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La Energía eléctrica (1902-12-25 00:00:00), página 7

En el caso de ruptura instantánea, la corriente debida á la self-inducción, y que va disminuyendo á partir de I, descargará el condensador, y si en este momento la corriente no es nula, el condensador empezará á cargarse hasta que se anule la corriente, y entonces el condensado tomará una carga igual

\[
q' = C V'
\]

pero si se observa que en este momento se tiene

\[
i = \frac{dq}{dt} = C \cdot \frac{dv}{dt} = 0
\]

a diferencia de potencial \( V' \) será un máximo.

En el momento de la ruptura la energía de la corriente almacenada en R era

\[
\frac{1}{2} L I^2
\]

y ésta se emplea en descargar el condensador, en efecto Joule, y en volver á cargar el condensador. La energía que tiene, pues, el condensador en el momento que entre \( a \) y \( b \) existe la diferencia de potencial máxima \( V' \) es

\[
\frac{1}{2} C V'^2
\]

de modo que se tiene

\[
C V'^2 < L I^2
\]

podemos, pues, escoger el condensador que haga que \( V' \) sea menor que el límite fijado \( e \), y para esto se hará

\[
L I^2 < C e^2
\]

pues con mayor razón se tendrá

\[
V' < e
\]

Se observará que el máximo \( V' \) tiene lugar un tiempo después de la ruptura, lo suficiente para que la distancia entre los dos extremos del circuito roto estén á bastante distancia uno de otro.

SILVERIO GALLEGOS
Capitán de Artillería é Ingeniero electricista de Montefiore.

Los ferrocarriles de un solo carril.(1)

Introducción.

El excelente resultado obtenido en un año de funcionamiento del ferrocarril suspendido de Barmen-Elberfeld, ha llamado la atención de los ingenieros de ferrocarriles sobre este sistema, y en general sobre los ferrocarriles de un solo carril.

Las ventajas de estos sistemas especiales son muchas y muy notables, siendo las principales las siguientes:

a) Los ferrocarriles de un solo carril no necesitan construcciones especiales, como puentes, viaductos, trincheras, etc.; la línea sigue las ondulaciones del terreno y, por consiguiente, el establecimiento viene á costar bastante menos de lo que costaría con cualquier otro sistema de dos carriles.

b) Los radios de curvatura, de tener que adoptarse en los ferrocarriles de un solo carril, pueden tener un valor mucho más pequeño con respecto del de los ferrocarriles ordinarios, y esto favorece en extremo la obtención de las grandes velocidades.

Para el ferrocarril sistema Langen, en el que el vagón motor está suspendido con ruedas

(1) Trabajo publicado por el ingeniero Effren Magrini en la Revista Técnica, de Torino.
La Energía eléctrica (1902-12-25 00:00:00), página 8

colocadas en la parte superior, las grandes velocidades se obtienen más fácilmente y los radios de curvatura pueden ser mucho más pequeños que en ninguna otra línea de dos carriles.

Los ferrocarriles de un solo carril se fundan en el principio que un vagón puede estar en equilibrio sobre un carril, cuando su centro de gravedad esté más bajo que el plano del carril mismo.

Los tipos principales de estos ferrocarriles son dos: con vagones por encima del carril y con vagones por debajo.

Al primero pertenecen los ferrocarriles Lartigue, Behr, Beyer, Lehmann, y al segundo los ferrocarriles suspendidos, tipo Eugenio Langen, Beyer, Cook, Dictrich, Enos y Perlay Hale.

Nosotros dividiremos los ferrocarriles en otras dos clases: ferrocarriles al nivel del suelo y ferrocarriles suspendidos. A la primera clase pertenecen los tipos Lartigue y Bher, á la segunda todos los demás.

Ferrocarriles al nivel del suelo.

Ferrocarriles Lartigue.—Ya á fin del 1821, el ingeniero Palmar había preconizado el empleo de los ferrocarriles de un solo carril, tanto para las mercancías como para los viajeros; pero sólo más tarde tuvo esta idea aplicaciones prácticas.

