Una máquina de tracción es un tractor propulsado por vapor que se utiliza para mover cargas pesadas por carreteras, arar la tierra o proporcionar energía en un lugar determinado. El nombre deriva del latín tractus , que significa "arrastrado", ya que la función principal de cualquier máquina de tracción es arrastrar una carga. A veces se las llama locomotoras de carretera para distinguirlas de las locomotoras de ferrocarril , es decir, las máquinas de vapor que funcionan sobre raíles.
Las máquinas de tracción suelen ser grandes, robustas y potentes, pero también pesadas, lentas y difíciles de maniobrar. Sin embargo, revolucionaron la agricultura y el transporte por carretera en una época en la que la única alternativa era el caballo de tiro .
Se hicieron populares en los países industrializados alrededor de 1850, cuando se desarrollaron las primeras máquinas de vapor portátiles autopropulsadas para uso agrícola. La producción continuó hasta principios del siglo XX, cuando la competencia de los tractores propulsados por motor de combustión interna hizo que cayeran en desgracia, aunque algunas continuaron en uso comercial en el Reino Unido hasta bien entrada la década de 1950 y más tarde. En la actualidad, todos los tipos de máquinas de tracción han sido superados en el uso comercial. Sin embargo, se han conservado varios miles de ejemplos en todo el mundo, muchos de ellos en funcionamiento. Durante todo el año se celebran ferias de vapor en el Reino Unido y en otros países, donde los visitantes pueden experimentar de cerca el funcionamiento de las máquinas de tracción.
Las máquinas de tracción eran engorrosas y no eran adecuadas para cruzar terrenos blandos o pesados, por lo que su uso agrícola generalmente se hacía "en la correa" (impulsando la maquinaria agrícola por medio de una correa de cuero continua impulsada por el volante, una forma de toma de fuerza ) o en pares, arrastrando un implemento en un cable de un lado del campo al otro. Sin embargo, donde las condiciones del suelo lo permitían, se prefería el arrastre directo de los implementos ("desde la barra de tiro "); en Estados Unidos, esto condujo al desarrollo divergente del tractor de vapor . Aparte de esto, los diseños estadounidenses eran mucho más variados que los británicos, ya que se utilizaban diferentes posiciones de caldera, número de ruedas y colocación de pistones. [1] Además, los motores estadounidenses a menudo tenían velocidades máximas más altas que los británicos, así como la capacidad de funcionar con paja. [2]
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Las limitaciones de los conocimientos técnicos y de la tecnología de fabricación hicieron que los vehículos de carretera accionados por vapor no empezaran a aparecer hasta principios del siglo XIX. En 1841, Ransomes, Sims & Jefferies produjo una de las primeras máquinas de tracción. El diseño (que era conducido por un caballo) no logró atraer a ningún comprador. [3] Lo intentaron de nuevo en 1849, esta vez sin el caballo de dirección, pero la máquina no estaba lo suficientemente bien construida para el trabajo de trilla para el que estaba diseñada. [3]
El motor de tracción, que tuvo éxito comercial, se desarrolló a partir de un experimento realizado en 1859, cuando Thomas Aveling modificó un motor portátil Clayton & Shuttleworth , que debía transportarse de un lugar de trabajo a otro mediante caballos, para convertirlo en uno autopropulsado. [3] Esta modificación se realizó colocando una larga cadena de transmisión entre el cigüeñal y el eje trasero. Aveling es considerado "el padre del motor de tracción". [4] El primer motor de Aveling todavía requería un caballo para la dirección. [5] Otras influencias fueron los vehículos existentes que fueron los primeros en ser denominados motores de tracción, como los motores Boydell fabricados por varias empresas y los desarrollados para el transporte por carretera por Bray. La primera mitad de la década de 1860 fue un período de gran experimentación, pero a finales de la década la forma estándar del motor de tracción había evolucionado y cambiaría poco durante los siguientes sesenta años.
