RICHARD TREVITHICK, EL GRAN OLVIDADO
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Hay personas que la historia retiene sus
nombres y reciben homenajes por su aportación al desarrollo de la humanidad,
pero no es frecuente que una invención sea unipersonal, en el caso de la
locomotora vapor siempre recordamos a George Stephenson, pero antes hubo otros
muchos, que aportando trabajo, experiencia y audacia para desarrollar sus ideas
y consiguiendo la financiación necesaria, sentaron las bases de lo que más tarde
Stephenson materializaría en la línea Stockton a Darlington. Uno de estos
desconocidos fue Richard Trevitick. El autor reconoce su favoritismo por su
obra y su carácter, pero eso sin duda no es óbice para hacer un reconocimiento
aséptico de sus logros.
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Vamos a conocer algunos datos de su
biografía.
Nacido en
Tregajorran el 13 de Abril de 1771 hijo de un ingeniero que trabajaba en la
mina de Dolcoath. Desde los 19 años trabajó en la mina East Stray Park, donde construyó y
modificó máquinas de vapor.
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Podemos decir sin dudas que fue el
primero que consiguió hacer circular
sobre una vía de ferrocarril una caldera de vapor montada sobre un dispositivo
de desplazamiento. Es decir desarrolló la primera locomotora funcional de
vapor. Para llegar a esta cima tuvo que subir peldaños, sin duda muchos de
ellos, en sus desarrollos la innovación estaba siempre presente, el escape de vapor
lo incorporó a la salida de humos, creando por lo tanto un “tiro” artificial, mejorando
la combustión y llevando la caldera de vapor hasta diez veces la presión
atmosférica lo que permitió reducir el tamaño, peso y costo de las calderas y
por lo tanto posibilitar su desplazamiento. Como hemos dicho nuestro amigo
Richard innovó o mejoró los trabajos de otros. Unos famosos como James Watt y
otros menos conocidos como Thomas Newcomen.
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Al final del siglo XVIII una guía de
raíles lisos permitía el guiado y deslizamiento de vehículos tirados por
caballerías, las cuales podían arrastrar mayores cargas que por los caminos
ordinarios. Pero la utilización de caballos era cara e incapaz de asumir el
volumen de mercancías a transportar, por eso parecía evidente el empleo de la
máquina de vapor de Watt que desde su desarrollo había sufrido, mejor había sido
objeto, de constantes perfeccionamientos.
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En este momento se utilizaba para la el
accionamiento de funiculares en los planos inclinados, Watt había soñado en
incorporar su invento en vehículos autopropulsados, pero la caldera de vapor
era muy pesada, voluminosa y como hemos indicado cara. En 1800 su patente pasa
a ser de dominio público y si hasta entonces él había tenido el monopolio de la
fabricación de máquinas de vapor, a partir de aquí, otros constructores podían
abordar este problema.
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Entre estos se encuentra nuestro, ya
viejo amigo, Richard. Las máquinas de Watt no trabajan más que a presiones de
0,11 a 0,22 bares en la caldera. La mayor parte del trabajo es efectuada por la
presión atmosférica gracias al vacío
creado por un condensador por precipitación del vapor bajo el efecto de
inyección de agua. Esto aportaba una potencia poco importante a cambio de
cilindros enormes, condensadores caros así como bombas de agua y aire.
Trevithick por el contrario crea su máquina funcionando sin condensador y
trabajando solo por efecto de la presión de la caldera.
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Monta dos carrozas equipadas de sendas
calderas. La primera de ellas calentaba el agua mediante un sistema que podríamos
calificar de rudimentario. La caldera se calentaba mediante una barra de hierro
al rojo vivo que se introducía en un tubo calefactor, no existía pues el hogar.
En 1801 le puso unas ruedas y recibió el nombre de "Puffing Devil". Este artefacto había sido precedido por otro
diseñado, treinta años antes, por el francés Cougnot, otro pionero, al que le cabe el honor de ser considerado
como el primer automóvil de la historia. Este artefacto, Puffing Devil, el día
de Nochebuena de 1801, llevó a seis pasajeros desde la actual Fore Street en
Camborne hasta la aldea de Faro. Este es el primer transporte de viajeros con
vapor.
