41. Manómetro. -

El manómetro, montado sobre las calderas índica la presión efectiva qne el vapor ejerce sobré cada centímetro cuadrado, es decir, la presión total ó absoluta, disminuida de la presión de la atmosfera. Le constituye un tubo hueco curvado y elástico, deformándose más ó menos bajo la presión que se ejerce en su interior. El extremo movible de este tubo actúa sobre una aguja que se mueve á lo largo de un cuadrante graduado (fig. 68).

El vapor de la caldera no penetra dentro del tubo del manómetro, donde el calor podría falsear las indicaciones, y el tubo de comunicación con la caldera llénase de agua y transmite la presión.

Cuando la caldera está fría, la aguja del manómetro marca 0, y esto quiere decir que la presión al interior de la caldera iguala la presión de la atmósfera al exterior.

En efecto, el aire penetra en la caldera fría, nótableménte si se levanta la  válvula del regulador. Durante el enfriamiento de un recipiente de vapor cerrado, en donde, el aire no puede insinuarse, el vacío se hace por consecuencia de la condensación del vapor; la presión atmosférica exterior amenaza entonces aplastar el recipiente, si este está construido para resistir únicamente á la presión interior del vapor, pero no á una presión exterior.

Siguiendo la prescripción del art. 7 del decreto de 30 de abril de 1880, relativo á los aparatos dé vapor, una marca muy aparente sobre la escala del manómetro indica el límite de donde la presión efectiva no debe pasar.

Los manómetros se desarreglan con el tiempo, y se les verifica montando sobre la caldera un manómetro étalón, patrón ó tipo construido con mucho esmero y siempre en buen estado. El maquinista ve desde luego si la aguja del manómetro marca bien la presión superior límite, en el momento en que las válvulas se levantan, lo cual tiene lugar cuando el manómetro y sopapas están en buen orden. Debe señalarse inmediatamente á reparación todo manómetro cuya aguja dé en tal momento una indicación errónea de un cuarto de kilogramo en más ó en menos.

Puede suceder que la aguja de un manómetro no recaiga exactamente al cero cuando toda presión efectiva cese en la caldera; esto no tiene una gran importancia, si la indicación de la aguja es justa á la presión superior.


42.  Válvulas de seguridad. —

La presión efectiva del vapor en la caldera, en kg. por cm.², no debe nunca traspasar de la cifra inscrita sobre el timbre  (véase 54).

Las válvulas de seguridad están dispuestas de modo qua se levanten desde que la presión traspasa este límite. La válvula reposa sobre un asiento estrecho, contra el cual debe estar ésta bien esmerilada, á fin de no dejar escapar inutilmenle el vapor; se calcula, en kilogramos, la carga que debe soportar, multiplicando el timbre, por el número de centímetros cuadrados contenidos en la superficie de la abertura cerrada por la válvula; este producto dará el valor de la fuerza que tienda á levantar la válvula, cuando el vapor traspasa la tensión límite. Será aquella de 943 kg. para una válvula de 100 mm. de diámetro y un timbre de 12.

Se evita la aplicación de masas pesadas sobre las vbálvulas, recargándolas por el intermedio de una palanca articulada, sobre un soporte fijo. Llámase brazo de palanca las distancias de esta articulación al punto que soporta el peso y á aquel que apoya sobre la válvula. Si el brazo grande es diez veces más largo que el brazo pequeño que apoya sobre la válvula, el peso en suspensión será la décima de la carga, (despreciando el peso de la palanca de que por otro lado se ha de tener cuenta).

Sobre las locomotoras, el pesó funciona mal por cuanto danzaría constantemente en marcha: por esto se reemplaza por resortes en espiral operando al estremo de la palanca (figura 69). Este aparato se designa, con el nombre de balanza.

Prefiérese generalmente la carga directa por resorte á la carga por palanca: el montage de la válvula es un  poco más sencillo, y es menos fácil de modificar su regla que debe ser hecha solamente en el taller. La balanza permite fácilmente disminuir la tensión del resorte, y por consecuencia la carga de la válvula, aflojando la tuerca lenticular que apoya sobre palanca. Este aflojamiento se prescribe frecuentemente durante las paradas prolongadas. Un forro graduado de latón indica, en kg. por cm.², las presiones que elevarán en las diversas tensiones dadas á los resortes.