Como parte de estas mejoras, se mejoró la dirección para que ya no fuera necesario un caballo, y la cadena de transmisión se reemplazó con engranajes. [5] En Estados Unidos, los motores de tracción equipados con orugas continuas se utilizaron desde 1869. [1] Los diseños de motores compuestos se introdujeron en 1881. [6] Hasta que mejoró la calidad de las carreteras, hubo poca demanda de vehículos más rápidos, y los motores se adaptaron en consecuencia para hacer frente a su uso en carreteras en mal estado y caminos agrícolas.
Hasta las primeras décadas del siglo XX, los fabricantes siguieron buscando una forma de alcanzar el potencial económico del arado de tracción directa y, particularmente en América del Norte, esto condujo al desarrollo estadounidense del tractor de vapor . Las empresas británicas como Mann's y Garrett desarrollaron máquinas de arado directo potencialmente viables; sin embargo, las condiciones del mercado estaban en su contra y no lograron ganar una popularidad generalizada. Estas condiciones del mercado surgieron a raíz de la Primera Guerra Mundial , cuando hubo un exceso de equipo excedente disponible como resultado de la política del gobierno británico. Se habían construido grandes cantidades de máquinas de arado Fowler para aumentar la tierra cultivable durante la guerra y se habían importado muchos tractores ligeros nuevos Fordson F a partir de 1917.
El vapor de carretera desapareció debido a restricciones y tasas que elevaron sus costos operativos. Hasta 1921, los tractores de vapor habían demostrado claras ventajas económicas sobre la fuerza de los caballos para el transporte pesado y los viajes cortos. Sin embargo, los camiones de gasolina comenzaban a mostrar una mayor eficiencia y podían comprarse a bajo precio como excedentes de guerra; en una ruta concurrida, un camión de gasolina de 3 toneladas podía ahorrar alrededor de £100 por mes en comparación con su equivalente de vapor, a pesar de los límites de velocidad restrictivos y los precios relativamente altos del combustible y los costos de mantenimiento. [7]
Durante los años 1920 y 1930, se impusieron restricciones más estrictas al transporte de vapor por carretera, incluidos límites de velocidad, humo y vapor [8] y un "impuesto sobre el peso de los ejes", en el que el impuesto a pagar era proporcional al tamaño del área mojada de la caldera; esto hizo que las máquinas de vapor fueran menos competitivas frente a las unidades con motor de combustión interna de producción nacional (aunque las importaciones estaban sujetas a impuestos de hasta el 33%). Como resultado del Informe Salter sobre la financiación de las carreteras, en 1933 se introdujo un " impuesto sobre el peso por eje " para cobrar más a los vehículos comerciales por los costes de mantenimiento del sistema de carreteras y acabar con la percepción de que el uso gratuito de las carreteras estaba subsidiando a los competidores del transporte ferroviario de mercancías. El impuesto lo pagaban todos los transportistas por carretera en proporción a la carga por eje y era especialmente restrictivo para la propulsión a vapor, que era más pesada que su equivalente de gasolina. [9]
Inicialmente, el petróleo importado estaba sujeto a impuestos mucho más altos que el carbón producido en Gran Bretaña, pero en 1934 Oliver Stanley , el Ministro de Transporte , redujo los impuestos sobre los combustibles y aumentó el cargo del Fondo de Carreteras sobre las locomotoras de carretera a £100 por año (equivalente a alrededor de £9000 hoy, 2024), lo que provocó protestas de los fabricantes de motores, transportistas, feriantes y la industria del carbón. Esto ocurrió en una época de alto desempleo en la industria minera, cuando el negocio del transporte a vapor representaba un mercado de 950.000 toneladas de carbón al año. El impuesto fue devastador para los negocios de los transportistas pesados y feriantes y precipitó el desguace de muchos motores. [10]
Las últimas máquinas de tracción nuevas construidas en el Reino Unido se construyeron durante la década de 1930, aunque muchas continuaron en uso comercial durante muchos años mientras hubo maquinistas experimentados disponibles para conducirlas.