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Trevithick realizó más ensayos, tres
días más tarde los maquinistas, dejaron el artefacto encendido en tanto se
premiaban con una gran comida, el agua perece estaba cerrada, se produjo un
sobrecalentamiento de la caldera y el vehículo quedó totalmente destruido.
Trevithick lejos de considerar este hecho como un gran problema, lo considera
un error de los maquinistas.
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Una patente de un artefacto que reunía
las condiciones antes expuestas, le fue
atribuido en asociación de su primo Vivian el 24 de Marzo de 1800. Sobre él se diseñaba
una caldera a presión de 3,5 a 7 bares que permitía la utilización de un
cilindro sensiblemente más pequeño. La supresión del condensador y las bombas
elimina peso y volumen sobre anteriores desarrollos. Ahora bien, este aumento
de presión impedía el empleo de calderas paralepipédicas y Richard construye
calderas cilíndricas, como en la actualidad, mejor adaptadas a las presiones internas. Para
mejor aprovechamiento de los gases calientes, prevé al interior de la caldera
un tubo calentador curvado, esta solución aumenta la superficie de calefacción,
baja la temperatura de los humos y sin duda aumenta el rendimiento térmico de
la caldera. El cilindro vertical estaba
situado en la parte posterior de la caldera lo que le daba un cierto
aislamiento respecto al calor. En cuanto al pesado balancín de las máquinas de
Watt este desaparece, en su lugar la cabeza del pistón es guiada por una simple
cruz trasversal con dos cojinetes que deslizan sobre dos barras redondas. Como
se puede ver un guiado simple y ligero, de hecho los balancines de Watt parecen
difíciles de integrar en una caldera móvil. El escape de vapor, esto como hemos
comentado es una importante innovación, fue dirigido hacia la chimenea y a su
vez el tubo de escape estaba envuelto en una cámara por la que entraba el agua
de alimentación de la caldera, aumentando la temperatura de esta. Hablamos todavía de una máquina estática,
pero así nace un conjunto motor compacto y completo que se puede instalar sin
grandes obras civiles. Esta fue sin duda la antecesora de la locomotora de
vapor. Richard, como buen creativo, se esfuerza en encontrar aplicaciones
reales a su máquina.
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En 1802 Trevithick aplicó la patente
para su motor de vapor de alta presión.
A fin de poner en práctica sus ideas, construyó un motor estacionario en
las instalaciones de la compañía Coalbrookdale en Shropshire en 1802. En su
afán de valorar el alcance de su desarrollo, forzó la salida de agua y midió la
altura de la columna de agua a fin de calcular el trabajo realizado. El motor
funcionó en 40 movimientos de pistón un minuto, con una presión de la caldera
sin precedentes de unas 10 atmósferas.
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Fue entonces cuando Samuel Homfray,
aparece el financiero, propietario de la mina Pen-y-Darren, recordemos este
nombre, tiene la idea de contratar el pedido de una máquina de vapor para el accionamiento de un tren
laminador. Trevithick le propone utilizar una máquina a título experimental
para arrastrar los vagones de la fábrica.
El asunto es tan arriesgado que un maestro forjador Anthony Hill,
aparece en escena la persona opuesta a
la creatividad, apuesta a Homfray 500 Libras a que el proyecto no cuaja.
Locomotora
Penn-y-Darren
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La locomotora pedida fue adaptada al
nuevo uso mediante la colocación de un cilindro horizontal para poder utilizar
el volante dentado que atacaba a los dos ejes motores. Resultando que todo el
peso de la máquina serviría para aumentar el esfuerzo de tracción. Pero Richard,
lo de Trevithick es largo de escribir y difícil de pronunciar, no estaba seguro de obtener la adherencia
necesaria entre la vía y la rueda, en su proyecto había previsto el ensanchar
los bandajes y equipar los exteriores de cabezas de bulón, sistema similar al
usado en las norias, que engravarían con
los soportes dentados colocados al lado de los raíles. De hecho fabrica ruedas
lisas que ruedan sobre raíles en ángulo. El cilindro era de 203*1372 mm. y las
ruedas de 1092 mm. Destacamos que el puesto de conducción agrupaba el cilindro,
el hogar y la chimenea. Con esta distribución en puesto de conducción sería
todo menos cómodo.
