Microsoft Word Historia de la Ingeniería de Control doc



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que la presión ejercida entre las piedras del molino fuera proporcional a la velocidad de rotación. Este se 

combinaba con otro ingenio que variaba el ángulo de ataque de las aspas del molino, de forma que se 

controlaba la velocidad del molino. 

    Este ingenio resulta particularmente interesante dado que Mead utiliza como sensor de velocidad un 

péndulo rotativo precursor de los reguladores centrífugos. 

 

 



 

 

 



 

 

 

 

 

   3.- La Revolución Industrial.-  

 

    Los primeros antecedentes históricos de la máquina de vapor se 



remontan a la antigua Grecia. En el siglo II antes de Cristo Heron de 

Alejandría construyo la primera turbina de vapor conocida, la 

conocida como Aelópila de Heron. 

    Éste y otros inventos, como la bomba de aire de Ktesibio, solo 

conocieron aplicaciones lúdicas. En el renacimiento se encontraron 

nuevas aplicaciones técnicas del vapor. Hacia 1660 el 

Marqués de 

Worcester

 diseñó un "motor conducido por agua", la semilla de la 

máquina de vapor. Tiempo después, el francés 

Denis Papin

 diseñaría 

una máquina de vapor donde la presión atmosférica jugaba un papel 

decisivo. 

    En el siglo XVII se empezaron a desarrollar las primeras máquinas 

de vapor. Al calentar agua para producir vapor, este alcanza un 

volumen 2700 veces superior a la misma masa de agua líquida. Esta 

propiedad expansiva del vapor constituye el fundamento de la 

máquina que lleva su nombre, un ingenio que revolucionaría la 

sociedad occidental. 

 

Figura 9. Regulador de Mead 

para Molinos de Viento

Figura 8. Sistema de orientación 

de las aspas de los molinos 

Figura 10. Molino de viento del 

siglo XIX totalmente Automatizado



Figura 11. Aelópila de Heron. 



    Las primeras máquinas de vapor chocaron con la falta de profesionales, de técnicas de construcción y de 

materiales apropiados. Se utilizaban para bombear agua en principescas fuentes y para achicar las inundadas 

minas de carbón inglesas. En 1712 un quincallero llamado 

Thomas Newcomen

 y el ingeniero militar 

Thomas 


Savery

 construyeron la primera máquina de vapor atmosférica de pistón. Utilizaba un pistón de simple efecto: 

una de las caras del émbolo estaba expuesta al exterior, a la presión atmosférica y la otra cara era la pared 

deslizante de un cilindro. En él se introducía vapor que hacía avanzar el émbolo. Al final del recorrido el 

cilindro se enfriaba por medio de un chorro de agua y por lo tanto el vapor condensaba, ocupando un volumen 

2700 veces inferior. El vacío creado, "el poder de la nada" como fue llamado, no contrarrestaba la presión 

atmosférica de la otra cara del émbolo y por ello la pared móvil del cilindro retrocedía. Era este movimiento 

el que permitía elevar agua de una mina por medio de una bomba de pistón. Pero su rendimiento era muy 

pobre, tan solo el 0.5% de la energía del combustible utilizado. 

    La máquina recibió muchas críticas por su elevado consumo de carbón y por el fuerte desgaste de sus 

componentes. Para hacerla funcionar, se decía, eran necesarias dos minas, una de carbón y otra de hierro. A 

pesar de ello, en 1760 había más de 100 máquinas trabajando. 

     El  ingeniero 

James Watt

 introdujo una modificación en la máquina: una cámara aparte, el condensador, 

encargada de enfriar el vapor. También introdujo el cilindro de doble efecto, que aceptaba vapor 

alternativamente a ambos lados del émbolo. El resultado fue que se aumento el rendimiento de la máquina 

hasta el 4%. 

    Watt se asoció con el industrial de Birmingham 

Matthew Boulton

 para fabricar a gran escala y arrendar 

máquinas de vapor [Dickinson 27]. La primera gran máquina de vapor con mecánica rotativa fue instalada por 

Boulton y Watt en 1786 en el Molino de Albion en Londres. La maquinaria del molino fue diseñada y 

construida por el escocés 

Meikle

 que después se dedicaría a instalar reguladores centrífugos en los molinos de 



piedra. Se debe remarcar que la invención de los reguladores centrífugos se le ha atribuido desde siempre a 

Meikle, el cual era el líder en el diseño e implantación de molinos, pero se reconoce que Meikle basó los 

diseños de sus reguladores centrífugos en el ingenio patentado por Mead en 1787. 