Quizás la primera organización que mostró un interés general en la preservación de los motores de tracción fue la Road Locomotive Society, fundada en 1937. [11]
A partir de los años 50, el "movimiento de conservación" empezó a cobrar fuerza cuando los entusiastas se dieron cuenta de que las locomotoras de tracción corrían el riesgo de desaparecer. Muchos de los motores que quedaban fueron comprados por entusiastas y restaurados para que funcionaran. Comenzaron los rallys de locomotoras de tracción, inicialmente como carreras entre los propietarios de las locomotoras y sus vehículos, y más tarde se convirtieron en importantes atracciones turísticas que tienen lugar en muchos lugares cada año.
El Registro de Motores de Tracción registra los detalles de los motores de tracción, apisonadoras de vapor, vagones de vapor, motores de bomberos de vapor y motores portátiles que se sabe que sobreviven en el Reino Unido y la República de Irlanda. Registró 2.851 motores y vagones autónomos, 687 motores portátiles (no autónomos) y 160 motores de bomberos de vapor existentes en 2016. Se planea una nueva edición del Registro en 2020. [ necesita actualización ] Anteriormente, en mayo de 2011, una fuente desconocida estimó que se habían conservado más de 2000 motores de tracción. Esta cifra puede incluir motores conservados en otras partes del mundo, particularmente en EE. UU., Canadá, Australia y Nueva Zelanda, pero, de ser así, es una subestimación. La Road Locomotive Society, con sede en el Reino Unido, registra información completa sobre los fabricantes anteriores del Reino Unido y su producción.
Aunque los primeros motores de tracción utilizaban una transmisión por cadena, es más habitual utilizar engranajes grandes para transferir la transmisión del cigüeñal al eje trasero.
Las máquinas suelen tener dos ruedas motrices grandes en la parte trasera y dos ruedas más pequeñas para la dirección en la parte delantera. Sin embargo, algunas máquinas de tracción utilizaban una variante con tracción en las cuatro ruedas y algunas experimentaron con una forma temprana de orugas . [12]
Las máquinas de tracción se utilizaron comercialmente en diversas funciones entre mediados del siglo XIX y mediados del XX. Cada función requería una máquina con un conjunto diferente de características, y la máquina de tracción evolucionó en varios tipos diferentes para adaptarse a esas distintas funciones.
Los motores de uso general eran los más comunes en el campo. Se utilizaban para transportar y como fuente de energía estacionaria. Incluso cuando los agricultores no poseían una máquina de este tipo, dependían de ella de vez en cuando. Muchas granjas utilizaban caballos de tiro durante todo el año, pero durante la cosecha, los contratistas de trilla viajaban de granja en granja transportando la trilladora que se instalaba en el campo y se accionaba con el motor: un buen ejemplo de motor estacionario móvil.
Las condiciones favorables del suelo hicieron que las máquinas de tracción estadounidenses normalmente arrastraran sus arados detrás de ellas, eliminando así las complejidades de proporcionar un tambor de cable y engranajes adicionales, simplificando así el mantenimiento. Las máquinas de tracción estadounidenses se fabricaron en una variedad de tamaños, siendo la Russell de 6 NHP la más pequeña fabricada comercialmente, y las grandes máquinas fabricadas por Russell , Case y Reeves , las más grandes. [ cita requerida ]
Una forma distinta de motor de tracción, caracterizada por la provisión de un tambor de bobinado de gran diámetro impulsado por engranajes separados de la máquina de vapor. [13] Sobre el tambor se enrollaba un largo trozo de cable de acero , que se utilizaba para arrastrar un implemento, como un arado , a través de un campo, mientras el motor permanecía en el promontorio . [13] Esto minimizaba el área de tierra sujeta a la compactación del suelo .
El tambor de bobinado se montaba horizontalmente (debajo de la caldera), verticalmente (a un lado) o incluso de forma concéntrica, de modo que rodeaba la caldera. Sin embargo, la mayoría de los modelos estaban suspendidos debajo de la caldera (horizontalmente) y requerían el uso de una caldera extra larga para dejar suficiente espacio para que el tambor encajara entre las ruedas delanteras y traseras. Estos diseños fueron los motores de tracción más grandes y largos que se construyeron.