El que hizo los primeros estudios de un ferrocarril con un solo carril, fué el ingeniero francés Carlos Lartigue, que en 1883 instaló una de estas líneas especiales de más de 100 kilómetros de longitud en Argelia; servía para el transporte de los cereales y era de tracción animal; en el mismo año, uno de los más grandes agricultores de Somme (Francia), E. Bethonard, construyó una línea análoga para el transporte de la remolacha, empleándose también la tracción animal.

El ingeniero Lartigue presentó su tipo de ferrocarril en París, en la Exposición agrícola de Febrero de 1884, y en la Exposición regional de Rouen de 1884.

En la Exposición de Rouen, el Monorail Lartigue era de tracción eléctrica. El carril, del acero laminado, era plano con nervios longitudinales; el soporte tenía la forma de una A, con el carril en el vértice; este soporte tenía una altura de 1,50 metros y una separación de la base de 0,60 metros.

El vagón motor llevaba una máquina secundaria eléctrica, sistema Siemens El tren alcanzaba una velocidad de cinco kilómetros por hora.

Ferrocarril de Westminster (sistema Behr).—En 1886, el ingeniero Behr construyó su primera línea en Westminster. Esta línea de experiencias, compuesta de otras dos que comunicaban entre sí, estaba trazada entre Fire-Brigade Street, Francis Street y Hordick Place.

La primera línea, K H G T H (figura 1.a), de forma circular, era horizontal. Estaba hecha para demostrar que con este sistema de ferrocarriles de un carril podrían tenerse muchas curvas, adoptando grandes velocidades, y en efecto, se tenían curvas con los siguientes radios: 14,93 metros, 21,33 metros y 21,94.

La otra línea, Q S P O V (fig. 1.a), estaba construida para probar que se podían recorrer pendientes muy fuertes, sin necesidad de adoptar la cremallera, como hubiera sido preciso para

Fig. 1.—Ferrocarril de West minster. Planimetría de la línea.
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las líneas de dos carriles. Esta línea tenía las siguientes pendientes: entre Q y B, 1,66; entre B y T, 1,10; entre T y P, tramo horizontal; entre P y V, una bajada de 1,34.

Los trenes que recorrían esta línea estaban formados de una locomotora y dos vagones, uno cerrado para la primera clase y otro abierto (fig. 2.a).

La locomotora era de vapor y en conjunto podía considerarse como dos locomotoras unidas entre sí y en equilibrio sobre el carril.

Los resultados fueron satisfactorios e indujeron al gobierno inglés á conceder la autorización para construir una línea sistema Lartigue-Behr, entre Listowel y Ballybunion, en Irlanda (Condado de Kerry).

Ferrocarril Listowel-Ballybunion (Irlanda).—
Esta línea se aprobó por el Parlamento inglés en Julio de 1887 y fué abierta al servicio en 1.º de Marzo de 1888.

Tenía una longitud de 18 kilómetros; el carril estaba á un metro del suelo sostenido por una trabazón metálica; lo importante de esta línea era que el carril seguía las ondulaciones del terreno y, por consiguiente, no era necesario construir ni puentes, ni viaductos, ni trincheras, etc.

En esta línea, además del carril central, había otros dos, uno á cada lado y á una altura de 20 centímetros próximamente del suelo; de este modo, los carriles son tres, en vez de uno; pero el sistema permanece invariable, por cuanto que las dos últimas ruedas no sirven más que para mantener el equilibrio del tren; las ruedas que recorren los carriles laterales están colocadas en los costados de los vagones y de la locomotora, no soportando casi ningún peso y sirviendo, por consiguiente, de guía; además, las paredes de los vagones se prolongan hasta tocar casi en el suelo, siendo poco menos que imposibles los descarrilamientos.

Las locomotoras son de vapor y como las de la línea de Westminster. Tienen seis ruedas, de las cuales dos solamente son motrices y soportan todo el peso de la locomotora, las otras cuatro sirven de guías.

Los vagones son mucho más largos que las locomotoras y tienen cuatro ruedas sobre una misma fila; estas ruedas se encuentran sobre el eje longitudinal de los carroajes, de modo que estos últimos resultan á caballo sobre el carril central. Cada vagón puede contener 34 viajeros.