    En este contexto, en 1788 Boulton envía una carta a Watt donde le informa que ha visitado las instalaciones 

de Albion y ha observado los molinos en operación con los reguladores centrífugos, describiendo también su 

forma de trabajo. Watt sugiere inmediatamente la posibilidad de aplicar el mismo principio para controlar la 

velocidad de las máquinas de vapor, y es probable que antes de final de año tuviera diseñado su primer 

regulador centrífugo. 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 12. Máquina de 



Vapor con regulador de 

Watt [Standh 89].

Figura 13. Regulador de Watt. 


    Boulton y Watt hicieron lo posible para que el diseño de su 

regulador permaneciera secreto el máximo tiempo posible. 

Cuando la patente de Watt caduca en 1800, su regulador 

centrífugo se había convertido en una parte estándar del 

equipamiento de los ingenios de vapor de la época. 

    Este regulador mecánico por medio de un sistema de palanca 

regulaba la cantidad de vapor suministrada por la caldera a la 

turbina de la máquina de vapor. Este invento resultará ser de 

gran importancia en el desarrollo histórico de la Regulación 

Automática, dado que incorpora el sensor y el actuador en un 

único ingenio, sin disponer de un amplificador de potencia que 

aislará el sensor del actuador. [Auslander 71] 

    No se puede afirmar que estos ejemplos aislados supongan la 

existencia de algún tipo de Ingeniería o Teoría de Control 

Automático, dado que ni siquiera existían las herramientas 

matemáticas necesarias para ello. 

 

    Los primeros reguladores de Watt funcionaron satisfactoriamente debido fundamentalmente al considerable 



rozamiento que presentaban sus mecanismos, haciendo el sistema de por si estable. Sobre 1868 existían unos 

75000 reguladores de Watt operando en Inglaterra. 

    Los reguladores de Watt suministraban una acción de tipo proporcional y el control de velocidad solo era 

exacto con una determinada carga mecánica. Además solamente podían operar en un reducido rango de 

velocidades y necesitaban un continuo y costoso mantenimiento. Se les denominaban moderadores, no 

controladores. 

    En los primeros 70 años del siglo XIX, una vez caducada la patente de Watt, se realizaron grandes 

esfuerzos por mejorar el diseño de los reguladores, muchos de ellos con el objetivo de reducir el offset 

presente en el ingenio de Watt. Ejemplos de estos ingenios son los reguladores (Governors) patentados por 

Willians Siemens

 en 1846 y 1853, que sustituyeron la acción proporcional por acción integral. 

    A lo largo del siglo XIX se siguen desarrollando reguladores de temperatura, como el de Ure (1830), y 

reguladores de velocidad para turbinas de agua diseñados por Woodward en 1870. En este ingenio se usaba el 

regulador centrífugo solo para accionar un embrague que controlaba la transmisión de potencia a la admisión. 

Se aíslan sensor y accionador incorporando en medio un amplificador de Potencia. Por lo tanto los 

servomecanismos adoptan la estructura funcional que se mantiene hasta el presente. Mientras en los 

reguladores de Mead y Watt el control era proporcional, en este ingenio el control pasa a ser integral. 

    Los amplificadores de potencia mecánicos, conocidos en el contexto del control como servomotores, siguen 

desempeñando una función fundamental en los sistemas de control. En la década de los 1860 M.J. Farcot 

diseña un regulador centrifugo de alta sensibilidad cuya señal de salida era suficiente para comandar un 

pequeño cilindro de doble pistón que inyectaba vapor a una de las dos caras del pistón de otro cilindro de 

potencia de diámetro mucho mayor. El factor de amplificación era proporcional a la relación de áreas de los 

cilindros. Farcot en su patente [Farcot 1868] hace una comparación entre su invento, el servomotor y el jinete 

de un caballo: 



 

 

Figura 14. Regulador de Watt. 



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