Motor de agua

El motor hidráulico es un motor de desplazamiento positivo, que a menudo se parece mucho a una máquina de vapor con pistones y válvulas similares, que es impulsado por la presión del agua . El suministro de agua se deriva de una columna de agua natural , la red de agua o un suministro de agua de alta presión especializado como el que alguna vez proporcionó la London Hydraulic Power Company . Las redes de agua en el siglo XIX a menudo funcionaban a presiones de 30 a 40 psi , mientras que las compañías de energía hidráulica suministraban agua a mayor presión, hasta 800 psi.

El término motor hidráulico ( en alemán : Wassermotor ) se aplicaba más comúnmente a pequeñas turbinas de tipo rueda Pelton impulsadas desde un grifo de agua de la red (por ejemplo, Whitney Water Motor ) y se utilizaban principalmente para cargas ligeras, por ejemplo, máquinas de coser.

En el siglo XIX, los términos motor hidráulico y máquina hidráulica a menudo implicaban referencia a cualquier motor impulsado por presión de líquido, incluidos los motores de agua y los motores de agua utilizados en la energía hidroeléctrica , pero hoy en día las menciones a los motores hidráulicos, a menos que se especifique lo contrario, generalmente se refieren más específicamente a aquellos que funcionan con fluido hidráulico en los circuitos hidráulicos cerrados de la maquinaria hidráulica .

Como el agua es prácticamente incompresible, el mecanismo de válvulas de los motores hidráulicos es más complicado que el utilizado en los motores de vapor, y algunos motores hidráulicos incluso tenían un pequeño motor secundario únicamente para impulsar el funcionamiento de sus válvulas. Cerrar una válvula demasiado rápido puede provocar que se produzcan presiones muy altas y que las tuberías exploten (un fenómeno similar al golpe de ariete ). Además de las válvulas diseñadas para cerrarse lentamente, muchos motores hidráulicos utilizaban cámaras de aire para proporcionar cierta absorción de fuerza comprimiendo el aire en ellas.

No está claro cuándo ni dónde se inventaron los motores hidráulicos, pero es posible que se utilizaran por primera vez en las minas de Alemania central; con seguridad, un dispositivo de este tipo fue descrito por Robert Fludd después de haber visitado Alemania alrededor de 1600. ^{[1] [2]}

Durante el siglo XIX, los motores hidráulicos se utilizaron ampliamente en la ciudad de Londres, y funcionaban con agua a alta presión suministrada por la London Hydraulic Power Company a través de su extensa red de tuberías. Incluso cuando comenzaron a utilizarse los motores eléctricos prácticos, los motores hidráulicos siguieron siendo populares durante algunos años, ya que poseían varias ventajas: eran silenciosos, fiables, económicos de utilizar, compactos, seguros y se podía confiar en que funcionaran de manera fiable en condiciones de humedad o anegamiento no aptas para aparatos eléctricos, como las bombas de agua de las minas, donde su capacidad para seguir funcionando incluso cuando estaban completamente sumergidos era una gran ventaja.

Otras aplicaciones incluyeron su uso por parte de las compañías ferroviarias, donde accionaron plataformas giratorias , grúas, polipastos, etc., escenarios giratorios en el Palladium y el Coliseum Theatre de Londres , y alimentaron órganos de tubos .

El diseño más grande posible de un motor hidráulico es el motor de columna de agua de acción directa o máquina de columna de agua ^[3] (en alemán: Wassersäulenmaschine ). Este tipo de dispositivos se han utilizado con fines de bombeo en diferentes áreas mineras desde mediados del siglo XVIII y uno de ellos fue utilizado, por ejemplo, por Georg Friedrich von Reichenbach en 1810 para bombear salmuera desde Berchtesgaden hasta Reichenhall. ^[4]

De manera similar a la función de un ariete hidráulico, el agua que se introduce es transportada por otro medio. Los pistones de diferentes tamaños del motor de columna de agua giran sobre un solo eje; su control se asemeja vagamente al de una máquina de vapor . Los motores de columna de agua se utilizaban para transportar salmuera , bombeándola de un lugar a otro.

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  Motor de columna de agua de Freiberg (1900)
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  Motor de columna de agua de Reichenbach en el Museo Klaushäusl

El motor hidráulico también se utilizó con éxito en las lavadoras , por ejemplo, a partir de 1914 por la empresa Miele . Estas lavadoras, que fueron muy comunes sobre todo en las zonas rurales hasta los años 60, estaban compuestas por una cuba de madera con una cruz giratoria incorporada en la tapa. Esta "manija en forma de estrella" giraba con movimientos regulares de ida y vuelta mediante dos pistones conectados a la red de agua. El efecto de lavado se conseguía mediante el movimiento constante de la ropa en la cuba llena de espuma de jabón ( Lauge ) y/o agua.

La gran cantidad de agua utilizada era menos importante porque a menudo había abundante agua usada disponible y era muy barata. Además, en los hogares rurales ahorrativos el agua utilizada para el movimiento de los vehículos también se utilizaba a menudo para otros fines.

Un requisito previo para el correcto funcionamiento del motor hidráulico era que hubiera suficiente presión en las tuberías. En épocas de alto consumo de agua (antes o después del trabajo), la presión del agua era a menudo insuficiente. En los duros inviernos, en los que las tuberías de agua se congelaban a menudo, el motor hidráulico no podía utilizarse. Por estos motivos, las lavadoras aún contaban con un dispositivo que permitía hacerlas girar mediante la "fuerza muscular".

Con la invención de la lavadora moderna estos lavaderos con motores de agua desaparecieron del mercado.

• Motores de agua de Douglas Self
• El funcionamiento de un motor de columna de agua ( applet de Java ) (en alemán)