En la mayoría de los casos, las máquinas de arado trabajaban en pares, una a cada lado del campo, con el cable de cada máquina sujeto al implemento que se iba a remolcar. [14] Los dos conductores se comunicaban mediante señales utilizando los silbatos de las máquinas. [14] Ocasionalmente se utilizaba un sistema alternativo en el que el arado era arrastrado entre una sola máquina y un ancla. [14]
Se construyeron diversos implementos para su uso con las máquinas de arado. Los más comunes eran el arado de equilibrio y el cultivador , ya que arar y cultivar son los trabajos más exigentes físicamente en una granja cultivable. Otros implementos podían incluir un drenador de topos, utilizado para crear un canal o tubería de drenaje subterráneo, o un balde dragador para dragar ríos o fosos. Las máquinas con frecuencia estaban provistas de una "bandeja para las papas" en el eje delantero, para almacenar las "papas" que se colocarían en las ruedas cuando se desplazaran por terrenos pantanosos.
Las máquinas de arado eran raras en los EE. UU.; los arados generalmente eran arrastrados directamente por un motor agrícola o un tractor de vapor .
La primera máquina de arado a vapor construida y probada fue en 1837 cuando John Heathcoat, diputado, presentó un vehículo impulsado por vapor que él diseñó para arar terrenos muy blandos. [15] [16] Este utilizaba una forma muy temprana de orugas continuas , y su máquina de vapor de dos cilindros podía usarse para el cabrestante de arado o para propulsión. Otra máquina de arado, ideada por Peter Drummond-Burrell, 22º barón Willoughby de Eresby , posiblemente diseñada por Daniel Gooch y construida en Swindon Works , la Royal Highland and Agricultural Society of Scotland , otorgó £100 de un posible premio de £500 por crear una máquina de arado a vapor, [17] se exhibió en la Gran Exposición de 1851 en Londres [ cita requerida ] . Lord Willoughby había indicado que su diseño podía copiarse libremente, y Fowler había visitado el castillo de Grimsthorpe , la finca donde se instalaron las máquinas de arado. [18] Entre 1855 y 1857, un granjero llamado William Smith y John Fowler desarrollaron motores de arado accionados por alambre que eran accionados por motores portátiles. [19] En 1863, W. Savory and Sons había introducido un motor de arado móvil y utilizaba motores en ambos extremos del campo. [20] Su tambor de alambre era vertical y estaba montado alrededor de la caldera del motor. [20]
La producción se llevó a cabo fuera del Reino Unido con la empresa alemana Kemna Bau , que produjo motores para arado. [21]
El uso de motores de arado disminuyó en la década de 1920 a medida que los tractores propulsados por motores de combustión interna tomaron el control. [22] John Fowler & Co. dejó de producir motores de arado en 1935. [21] Los bajos precios después de la Segunda Guerra Mundial hicieron que algunos agricultores los compraran y continuaran usándolos hasta la década de 1950. [22]
En América del Norte , el término tractor de vapor generalmente se refiere a un tipo de tractor agrícola impulsado por una máquina de vapor , ampliamente utilizado a finales del siglo XIX y principios del XX.
En Gran Bretaña , el término tractor de vapor se aplica más habitualmente a los modelos más pequeños de motor de tracción, normalmente aquellos que pesan menos de 5 toneladas para que el motor sea tripulado por una sola persona (hasta 1923, cualquier cosa superior tenía que ser tripulada por al menos dos personas: un conductor y un timonel); se utilizaban para transportar pequeñas cargas en vías públicas. [23] En 1923, el límite de peso se elevó a 7,5 toneladas. [24] Aunque se conocen como tractores de vapor ligeros , estos motores son generalmente versiones más pequeñas de la locomotora de carretera.
Eran populares en el comercio de madera en el Reino Unido, aunque también se diseñaron variaciones para el transporte ligero por carretera en general y para uso de feriantes.
