Buonasera Signori,
avrei bisogno di un'informazione che mi logora. Partiamo dal presupposto che sono un "ignorante" riguardo al concetto di locomotiva a vapore, chiedetemi tutto su locomotive elettrice ed elettroniche e vi illuminerò, ma su queste grandi signore so ben poco. Da quando alcune persone mi hanno chiesto di realizzare per loro dei disegni su alcune delle più belle locomotive a vapore italiane mi sono imbattuto nella realizzazione della loro distribuzione. Mi sono domandato come potesse avvenire la distribuzione di trazione sui loro assi. Il principio basilare credo di averlo capito ma la cosa che non mi è chiara è la seguente (esempio sulla Gr 640):

L'asse centrale sarebbe il l'asse motore dove la biella trasmette il moto tramite il cilindrio che si trova sotto la caldaia giusto? Ora per mezzo della biella principale tutti gli assi sono collegati tra ti loro in modo tale da ricevere anch'essi il moto. La mia domanda è:

I due cilindri esterni con i collegamenti del restante parte del leveraggio che funzione hanno? Se già il moto viene trasmesso dall'albero centrale.

Scusatemi se sono davvero sconvolgente...ma piacerebbe sapere di più e non mi vergogno di questa mia limitazione. Ho visto questi video:

http://www.youtube.com/watch?v=r4kN5GKC ... re=related
http://www.youtube.com/watch?v=xTXYTvj0 ... re=related

Farai molta fatica a capire come funziona il motore di una locomotiva a vapore passando dalla 640 o dalla 625, entrambe assai strane in verità. Comunque.....
Tu hai scritto: il cilindro. Una locomotiva non può concettualmente funzionare con un cilindro. Dovranno essere minimo due o più. La biella trasmette il moto all'asse motore: corretto, moltiplicato per i due cilindri che sono tra loro sfasati di 90°. Quindi questo asse avrà al suo interno due alberi a gomito per ricevere la testa di ciascuna biella motrice.
Gli altri due assi sono collegati all'esterno mediante due bielle di accoppiamento (non principale, mi sentito dire).
All'esterno quello che è possibile vedere non sono dei cilindri motori, ma dei distributori, altri componenti del motore a vapore. Ogni cilindro motore è infatti a doppio effetto, ed il vapore deve essere introdotto ad entrambi i lati dello stantuffo, in modo da avere per ogni ciclo di funzionamento due spinte opposte. Ciò che regola questa introduzione del vapore è il distributore, uno per ogni cilindro. Tutte le bielle esterne che vedi servono a coordinare il funzionamento dei distributori alle fasi in cui si trova lo stantuffo nel cilindro. Tutto ciò che attiene il modo in cui vengono azionati i distributori in funzione dell'ammissione del vapore nei cilindri prende il nome di "sistemi di distribuzione": se i distributori sono a cassetto, piano o cilindrico, il sistema di distribuzione in genere sarà con delle bielle, alberi, eccentrici, glifi. Se invece la distribuzione è realizzata con valvole, allora si impiegheranno alberi e camme.
Tutto per stare in poche parole: la locomotiva a vapore E' L'INGEGNERIA MECCANICA, quindi da studiare ce n'è.....

Grazie...infinte. Dovrò rileggerlo più volte e lentamente per capire molto bene. Hai ragione è complesso come discorso a meno che non si sia molto esperto di ingegneria meccanica.

Ci tengo a sapere se hai capito. Se non mi so spiegare, come insegnante è grave. So che i miei studenti non me lo direbbero mai.....(puoi capire come mai ).

Quindi vediamo:

I cilindri esterni (distributori) non fanno altro che distribuire vapore all'interno del cilindro che muove il braccio a gomito?

Esatto, il distributore destro per il cilindro destro, il distributore sinistro per il cilindo sinistro. Le 640 e 625 sono locomotive a semplice espansione e vapore surriscaldato, due cilindri gemelli interni, la distribuzione è Walschaert. Il vapore affluisce ad entrambi i distributori, in continuo. Questi lo madano davanti o dietro allo stantuffo del cilindo che comandano: tutto è tenuto in sincronismo tramite le bielle nel complesso, sia quelle utili per la trazione che quelle della distribuzione, che come vedi all'esterno comandano i distributori appunto. Esistono appositi componenti dei meccanismi di distribuzione, azionati da un comando a vite in cabina del macchinista, che modificando la configurazione del dispositivo consentono di effettuare sequenze di ammissione del vapore nei cilindri per la marcia avanti e quella indietro.
Ora guarda bene i video, lì si capisce bene.

PAVANATI!!! (tirando un gran pugno sullo scrittojo) Il manganello n. 625, presto! Quello ferroviario, coi cilindri di distribuzione esterni - che faran assai male sul cranio villoso di costui!
PIM! PUM! PAM!

M.

Ok perfetto.
Da ferma invece come succede? Se sono i distributori esterni a portare il vapore ai cilindri per lo spunto cosa accade?

