Old Bess es uno de los primeros motores de viga construido por la asociación de Boulton y Watt . El motor fue construido en 1777 y funcionó hasta 1848. [1]
El motor es obviamente conocido simplemente por ser un ejemplo temprano de un motor construido por Boulton y Watt. Sin embargo, también jugó un papel mucho más importante en el desarrollo de las máquinas de vapor por ser el primer motor diseñado para funcionar con un corte temprano , y así aprovechar la expansión del vapor para una mayor eficiencia.
Ahora se conserva en la Power Gallery del Museo de Ciencias de Londres . [2] [3] [4] Es el motor Watt más antiguo que se conserva y el tercer motor de haz más antiguo que se conserva. [i]
El primer motor de Watt en Kinneil en Escocia [5] [6] no tuvo éxito, [7] y las piezas fueron retiradas y reutilizadas en la fábrica Soho de Boulton en Birmingham . [1] El motor modificado tuvo más éxito allí y animó a Boulton a invertir más en esta tecnología de vapor en desarrollo y en los inventos de Watt.
La Manufactura se había construido para utilizar una rueda hidráulica para impulsar su maquinaria, y el sitio se había elegido sobre esa base, pero existía preocupación por la falta estacional de agua para impulsar la rueda. [8] Problemas similares en la industria del hierro habían inspirado el desarrollo del motor de retorno de agua : una bomba de vapor que podía elevar agua para impulsar la rueda, en tiempos de escasez de agua en el río. El motor Kinneil se había construido como bomba para su uso en una mina de carbón, por lo que era adecuado para esta nueva tarea. El motor de viga rotativa de Watt aún no se había considerado, por lo que la única forma de producir trabajo giratorio para impulsar maquinaria en la Manufactura era mediante energía hidráulica.
En 1777 Boulton y Watt decidieron construir una segunda máquina para usar en Soho, ya sea para complementar la máquina Kinneil [8] o principalmente para experimentar con la nueva idea de Watt de trabajo expansivo del vapor. [1] El nuevo motor también iba a ser un motor de retorno de agua [2] Al igual que los motores Newcomen anteriores , solo era capaz de bombear agua en lugar de impulsar maquinaria directamente.
Ya en 1769, Watt estaba considerando la posibilidad de explotar el vapor de forma expansiva, como consta en una carta del 28 de mayo al Dr. Small . [9] Los primeros motores eran incapaces de hacer esto, ya que usaban una sola válvula tanto para la entrada como para el escape. Como Watt ya había comenzado a utilizar válvulas separadas para cada función, [1] ahora sería posible controlar su sincronización de forma independiente, es decir, aplicar plomo a la sincronización de la válvula de entrada. Watt decidió construir un nuevo motor para demostrar este principio y confiaba en los ahorros sustanciales que se obtendrían en el consumo de carbón. [10]
La construcción comenzó en 1777 con el pedido de un cilindro de 33 pulgadas [ii] (84 cm). [1] El motor fue montado y funcionando en Soho en agosto, aunque aún está incompleto.
El motor siempre funcionó como bomba de agua y estaba equipado con dos cilindros de hierro fundido en los extremos opuestos de la viga, uno para el cilindro de trabajo y otro para la bomba. El cilindro de la bomba era más alto y delgado, de 24 pulgadas (61 cm) de diámetro y 8 pies 3 pulgadas (2,5 m) de alto, diseñado para una carrera de trabajo de 7 pies (2,1 m) dentro de este, aunque solo 6 pies 1 pulgada (1,9 m). ) se utilizó en la práctica. El agua bombeada se entregó a una altura de 24 pies (7,3 m). [1] Posteriormente se describió que el motor tenía 30 hp de potencia. [11]
La viga era típica de los primeros motores de viga de simple efecto , tirando a través de cadenas de hierro forjado que pasaban sobre una cabeza de arco curva en cada extremo de la viga. En algún momento posterior, posiblemente cuando se reconstruyó después del incendio, esta viga se reforzó al apuntalarla y sujetarla con las vigas triangulares adicionales de madera y hierro que se ven hoy sobre la viga. [7]
El funcionamiento inicial del motor no fue satisfactorio. Watt estaba en Cornwall y Boulton le escribió, describiendo las acciones de la locomotora como "muy feroces". [12] Su opinión era que el cilindro del motor era demasiado grande para el trabajo que se esperaba de él. Esto llevó a que funcionara a una presión de alrededor de 5,7 psi, mientras que si funcionara a 8 psi, sería menos entrecortado y violento. Esta acción fue tan notable que le dio al motor su apodo inicial de Belcebú . [1]
Ni Watt ni Boulton tenían una solución para el comportamiento del motor. La experiencia de Watt con el motor Chacewater, un motor Smeaton reconstruido, en Wheal Busy , sugirió que el corte condujo a una acción violenta. En septiembre recomendó estrangular el suministro de vapor al motor. [13] Boulton favoreció una mayor experimentación con el corte (es decir, la sincronización de válvulas) y en 1779 sugirió que se probara una serie de mediciones más científicas. En retrospectiva, el enfoque de Boulton fue el más eficiente desde el punto de vista termodinámico, aunque esta lección no fue plenamente apreciada por los maquinistas hasta el final de la energía a vapor.
