evitó infringir la patente de Watt. Otro requisito para ello era que la caldera de pajar se desplazara de su posición tradicional en Newcomen, directamente debajo del cilindro. Esta fue una innovación descrita por John Curr en su obra The Coal Viewer & Engine Builder's Companion de 1797. ^[9]

Otros desarrollos aplicados al motor incluyeron cadenas de placas para conectar a los cabezales de los arcos de la viga, en lugar de las cadenas de eslabones anteriores . Las válvulas del motor fueron reemplazadas por válvulas de caída , operadas por una cremallera y un piñón impulsados ​​desde el eje, accionados por bocinas y taqués en la varilla del tapón vertical móvil. ^{[1] [2] [8] [9]}

Después de funcionar en la mina hasta alrededor de 1821, la máquina quedó en manos de un tal Jonathan Woodhouse. ^[2] Probablemente debido a que fue reemplazada por una máquina más nueva, ya que la mina siguió funcionando, fue vendida nuevamente. Esta vez fuera de la industria del carbón y a un canal ^{. [7]}

La Coventry Canal Company compró la máquina en 1821 y la puso a funcionar bombeando agua de un pozo para mantener los niveles del canal. En 1837 se construyó una sala de máquinas, que todavía se conserva, en Hawkesbury Junction , Warwickshire. ^[10] La máquina se conoce a veces como la "máquina del canal de Coventry", en honor a este servicio. ^[11] La máquina permaneció en servicio intermitente aquí hasta 1913, un segundo servicio de más de noventa años. ^[7]

El motor fue preservado en 1963 por la Sociedad Newcomen , para conmemorar el 300 aniversario del nacimiento de Thomas Newcomen. ^{[2] [12]} Fue trasladado a su lugar de nacimiento en Dartmouth y re-erigido en un nuevo museo allí, conocido como Newcomen Engine House . Este edificio, originalmente una subestación eléctrica , también contiene el Centro de Información Turística. ^[7]

El motor ahora funciona mediante sistemas hidráulicos modernos y se puede ver en movimiento.

• Centro de información turística de Dartmouth: junto a la sala de máquinas de Newcomen
• Casa de máquinas de Newcomen - Museos de Devon
• El motor Newcomen Memorial en Dartmouth en YouTube