Industria é invenciones (1885-11-28 00:00:00), página 2

de exactitud que corresponden á las necesidades de las construcciones mecánicas modernas, de modo que debiera llegar á unas series combinadas de datos deducidas con toda seguridad.

Aunque mis trabajos progresaron un poco al estudiar la fricción de los sólidos,—no incluyo aquí ninguno de los resultados obtenidos, dejando los datos precedentes para que puedan compararse los resultados de la fricción de los metales,—y los que luego describiré sobre la fricción del cuero y el hierro.

Antes de conocer los sistemas y resultados del profesor Kimball, había practicado algunos experimentos preliminares sobre la fricción de bloques de madera en los planos inclinados y horizontales, y sobre la fricción de las correas en las poleas, llegando á la conclusión de que, á pequeñas velocidades, el coeficiente de fricción no aumentaba rápidamente con la velocidad. Viendo la importancia que tenía este dato en la cuestión de la fricción de las correas contra las poleas, me determiné á amplificar mis experimentos estudiándolas con detención, con la esperanza de poder demostrar claramente, para algunos casos especiales, la ley del cambio de coeficiente; y de este modo contribuir algo en una cuestión teórica interesante y en las fórmulas usadas por los ingenieros para las correas.

Si se trata de una correa que resbale sobre la superficie de una polea, puede usarse la fórmula general de Morin, la cual da como coeficiente de fricción de resbalamiento

\[
f = \frac{\log_{10} T}{0.00758 \cdot a}
\]

Siendo \( T \) = tensión en el lado tirante de la correa
\( t \) = tensión en el lado flojo de la correa.
\( a \) = área de contacto entre la correa y la polea.
Cuando \( a = 150^{\circ} \) resulta

\[
f = \frac{\log_{10} T}{4.364}
\]

Esta fórmula no debe aplicarse á las poleas que giren á grandes velocidades sin previamente fijar la fuerza centrífuga de la correa; pero en este estudio no están incluidas estas condiciones.

Una descripción minuciosa del aparato que empleé en mis experimentos es innecesaria. Sus partes principales eran las siguientes: Una polea fija en un árbol horizontal, la cual podía mantenerse girando continuamente á cualquier velocidad, comprendida entre cero á treinta vueltas por minuto, siendo su rotación sumamente uniforme. Sobre esta polea se colocaba la correa, cuyo coeficiente de fricción tenía que medirse en uno de sus extremos (generalmente en el flojo), se fijaba una balanza de resorte que podía marcar hasta 120 libras, cuyo extremo opuesto se sujetaba con un anillo fijo en el suelo. Los dos extremos de la correa estaban provistos de ganchos, á los que podían suspenderse pesos.

Para determinar el promedio de resbalamiento de la correa sobre la superficie de la polea, improvisé un cronógrafo eléctrico con un aparato Morse. Este marcaba los segundos por medio de un circuito cerrado por un pétalo de segundos y sobre la misma se marcaba también el número de veces que cuatro contactos eléctricos se cerraban por una aguja fija en el árbol de la polea, la que giraba al mismo tiempo que él. Modificé exactamente la distancia por la cual pasaba el punto más alto de la superficie de la llanta de la polea, cuando la aguja abandona cada uno de los contactos para pasar al próximo. De este modo el cronógrafo marcaba el tiempo durante el cual la polea debajo de la correa recorría cierta distancia dada, deduciéndose de este promedio el resbalamiento por medio de una proporción directa. Todos los promedios de resbalamiento fueron deducidos de los más grandes que podían obtenerse, pasando muchísimo los límites admitidos en la práctica, hasta los más pequeños que no eran afectados por la fricción de reposo. Los promedios usados están representados en las tablas. Todas las mediciones de las series de las correas dadas fueron practicadas con sumo cuidado, á fin de usar siempre, tanto como fuera posible, la misma parte de superficie de correa. Con esta disposición hallé que el aparato era muy sensible, y que los resultados coincidían, mientras las condiciones de la superficie de la correa fueran las mismas.

(Se continuará.)

APLICACION DE LAS FÓRMULAS DE RESISTENCIA de materiales,
fundadas en los experimentos de Wöhler, al cálculo de las construcciones metálicas. (1)

En \( \frac{máx.\ B'}{máx.\ b} \) de la fórmula 2.ª hay que advertir además que debe figurar en las aplicaciones el menor valor absoluto ó numérico en el numerador y el mayor en el denominador.

Para el hierro sustituyendo los valores dados en lugar de las letras de las fórmulas, y adoptando, para quedar dentro de los límites de seguridad, el coeficiente \( \frac{1}{3} \) de la rotura, como hacen los ingenieros alemanes citados, resultan las fórmulas siguientes, que dan, para el hierro, los esfuerzos de seguridad por \( mm.^2 \) que hay que adoptar en cada caso particular, al hacer los cálculos:

Fuerzas en un solo sentido \( b = 7 k \left( 1 + \frac{1}{2} \frac{mín.\ B'}{máx.\ B} \right) \) ... (A)
Fuerzas en sentido contrario \( b' = 7 k \left( 1 - \frac{1}{2} \frac{mín.\ B'}{máx.\ B} \right) \) ... (B)

En las fórmulas anteriores el coeficiente de seguridad es, como se ha dicho, \( \frac{1}{3} \) únicamente siendo así que antes de estas fórmulas acostumbraba tomarse \( \frac{4}{5} \) y á veces hasta \( \frac{4}{10} \) de la carga de rotura. Sin embargo, es de observar que, bajo este punto de vista, tiene algo de errónea una comparación entre los dos procedimientos, ya que estos se hallan fundados en bases completamente distintas: el procedimiento general, ó sea el seguido hasta aquí, con un coeficiente de seguridad \( \frac{1}{3} \), por ejemplo, supone que la rotura se verifica aplicando la carga una vez y partiendo de una carga inicial cero; al paso que el procedimiento de los experimentadores alemanes se fija en la rotura producida por las variaciones de las cargas, repetidas un número suficiente de veces. Partiendo de esta base, los esfuerzos unitarios de seguridad dados por las fórmulas anteriores se hallarán á \( \frac{4}{3} \) únicamente de distancia de la rotura, suponiendo que ésta se produciría al cabo de un número repetido de veces de hacer variar las cargas.

(1) Véase el número 95 de INDUSTRIA E INVENCIENOS.