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Corte (máquina de vapor)

En una máquina de vapor , el punto de corte es el punto de la carrera del pistón en el que se cierra la válvula de entrada. En una locomotora de vapor , el punto de corte se controla mediante el engranaje inversor .

El punto en el que la válvula de entrada se cierra y detiene la entrada de vapor al cilindro desde la caldera juega un papel crucial en el control de una máquina de vapor. Una vez que la válvula se ha cerrado, el vapor atrapado en el cilindro se expande adiabáticamente . La presión del vapor cae a medida que se expande. Un corte tardío proporciona presión de vapor completa para mover el pistón a lo largo de toda su carrera, para obtener las máximas fuerzas de arranque. Pero, como todavía habrá presión sin explotar en el cilindro al final de la carrera, esto se logra a expensas de la eficiencia del motor. En esta situación, el vapor aún tendrá una presión considerable restante cuando se agote, lo que da como resultado el sonido característico "chuff chuff" de una máquina de vapor. Un corte temprano tiene una mayor eficiencia termodinámica, pero da como resultado una presión efectiva media más baja , por lo que hay menos fuerza promedio en el pistón y se utiliza para hacer funcionar el motor a velocidades más altas.

Explicación

Diagrama esquemático de indicador de presión en un cilindro de locomotora de vapor. La presión en el cilindro disminuye después del corte a medida que el vapor empuja el pistón hacia abajo por su orificio.

El corte es uno de los cuatro eventos de válvulas. El corte temprano se utiliza para aumentar la eficiencia del motor al permitir que el vapor se expanda durante el resto de la carrera de potencia, lo que permite obtener más energía y conservar el vapor. Esto se conoce como trabajo expansivo. El corte tardío se utiliza para proporcionar el máximo par al eje a expensas de la eficiencia y se utiliza para arrancar el motor bajo carga.

El corte se expresa convencionalmente como porcentaje de la carrera de potencia del pistón; si el pistón está en un cuarto de su carrera en el punto de corte, el corte se establece como 25%.

Las máquinas de vapor estacionarias más pequeñas generalmente tienen un punto de corte fijo, mientras que, en las grandes, la velocidad y la potencia de salida generalmente se controlan alterando el punto de corte, frecuentemente bajo el control del regulador mediante una válvula de expansión o un engranaje de disparo . En las máquinas de vapor para transporte, es deseable poder alterar el punto de corte en un amplio rango. En las locomotoras de vapor, para el arranque y a baja velocidad y carga pesada, los cilindros necesitan un suministro moderado de vapor (regulando la presión de suministro de vapor) durante la mayor parte de la carrera del pistón. La presión más baja se utiliza para evitar el "giro de las ruedas" que ocurre con frecuencia al poner un tren en movimiento. Después de establecer la velocidad moderada del tren, se reduce el punto de corte y se admite una mayor presión de la caldera en los cilindros, lo que da como resultado una eficiencia del motor mucho mejor. En una locomotora de dos cilindros, por ejemplo, el punto de corte máximo o de "marcha completa" suele ser de alrededor del 85%. A altas velocidades, el punto de corte puede reducirse significativamente. Los motores de vapor utilizados en barcos y naves también suelen utilizar válvulas de corte variable, mientras que algunos funcionan con un corte fijo y la velocidad se controla a través del regulador.

Proporcionar un corte variable es una función importante del mecanismo de válvulas .

Véase también

Referencias

Fuentes