Al construir esta línea se encontró un inconveniente: el de los pasos á nivel; hallándose el carril á un metro de altura, debía elevarse un metro el plano de los caminos que atraviesaran la línea férrea. Además, á cada lado del carril central era necesario dejar un cierto espacio libre para el paso de la locomotora y de los carroajes; ha habido, por consiguiente, necesidad de aplicar en los pasos á nivel un sistema especial, representado en la fig. 3.b

Consiste éste en una especie de puente levadizo, que está colocado para el paso de
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La Energía Eléctrica

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

PUBLICACIÓN QUINCENAL ILUSTRADA

SUMARIO
Los ferrocarriles de un solo carril, por Sancho López.—La navegación eléctrica de altura, por Roberto López Barril.—Sobre el cálculo y rotura de ejes motores, por José G. Benítez.—Central telegráfico-telefónica de la red militar de Madrid (continuación), por Eduardo Gallego.—Portaeescobilla «Supra» sistema Gand, por Aurelio Matilla.—Crónica científica: Los ensayos trasatlánticos de Marconi.—Nuevo micrófono Mix etc. Genert.—Información.—Libros y Revistas.—Ofertas y demandas.—Correspondencia particular.

Los ferrocarriles de un solo carril. (1)

(Continuación.)

Ferrocarriles suspendidos.

SISTEMA Eugenio-Langen.—Compónese de un carril sostenido por soportes de hierro unidos entre sí por una trabazón especial: los vehículos están suspendidos de este carril por medio de dos pares de ruedas motrices accionadas eléctricamente (fig. 12).
Este sistema difiere por completo de todos los demás de ferrocarriles suspendidos que hasta ahora se han proyectado.

Fig. 12    Fig. 13    Fig. 14

En líneas generales, estos ferrocarriles pueden dividirse en dos grandes grupos:
a) Sistemas en los que el centro de gravedad de los carruajes es lateral á la línea.
b) Sistemas, en los que el centro de gravedad de los vehículos está debajo de la línea.
A la primera categoría pertenecen los ferrocarriles sistema Cook (fig. 13) y sistema Dietrich (fig. 14); á la segunda categoría, el ferrocarril sistema Eugenio Langen (fig. 12), sistema Enos (fig. 15), sistema Beyer (fig. 16) y sistema Perlay-Hale (fig. 17).

(1) Trabajo publicado en la Revista Técnica de Torino, por el ingeniero Effren Magrini.
La Energía eléctrica (1903-01-25 00:00:00), página 11

El resorte de presión de las escobillas, como tiene su punto de apoyo en la extremidad de la parte fija del portaescobilla, ejerciendo así la totalidad de su acción por consecuencia de su posición normal, permite á la parte móvil del portaescobilla oscilar libremente sobre su soporte.

La presión necesaria para asegurar un buen contacto entre las escobillas y el colector es por esta causa reducida al mínimo y resultará que éste y aquéllas tendrán una duración considerable por el empleo del portaescobilla «Supra».

El método de fijación de la escobilla de carbón por pinzas que la sujetan enérgicamente, tiene por objeto mantener el contacto entre el bloque de carbón y el conductor de una manera constante, y, por consecuencia, utilizar enteramente el poder conductor de la escobilla de carbón, mucho más reducido que el de la escobilla metálica.

El portaescobilla «Supra» está calibrado de tal manera, que la escobilla ocupa, cualquiera que sea su grado de uso, una posición de contacto invariable sobre el colector, por cuya razón,

si es necesario emplear al mismo tiempo escobillas nuevas y usadas, la alineación será regular.

En resumen: reduciéndose el frotamiento de la escobilla sobre el colector no ocasiona el calentamiento de éste ni su desgaste; la perfecta adherencia de las escobillas sobre él suprime ó atenúa en grandes proporciones las chispas producidas por las dinamos mal construidas ó sobrecargadas. El perfecto contacto de la escobilla con el conductor de corriente, obtenido por la pinza portacarbón, da por resultado, además de la supresión del calentamiento anormal del colector, un aumento sensible de rendimiento y una duración mayor de las escobillas y del colector.

