El inventor de la primera máquina de vapor efectiva de la Historia; Newcomen.

El 5 de agosto de 1729, fallecía el herrero e inventor británico Thomas Newcomen (24 de febrero de 1663 – 5 de agosto de 1729). Es frecuentemente citado como el padre de la revolución industrial como su primer innovador y empresario.

newcomenComo herrero en su ciudad natal se encontró en inmejorable posición para evaluar los costes de la extracción del agua de las minas de la región de Cornualles, que por aquel entonces se realizaba gracias al trabajo mecánico de los caballos. Con la ayuda de su socio J. Calley, trabajó durante años en el diseño de una máquina de bombeo impulsada por vapor que, a diferencia de la ideada por T. Savery, no estuviera limitada por la presión del mismo, sino que aprovechara como impulso el vacío creado por la condensación del vapor en el interior del cilindro del pistón.

La máquina de Newcomen, o máquina de vapor atmosférica, fue inventada en 1712 por Thomas Newcomen, asesorado por Robert Hooke, que era físico, y por el mecánico John Calley. Esta máquina supuso una mejora frente a la máquina de Thomas Savery.El funcionamiento de ambas máquinas era similar. Ambas creaban el vacío en un depósito a base de enfriar vapor de agua. La diferencia estaba en que mientras en la máquina de Savery era el propio vacío del depósito el que absorbía el agua de la mina, en la máquina de Newcomen el vacío creado en un cilindro tiraba de una viga hacia abajo.

newcomen2Esta viga estaba situada en forma de balancín, de modo que al llenarse el vacío del cilindro con vapor, la viga volvía a subir. Este movimiento de vaivén accionaba una bomba alternativa que extraía el agua de la mina.

Tanto la máquina de Savery como la de Newcomen presentaban un problema: su funcionamiento se basaba en calentar y volver a enfriar sucesivamente un depósito. Esto provocaba roturas del mismo, aparte de suponer una pérdida energética que hacía que el rendimiento de la máquina fuera bajo.

La máquina de Newcomen, tenia un ratio de conversión de energía calorífica en mecánica de apenas el uno por ciento. Pese a ello no tuvo rival durante más de medio siglo.

El trabajo de Newcomen sobre la máquina de vapor fue fundamentalmente empírico, fruto de la habilidad, experiencia y conocimientos adquiridos mientras fabricaba componentes para las bombas de Savery. El hecho de que el sistema de bombeo de Newcomen no estuviera basado en una serie de fundamentos teóricos relacionados con la producción y empleo del vapor como fuerza motriz, hizo que las sucesivas máquinas que se construyeron tuvieran eficacias muy dispares, dependiendo de los tamaños relativos de los diferentes componentes que lo conformaban.
newcomen4Por la necesidad de realizar un proceso de optimización experimental que condujera a introducir las mejoras necesarias para conseguir el máximo rendimiento de estas máquinas. Este proceso de optimización fue llevado a cabo por John Smeaton (1724-1792), un ingeniero con formación teórico-científica que en 1769 realizó un catálogo de máquinas de Newcomen instaladas en minas británicas, en el que detallaba el tamaño y el rendimiento de aproximadamente un centenar de estas máquinas. Una vez que dispuso del catálogo y no encontrando la relación existente entre las máquinas y los rendimientos observados, se dedicó a evaluar, por separado, las diferentes partes que conformaban la máquina.

La máquina de Newcomen y las mejoras introducidas por Smeaton constituyeron el primer gran paso de la denominada Revolución industrial, periodo histórico caracterizado por un cambio radical en los procesos de producción, comunicación y transporte, pues el empleo del motor de vapor permitió reemplazar la energía muscular de hombres y animales en energía mecánica producida por el vapor. Si una máquina como la de Newcomen, podía mover el brazo de una bomba de sacar agua, muy bien podía utilizarse como motor para realizar otros muchos trabajos o incluso para arrastrar o desplazar grandes pesos o mercancías.

Más máquinas fueron instaladas por el propio Newcomen en Inglaterra, lo que llevó a la construcción de más de 100 máquinas antes de que la patente expirara en 1733. La máquina de Newcomen se exportó a Norteamérica hacia 1755. El diseño fue mejorado en 1769 por el ingeniero e inventor escocés James Watt (1736-1819) presentó una serie de mejoras todavía más revolucionarias, como hacer que el vapor condensara en una cámara diferente a la del pistón, o que éste fuera empujado por el vapor tanto en sentido ascendente como descendente. Hacia 1790, la máquina de Newcomen había sido casi completamente reemplazada por la de Watt.

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Publicado el 5 agosto, 2015 en Ingeniería, Inventos e inventores. Añade a favoritos el enlace permanente. Deja un comentario.

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