La prima rivoluzione industriale si ebbe tra
il 1770 e il 1830, coinvolgendo in primo
luogo il territorio inglese. Venne
chiamata "rivoluzione" in quanto
determinò un radicale cambiamento nei
modi e nelle condizioni di produzione dei
beni manifatturieri e in tutti i settori
della vita economica e sociale.
Nella fase pre-rivoluzionaria il prodotto
veniva lavorato dividendolo in più fasi,
ognuna delle quali si svolgeva in luoghi
distanziati. Spesso poi, accadeva che
alcuni prodotti venivano fabbricati
direttamente da coloro che poi li
utilizzavano ( si pensi agli attrezzi usati
nell’agricoltura).
Il nuovo sistema industriale, invece,
prevedeva l'impiego di operai che
lavoravano all'interno delle fabbriche e la
sostituzione delle fonti di energia
tradizionale (animali, vento e acqua) con
fonti combustibili (carbone) che permisero
l'introduzione delle macchine a vapore.
MACCHINA A VAPORE
Le macchine o motrici a vapore forniscono lavoro
meccanico sfruttando il movimento alternativo
di uno stantuffo che si sposta all’interno di un
cilindro nel quale si espande il vapore d’acqua
surriscaldato.
Fornì il primo metodo per produrre lavoro
meccanico indipendentemente dalla
disponibilità di corsi d’acqua o di venti di
sufficiente potenza sin d’allora sfruttati.
Nel 1698 Thomas Savery
(1650-1715) brevettò una
pompa per il sollevamento
dell'acqua mediante la
pressione del vapore. Questa
macchina aspirava l'acqua in
cilindri entro i quali era stato
creato il vuoto mediante
condensazione di vapore.
L'altezza massima di
aspirazione era quindi di circa
9 metri. Nel 1698 a Savery
venne concesso il brevetto per
la sua macchina chiamata
"L'Amico del minatore" capace
di "tirare su l'acqua col fuoco"
e per qualsiasi altra macchina
che prevedesse l'uso del
fuoco.
Savery
LA MACCHINA DI SAVERY
1.Caldaia
2.Cilindro
3.Iniettori di acqua
fredda
1Caldaia
2Cilindro-Pistone (aperto sopra)
3Bilanciere
4Pompa
5Serbatoio acqua di raffreddamento
Questa macchina aspirava l'acqua in cilindri entro i
quali era stato creato il vuoto mediante
condensazione di vapore. L'altezza massima di
aspirazione era quindi di circa 9 metri.Gli venne poi
concesso il brevetto per la sua macchina chiamata
"L'Amico del minatore" capace di "tirare su l'acqua
col fuoco" e per qualsiasi altra macchina che
prevedesse l'uso del fuoco. Per far salire
ulteriormente l'acqua aspirata, all'interno dei
cilindri si tentò di immettere vapore a pressione più
alta di quella atmosferica. Quando Savery tentò di
raggiungere pressioni di 8-10 kg/cm² scoppiarono
le caldaie e i tubi.
NEWCOMEN
Thomas Newcomen (battezzato il
24 febbraio 1664, morto il 5
agosto1729) fu un fabbro e
inventore nato a darthmouth. Lo
si ricorda spesso come il padre
della rivoluzione industriale,
soprattutto per il suo progetto del
motore a vapore omonimo. Nel
1698 Thomas Savery brevettò una
pompa per il sollevamento
dell'acqua mediante la pressione
del vapore. Venne quindi usato
per la prima volta in quello stesso
anno in una miniera di carbone
nei pressi di dudley, nelle west
midlands.
La macchina a Vapore di Newcomen, più
evoluta rispetto a quella di Savery, dovette
aspettare fino al 1712 per essere costruita. La
macchina era chiamata a "pressione
atmosferica" perché il vapore era usato a bassa
pressione. La reale forza di questa macchina
era il vuoto che si creava quando il vapore
acqueo si condensava.
LA MACCHINA A PRESSIONE ATMOSFERICA
1.Caldaia
2.Cilindro-Pistone (aperto sopra)
3.Bilanciere
4.Pompa
5.Serbatoio acqua di raffreddamento
di Thomas Newcomen (1712)
Watt
Introdusse il "doppio effetto"
ovvero l'immissione di vapore
in maniera alternata alle due
estremità del cilindro, in modo
da azionare il pistone sia nella
corsa di andata che in quella di
ritorno. Infine inventò
l'indicatore per misurare la
pressione del vapore durante
tutto il ciclo di lavoro del
motore.
MACCHINA A VAPORE A
DOPPIO EFFETTO J.
WATT
1) bruciatore 2) serbatoio della caldaia 3) cassetto di distribuzione
4) valvola mobile 5) eccentrico 6) sistema di leve 7) cilindro
principale 8) pistone principale 9) condensatore 10) vasca 11)
iniettore di acqua fredda 12) pompa dell'acqua di caldaia 13)
pompa dell'acqua di raffreddamento 14) sfioratore 15) bilanciere
16) biella-manovella 17) volano 18) pulegge 19) cinghia 20) asta
del pistone principale 21) parallelogramma articolato 22) regolatore
centrifugo a sfere 23) valvola a farfalla di immissione vapore
•Il vapore entra il cilindro attraverso una valvola
di immissione poco prima che la corsa
precedente abbia termine, così da
ammortizzare il moto dello stantuffo mediante
un cuscino fluido.
•Dopo un certo periodo di tempo la valvola di
immissione viene chiusa e l’espansione del vapore
determina lo spostamento dello stantuffo che
compie una corsa attraverso il cilindro.
• Poco prima che tale corsa abbia fine viene
aperta una valvola di scarico che determina la
fuoriuscita del vapore.
• Quasi contemporaneamente dall’altra parte
dello stantuffo viene immesso da una seconda
valvola di ammissione del vapore che,
espandendosi, provoca il ritorno dello
stantuffo.
• Durante la corsa di ritorno la valvola di
scarico viene chiusa ed il poco vapore rimasto
nel cilindro viene compresso fino quando, poco
prima di tale corsa, non viene nuovamente
aperta la valvola di immissione, e quindi
introdotto del nuovo vapore
Realizzato da:
Camilla Chello & Valerio Piacentino
Piscitelli
Animazioni sul sito:
http://www.racine.ra.it/ungaretti/SeT/macvapor/home.htm