El funcionamiento de la válvula ordinaria no es enteramente satisfactorio: si está bien arreglada, ésta se levanta en cuanto la presión del vapor llega al valor del timbre, pero no se levanta sino muy poco; cuando el vapor se escapa por la arista abierta, la presión que levanta la válvula disminuye por causa del movimiento rápido del filete del vapor: de ello resulta que la abertura es insuficiente, y la presión puede elevarse en la caldera por encima del timbre.

Hay entonces que aligerar la válvula á mano ó aflojar la tuerca sobre la cual se sujeta el resorte del aparato de palanca.

La válvula Adams (fig. 70), carga directamente por un fuerte resorte en espiral. Una pequeña garganta rodea la parte que reposa sobre el asiento, en cuanto la válvula se aparta, de éste, el vapor acciona sobre esta garganta  y la levanta más; así es que la válvula Adams debita mucho vapor con un diámetro más pequeño que las válvulas ordinarias. Con frecuencia esta válvula deja escapar vapor con exceso y no se cierra hasta que la presión desciende notablemente por bajo del timbre. Desde que el manómetro baja más de medio kilogramo antes del cierre de una válvula Adams, conviene hacerla rectificar en los talleres; esta caída de presión no debe pasar de un cuarto de kilogramo para las válvulas nuevas ó reparadas.

La válvula de disco (fig. 71), desaloja también gran cantidad.

En cuanto el vapor levanta esta válvula, la presión baja en el espacio comprendido entre la válvula y el disco inferior: la presión en la caldera, que se ejerce sin reducción bajo este disco, aumenta el levante. Con una vaporización muy activa la presión no traspasa mucho el timbre aumentado de 0,5, y el cierre se hace sin casi retraso.

El disco suplementario de la válvula Lethuillier-Pinel (fig. 72), es exterior y situado á pequeña distanciade un reborde del asiento; unas aletas guian la válvula y el disco.

Las válvulas de seguridad de una caldera deben estar siempre en excelente estado, bien esmerilada sobre el asiento, y jugar libremente sin que ningún frotamiento lo estorbe: calzar las válvulas ó solamente impedir su funcionamiento es una falta de las más graves, y sin excusa. Con las presiones elevadas actualmente en uso, no se ve lo que puede ganarse con recargar las válvulas; cuando se quiere forzar la máquina, no es el exceso de vaporización sino más bien la falta de presión lo que embaraza. Calzando las válvulas seguiríamos sin motivo una antigua costumbre que data de la época en que las presiones muy débiles, adoptadas para las calderas, debían exagerarse á cualquier precio, si queríamos obtener de las máquinas un esfuerzo suficiente.

Los maquinistas y fogoneros cuidadosos evitan las pérdidas frecuentes del vapor por las válvulas arreglando bien el fuego, alimentando abundantemente la caldera en el momento que la presión se acerca al valor límite y calentando el agua del ténder.

La cantidad de vapor debitada por una válvula de locomotora abierta en grande es en efecto considerable, puesto que ésta debe dar salida á todo el vapor producido: en las esperienciás realizadas con la válvula representada por la fig. 71, con un diámetro de 90 mm., este gasto gasto fué de cerca de 100 kg. por minuto. Para producir este peso de vapor se han de quemar 12 kg. de hulla cuando menos.


43. Envolturas de calderas. —

Las calderas pierden calor al exterior, sobre todo las de las locomotoras, expuestas á violentas corrientes de aire y á la lluvia. Una envoltura aislante reduce esta pérdida. Constitúyela ésta, lo más frecuente, una simple chapa delgada, sujetada á una ligera armadura que toma el nombre de cintillos. El aire encerrado bajo esta envoltura es el que atenúa la radiación del calor, por ser el aire mal conductor del calor. Hace falta que el aire caliente que sirve de aislante no pueda, escaparse, por esto la envoltura no debe dejar ningún espacio.

Se reduce todavía la perdida de calor, intercalando entre la caldera y su envolvente substancias poco conductoras, tales como madera, corcho, fieltro, con riesgo de carbonizarse sobre la caja de fuego, ó escorias fraguadas y amianto que tienen la ventaja de ser incombustibles. Algunas esperiencias, hechas en Rusia, sobre una locomotora de mediana dimensión, han demostrado que la simple envoltura de chapa reduce á mitad la cantidad de calor perdido por una caldera sin envoltura, mientras que con un buen aislante la pérdida no es más que de un tercio. El calor perdido, con la envoltura simple de chapa correspondió, por veinticuatro horas, á la combustión de 150 kg. de hulla, término medio. Estas esperiencias fueron hechas á pequeña velocidad: la pérdida es notablemente mayor á gran velocidad; y desde luego aumenta por la lluvia y con los grandes fríos.


