Manovra del regolatore e della leva d'inversione

Il moto dei treni consta di una serie di tre fasi e cioè:
1) periodo di avviamento , di moto accelerato;
2) periodo di moto uniforme , a velocità normale;
3) periodo di rallentamento per la fermata.
Nel primo lo sforzo di trazione della locomotive dev'essere superiore alla resistenza del convoglio, tanto più quanto più presto è necessario per le esigenze dell'orario il raggiungere la velocità normale e quanto maggiore è tale velocità.
Nel secondo periodo lo sforzo di trazione è eguale alla resistenza del treno; nel terzo lo sforzo di trazione è nullo.
Oltre a queste oscillazioni periodiche vi sono poi le variazioni della resistenza del treno: la resistenza d'un convoglio varia fra limiti molto estesi a seconda della sua composizione, della sua velocità, del profilo della linea da percorrere, della velocità e della direzione del vento e d'altre cause di minor conto.
Di conseguenza il lavoro che si richiede da una locomotive varia fra limiti estesissimi.
Questo si può ottenere variando:
1) la pressione iniziale ( in caldaia ) del vapore;
2) la grandezza della bocca di presa del vapore dalla caldaia;
3) la grandezza dei passaggi e soprattutto il tempo durante il quale i passaggi sono permessi nei cilindri dalla camera dei distributori alla camera degli stantuffi.
Il primo modo, in via generale, è assolutamente da scartare.
E' fuor di dubbio infatti che nelle motrici a vapore per avere un funzionamento economico occorre impiegare il vapore alla più alta pressione concessa dal timbro della caldaia: inoltre le variazioni di pressione in caldaia non possono ottenersi rapidamente, non possono essere continuamente ripetute, anzi devono essere evitate quanto si può per la buona conservazione delle caldaie.
Le continue oscillazioni nello sforzo delle locomotive si devono quindi ottenere variando l'orifizio di presa del vapore dalla caldaia, cioè manovrando la leva del regolatore, e variando il passaggio del vapore nella camera dello stantuffo, cioè manovrando, la leva di inversione di moto.
Quanto più la leva è vicina allo zero della distribuzione, tanto minore è la frazione di corsa dello stantuffo in cui si dà vapore allo stantuffo stesso, tanto minore in altri termini è il periodo d'ammissione, tanto maggiore è il periodo d'espansione, tanto migliore in ultima analisi la utilizzazione del vapore.
D'altra parte il diminuire l'ampiezza dell'apertura del regolatore può essere sovente utile e qualche volta necessario colle locomotive a vapore saturo dal punto di vista di ridurre la quantità d'acqua trascinata dal vapore, mentre lo strozzare le luci d'ammissione può dare l'effetto contrario.
Inoltre quanto minore è il grado d'ammissione tanto è maggiore il grado di compressione, d'ammissione anticipata e di scarica anticipata e questi periodi passivi crescono tanto rapidamente in molte distribuzioni da rendere illusorio il vantaggio delle piccole ammissioni.
Infine si aumentano i danni derivati dalle trasmissioni di calore fra vapore e cilindro.
In via di massima le variazioni dello sforzo delle locomotive si ottengono manovrando la leva di inversione e tenendo aperto il regolatore; però in corrispondenza ai piccoli gradi d'ammissione si deve stabilire per ogni tipo di locomotive il punto critico, oltre il quale non conviene ridurre la corsa del distributore.
Nel momento in cui si mette in moto il treno, e cioè quando si domanda alla locomotiva il massimo sforzo, si deve aprire moderatamente il regolatore: è indispensabile che le luci d'ammissione siano bene aperte e quindi che la leva di inversione sia in fondo di corsa.
Quando il convoglio comincia a muoversi, si avvicina lentamente la leva allo zero o punto morto della distribuzione e contemporaneamente si apre sempre di più il regolatore: la prima manovra deve essere tanto più in ritardo rispetto alla seconda quanto maggiore è il peso e la velocità del treno da rimorchiare e quanto maggiori sono le difficoltà della via da percorrere.
Una volta raggiunta la velocità normale, lo sforzo della locomotiva, a parità delle altre condizioni, può essere ridotto: allora si avvicina maggiormente la leva al punto morto fino a trovare la posizione di equilibrio fra lo sforzo della locomotiva e la resistenza del treno in corrispondenza delle diverse tratte.
Nel periodo di rallentamento per la fermata è la forza viva del convoglio che ne determina il moto : si chiude il regolatore e si porta subito la leva di inversione in fondo di corsa avanti.
Tale manovra della leva è necessaria perché a regolatore chiuso nel periodo di espansione si ha un lavoro di rarefazione con azione ritardatrice sullo stantuffo e nel periodo di scarica anticipata si ha una aspirazione di gas dalla camera fumo; occorre dunque avere la leva nella posizione che rende minimi i periodi di espansione e di scarica anticipata.
E non solo si utilizza meglio la forza viva del treno e si evitano guasti ai distributori, ma si rende anche più uniforme il consumo di questi facendo percorrere al distributore tutta la sua corsa.
A regolatore chiuso, mentre da una faccia dello stantuffo v'è lavoro di rarefazione, dall'altra v'è 1avoro di eliminazione di vapore: un distributore a cassetto, non essendo tenuto in posto da forti differenze di pressione, permette passaggi di gas dalla camera fumo alla camera di distribuzione e così non si hanno grandi squilibri di pressione, i quali esercitino un'azione ritardatrice sulla locomotiva; ma con distributori a stantuffo i ritorni di gas dalla camera fumo alla camera di distribuzione sono resi impossibili, ed allora vi si rimedia in parte applicando ai cilindri le valvole d'aspirazione che lasciano entrare l'aria esterna riducendo di molto la resistenza degli stantuffi.
Inoltre si applica ai cilindri una valvola detta d'equilibrio che permette di dare e di togliere la comunicazione fra le due parti del cilindro divise dallo stantuffo motore; aprendosi tale valvola la resistenza al moto dello stantuffo col regolatore chiuso è pressoché nulla.
Si noti che questa valvola dà anche un mezzo sicuro per impedire ad una locomotive ferma senza scorta di personale di mettersi in moto per effetto del proprio vapore.