Los portaescobillas «Supra» se fabrican de tres tamaños, según que las partes lisas montadas sobre el soporte tengan respectivamente 14,20 y 30 milímetros de longitud; la distancia entre el medio del carbón y el centro de la parte lisas es de 58 milímetros para el modelo pequeño; 82 milímetros para el medio y de 112 milímetros para el grande.

Antes de montar los portaescobillas «Supra» sobre sus soportes es preciso cerciorarse del buen esfado de las partes planas que cierran sobre estos soportes; la misma precaución hay que tomar para el conductor de cobre en contacto con la parte superior de las escobillas de carbón.

Para dar á las escobillas de carbón una forma cóncava, correspondiente al perfil del conductor, se colocará aquélla en su lugar; después apoyándolas fuertemente, se hará pasar entre el colector y las escobillas una tela de esmeril; la parte esmerilada, vuelta al costado de las escobillas, se imprime á esta tela un movimiento de vaivén hasta que las escobillas, suficientemente usadas, hayan tomado la curvatura del colector. Hecho esto, se observará la dinamo, dando á las escobillas una presión moderada, que disminuirá cuando sean pulimentadas por el uso.

Escobillas cobreadas.—El cobreado de las escobillas no debe llegar nunca al contacto con
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el colector; deberá elevarse á 4 ó 5 milímetros sobre la línea de contacto, á medida que se vay usando.

Colector.—Las escobillas de carbón no dan buenos resultados más que sobre colectores aislados de línea.

Antes de aplicar las escobillas de carbón sobre el colector es preciso que éste esté bien centrado. Precisa, además, que, volviéndole con cuidado, vea que está bien pulimentado se coloca un cojinete de madera, apoyando perfectamente la curvatura del colector sobre él; dicho cojinete va guarnecido de una hoja de papel de esmeril muy fino, que se prensará sobre el colector en rotación, añadiendo al final de la operación un poco de aceite para obtener el más perfecto pulimento.

AURELIO MATILLA

CRÓNICA CIENTÍFICA

Los ensayos trasatlánticos de Marconi.—Marconi ha establecido la comunicación telegráfica sin conductores entre el Cabo Bretón, en el Canadá, y Poldhn, en Cornovilles, cambiándose despachos entre el rey de Inglaterra y el gobernador del Canadá.

A bordo del crucero italiano Carlos Alberto, que la marina italiana puso á su disposición, partió Marconi para el Canadá á inaugurar la grandiosa estación del Cabo Bretón. Durante el viaje ha estado en continua comunicación con Inglaterra. Parece que se ha hecho uso de una fuerza aproximadamente de 40 caballos de vapor, producida por un motor de petróleo. La antena del Cabo Bretón está representada en la fig. 1.* Es semejante, pero mucho mayor, á la que hemos empleado en la columna del Congreso en nuestras experiencias Bruselas—Anvers, con repetidor automático en Malines. La antena Marconi del Cabo Bretón está sostenida por cuatro torres de madera de 70 metros de altura; di- unen los vértices de las torres y sostienen 150 cables, que constituyen la antena, afectando la forma de una pirámide invertida. Los 150 cables se reúnen á cierta altura del suelo para empalmarse en los aparatos transmisor y receptor.

La estación de Poldhn, que sirvió á Marconi para sus experiencias trasatlánticas de 12 de Diciembre de 1901 con San Juan de Terranova y con Philadelphia (Febrero de 1902), á 1.555 millas, tiene una energía igual (40 caballos) y una antena múltiple (fig. 2), sostenida por 20 vientos.

Con ocasión del viaje de S. M. Víctor Manuel III á San Petersburgo, Marconi y el teniente Solavi, que le acompañaba, recibieron mensajes inteligibles hasta Kronstadt, ó sea á 1.600 millas. A su regreso á Italia en el Carlos Alberto, Marconi recibió igualmente despachos telegráficos todas las noches hasta Spezia, y todos los días hasta Lisboa.