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El 15 de Febrero de 1804, un Richard eufórico
rinde cuentas del primer ensayo a Davis Giddy presidente de la Royal Society,
quíen está vivamente interesado por este tipo de trabajos así como por los de otros
técnicos de la época. Aquí su relato: el
sábado pasado encendimos la máquina y se le hizo funcionar sin ruedas a fin de
ensayar la máquina. El lunes la colocamos sobre raíles, marcha muy bien y rueda
con gran facilidad subiendo hasta la cima de la colina y descendiendo, debería
se supone haber una colina, la máquina parece muy manejable. La fecha de esta
carta era un miércoles donde y por lo parece una locomotora a vapor había rodado
por primera vez el 13 de Febrero de 1804. De otras cartas de Trevithick a
Giddy, se deduce que el “wagom-tram” tira fácilmente de 10 Tn, pesa 5 Tn, agua
de la caldera incluida y sube una rampa de 20 milésimas
a razón de 40 golpes de pistón por minuto. Como la máquina recorría 2743
mm por golpe de pistón esto nos da una velocidad de 9,9 Km/h.
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Richard había apreciado un fuego más
brillante si se dirigía el escape de
vapor a la chimenea, el 22 de Febrero, escribe Richard que Mr. Hill
considera su apuesta perdida, pero no está satisfecho de con la potencia de la
locomotora. Relata asimismo la verificación oficial del timbre de la caldera
efectuado con ayuda de una bomba de agua. Las 10 atmosferas antes comentadas.
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El 28 de Febrero tiene lugar un ensayo
que relata como sigue: Ayer, continuamos
con nuestros ensayos, sobre cinco vagones transportamos 10 Tn y 70 hombres que
hicieron todo el trayecto, esto es un poco más de 14,5 Km. Que recorrimos en 4
horas y cinco minutos. En tanto la máquina marchaba la velocidad era de 8 Km/h
y no se añadió agua a la caldera hasta el fin de los ensayos. El consumo de
carbón fue de 102 Kg. Durante el viaje de retorno, uno de los bulones que
fijaban el eje a la caldera, rompió y hubo un escape de agua lo que impidió a la
máquina volver antes de la tarde. Una
vez puesta en servicio la locomotora y diez días más tarde se realiza un ensayo
con 25 Tn de metal. Esta carga no fue más que un juego, escribe Trevithick a
Giddy. Parece que la locomotora funcionó durante algunos meses de manera más o
menos regular, a pesar de esto fue destinada a su función primitiva, mover un
tren de laminación.
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Esta locomotora evidentemente no dio una
satisfacción completa, primero solo tenía un cilindro, así cuando el
distribuidor tenía cerrada la entrada de vapor al cilindro, la locomotora no
podía arrancar por sus propios medios. Se hacía necesaria la ayuda de operarios
y una palanca para conseguir arrancarla. Otra era que la irregularidad de par
del cilindro provocaba patinaje o embalamiento debido a la capa húmeda de
carbón depositada sobre la vía, por el contrario nadie habla de que hubiese
problemas, parece que fue la causa de apartarla, de rotura del carril por el
excesivo peso de la locomotora.
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Conocemos el nombre del primer
maquinista del mundo. El que condujo la máquina durante los ensayos citados,
William Richard. Hasta su muerte no volvió a conducir otra locomotora.
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En septiembre de 1804 Richard va a
Newcastle para negociar la construcción de una locomotora con Christopher
Blackett, propietario de la mina de carbón Wylam. No parece ser cierto que sea
personalmente el autor del proyecto de esta segunda locomotora sino que
autoriza el uso de sus proyectos anteriores incluido el de la Pen-y-Darren. Una
nueva máquina es construida en los talleres Whinfield en Pipewellgate. Bajo la
dirección de John Steel que había
trabajado antes para Trevithick. El proyecto estaba acabado en mayo de 1805, la
posición de los cilindros era inversa con relación a la caldera, se supone para
no entorpecer las maniobras de carga de carbón, las ruedas tenían ahora una
pestaña, además como las vías estaban cubiertas de placas de fundición fue
necesario para hacer los ensayos tener un pequeño tramo con bordes o salientes.
