Máquina de Vapor Watt

James Watt

James Watt foi um matemático e

engenheiro escocês, nasceu em 19 de janeiro de 1736 em Greenock,

Escócia, e morreu Dia 25 de agosto de 1819 em

Heathfield Hall, Inglaterra.

BibliografiaWatt tinha saúde frágil

e, em consequência, sua frequência escolar foi um tanto irregular.

Por isso, Watt absorveu a maior parte de seus conhecimentos na oficina do pai, onde aprendeu marcenaria, ferraria, fabricação de instrumentos e criação

de protótipos.

 Em 1765, Watt fez sua primeira e mais

importante invenção, que foi patenteada em 1769: o condensador

para a máquina a vapor de Thomas Newcomen. Embora não tenha sido o inventor da máquina a vapor, foi Watt quem

produziu os avanços que seriam cruciais a esta

nova tecnologia. 

A máquina de Newcomen era a mais avançada da época, mas Watt observou que a perda de

grandes quantidades de calor era um defeito grave. Watt idealizou então o condensador, dispositivo que seria mantido separado do

cilindro, mas conectado a ele. Para manter a temperatura do condensador baixa, Watt tentou

conseguir o máximo de vácuo.

Nos anos seguintes, consagrou-se ainda mais por uma notável sequência de inventos que

aperfeiçoaram ainda mais a máquina a vapor, tornando-a economicamente viável e deflagrando a revolução industrial. Em 1766, Watt fechou sua oficina na universidade e abriu um escritório de levantamentos topográficos e engenharia civil.

O motor de Watt usava 75% menos carvão que o motor original de Newcomen. Nas

máquinas de Newcomen e de Watt a condensação do vapor é

que mais contribui para a diferença de pressão , sendo

usadas a pressão atmosférica ou a baixa pressão do vapor para

empurrar o pistão respectivamente. Watt escreveu também um artigo para a Royal Society de Londres, em 1783,

sugerindo que a água seria uma combinação de dois gases, ideia

que viria a ser confirmada por Antonie Lavoisier.

A máquina é quase toda em ferro fundido cinzento, porém parafusos, bielas, eixo, hastes de comando e afins são de aço carbono 1020. A caldeira é toda em cobre e soldada a prata. O coletor de fumaça e a chaminé é em latão e

também soldada a prata.

O Motor de Watt possui uma característica que o distingue dos demais, o cilindro motor está na vertical, o êmbolo  do cilindro está conectado a um balancim através de um paralelogramo de Watt , o balancim tem na outra extremidade uma biela que por

sua vez está conectada a um eixo manivela e esta é console com o eixo motor que suporta o volante e a polia motriz. Neste eixo

console está um excêntrico que dá o comando, e através de uma haste, movimenta o conjunto distribuidor do vapor e da

exaustão.

 O Paralelogramo de Watt é um conjunto de hastes montada de tal forma que ao se

movimentar para cima e para baixo, o movimento mantém o paralelo fixo sempre no prumo;

dando um movimento linear ao êmbolo do motor.

Como funciona a máquina a vapor

Essa máquina a vapor não cria energia, ela utiliza o vapor para transformar a energia calorífica liberada pela queima de combustível , em movimento de rotação e movimento alternado de vaivém, a fim de realizar trabalho. Ela possui uma fornalha, na qual se queima carvão, óleo, madeira ou algum outro combustível.  O calor proveniente da queima de combustível leva a água a transformar-se em vapor no interior da caldeira. O vapor expande-se, e ocupa um espaço muitas vezes maior que o ocupado pela água. Essa energia da expansão pode ser aproveitada de duas formas:

Deslocando um êmbolo num movimento de vaivém ; Acionando uma turbina.

 As máquinas a vapor deste tipo possuem êmbolos que deslizam com um movimento de vaivém no

interior de cilindros. . Estas máquinas são geralmente denominadas máquinas de

movimento alternado, por causa do movimento de vaivém, dos seus êmbolos.