Máquina de vapor de seis columnas

Las máquinas de vapor de seis columnas son un tipo de máquina de vapor en la que el pivote central de la viga está apoyado sobre un bastidor o «estructura» de hierro fundido, sostenido por seis columnas de hierro. ^{[ 1 ]}

Estos motores fueron un desarrollo posterior al motor construido en casa . Sus bastidores de hierro fundido podían construirse y ensamblarse de prueba en una fábrica antes de la entrega, lo que permitía un ensamblaje rápido o "erección" una vez en el sitio. Su principal ventaja era que evitaban la necesidad de cimientos de mampostería complejos en su sala de máquinas, simplemente una plataforma nivelada simple a la que se podía atornillar el bastidor de hierro. La difícil alineación entre su cilindro, el pivote de la viga y el cigüeñal se resolvía completamente con el bastidor fabricado en fábrica. ^{[ 2 ]} Aunque la parte superior del bastidor solo soporta el pivote central de la viga y cualquier engranaje de movimiento paralelo de Watt , también tiene una función importante al rigidizar el bastidor general contra las fuerzas de flexión vertical entre el cilindro y el cigüeñal. El hierro fundido es débil a la flexión, y un bastidor poco profundo por sí solo necesitaría un soporte de mampostería rígido, o pronto se fracturaría.

Una de las máquinas de seis columnas más antiguas que se conservan es una pequeña máquina de 1820, posiblemente de Boulton & Watt , que se encuentra en el Museo de Ciencia e Industria de Birmingham . ^{[ 2 ]} En esa misma colección también había otra máquina de seis columnas, una máquina de Easton & Amos de 1864. Esta máquina es bastante más grande y de tipo Woolf . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Las máquinas de seis columnas eran las más populares para los tamaños más pequeños. Todas eran máquinas de balancín rotativas , con volante y eje de salida giratorio. Se utilizaban para accionar maquinaria tan diversa como molinos de trituración de caña de azúcar , ^{[ 5 ]} máquinas de extracción en minas de carbón y aserraderos . Muchas máquinas de balancín, que funcionaron hasta finales del siglo XX, ^{[ i ]} no eran rotativas y accionaban directamente bombas de agua verticales. Estas no utilizaban la configuración de seis columnas.

La pequeña máquina de seis columnas puede considerarse una forma temprana de máquina semiportátil . ^{[ 2 ]} Su naturaleza prefabricada y la ausencia de cimientos hicieron que su instalación inicial fuera más rápida y, por lo tanto, más barata. También fomentó la reutilización de máquinas en otros sitios. Se sabe que la pequeña máquina de Birmingham funcionó en al menos tres sitios diferentes como máquina de extracción , moliendo arcilla refractaria y finalmente como cortadora de paja agrícola , con una vida útil de alrededor de 130 años. ^{[ 2 ] [ 6 ]} La máquina de la cervecería Cobb (1825) en Margate fue una de un lote construido para una plantación de azúcar en las Indias Occidentales , pero debido a su quiebra antes del envío, fue enviada en cambio a Sudamérica. Su barco naufragó en North Foreland y fue comprada de los restos del naufragio para su uso local. ^{[ 7 ]} La versatilidad de este diseño significó que podían ser utilizadas fácilmente por una variedad de industrias.

Las máquinas de seis columnas no solían fabricarse fuera del Reino Unido, aunque al menos una fue construida por la fundición de West Point en Estados Unidos en la década de 1840 y exportada a la Hacienda Azucarera La Esperanza en Puerto Rico para accionar un ingenio azucarero. Permanece allí hasta el día de hoy y en 1979 fue designada Monumento Histórico Nacional de Ingeniería Mecánica por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos . ^{[ 8 ]}

El motor de seis columnas gemelas se utilizaba cuando dos motores accionaban un volante compartido. Se empleaban bastidores típicos de hierro fundido de seis columnas sobre cada motor, unidos entre ellos por bastidores adicionales. Un ejemplo de este motor Kay & Co. de 1867, procedente de la estación de bombeo de Dancers End en Chiltern Hills, se encuentra actualmente en Kew Bridge ^{[ 9 ].}

Los motores más grandes rara vez usaban la forma de seis columnas, ya que el bastidor superior se volvería difícil de manejar. El peso de sus grandes vigas era más de lo que las delgadas columnas que sostenían el pivote de la viga podían soportar. Una forma rara era el motor de ocho columnas , donde el pivote estaba sostenido por cuatro pilares muy juntos en lugar de dos. Un ejemplo de tal motor sobrevive en Markfield Road . ^{[ 10 ]} Con la potencia adicional de los motores más grandes, las fuerzas de flexión en el bastidor se volverían demasiado grandes y estos motores usaban lechos de mampostería, o una profunda fundición de lecho de hierro, colocada en la base del motor.

Otro desarrollo de las máquinas semiportátiles fue la máquina con bancada tipo tanque . Esta sustituyó el bastidor inferior plano por una profunda "bañera" de hierro fundido. ^{[ 11 ]} Esto mejoró la rigidez del bastidor, permitiendo que las máquinas se instalaran incluso en los cimientos más débiles. Muchas de estas máquinas, utilizadas en la época colonial, simplemente se anclaban a vigas de madera, en lugar de construirse sobre mampostería.

La mayoría de las máquinas de vapor de haz también eran de condensación . Componentes como el pozo caliente y la bomba de aire podían colocarse cómodamente dentro de un tanque hermético, de modo que el agua de escape quedara contenida.

Un modelo de máquina de vapor de lecho de tanque fue la base del diseño de la máquina de vapor de balancín modelo de Tubal Cain , Lady Stephanie . ^{[ 12 ]}