Locomotiva A Vapor

LOCOMOTIVA A VAPOR

INTRODUÇÃO

A primeira locomotiva a vapor não ultrapassava os 8 quilômetros por hora, e os grandes vapores da altura cortavam as águas a metade dessa velocidade.

Só em 1880, e com a ajuda de uma locomotiva a vapor mais aperfeiçoada, o homem conseguiu deslocar-se a uma velocidade de 160 quilômetros por hora um.

recorde que a espécie humana levou milhões de anos a alcançar.

No Brasil as locomotivas a vapor receberam o apelido de"Maria-Fumaça".

A locomotiva a vapor usando trilhos foi construída pelo engenheiro inglês Richard Trevithick e fez o seu primeiro percurso em 21 de Fevereiro de 1804. A locomotiva conseguiu puxar cinco vagões com dez toneladas de carga e setenta passageiros à velocidade vertiginosa de 8 km por hora usando para o efeito trilhos fabricados em ferro-fundido. Esta locomotiva, por ser demasiado pesada para a linha-férrea e avariar constantemente, não teve grande sucesso.

A Locomotiva a vapor é uma locomotiva propulsionada por um motor a vapor que compõe-se de três partes principais: a caldeira, produzindo o vapor usando a energia do combustível, a máquina térmica, transformando a energia do vapor em trabalho mecânico e a carroçaria, carregando a construção. O vagão-reboque (também chamado"tender") de uma locomotiva a vapor transporta o combustível e a água necessários para a alimentação da máquina.1

COMO FUNCIONA UMA LOCOMOTIVA A VAPOR

Combustível e água do tênder são transferidos para a Fornalha e a Caldeira, respectivamente. O combustível é queimado na Fornalha, sendo os gases quentes arrastados através dos tubos da Caldeira para dentro da Caixa de Fumaça, de onde serão finalmente expelidos para cima, através da chaminé. Ao passar pelos tubos, o calor dos gases é transferido para a água dentro da Caldeira, convertendo uma parte desta em vapor que, sendo acumulado no Domo de Vapor, gera pressão e é transferido, quando solicitado — através de uma válvula controladora (ou Regulador de Pressão) e de um tubo — para as válvulas direcionais, e daí para os cilindros

PARTES MECANICAS DA LOCOMOTIVA.

Existem diversos tipos de mecanismos de válvulas, porém todos seguem mais ou menos o mesmo princípio. A haste da válvula é conectada à cabeça da cruzeta e a um eixo excêntrico por uma série de alavancas. A combinação dos movimentos da cruzada, do eixo excêntrico e a posição da barra radial no quadrante de reversão controla o volume de vapor admitido para o cilindro e a sequencia pela qual ele entra na câmara do cilindro durante cada volta da roda motriz.

Através de uma série de hastes, um braço da barra de marcha, e às vezes por um pequeno cilindro pneumático chamado Reversor de Força, o maquinista pode levantar ou abaixar as barras radiais nos oblongos dos quadrantes para mudar a posição das hastes relativas aos pivôs dos quadrantes. Isto faz os quadrantes atuarem como alavancas para puxar e empurrar as hastes.

Levantando-se as barras radiais, proporciona-se movimento de marcha à ré, e abaixando-os movimenta-se para a frente. Com o "câmbio" colocado colocado em posição reversiva (barra radial levantada), a válvula manda vapor para a traseira do pistão ao mesmo tempo que faz uma abertura para saída do vapor que está na frente do cilindro. O vapor passa pela traseira da válvula e para cima, entra na Caixa de Fumaça e sai pela chaminé.

Para o movimento para a frente, a barra radial é abaixada, mudando-se as posições relativas aos pontos de pivotamento, invertendo assim a distribuição do vapor para os cilindros.

O pistão é conectado à cruzeta, a cruzeta ao puxavante, o puxavante ao pino da manivela, e o pino da manivela à roda principal de propulsão. O movimento do pistão para frente e para trás é alterado para movimento rotativo e as rodas de propulsão giram.

Todas as rodas propulsoras de cada lado são unidas por braçagem lateral. As rodas do lado esquerdo têm as manivelas colocadas a 90 graus das manivelas do lado direito (chamados "quartos"). Isso feito, pelo menos um cilindro vai estar sempre puxando ou empurrando o puxavante.

Numa locomotiva a vapor, a cruzeta normalmente se liga a uma haste motriz, e daí às hastes de acoplamento que acionam as rodas da locomotiva.

No diagrama apresentado, a cruzeta é conectada à haste motriz que, por sua vez, se conecta a uma das três rodas motrizes. As três rodas são conectadas por hastes de acoplamento de modo que girem em uníssono, juntas.

O PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DO VAPOR GERANDO ENERGIA MECANICA

• Observemos um recipiente fechado, suficientemente resistente e contendo água até certa altura. Sob a ação do calor nele contido se vaporiza e acumula-se na parte superior.

• Observemos o esquema animado abaixo, ele esquematiza o funcionamento de uma locomotiva a vapor. Onde vemos o fogo representa a fornalha, onde o combustível é queimado, em seguida os gases da combustão são conduzido até a saída, podemos dizer chaminé, mas antes passam por tubos cheio de água, que será aquecida e transformada em vapor.

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Em seguida podemos acompanhar o movimento do vapor descendo pela seta branca, apontando que o vapor esta indo para o cilindro. Quando o vapor chega até o cilindro podemos ver dois caminhos um vermelho e outro amarelo.Ambos os caminhos são aberto ou fechado por um mecanismo ligado à roda e que acompanha perfeitamente o movimento do cilindro.

O caminho vermelho é o do vapor aquecido de entrada cuja força movimenta o embolo.

O caminho amarelo é