Ocho cosas que el vapor le enseñó a la era de las máquinas

Un par de bolas con peso sobre brazos articulados gira con la máquina; al acelerar, salen despedidas hacia afuera y levantan un manguito que cierra la válvula del vapor, de modo que la máquina se frena sola sin que nadie la vigile. Adaptado al vapor en 1788, este regulador centrífugo fue uno de los primeros controles automáticos por retroalimentación. El artículo de Maxwell de 1868 que analiza su estabilidad se considera un trabajo fundacional de la teoría del control moderna.

En la primera máquina práctica, de 1712, el vapor, apenas por encima de la presión atmosférica, llenaba el cilindro, y luego un chorro de agua fría lo condensaba en un vacío parcial. Era el aire corriente del exterior, cercano a 15 libras por pulgada cuadrada, el que empujaba el pistón hacia abajo, hacia ese espacio vacío, y hacía el trabajo. El vapor solo creaba el vacío; el músculo era la atmósfera.

En 1679 se construyó un recipiente de cocina sellado para ablandar huesos con vapor a alta presión, elevando el punto de ebullición muy por encima de lo normal. Para que no estallara, su creador le añadió una pequeña palanca con peso sobre un orificio, que se levantaba y dejaba escapar el vapor cuando la presión subía demasiado, y luego volvía a su sitio sola. Aquella palanca con peso fue la primera válvula de seguridad, la antepasada de la que lleva toda caldera desde entonces.

Antes de anunciar los trenes, el silbato de vapor era un dispositivo de supervivencia. Una caldera con poca agua puede sobrecalentarse y estallar, así que se colocó un tubo a la altura del nivel de agua seguro; en cuanto el nivel bajaba de ahí, el vapor subía por el tubo y gritaba a través del silbato para avisar a la tripulación. Esta alarma de bajo nivel de agua en la caldera llegó primero; los ferrocarriles y los barcos de vapor solo adoptaron el sonido en la década de 1830.

Para convencer a los dueños de molinos de cambiar los caballos por máquinas, un ingeniero necesitaba una forma justa de comparar sus máquinas con los animales. Tras observar trabajar a robustos caballos de tiro, fijó un caballo de fuerza en 33,000 libras-pie de trabajo por minuto, es decir, levantar esa cantidad de libras un pie en un minuto. Es cerca de un 50 por ciento más de lo que un caballo real puede sostener todo el día, así que la unidad halaga al animal que le da nombre.

Diseñado en 1839 para forjar hierro demasiado grande para los martillos de mano, el martillo de vapor levantaba un enorme bloque de hierro sobre un pistón y lo dejaba caer bajo el control del vapor. La misma máquina que machacaba piezas forjadas gigantescas podía dosificarse con tal finura que cascaba un huevo dentro de una copa sin romper el cristal. El bloque que caía en las primeras máquinas pesaba unos 2,500 kilogramos y, aun así, se detenía en una fracción de pulgada.

Convertir el movimiento de subida y bajada de un pistón en un eje giratorio suele requerir un cigüeñal, pero un rival tenía esa patente. Así que en 1781 se patentó en su lugar un rodeo: un engranaje fijado a la biela orbita alrededor de un segundo engranaje en el eje motriz, como un planeta girando en torno a un sol. Daba potencia rotatoria sin cigüeñal y, con engranajes del mismo tamaño, el eje giraba dos veces por cada carrera de la máquina.