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La rivoluzione industriale

Huygens e la macchina a polvere da sparo

Il documento che presentiamo è una lettera di Huygens al fratello, datata 22 settembre 1673, in cui viene illustrato il funzionamento di una “macchina a polvere da sparo”. Si tratta di un modo assai ingegnoso per aggirare l’ostacolo, dovuto a una tecnologia ancora arretrata, che impediva di realizzare cilindri, stantuffi, valvole e tubature sufficientemente precisi e robusti per impiegare direttamente la pressione generata dalla dilatazione termica (per effetto sia del vapore che di una piccola esplosione). La macchina proposta da Huygens non è però, come potrebbe sembrare a prima vista, un’antenata dei nostri motori a scoppio: il movimento del pistone non è infatti ottenuto direttamente sfruttando la pressione generata dall’esplosione di una piccola carica di polvere da sparo, come avviene oggi facendo esplodere nel cilindro di un motore una piccola quantità di benzina mescolata con aria. La polvere da sparo, nella macchina di Huygens, ha l’unico scopo di espellere violentemente l’aria dal cilindro, mentre lo stantuffo rimane bloccato da un apposito fermo (il «riscontro» di cui parla la lettera). Quando l’aria è uscita, apposite e rudimentali valvole le impediscono di rientrare: si genera così un vuoto parziale, e la pressione atmosferica spinge con forza il pistone verso il basso.

n Il difetto fondamentale di questa macchina è l’impossibilità di ottenere un movimento regolare, poiché la dilatazione termica al momento dell’esplosione tende a far incastrare la capsula (che deve essere avvitata al cilindro). Per questo nessuno avrebbe proseguito su questa strada.

 

Nei giorni scorsi ho fatto vedere ai signori dell’Accademia nostra e quindi anche al signor Colbert il disegno di una invenzione, che si è giudicata come assai buona e dalla quale mi aspetterei grandi effetti, se fossi sicuro che essa riesca in grande altrettanto bene come è riuscita in piccolo. Si tratta di una nuova forza mobile da ottenersi per mezzo della polvere da sparo e della pressione dell’aria.

AB è un tubo, ben levigato internamente e di larghezza uniforme. D è uno stantuffo posto in alto nel tubo, che si può muovere dentro di esso, ma che contemporaneamente non può uscire fuori del tubo, poiché ivi è assicurato un riscontro che ne lo impedisce. Sotto al tubo è avvitata una piccola capsula, per la perfetta tenuta della quale si è impiegato del cuoio. Nei punti EE del tubo sono praticate delle aperture e ad esse sono assicurati dei manicotti EF di cuoio bagnato. Nella capsula C si pone, prima di fissarla, un po’ di polvere da sparo con un pezzetto di miccia. Dopo aver acceso questa a una estremità, si fissa la capsula. Il fuoco raggiunge allora la polvere, che infiammandosi riempie il tubo e ne caccia l’aria attraverso le valvole EF, che subito dopo per la pressione dell’aria esterna si chiudono e vengono premute contro le aperture, che sono munite di griglia perché le valvole di pelle non entrino nel tubo. Restando allora il tubo in tal modo vuoto, o quasi vuoto, d’aria, l’aria esterna comprime con grandissima forza lo stantuffo D e lo costringe ad entrare nel tubo, al che esso trascina con sé la corda DK e quindi il peso G, o qualsiasi altra cosa che vi sia attaccata.

 

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