El Ingeniero y ferretero español y sud-americano (1887-10-22 00:00:00), página 23

Notas Industriales.

VALVULAS DE DISTRIBUCION EQUILIBRADAS.

Las desventajas que acompañan al uso de las válvulas de distribución funcionando á alta presión, y las válvulas de grandes superficies, según se construyen y disponen ordinariamente se pueden describir brevemente como sigue: La distribución con un objeto que pase el vapor sin salpicar contra la superficie del puente, tiene que estar sujeta á la presión del vapor, y consiguientemente la fricción de las superficies de rozamiento es muy grande, y se consume mucha fuerza en el movimiento de la distribución simplemente.

Como la distribución, sujeta á esta grande presión se mueve de uno á otro lado en el mismo paso, las superficies de rozamiento se desgastan de manera considerable, causando grandes pérdidas, que no solamente agravan el rozamiento, sino que también intervienen con el ajuste, y causan una gran pérdida de fuerza por permitir el escape de vapor.

Con el objeto de reducir el desperdicio de fuerza al mover la distribución, los ingenieros mayoritarios las han hecho tan pequeñas como posible, con el fin de disminuir toda la superficie menor posible en que el vapor pueda actuar; pero esto mientras que ciertamente disminuye la tensión necesaria para mover la distribución, es productivo tal vez de mayores daños, en primer lugar, porque disminuye la superficie de rozamiento, y se precipita el desgaste de la distribución y la superficie del puerto segundo, debido á que el vapor, en los pasillos de los puertos del cilindro produce una gran pérdida de vapor á cada pistónada ó curso.

Además se encuentra, particularmente cuando los cilindros son de grandes diámetros, y las distribuciones son de grandes superficies, que la presión del vapor en la distribución desgasta ó afloja el cilindro, acortándolo inmediatamente bajo la distribución, y causando un desgaste incesante de abarqués corneados. Esto no solo causa un desajuste del émbolo, involucrando una gran pérdida de vapor por escape, sino también demasiado apretó en el émbolo y un desgaste rápido y desigual de los anillos y el cilindro.

Estas dificultades han quedado vencidas por las válvulas del sistema Church, adoptándose en ellas una construcción y disposición de distribución que ha sido la más completa y perfecta, y que ha probadas perfectamente por prácticas, han demostrado ser de éxito eminentes. En estas se emplea una distribución de unas dimensiones comparativamente grandes, que presentan una gran superficie, en la cual el rozamiento y desgaste están tan anheladamente distribuidos que en ninguna parte de esta se observa. Esto además reduce la resistencia de los tubos de vapor al cilindro, y proporcionalmente disminuye el escape continuo de vapor.

Con el objeto de reducir la resistencia al movimiento de la distribución y el rozamiento y desgaste consiguiente, por una simple duplicación de la superficie de apoyo, se equilibra una gran parte de la presión de la distribución, dejando la otra superficie de la distribución sin funciones de apoyo. Para que en cualquier desgaste que pueda haber sea absolutamente uniforme, la distribución de forma circular, se conecta á la espiga de tal manera, que durante cada curso, tanto el de avance como el de retroceso, hace que la distribución gire gradualmente en redondo siempre en una misma dirección. Así durante cada pistónada el movimiento de la distribución no es meramente un de rozamiento sino un movimiento compuesto de una distribución y rodillo, un movimiento veloz suave, contra el cual la resistencia de rozamiento queda muy reducida. Aun más por este movimiento giratorio de la distribución, su superficie de rozamiento y la del puerto sobre la cual funciona se encuentran constantemente de manera que no tienen un agotado desgaste, tal como podría producirse en cavidades y cavidades en una u otra superficie. Como un hecho, las distribuciones que han funcionado de esta manera por años, están tan brillantes y brillantes como espejos, aparentemente pintándose mejor y mejor cuanto más se trabajan.

Al igual que en el caso del movimiento circular para que el funcionamiento de la manera deseada, se ha puesto mucho cuidado de manera de trazar las posiciones y formas de los puertos gobernados por estas, que mientras que presentan una superficie llena para el vapor, se abren y cierran rápidamente por el movimiento de la distribución, y el movimiento está dispuesto de manera que sobrellege en los casos de las máquinas de locomotora, para evitar la formación de una arruga u hombro indicando el extremo del curso de la distribución, bien dentada á trabajando ó curso lleno—el todo de la superficie del revestimiento, como así mismo la de la distribución, permanece pulida y brillante uniformemente.

Con el objeto de evitar el rozamiento, el borde del cilindro está unido á la tapa de la caja de la distribución, como se ve por las figs. 2 y 3, de manera que toda la presión dentro de la caja de la distribución se pone en equilibrio, el costado del cilindro quedando de esta manera liberado completamente de la presión á que están sujetos los rodillos ordinarios.

Notese en la fig. 9 un perfil longitudinal de una forma de la válvula circular en la cual el equilibrio de la presión se efectúa por la superficie de rozamiento-estacionaria, que sobresale hacia arriba de la banda del cilindro que sostiene el centro de la distribución. El vapor que tiende á deslizar el cilindro se aleja por el tornillo central que sujeta la tapa de la caja de distribución al cilindro.