Cominciamo con delle precisazioni, allora: il vapore NON affluisce ai distributori di continuo ma solo quando il Macchinista ruota (ma sarebbe più opportuno dire "aziona") il regolatore facendo aprire la "valvola Zara", mentre la variazione dell'introduzione del vapore avviene ruotando la vite di inversione, la quale connessa ad un leveraggio permette di spostare attraverso una finestra ad arco il "corsoio", variando così la posizione (fasatura) del cassetto di distribuzione (che è connesso ad esso con una biella, ed al moto indotto del cilindro mediante la leva di precessione...) in funzione dei gradi di introduzione voluti..

Per l'avviamento (che penso di aver capito sia ciò che ti interessa..) si regola l'introduzione con la vite di inversione, si chiudono le valvole anticompressione (se presenti), si apre la valvola Zara col regolatore, il vapore prelevato dal duomo affluisce nella camera collettrice, viene surriscaldato nei surriscaldatori ed inviato alla distribuzione, da essa infine raggiunge i cilindri fino a che si riesce a muovere gli stantuffi.. seguirà poi la fase di scarico durante la quale il vapore verrà espulso dal motore per lo scappamento..

Spero non ve la siate presa, Maestro Oscuro: scherzavo.
Anzi: ho intercesso presso il Duce affinchè Vi siano risparmiate le manganellate! E' positivo che un giovine come Voi si informi sui dettagli del funzionamento e della condotta del vapore.

Con simpatia,
M.

Mha, niente di diverso da quello che succede durante la marcia. Il macchinista agisce sul regolatore e comanda l'afflusso del vapore dal punto di prelievo dalla caldaia (il duomo) ai distributori. Questi sono fermi, come i cilindri e come le ruote. Quindi sono in una posizione tale che ognuno di essi permetterà al vapore di passare e raggiungere i cilindri nel verso giusto, in modo che questi lavorino in maniera concorde, per la marcia avanti o per quella indietro, a seconda di come è stata predisposta la distribuzione col volantino d'inversione (sempre azionato dal macchinista). A questo punto due spinte generate dal vapore agiranno sugli stantuffi, e tramite le bielle all'asse centrale e lo faranno avviare alla rotazione.
Esiste un caso particolare, ovvero che un cilindro si trovi da fermo al "punto morto". Il punto morto è un punto in cui il vapore ammesso al cilindro va direttamente allo scarico. E' in pratica il fondo corsa del cilindro in ogni estremità: ogni cilindro ha quindi due punti morti. I due cilindri, come dicevo, sono sfasati di 90°. Se un cilindro malauguratamente è fermo al punto morto, l'altro è a metà corsa: solo per pochi attimi la macchina funziona ad un cilindro solo ed avvia lo stesso. Come immagini è rarissimo che accada. Durante la corsa per pochi brevissimi istanti, quando i cilindri sono al punto morto, la macchina funziona ad un cilindro solo, ma le inerzie rendono il tutto impercepibile e trascurabile. Le locomotive a tre o più cilindri non funzionano mai con un cilindro solo e quindi sono più "fluide" ma anche più complesse.

PS: OK Luca, però attento ai principianti se vuoi farti capire. Comunque tutto esatto.

Mi trovo a non essere d'accordo.

Al punto morto il vapore non raggiunge nessun lato dei cilindri. Inoltre la posizione della manovella della ruota rende molto difficile, se non impossibile l'avviamento del motori, per lo meno per quello che riguarda quel cilindro. Se poi ci fossero solo due cilindri sfasati di 180 gradi, ambedue i cilindri sarebbero nel punto morto. Ecco perché nelle macchine a 2 cilindri lo sfasamento è di 90 gradi: se uno dei cilindri è nel punto morto, l'altro è nel punto più favorevole.

Molto interessante...io ero rimasto fermo alle differenze tra semplice e doppia espansione (che tuttoggi mi risulta ancora ostica!!!)
Oggi mi studio bene i 2 video perchè meritano di essere visti e rivisti!!!

Questa è la cosa meno complessa, in una macchia a semplice espansione il vapore si espande in un cilindro (generando la spinta sullo stantuffo) e poi viene espulso dal camino, in una macchina a doppia espansione dopo questo lavoro non va al camino ma a un secondo cilindro (più grande) dove ha ancora la forza di espandersi e spingere il relativo stantuffo, poi viene espulso.
Doppia espansione = il vapore si espande due volte, dopo il cilindro AP (alta pressione) passa nel cilindro BP (bassa pressione) e poi in atmosfera.
I cilindri sono sempre doppi e lavorano in parallelo, quindi locomotiva semplice espansione: due cilindri sfasati di 90°, doppia espansione 4 cilindri, di solito due esterni e due interni.

Un semplice testo di termodinamica permette di capire agevolmente la teoria delle macchine a vapore. Magari in rete si trova.

Ciao, alpiliguri.

Se mi è permesso, consiglierei la lettura di questo testo, che nelle prime 22 pagine tratta le locomotive a vapore (la disposizione dei cilindri in una macchina a vapore a doppia espansione è riportata a pag. 21):
Elementi_di_cultura_ferroviaria
(occhio che è un file pdf da 14MB e richiede tempo per essere scaricato)