44. Accesorios de las calderas —

El silbato es una campana de bronce que vibra., cuando un filete de vapor choca con su borde; las vibraciones, en número infinito por segundo, tránsmitense por ondulaciones de menor á mayor, como las que produce la piedra en el lago, por los aires. La nota dada por el silbato es tanto más aguda, cuanto el número de vibraciones sea mayor; los silbidos agudos son los más desagradables, sin que su sonido alcance más distancia que los otros. Es lástima que tanto tipo de silbato como existe dejen tanto que desear bajo este aspecto. En América, los silbatos dan una nota grave: por otra parte se sirven de una campana que se hace repicar en las estaciones, al cruzar los pueblos y en las cercanías de los pasos á nivel. Un buen movimiento del silbato da una apertura y un cierre, francos, sin oscilaciones ni sinuosidades acústicas.

Fig. 73. — Registro de lavado montado sobre la parte redonda de la caja de fuego (Oeste).

El grifo de desagüe, que vá en la parte inferior de la caja de fuego, lleva un paso de rosca para atornillar en él las tuercas del tubo de descarga, y la de la manguera cuando por esta vía se llena la caldera.

Es muy útil y cómodo hallar sobre las locomotoras una toma de vapor, con un enlace bien calibrado, que pueda servir para recibir el de un tubo flexible: por esta toma puede derivarse vapor para la limpieza de los tubos de aire caliente, para poner en acción un pulsómetro, ó de un inyector, aprovechado en la elevación de agua, para la, recalefacción de agua en hervidores especiales y aún para poner la suficiente cantidad en la caldera, de otra locomotora (1).

Muchos orificios son necesarios para el  lavado y limpieza de una caldera. Los más pequeños ciérranse por tapones roscados. Para que las varillas de limpieza no maten las aristas o filetes de la rosca, puede emplazarse la abertura en un asiento remachado ó atornillado, llevando un roscado exterior sobre el cual se atornilla una tuerca-tornillo de forma de sombrero (fig. 73).

La figura enseña una rondela de cobre espeso de 2 mm., apretada en la tuerca, y el asiento, que asegura la perfección entre la junta de las dos piezas.

Otras aberturas se cubren con ayuda de tapones autoclavos ó de platos exteriores  (fig. 74); aquí la junta se asegura con un anillo de plomo.


45. Indicadores de nivel de agua. —

Dos aparatos distintos dan á conocer el nivel de agua en la caldera. Es uno el tubo de vidrio, que deja ver el agua, misma, tubo prescrito en Francia por el artículo 11 del decreto de 30 de abril de 1880, instrumento cómodo, para cuyo buen funcionamiento son necesarias varias precauciones, ya que la falsedad de sus indicaciones pueden tener consecuencias inmediatas y graves.

Hace falta en primer término que los tubos qué le dan comunicación con la caldera no se tapen; cuando se lava la caldera ha de aprovecharse para limpiarlos; en marcha, debe abrirse el grifo de purga por lo menos una vez por hora. En defecto de esta comprobación, podemos encontrarnos con el tubo lleno y la caldera vacía.

La junta perfecta entre el tubo y las cajas de bronce, se asegura por medio de unas arandelas de caoutchouc, apretado por una prensa consistente en una sola tuerca  exagonal  ó  extriada (fig. 75).

Algunas veces el caoutchouc penetra por bajo del  vidrio que corre el riesgo de taparse (2) (fig. 76): cosa que se evita aplicando contra la arandela de caoutchouc encima y debajo, una trenza fina de cáñamo, á menos que la estructura del aparato sea tal, que aleje la goma de la extremidad del tubo (fig. 75).

Es muy importante que los machos de los grifos del tubo de nivel se maniobren con la mayor facilidad, á fin de poderlos cerrar inmediatamente si el tubo se rompe. Esta maniobra es sencilla y sin peligro, si la. empuñadura esta montada, a alguna distancia del grifo: en esta forma pueden conjugarse los dos (el de agua y el de vapor) de manera, que se cierren ó abran á un tiempo (fig. 77).