Fig. 1

Fig. 2
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Entre todos éstos, el mejor es, indudablemente, el de Langen; en los otros sistemas, además del carril principal que soporta el peso del vehículo, existen otros carriles por encima, por debajo ó lateralmente del carroaje.

Pero todos estos carriles tienen inconvenientes en las curvas cuando quieren alcanzarse grandes velocidades, por las razones dichas al tratar del ferrocarril sistema Bchr.

Fig. 15    Fig. 16    Fig. 17

En el tipo Langen estos inconvenientes no existen, puesto que con un solo carril se favorece mucho el alcance de grandes velocidades.

Experiencias de Langen.—La Continental Gesellschaft für Elektrische Unternehmungen, de Nuremberg, que tiene el encargo de poner en práctica el ferrocarril sistema Eugenio Langen, antes de adoptar un tipo definitivo, ha hecho muchas experiencias para determinar la línea y los vehículos.

La primera instalación se hizo en Colonia en 1893. Consistía en una línea de dos carriles, formada por dos semicírculos de 10 metros de radio, sostenidos por dos paredes verticales de 20 metros de longitud (fig. 18). Los vehículos no tenían más que una pequeña oscilación; la velocidad obtenida fué de 12 kilómetros por hora.

Sobre esta misma línea se construyó después otra de un solo carril, obteniendo una velocidad de 25 kilómetros por hora; los vehículos, en el paso de las curvas, alcanzaron una inclinación de 25° sin producir molestias los viajeros. Después de estas experiencias, se estudió la línea Barmen-Elberfeld-Vohwinkel: una construcción idéntica se hizo en Vincennes con motivo de la Exposición universal de París de 1900.

Ferrocarril Barmen-Elberfeld-Vohwinkel.—La aplicación más importante del sistema Langen se ha hecho en la línea que de Barmen va á Vohwinkel (arrabal de Elberfeld).

Entre las dos importantes ciudades prusianas, florecientes en las industrias de tejidos y fabricación de productos químicos, no existía en 1896 más que un pequeño tranvía eléctrico que las unía; se pensó en construir un ferrocarril normal, pero el obstáculo del río Wupper entre estas ciudades era de bastante importancia y no permitía la instalación, decidiéndose entonces la construcción de un ferrocarril suspendido de un solo carril, tipo Langen, por encima del Wupper.

Los trabajos principiaron en 1898 y la línea se inauguró el 1.º de Marzo de 1900; el inven
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tor de este genial sistema, el ingeniero Eugenio Langen, no pudo realizar el sueño de ver aplicado prácticamente su invento, porque murió en 1895.

Línea.—La línea tiene una longitud de 13,3 kilómetros y es de dos carriles: uno para los trenes que van en un sentido, y el otro para los que marchan en sentido contrario; de los 13,30 kilómetros, 10 están sobre el Wupper, y 3,3 kilómetros atraviesan las calles de la ciudad.

El radio máximo adoptado es de 90 metros, excepto una curva próxima á la estación de Vohwinkel, que tiene 30 metros de radio. Las pendientes más fuertes son del 4,5 por 100.

Fig. 19.—Ferrocarril Barmen-Elberfeld.

La línea está representada en las figuras 19 y 20; la figura 21 representa un cambio.

Puede considerarse la estructura general de la línea bajo dos aspectos: los soportes y la traba- bazón que sostiene los carriles.

Los soportes son de dos clases: pilares derechos que pasan por el eje (véase la figura 12) y soportes de arco que se apoyan sobre las dos orillas del Wupper.

Los soportes están separados entre sí por una distancia media de 30 metros; de trayecto en trayecto (200 ó 300 metros), un pilar más importante se destina á resistir los esfuerzos horizontales; á la mitad de distancia entre estos pilares, una unión deja espacio suficiente para permitir la libre dilatación de todo el sistema.

La otra parte de la línea está representada esquemáticamente en la figura 22. Es, en su conjunto, una doble T formada por tres vigas, ab, cd, ef.

