Locomotora de vapor

Màquina de vapor: La locomotora

La locomotora de vapor és una màquina que mitjançant la combustió d'un element (carbó) en una caldera externa, escalfa aigua, i el vapor resultant de l'ebullició d'aquesta genera pressió i mou pistons que impulsen les rodes mitjançant un joc de bieles.

Context personal i social

Personalment, mai hem viatjat en una locomotora de vapor, ja que avui en dia només és poden veure en museus i exposicions.

Nosaltres creiem que a sigut un invent molt important i significatiu per l’història ja que la màquina de vapor va transformar el treball i la vida dels homes. El 1712, Thomas Newcomen va inventar una màquina per extreure l'aigua de les mines però va ser James Watt qui va perfeccionar l'invent i el va patentar en 1769.

Les primeres màquines de vapor eren molt pesades i només podien usar-se fixes.

A principis del segle XIX, el 1807, el vapor es va utilitzar per primera vegada per impulsar vaixells al riu Hudson a Nova York. En aconseguir convertir el moviment ondulant de les màquines de vapor a rotatori es va poder incorporar en els vehicles mòbils, en la locomotora, que ha estat l'aplicació més important de la màquina de vapor.

El ferrocarril ha estat un dels fets més decisius de la primera revolució industrial. Va néixer pel resultat de la conjunció d'una sèrie de factors: La gent necessitava contar amb un mitjà de transport barat i ràpid, per poder transportar mercaderies i productes agraris, ja que era el període de la revolució industrial, on el comerç i l’exportació eren factors molt importants.

Com que obtenien diners generats per la producció agrícola, el comerç exterior i les primeres indústries, van poder invertr-los en aquest nou sector.

El 1830 es va inaugurar la primera línia de passatgers entre Manchester i Liverpool. De totes les maneres, tot i que el ferrocarril va ser un gran èxit i es va expandir amb rapidesa, va generar, en el seu moment, una forta polèmica perquè alguns científics i metges van considerar que era un mitjà de transport que desenvolupava una gran velocitat i que això provocaria efectes negatius sobre la salut dels viatgers.

Personalment, creiem que ha sigut un invent important en l’evolució de la història i la tecnologia, ja que, sense aquesta locomotora, la revolució industrial no hagues pogut avançar, ja que gràcies a aquesta màquina de vapor, va poder exportar-se productes a l’exterior, així fomentant el comerç i el bon desenvolupament de la regió.

Context Economic

La creació de la xarxa ferroviària a la Gran Bretanya va exigir un esforç considerable, ja que tenia un gran cost: adquisició de terrenys, explanació, construcció de ponts i túnels, estesa dels rails, construcció d'estacions, punts d'abastament de carbó, etc .., Per poder duur a terme el projecte.

El Parlament britànic va discutir un pla sistematic per les xarxes ferroviaries, però finalment no van desidir res i el traçat es va deixar a la lliure iniciativa de les companyies ferroviàries.

El ferrocarril va absorbir capitals i abaratir el transport de mercaderies i persones. D'altra banda, va ser una  estimulació per a la indústria perquè calia fabricar locomotores, vagons, rails, etc .. Hem de tenir en compte que, a més, el consum de ferro, acer i carbó es va disparar. Aquest fet també va generar molts nous llocs de treball, ja que hi havia més demanda de materials. També van haver de pensar en personal per a dirigir les estacions, etc. Així doncs, el ferrocarril va ser un clar estímul per a l'economia britànica.

Contex tecnològic

La locomotora va tenir diverses útilitats: transport de mercàderies (Revolució indústrial)i viatje propi (turisme).

Parts d’una locomotora i el seu funcionament:

En una locomotora de vapor, el primer que trobem són els cilindres, sempre que es vegin, perquè hi havia locomotores, molt antigues, que els tenien dins del bastidor i no es veuen. Els cilindres són la part principal del motor de vapor. Aquí és on es genera el moviment quan el vapor entra al cilindre i mou el pistó.  Just darrere dels cilindres estan les bieles que  són les encarregades de transmetre el moviment dels cilindres a les rodes. Amagades darrere de les bieles estan les rodes. Encara que sembli molt obvi, cada roda d'un costat està unida a la roda de l'altre costat per mitjà d'un eix rígid. Per això, com formen un sol conjunt, en el ferrocarril es parla de "eixos" i no tant de "rodes".

Subjectant tot això tenim el bastidor de la màquina. És l'estructura de bigues d'acer que suporta tot el pes i uneix tot el conjunt de la locomotora. Per sobre del bastidor hi ha la caldera amb tots els elements que porta associats. La caldera és el recipient que té aigua per dins i que s'escalfa fins que es forma vapor. Com la caldera està hermèticament tancada, quan es genera vapor, aquest no pot sortir d'aquí i es concentra generant pressió. Exactament igual al que passa amb una olla exprés de les que tenim a casa. A la caldera hi ha uns tubs que connecten amb la llar, on allà farà l’aigua la combustió amb el carbó.

A la part de davant de la caldera hi ha el calaix de fums i la xemeneia. Com us podeu imaginar pel nom, el calaix de fums (o la caixa de fums) és on es concentra tot el fum que genera la màquina, i la xemeneia per on l'expulsa.

Per gestionar correctament la pressió que hi ha a la caldera i poder utilitzar el vapor, hi ha molts comandaments, que s'instal·len a la cabina, que és el següent que ens crida l'atenció. També és el lloc on el maquinista i el

fogoner fan la seva feina.

Però la cabina amaga una cosa més. I és la més important. La llar. Per llar entenem el lloc on es fa el foc. I aquest foc és el que escalfa la caldera per generar vapor. La llar, està tancada, ja que el que volem es que la calor es concentri per a poder generar el combustible necessari perque la locomotora funcioni. Però el fum generat haurà de sortir per algún conducte. Per això les locomotores tenen uns forats a la paret de la llar, per on sortirà aquest fum.

Al voltant de la cabina, generalment per sota, hi ha un altre element molt important per a la màquina, que són els injectors. Aquests aparells el que fan és injectar aigua dins de la caldera perquè sempre tinguem alguna cosa amb el que generar vapor.

I per fi, darrere de la caldera hi ha el ténder. És aquest vagonet que va sempre darrere de la màquina i que està permanentment unit a la mateixa que fa de dipòsit d'aigua i combustible. I sí, he dit combustible, perquè una màquina de vapor pot usar diversos combustibles per funcionar. També hi va haver màquines que no tenien ténder, perquè portaven els dipòsits acoblats a la pròpia locomotora.

Context mediambiental

La locomotora de vapor funciona mitjançant energia tèrmica.Utilitza carbó com a combustible, i amb aquest fa vapor d’aigua.

El carbó té un impacte negatiu al medi ambient, ja que és contaminant. Aquest combustible fóssil s’acumula a l’atmosfera, així produint, amb un conjunt de altres gasos, l’efecte hivernacle. A més, el carbó és un recurs no renovable, és a dir que tarda millons d’anys a regenerar-se. Quan la locomotora de vapor va inventar-se el carbó era un dels combustibles fossils més usats, de fet, es pensava que era un recurs inesgotable. La locomotora, contamina també, de manera acustica, ja que, aquesta màquina emet forts sorolls al funcionar.