No deben permitirse pérdidas ó fugas a dichos rubinetes. Grifos que pierden, chorrean, ó no se les puede girar con soltura, acusan al personal de la máquina y del depósito, de descuidados. Deben llevarse constantemente sobre la máquina varios tubos de vidrio para reemplazarle en caso de rotura, y cortados á medida.

Fig. 77. — Sistema de cierre simultáneo de los grifos del nivel, del f. c. de P. L. M. (universales). La figura enseña el registro que permite inspeccionar la placa tubular por encima de la bóveda del hogar.

El cierre de algunos niveles, es automático, para tapar los escapes de agua y de vapor en el instante mismo en que se rompe el tubo. Estos aparatos deben ser estudiados y cuidados con el mayor esmero, de otro modo peligran de cerrarse á tontas y á locas, sobre todo en el momento de purgarlos: la. indicación del tubo es entonces falsa. El cierre automático lo producen pequeñas bolas., ó sopapas cónicas del sistema Serveau, (fig. 78).

El segundo aparato de nivel se compone de grifos de prueba escalonados (ordinariamente tres). No debe esperarse nunca á que el tubo de nivel se inutilice para hacerlos servir, haciéndolos funcionar una vez por lo menos al día, de servicio. De este modo se tienen dos aparatos de seguridad de nivel, comprobándolos mutuamente (3). Muchas veces existen dos tubos de nivel.

Fig. 78. — Nivel de agua de cierre automático, sistema Serveau; corte horizontal de la tubería inferior. El botón saliente al exterior, permite abrir la válvula después de puesto el tubo.

Para atenuar los efectos desastrosos de una falta de agua, el cielo del hogar lleva dos tapones fusibles (por otro nombre, salva-vidas), en que el plomo (fig. 79), funde cuando no lo enfría ya más el agua (4). El vapor mata el fuego, y la máquina ya no puede continuar su servicio. Han de construirse estos tapones con mucho celo; no dejarlos enlodar, ya que el plomo puede desprenderse sin que el agua falte (5).

 Fig. 79. -  Tapón fusible.

El límite inferior del nivel de agua, marcado sobre la caldera, en el frontis de la caja de fuego, debe de ser de 10 cm. encima del hogar; el decreto del 30 de abril de 1880, exige un mínimum de 6 cm. Los maquinistas harán perfectamente en aprovechar el día de lavado de la, caldera para verificar por una de las.aberturas de la caja de fuego, si la placa indicadora está bien montada sobre la máquina.


(1) Frecuentemente, cuando ha de operarse así, para poner en disposición de encendido otra máquina en sitio donde no hay fragua por causas diversas, échase mano del aparato del contravapor y alimentando la propia, á la vez que la otra caldera. (N. del T).

(2) No está en este taponamiento el peligro, del que pronto se apercibe un maquinista atento, sino en el de parte superior, que le señalará caldera llena en momento en que correrá tal vez riesgo de quemarla.

Cuando trate este asunto en otro libro que tengo en preparación. «Veinte años de vida ferroviara» (Memorias de un maquinista) en donde trataré detalladamente de accidentes, averías, sus causas y remedios, expondré algunos referentes al delicado asunto de los tubos á nivel, ya que es motivo de tantas desgracias, y pretexto de siniestros. Todos sabemos cuando este vidrio se rompe, y los grifos se ciegan, á donde ha de acudir el maquinista para conocer el nivel del agua, sin quedarse por el camino como un vulgar bulto, tildado de cobarde por los mismos que le echarán á la calle si quema la máquina, y con ella su porvenir. Vale la pena. (N. del T.)

(4) Va muy bien, sobre todo en las regiones donde las aguas son salitrosas, rodar los machos en frío en una solución de goma al 5 % en sebo puro y nafta. (N. del T.).

(5) Aparte de las otras causas que señala acertadamente el autor, no olvidemos, que una falsa aleación al bismuto, que funde á grado más bajo, dá lugar á un accidente, como se han dado casos, provocados por manos criminales. El mal estañado es otra. (N. del T).

(6) Como le ocurrió al que suscribe, hecho que relatará con proligidad en su libro, «20 años de vida ferroviara». (N. del T.)