Indicador de potència de màquines a vapor

Abstract

Shaeffer & Budenberg va fabricar aquest indicador de la màquina de vapor. Consisteix en un gran pistó de llautó amb un sol solc; un cilindre de llautó ventilat; una molla interna, d'una sola ferida, que es pot canviar; un gran tambor amb una molla espiral i un sol disc; i un llapis de llautó pesat. Acompanyant l'indicador hi ha una caixa de fusta amb tres escates i una vareta de fusta. Un indicador del motor és un instrument per registrar gràficament la pressió versus el desplaçament del pistó a través d'un cicle de carrera del motor. Els enginyers utilitzen el diagrama resultant per comprovar el disseny i el rendiment del motor.Un indicador mecànic consisteix en un sistema de pistó, molla, llapis i enregistrament. La pressió del gas del cilindre desvia el pistó i empeny contra la molla, creant una relació lineal entre la pressió del gas i la desviació del pistó contra la molla. La desviació és gravada pel llapis en un tambor giratori que està connectat al pistó. La majoria dels indicadors incorporen un enllaç mecànic per amplificar el moviment del pistó per augmentar l'escala del registre. Quan la relació de la freqüència de la variació de pressió amb la freqüència natural del sistema és petita, llavors la desviació dinàmica és igual a la desviació estàtica. Per dissenyar un sistema amb una alta freqüència natural, la massa del pistó, la molla, l'estilet i l'enllaç mecànic ha de ser petita, però la rigidesa de la font ha de ser alta. L'indicador està sotmès a altes temperatures i pressions i oscil·lacions ràpides, imposant una limitació a la reducció de la massa. Una molla massa rígida donarà lloc a un petit desplaçament del pistó indicador i un registre massa petit per mesurar-lo amb precisió. La multiplicació del desplaçament introduirà errors mecànics de dinàmica d'anuncis. Els paràmetres del problema per dissenyar una gravadora precisa i sense problemes són tals que no hi ha una solució fàcil o senzilla. L'estudi de la varietat d'indicadors de la col·lecció mostra com diferents inventors van fer diferents compromisos en els seus dissenys