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1 / 10 Uma máquina rotativa de balancim Este é um modelo em escala 1:10 de uma máquina Boulton e Watt da década de 1780, cortado ao meio. As faces vermelhas são superfícies de corte. O vapor vivo é laranja, o vapor de escape azul-claro e a água azul-escuro.
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Guia Peças Controles
01 Uma máquina rotativa de balancim Este é um modelo em escala 1:10 de uma máquina Boulton e Watt da década de 1780, cortado ao meio. As faces vermelhas são superfícies de corte. O vapor vivo é laranja, o vapor de escape azul-claro e a água azul-escuro.
02 Vapor da caldeira O carvão queima sob uma caldeira em forma de carroça. O vapor se junta acima da água e sobe pelo tubo de cobre, passa pela borboleta e chega à caixa de vapor ao lado do cilindro.
03 A válvula corrediça Em câmera lenta. A corrediça sobe e desce sobre três janelas. Quando deixa o vapor entrar numa ponta do cilindro, o vão por baixo dela liga a outra ponta ao escape.
04 Vapor dos dois lados O vapor empurra o pistão para baixo e depois para cima. A válvula corta o vapor pouco antes da metade do curso, e o vapor que já entrou se expande para terminá-lo. Observe o ponto no gráfico de pressão.
05 O condensador separado O escape vai para um recipiente dentro de água fria, onde um jato de água o transforma de novo em água. O cilindro continua quente e o pistão trabalha contra um vácuo quase total.
06 Movimento paralelo A ponta do balancim se move num arco, mas a haste do pistão precisa andar reta para continuar vedada. As barras de Watt e uma barra de raio fazem isso.
07 Sol e planeta A engrenagem da biela rola em volta da engrenagem do eixo. Como ela não pode girar sobre a biela, o eixo dá duas voltas a cada subida e descida.
08 O regulador Mude a carga em Controles. Se a máquina desacelera, as bolas descem e a borboleta abre. Se acelera, elas sobem e a fecham. Desligue o regulador para comparar.
09 Newcomen contra Watt O modelo agora está ajustado como uma máquina de Newcomen: o jato frio vai para dentro do próprio cilindro, então as paredes esfriam a cada curso. Compare os números de carvão em Controles com o condensador separado de Watt.
10 Máquinas da história De volta aos ajustes do próprio Watt. Em Controles você pode escolher 22 máquinas, da bomba de Savery de 1698 a uma usina de hoje, e mudar você mesmo o corte de admissão e a pressão da caldeira.
Caldeira Uma caldeira em forma de carroça sobre uma base de tijolos. No modelo, mantém o vapor a 1,45 bar absoluto, cerca de 0,44 bar acima do ar externo. Tubo de vapor e borboleta Uma válvula borboleta dentro do tubo. O regulador a gira para deixar passar mais ou menos vapor. Válvula corrediça Suas bordas cobrem as janelas com uma pequena sobra, então o vapor é cortado perto da metade do curso (46% na descida, 55% na subida) e a expansão faz o resto. Cilindro de dupla ação Diâmetro interno de 635 mm. O vapor empurra alternadamente o lado de cima e o de baixo do pistão. Pistão e haste Curso de 1,83 m. A haste desliza por um engaxetamento na tampa superior. Movimento paralelo O mecanismo de barras de Watt mantém a haste do pistão subindo e descendo em linha reta enquanto a ponta do balancim descreve um arco. Balancim e coluna De carvalho, 5,2 m entre os pinos das pontas. Oscila cerca de 21° para cada lado sobre uma coluna de ferro fundido. Biela Tem 4 m. A engrenagem da ponta de baixo é fixa à biela e nunca gira sobre ela. Engrenagem sol e planeta Duas engrenagens iguais de 30 dentes, por isso o eixo dá duas voltas a cada curso duplo do pistão. Volante Tem 4,27 m de diâmetro. Leva o eixo através dos dois pontos mortos de cada curso. Regulador centrífugo Duas bolas de latão em braços de 0,5 m. Quando a máquina acelera, elas se abrem, levantam a luva e fecham a borboleta. Condensador O vapor de escape encontra um jato de água fria e volta a ser água. A pressão lá dentro fica em cerca de 0,2 bar. Fornalha e base de tijolos O carvão queima numa grelha de ferro sob a caldeira. Os gases quentes percorrem dutos na alvenaria antes de chegar à chaminé. Chaminé Puxa ar através do fogo. No modelo, a fumaça fica mais densa quanto mais carvão a máquina queima. Manômetro de vapor Mede a pressão na caixa de vapor, depois da borboleta. Cai quando o regulador fecha a borboleta. Vacuômetro Mede a pressão no condensador: 0,2 bar com o condensador de Watt, 0,55 bar com o jato dentro do cilindro. Cruzeta O bloco no topo da haste do pistão. O movimento paralelo o segura para a haste ficar vertical. Barra de raio Uma barra que oscila a partir de um suporte fixo. Ela traz o movimento paralelo de volta para uma linha reta. Eixo e mancais O eixo do volante gira num mancal sobre um pilar de tijolos e em outro sobre um pedestal fino de ferro. Transmissão do regulador Engrenagens cônicas e um eixo intermediário giram o fuso do regulador 1,25 vez a cada volta do volante. Alavanca angular e haste Transforma o sobe e desce da luva do regulador num puxão na alavanca da borboleta. Bomba de ar Uma bomba de balde movida pelo balancim. Tira água e ar do condensador para que o vácuo se mantenha. Cisterna de água fria Um tanque de madeira com água fria. O condensador e a bomba de ar ficam dentro dele. Poço quente A bomba de ar despeja aqui a água condensada morna. O tubo de alimentação a leva de volta à caldeira. Torneira de injeção Deixa o jato frio entrar no condensador. Abrindo mais, o vapor condensa mais depressa. Tubo de escape Leva o vapor usado do cilindro ao condensador. Tubo de alimentação Devolve a água morna do poço quente à caldeira, então se gasta menos carvão para aquecê-la. Fundação Alvenaria de tijolos sob o cilindro. Numa casa de máquinas de verdade, as paredes também sustentavam o balancim.
