Motor de bombeo Leavitt-Riedler

La máquina de bombeo Leavitt-Riedler (1894) es una máquina de vapor histórica ubicada en la antigua estación de bombeo de alta presión de Chestnut Hill , en Boston , Massachusetts . Ha sido declarada monumento histórico de ingeniería mecánica por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos . ^{[ 1 ]} La estación de bombeo fue desmantelada en la década de 1970 y convertida en el Museo Metropolitano de Obras Hidráulicas en 2011.

La máquina extraía vapor de una caldera de carbón y tenía un mecanismo de válvula de bomba que permitía su funcionamiento a alta velocidad con una altura hidráulica de 128 pies (39 m) . 

El motor fue diseñado por el ingeniero Erasmus Darwin Leavitt, Jr. , de Cambridge, Massachusetts , con una válvula de bomba inventada por el profesor Alois Riedler de la Technische Hochschule de Berlín (actualmente Technische Universität Berlin ), Alemania . Fue construido por NF Palmer Jr. & Co. y la Quintard Iron Works, en Nueva York.

En 1894, se instaló como la Bomba N.° 3 de la Estación Superior de Chestnut Hill, posteriormente denominada Boston Water Works. A su velocidad normal de 50 revoluciones por minuto, bombeaba 25 millones de galones de agua en 24 horas. Según Carol Poh Miller, cuando se puso en funcionamiento por primera vez, la bomba atrajo la atención nacional como «la bomba más eficiente del mundo». ^{[ 2 ]}

La máquina fue retirada del servicio en 1928, pero permanece en su ubicación original y está abierta al público como pieza de exhibición en el Museo Metropolitano de Obras Hidráulicas.

El motor en sí tiene un diseño inusual de triple expansión con balancines de tres manivelas, con pistones de 13,7, 24,375 y 39 pulgadas (348,0, 619,1 y 990,6 mm) de diámetro y una carrera de 6 pies (1,8 m) . Cada balancín está conectado tanto a un cigüeñal con un volante de 15 pies (4,6 m) como al émbolo de una bomba de doble efecto.     

Los cilindros de la máquina de vapor de triple expansión, ubicados en el segundo piso, están sostenidos por seis columnas verticales y seis diagonales, lo que permite el movimiento vertical de tres pistones . Las bielas verticales, con una carrera de 1,8 m (6 pies ), impulsan un cigüeñal horizontal conectado a un volante. Cada biela vertical está conectada al extremo posterior de una manivela oscilante, similar a una palanca acodada . Con el punto de pivote de la manivela en la parte frontal, el movimiento vertical de la biela en el extremo posterior genera un movimiento de tracción y empuje hacia adelante y hacia atrás. Tres bielas horizontales conectan el eje horizontal con las bielas. A medida que el eje gira, las bielas se mueven hacia adelante y hacia atrás casi horizontalmente, lo que aumenta la fuerza del movimiento de las bielas. 

En el extremo frontal de las bielas, hay varillas inclinadas a 30 grados conectadas a los émbolos inclinados de la bomba. Estos inusuales émbolos diagonales se crearon, en parte, debido a las limitaciones de la sala de máquinas existente. La configuración de la biela está diseñada para que la carrera de 1,8 m (6 pies ) se reduzca a 1,2 m (4 pies) para las varillas inclinadas. Cada émbolo bombea agua a dos cámaras de bombeo, con un total de seis cámaras para el motor de bombeo. Gracias a la reducción de las carreras y la relación de diámetros, se puede lograr una mayor capacidad de presión. La eficiencia del motor también se debe al diseño de las válvulas de la bomba, obra del profesor Riedler. Las válvulas de la bomba son anillos conectados que se mueven verticalmente para abrirlas y cerrarlas. El mecanismo de las válvulas se controla mediante una varilla diagonal, accionada por una varilla horizontal de 3,7 m (12 pies) de carrera conectada a la biela. Las varillas de las válvulas solo cierran las válvulas en la carrera inversa, dejándolas libres para abrirse automáticamente y así aumentar la velocidad de operación. ^{[ 3 ] [ 4 ]}   

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  Descripción general del motor
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  Máquina de vapor y manómetros en el segundo piso.
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  Un volante y una biela vertical. A la izquierda hay una biela horizontal. Entre las dos bielas se encuentra una manivela.
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  Una varilla inclinada del émbolo de la bomba conectada a la manivela junto a las escaleras rojas
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  Seis cámaras de bombeo. Dos cámaras para cada uno de los tres émbolos de la bomba.
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  Mecanismo de válvula de bomba

• Lista de hitos históricos de la ingeniería mecánica

• Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos - página de referencia
• Registro Histórico de Ingeniería Estadounidense (HAER) n.° MA-24-A, " Boston Water Works, máquina de bombeo Leavitt, 2450 Beacon Street, Boston, condado de Suffolk, MA ", 3 fotos, 5 páginas de datos, 1 página de pie de foto.    
• Miller, Carol Poh (1997). Hitos en la ingeniería mecánica . Purdue University Press . págs. 14–15 . ISBN  978-1-55753-093-6.