El más popular de estos diseños fue probablemente el Garrett 4CD, es decir, un motor compuesto de 4 caballos de fuerza nominales . [25]
Diseñado para el transporte de cargas pesadas en vías públicas, era común que se acoplaran dos o incluso tres entre sí para permitir el manejo de cargas más pesadas.
Las características distintivas de estos motores son ruedas motrices traseras muy grandes equipadas con neumáticos de caucho macizo , transmisión de tres velocidades (la mayoría de los tipos de motores de tracción tienen solo dos marchas), suspensión trasera y tanques de combustible para proporcionar un mayor rango entre las paradas necesarias para reponer agua. Todas estas características sirven para mejorar la conducción y el rendimiento del motor, que se utilizó para viajes de cientos de millas. La mayoría de las locomotoras de carretera están equipadas con un tambor de cabrestante en el eje trasero. Esto se puede utilizar quitando los pasadores de transmisión de las ruedas traseras, lo que permite que el tren de transmisión accione el tambor del cabrestante en lugar de las ruedas.
James Boydell trabajó con el fabricante británico de motores de tracción a vapor Charles Burrell & Sons para producir motores de transporte por carretera a partir de 1856 que utilizaban sus ruedas de acorazado, que eran especialmente adecuadas para caminos en mal estado o para uso todoterreno. [26]
Un lugar donde las locomotoras de carretera encontraron una cantidad significativa de uso fue en el transporte de madera desde donde había sido talada hasta los aserraderos. [27] Una vez que la madera había sido trasladada a una carretera, los movimientos por carretera se llevaban a cabo transportando los troncos en vagones de postes. [27] En Francia, las locomotoras de carretera se utilizaron para transportar el correo en la década de 1880. [28]
Varias locomotoras de carretera están equipadas con una pluma de grúa en la parte delantera. El pivote de la pluma está montado en el conjunto del eje delantero y un pequeño cabrestante está montado en una extensión de la caja de humos delante de la chimenea, el cable pasa por una polea en la parte superior del brazo de la pluma. El cabrestante está accionado por engranajes cónicos en un eje accionado directamente desde el motor, con algún tipo de embrague que proporciona control de elevación/descenso. Estas locomotoras de carretera se pueden utilizar para cargar un remolque, así como para transportarlo a una nueva ubicación. A menudo se las conoce como "locomotoras de grúa".
Una forma particularmente distintiva de locomotora de carretera era la locomotora del feriante . [29] Estas eran operadas por feriantes itinerantes tanto para remolcar el equipo de la feria como para impulsarlo cuando estaba instalado, ya sea directamente o haciendo funcionar un generador. [29] Estas podían estar muy decoradas y formaban parte del espectáculo de la feria. [29] Algunas estaban equipadas con una pequeña grúa que podía usarse para ensamblar el juego. [30] Se construyeron alrededor de 400, de las cuales 107 sobrevivieron hasta su conservación. [30]
El mal estado de las carreteras y las grandes distancias involucradas hicieron que las locomotoras de carretera (incluidas las locomotoras de exhibición) se usaran menos en los EE. UU. [31] [32]
En Gran Bretaña, el auge del uso de locomotoras de carretera se vio frenado por los altos peajes cobrados por las carreteras de peaje. [ 33] Los peajes fueron finalmente limitados por la Ley de Locomotoras de 1861. [33] Cuatro años más tarde, se aprobó la Ley de Locomotoras de 1865, que limitaba las locomotoras a 4 mph y exigía que fueran precedidas por una persona que llevara una bandera roja. [33] La primera máquina de tracción enfocada en el transporte por carretera fue puesta a la venta por Charles Burrell & Sons en 1856 y los neumáticos se introdujeron casi al mismo tiempo. [34] En 1896, el límite de velocidad en el Reino Unido se elevó a 6 MPH y se eliminó el requisito de llevar la bandera roja. [35]
Relacionada con la máquina de tracción a vapor, la apisonadora se utilizaba para construir carreteras y allanar el terreno. Por lo general, se diseñaban con un solo rodillo pesado (en la práctica, generalmente un par de rodillos adyacentes) que reemplazaba las ruedas delanteras y el eje, y ruedas traseras lisas sin tracas .