En este grabado la letra A, son puertos de vapor; B, el escape; C, la superficie circular aislada en el centro del escape; D, la superficie circular estacionaria; E, la válvula circular; F, la brida circular enganchada á la espiga de la válvula; G, la placa de la caja de la tapa tornillo del muelle para retener la válvula contra la superficie del puerto cuando cortado el vapor; el vapor pasa por los agujeros en la plancha G, para equilibrar la superficie interior de la válvula; H, es el tornillo de aseguración; I, de la caja de la distribución al cilindro.

La fig. 9 es un perfil longitudinal de una distribución circular de tamaño adecuado para máquinas marinas ó terrestres grandes. En esta disposición la tapa de la caja de la distribución está sujeta al cilindro por la superficie de rozamiento estacionaria.

En ambas de estas construcciones la parte inferior de la distribución y sus superficies de apoyo están formadas de tal manera que la reducción de la presión en el condensador, o la vapor, afecta la presión de la distribución para mantener el equilibrio de la superficie de la válvula á la superficie del puerto.

En este grabado, A, son los puertos de vapor; B, los puertos de escape; C, es la superficie de rozamiento circular aislada, en el centro del escape; D, es la superficie de rozamiento circular estacionaria; E, la válvula circular enganchada á la espiga de la válvula; H, es una plancha circular para tomar el empuje del muelle para sostener la superficie de la válvula á la superficie del puerto cuando el vapor está cortado; el vapor pasa por los agujeros en la plancha H para equilibrar la superficie interior de la válvula. Se ha de notar muy particularmente que para asegurar los resultados ventajosos, se lleva el tornillo de aseguración, el tornillo de obra de un carácter un poco más simple; consiste casi exclusivamente de tornear en el torno, la chispa de obra que los ingenieros pueden emprender, lo mas económica, como así mismo lo mas exacta. Una construcción semejante es también aplicable á las válvulas de represión ó de cierto número de válvulas de distribución para propulsores de buques. En la actualidad se están quitando todas estas válvulas de distribución circulares equilibradas en funcionamiento dando toda satisfacción.

En casos donde hay ya en servicio las distribuciones de la forma rectangular ordinarias, la presión se equilibra sin envolver la variación del cilindro, que sería necesario, para permitir la colocación de una distribución circular más perfecta. Esta distribución rectangular ordinaria, se muestra en la fig. 1. Nuestro grabado fig. 1 representa un perfil longitudinal de las válvulas de distribución de un vapor remolcador al servicio del Almirantazgo inglés, llamado el "Camel", con tres coronas de equilibrio, según esta disposición, habiendo sido diseñada por el Sr. Church en Enero de 1877, para equilibrar la presión en la parte posterior de la distribución. Estas coronas están libres para acomodar cualquiera falta de paralelismo longitudinal y transversal entre la superficie del puerto y la tapa de la caja de vapor. Ademas están libres para girar en redondo por el movimiento de retroceso y avanzo de la distribución. El movimiento de retroceso se usa de una mera reciprocación, es un movimiento compuesto de dos direcciones, el primero, un movimiento veloz suave haciendo que las superficies de las coronas en contacto con las superficies de la tapa se cambien continuamente, de esta manera impidiendo cualquier corte ó rasadura en una u otra de las superficies, como un ejemplo, si se cargan 100 lbs. de presión de vapor en la cámara de vapor, la presión de vapor en la cámara de vapor en las coronas contra la tapa de la caja de vapor no alcanzaría á 10 lbs. por pulgada. Estas distribuciones después de mas de siete años de funcionamiento se han examinado, y se ha observado que representan superficies que son tan perfectas en igualdad y tersura, que al colocar dos de las superficies de rozamiento juntas jamás se encuentran ajustado tan bien como un par de espejos de igual por medio de presión atmosférica simple.

En este grabado, E son los tornillos de apretar, que sujetan el plano de equilibrar F al respaldo de la distribución principal C, con la válvula de expansión D funcionando entre ellas; el anillo en el plano de equilibrar F se ve también para equilibrar el anillo de la distribución principal de forma de la figura G, el cual, en esa disposición está dividido en dos mitades, la superficie interior de las coronas H, funcionando contra la tapa I, estando en comunicación con el condensador por los pasillos J.

Nuestro grabado fig. 4 representa un perfil transversal de la válvula de distribución rectangular con alta presión del vapor. A la altura de la compañía Union Steam Company, en la disposición de equilibrar aplicada, el movimiento de las coronas siendo igual como el de la fig. 1. La presión de funcionamiento en la cámara de vapor de este vapor es de 10 lbs. por pulgada cuadrada, y tomando la presión del vapor de 10 lbs. per pulgada cuadrada, la válvula del Sr. Church releva de las toneladas del respeto de la distribución oprimiendo la superficie de la válvula á la superficie del puerto.

En nuestro grabado fig. 4, A, es la válvula de distribución; B, el plano de equilibrar sujetó á la espada de la distribución; C, el anillo de empaquetadora; D, la forma F; I son los anillos de armadura sujetos al plano de equilibrar; B, I son las coronas, que funcionan contra el plano F, que está sujeta á la tapa de la cámara de vapor, la superficie interior de las coronas E, está en comunicación con el receptor por los pasillos G y el tubo H. Al trancarse máquinas nuevas, se suprimen los planos B y F; el anillo de armadura C está sujetado al respaldo de la válvula A, las coronas E funcionando contra las superficies de la tapa de la caja de vapor.