Una mañana de julio de 1778 se descubrió que la casa de máquinas estaba en llamas. El fuego se propagó rápidamente y en media hora el techo quedó reducido a cenizas. La madera y las tuberías de cobre soldadas del motor también resultaron destruidas o dañadas. Incluso la propia viga, una sólida construcción de madera, quedó "inutilizada" por el incendio. Afortunadamente, la parte más importante del motor, su cilindro, sobrevivió al incendio relativamente intacto. Al cabo de tres semanas, el motor había sido reconstruido y se esperaba que volviera a funcionar en breve. [1]
Si bien el motor había resultado dañado, Watt, que estaba una vez más en Cornualles, había advertido que "no se deben realizar reparaciones más allá del techo por el momento", con la intención de reconstruir el motor de alguna manera mejorada. [1] La naturaleza de estas reconstrucciones y su eficacia aún no están claras.
En 1781, el motor ya llevaba algunos años funcionando en su forma reconstruida. Cualesquiera que hayan sido las mejoras, dejaron a Watt y Boulton aún coincidiendo en que este era "uno de los peores motores que tenían". [1] [14]
El motor funcionó en Soho Mint en Handsworth, West Midlands , hasta el cierre de la casa de moneda en 1848. Se vendió por £ 48, luego se revendió por £ 58 y se exhibió en una isla en Derrington Pool, fuera de la fábrica de laminado de metales. Obras de su nuevo propietario, el señor Walker. [1] Aunque gran parte de la maquinaria de acuñación de la Casa de la Moneda se había revendido para su uso posterior en la nueva Casa de la Moneda de Birmingham , este motor envejecido y completamente obsoleto parece haber sido uno de los primeros artefactos de arqueología industrial que se conservó deliberadamente.
Posteriormente, el motor fue revendido y luego presentado a los Comisionados de Patentes para su Museo de la Oficina de Patentes, que a su vez se convertiría en el Museo de Ciencias de Londres. [1] Por lo tanto, el motor no es sólo una de las piezas más antiguas del museo, sino también una de las primeras en formar parte de su colección. Cuando se exhibió por primera vez, el motor se erigió en una representación abierta de una casa de máquinas construida con ladrillos. [15] Ahora se exhibe sobre una estructura de madera independiente, lo que permite una inspección más cercana de los cilindros.
Para un motor que había sido descrito como "uno de los peores motores que tenían" cuando estaba casi nuevo, tenía una vida útil relativamente larga de más de 70 años. Su nombre también había cambiado del violento Beelzebub al bastante más amigable Old Bess , lo que indica una actuación más satisfactoria. [16] Los informes de Joseph Harrison, artífice de Soho Mint [11] y William Buckle respaldan esto. [1]
En 2009 recibió el Premio Patrimonio de la Ingeniería por parte del IMechE . [17]
Existen varias confusiones sobre este motor y se han repetido ampliamente.
La primera de estas confusiones es que este era el segundo motor de Watt (después del motor Kinneil) y el primero de la sociedad Boulton y Watt. [7] De hecho, se construyeron varios motores entre 1773 (el regreso del motor Kinneil a Birmingham) y la construcción de Beelzebub en 1777. [18] Estos incluyen motores tan conocidos como el motor soplador de 38 pulgadas de 1775 para John Wilkinson. los altos hornos de New Willey , cerca de Broseley en Shropshire , y el motor de bombeo de 50 pulgadas para Bloomfield Colliery cerca de Tipton en West Midlands . [8] [18]
La identidad de Belcebú también es confusa. Algunas fuentes describen esto como una referencia al motor Kinneil reconstruido en Birmingham. [7] Hay dos pruebas que respaldan la opinión de que Old Bess y Beelzebub son el mismo motor. [8] En primer lugar, el nombre Beelzebub deriva de su acción violenta cuando se utiliza experimentalmente para trabajos expansivos, un experimento aplicado al motor construido nuevo en 1777. [1] En segundo lugar, Beelzebub se describe como un motor de 33 pulgadas, al igual que Old Bess en exhibición. hoy. No hay constancia de que Boulton & Watt haya construido otro motor de esta dimensión. [1]
inmediatamente al suroeste de Kinneil House... James Watt (1736-1819) ideó su máquina de vapor mejorada en 1765.
Los terrenos contienen las ruinas de la cabaña de James Watt.
admita vapor hasta que un cuarto de la distancia entre ella y la siguiente válvula esté lleno de vapor, cierre la válvula y el vapor continuará expandiéndose y presionando alrededor de la rueda con potencia cada vez menor.