Algunos motores de tracción fueron diseñados para ser convertibles : la misma máquina básica podría equiparse con ruedas de carretera con banda de rodadura estándar o con ruedas lisas; el cambio entre las dos se lograba en menos de medio día.
Varios otros vehículos propulsados por vapor comparten características de diseño con el motor de tracción, generalmente porque se reutilizó la misma tecnología en una nueva aplicación.
Una máquina portátil es un tipo de combinación de máquina de vapor y caldera autónoma que se puede trasladar de un lugar a otro. Aunque guarda un gran parecido familiar, tanto en apariencia como en funcionamiento (estacionario), la máquina portátil no se clasifica como una máquina de tracción, ya que no es autopropulsada. Sin embargo, se incluye en esta lista porque la máquina de tracción es un descendiente directo.
Un vagón de vapor es un vehículo de carretera propulsado por vapor para transportar mercancías . Fue el primer tipo de camión y se presentó en dos formas básicas: sobretipo y subtipo , la distinción era la posición del motor en relación con la caldera . Entre las empresas que se especializaron en ellos en la década de 1900 se encontraba Invicta Works de Maidstone, de corta duración y propiedad de Jesse Ellis .
El sobretipo tenía una máquina de vapor montada sobre una caldera de tubos de humo , de manera similar a una máquina de tracción. La parte delantera de un vagón de vapor sobretipo tiene un gran parecido con las máquinas de tracción, y los fabricantes que fabricaron ambas bien podrían haber utilizado algunas piezas comunes.
El modelo inferior tenía la máquina de vapor montada debajo de la caldera, generalmente entre los bastidores del chasis. La caldera generalmente se montaba bastante hacia adelante y a menudo era de tipo vertical y/o acuotubular.
Los vagones de vapor fueron la forma dominante de tracción motorizada para el transporte comercial en la primera parte del siglo XX, aunque fueron un fenómeno mayoritariamente británico, con pocos fabricantes fuera de Gran Bretaña. La competencia de los vehículos de combustión interna y una legislación adversa hicieron que pocos siguieran utilizándose comercialmente después de la Segunda Guerra Mundial .
Varios fabricantes de motores de tracción (como Aveling y Porter y Fowler ) construyeron locomotoras de ferrocarril ligeras basadas en sus motores de tracción. En su forma más rudimentaria, estos simplemente tenían ruedas de acero con bridas para permitirles correr sobre rieles. Los modelos más sofisticados tenían la caldera y el motor montados en un chasis que llevaba ejes de estilo vagón de ferrocarril. El eje trasero era impulsado desde el motor por engranajes o cadena de transmisión. Estas locomotoras inusuales se vendieron a pequeñas industrias para su uso en tareas de maniobras y clasificación, aunque también encontraron el favor de las empresas de ingeniería dedicadas a la construcción de ferrocarriles principales para transportar hombres, equipos y materiales por la línea parcialmente construida.
Aunque ya no se utilizan con fines comerciales, los motores de tracción de todo tipo siguen recibiendo mantenimiento y conservación por parte de personas entusiastas y se exhiben con frecuencia en ferias agrícolas en Europa (en particular, el Reino Unido), Canadá y los Estados Unidos. Suelen ser la atracción principal de un festival de vapor en vivo (consulte la Lista de ferias de vapor ) .
Varias empresas, entre las que destacan Mamod y Wilesco , fabrican locomotoras de tracción a escala, impulsadas por vapor . Los ingenieros de modelismo suelen construir locomotoras a escala mayor, ya sea como un kit de piezas o mecanizadas a partir de materias primas. Se ha construido una pequeña cantidad de locomotoras de tracción a tamaño real, incluida una Case 150. [36]
En el cine
En la literatura
En la televisión