La parte ab resiste á los esfuerzos verticales; las partes cd y la ef unidas por un triángulo, soportan los esfuerzos horizontales y los de tracción; los dos carriles están colocados en e y en f,
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y distan entre sí cuatro metros. En las curvas, la parte inferior sigue el trazado exacto, obligando á los puntos e y f á estar á más ó menos distancia del punto b; la parte superior cd no varía.

Las estaciones están sostenidas por trabazones metálicas combinadas con los soportes de la

Fig. 20.—Ferrocarril Barmen-Elberfeld.

línea; son en número de 18 y distan entre sí de 350 metros á 1.000; esto es, una distancia media de 675 metros.

Todas son semejantes entre sí, excepto la de Doppersberg, que está mucho más estudiada.

Tiene una longitud de 25 metros, de modo que pueda contener dos carruajes; la longitud es de 12 á 13 metros.

Las plataformas que dan acceso á los carruajes están externas á la línea; un desvío mayor de los carriles permite además tener una plataforma en el centro; la trabazón ef en estas estaciones alcanza una longitud de siete metros, mientras que la cd permanece invariable.

En las estaciones exteriores, la línea termina con una curva de ocho metros de radio, de modo que permita á los trenes pasar de una á otra línea sin dar la vuelta á los carruajes.

Traducción de SANCHO LÓPEZ LÓPEZ

(Continuará.)

La navegación eléctrica de altura.

EN anteriores artículos hemos tratado en esta Revista, aunque muy á la ligera, lo que es en el día la aplicación de la electricidad á la propulsión de embarcaciones pequeñas y, analizando los distintos cometidos que tienen que llenar esos indispensables medios de transporte, dedujimos de una manera clara y terminante las desventajas de esta clase de propulsión, comparada con las usadas más generalmente, hasta el extremo de que, con los medios con que
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La Energía Eléctrica

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

PUBLICACIÓN QUINCENAL ILUSTRADA

SUMARIO
Compensación del voltaje de los alternadores, alternomotores y dinamos de corriente continua (conclusión), por Mateo García de los Reyes.—Contadores para corriente alterna y trifásica sistema «Ferraris» por C. Ferrero.—Manera de estudiar un anteproyecto de Sociedad Hidro-Electrónica de transporte de energía, por F. V.—Central teleférico-telefónica de la red militar de Madrid (continuación), por Eduardo Gallego.—Crónica científica: Lámpara eléctrica de seguridad, sistema Shamrock.—El sistema «Forest» de telegrafía sin hilos.—Empalmes y cruzamientos eléctricos.—Los conductores huecos y la telegrafía Hertziana.—Propiedades eléctricas del diamante.—Resistencia de aislantes.—Información.—Preguntas y respuestas.—Ofertas y demandas.—Libros y Revistas.—Correspondencia particular.

COMPENSACION DEL VOLTAJE DE LOS ALTERNADORES, ALTERNOMOTORES y dinamos de corriente continua.

(CONCLUSIÓN)

Consideremos ahora al cuadro unido mecánicamente al eje de un alternador que para mayor sencillez en los razonamientos supondremos bipolar. Es claro que, á más de girar sincrónicamente con la fuerza electromotriz inducida, su posición nos podrá representar también la fase de dicha f. e. m., y si además los inductores P-P', están alimentados por la corriente del alterna-

dor, cualquier diferencia de fase entre la f. e. m. indicada y la corriente, equivaldría á una rotación relativa de las piezas polares con respecto á la posición del cuadro, es decir, que la diferencia de fase estará medida angularmente por el ángulo que forma la línea P P'. eje de los electrones con la posición que ocupe el cuadro cuando H sea máximo.

Suponiendo que el cuadro sea normal á P, P', cuando H es máximo, es decir, cuando la f. e. m. del alternador lo sea, lo cual es equivalente á que I, corriente del alternador, esté en fase con E, f. e. m. inducida en él, la que se recoja en el circuito c c' del aparato que venimos describiendo y que su autor llama compensador, será nula, es decir, que estaremos en el punto O de la curva de la (fig. 4.a).

Por otra parte, cuando hay coincidencia de fase entre E e I en un alternador, no hay caída de potencial debida á la reacción de inducido, como también lo demuestra la (fig. 1.a) en el punto