Un informe relata que era capaz de tirar
de tres vagones de 3,5 Tn de peso cada uno de ellos, carga de carbón
comprendida. En esta vía minera estaba previsto el reemplazado de los carriles
para la utilización industrial de la locomotora, pero jamás tuvo lugar y esta segunda
locomotora como la primera, acabó utilizándose como locomotora estática, en
este caso para mover un ventilador.
Réplica
de la locomotora Wilan. Notar la nueva posición del cilindro
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Después de esto, Richard abandona la
aplicación industrial de la locomotora de vapor y se dedica a ocupaciones que
él cree más lucrativas, la realidad es que no lo fueron, pero que parecen llenar su espíritu libre de
inventor, sin embargo construye al menos una tercera locomotora que presenta en
Londres en un circuito cerrado contra pago de entrada, es decir en una feria.
Esta locomotora se hizo célebre bajo el nombre de “Catch me who can” “Cójame
quien pueda”. A pesar de su destino tenia sobre sus hermanas mayores algunas
modificaciones exitosas, el ataque era directo de la cabeza del pistón al eje
trasero por medio de una biela y las ruedas delanteras constituían un eje
portador. La exhibición se termina con una bancarrota pero sin duda le la el
impulso moral, no económico, necesario
para abordar nuevos proyectos.
Réplica
de la locomotora “Catch me who can”
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En 1814 Trevithick suministra ocho
bombas de vapor a la Administración de Minas de plata de Perú, Los informes
delatan que su éxito incitaron a Richard a emigrar en 1816 a ese país donde le
esperaba un destino pleno de aventuras.
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En general se le ha reprochado su falta
de perseverancia, pero no hay que olvidar que él no se sentía un pionero de la
locomotora de vapor, solo buscaba la aplicación práctica de sus locomotoras. No
encontrando un futuro prometedor en la construcción de locomotoras, se aplica a
buscar actividades con más ricas promesas comerciales.
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Vamos a resumir su legado.
Primera
locomotora de vapor en realizar un transporte de mercancías y personas.
Diseño
de caldera de alta presión
Precalentador
de agua
Mejora
del tiro y por lo tanto la combustión por medio del escape de vapor.
Aprovechamiento
de la temperatura de humos mediante el intercambio por tubos de salida
sumergidos.
Estos
puntos, con las lógicas mejoras formaron parte del cuaderno de diseño de las
locomotoras de vapor hasta su desaparición. Y veinte años antes de la
inauguración de la línea Stockton-Darlington
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Con Richard Trevithick la sustitución de
la tracción animal por otros medios, recibe el pistoletazo de salida, Charles
Brandley propietario de la mina de Middleton cerca de Leeds, que tenia
instalada desde 1758 una vía para llevar a Leeds el carbón extraído y que había
tenido la ocasión de observar la “Catch me who can” comenzó a madurar una idea
que dio lugar al comienzo de otro salto
en la evolución de la locomotora de vapor.
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Como colofón me gustaría transcribir “ad pedem literae”.
Una frase encontrada en
Arcanas.es de Adolfo Castilla.
“Insistimos en
esta cuestión porque la máquina de vapor al igual que otros avances
tecnológicos fue resultado de la labor de hombres prácticos con experiencias,
habilidades e intereses manuales”
Agradecimientos:
A todos los que de
forma oral o escrita han mantenido viva la afición al ferrocarril tanto real
como en miniatura.
Bibliografia.
The pictorial history of steam power. Riemsdijk
& Brown
La locomotora moderna.
Servando Alzatti
Le monde des locomotives
á vapeur Gustavo Reder
Geliebte Damflok. Maedel
Weite Weld der Eisenbahn. Pit
Franckh
Wikipedia
Arcanas.es Adolfo Castilla.
Tratado de explotación
de ferrocarriles. José María García Lomas
Historia de los Trenes
Hamilton
Gran Enciclopedia de la
Practica Mecánica. Desarces
El sistema ferroviario
actual (1912) Varios autores. Editorial
Reimar Hobbing
How steam locomotives really work. Semmens &
Golgfinch
AMLJ
