Industria é invenciones (1886-04-17 00:00:00), página 7

DESARROLLO DE LOS FERROCARRILES de poco coste en España, por D. Antonio Sans García, Ingeniero Industrial

CONTINUACIÓN (1)

Asiento de la vía.—Al colocar una vía, sea de la clase que quiera, hay que tener en cuenta tres detalles de suma importancia, que son: la inclinación de los carriles con respecto á la vertical; la holgura en el ancho de la vía y la sobre elevación del carril exterior en las curvas. La importancia de estos detalles, sobre todo la de los dos últimos, depende principalmente de la velocidad de los trenes, de las condiciones del material móvil y del trazado de la línea, por cuya razón nos vemos obligados á decir algo de este asunto, por más que pertenezca al dominio general de los ferrocarriles.

Es universalmente admitida la inclinación \( \frac{4}{20} \) para los carriles, es decir, que el eje de la sección de éstos se incline hacia el interior de la vía de un centímetro por 20 centímetros de altura. El objeto de esta inclinación es resistir más á la acción de las llantas de las ruedas que por ser cónicas empujan oblicuamente á los carriles. Esta conicidad es necesaria, en primer lugar para disminuir, ya que no evitar del todo, el resbalamiento de las ruedas, de las cuales las exteriores se ven obligadas á andar mayor longitud que las interiores, resultando de aquí un resbalamiento hacia adelante en los primeros y hacia atrás en los segundos. La conicidad combinada con la fuerza centrífuga que tiende á que el tren escape por la tangente, y á que las pestañas de las ruedas de la parte exterior se acerquen al carril mientras se separan las interiores del correspondiente á ellas, hace que así como estas ruedan por una circunferencia menor que la media, aquéllas lo hagan por otra mayor que ella.

La práctica ha sancionado ya una conicidad y una inclinación como buenas; teóricamente, la segunda debería ser exactamente igual á la primera, pero no se hace así, sino que se da por lo regular una conicidad de \( \frac{1}{16} \) no siendo más de \( \frac{1}{20} \) la inclinación, según se ha dicho, para sacar todo el partido posible de las ventajas de la primera sin que el carril tome una posición demasiado difícil de sostener con la clavazón de la vía.

Pues bien, sea cual fuere la importancia del ferrocarril, deberán colocarse los raíles en la citada inclinación cajeando al efecto las traviesas con la mayor escrupulosidad, y en curvas de muy pequeño radio, para asegurar la posición del carril, se reforzará la clavazón, sobre todo la del carril exterior, sea con mayor número de planchas de asiento, sea con doble escarpia ó doble tirafondo en la parte interior del carril exterior.

En las rectas, el ancho de la vía es el normal entre carriles y deberá procurarse sea exacto, no tolerando defecto de más de 5 milímetros, ni por defecto ni por exceso. En líneas cuyo material móvil sea pesado, como en la generalidad de los ordinarios, esta amplitud en las rectas, tiende á disminuir por causa de la inclinación del carril, arrastrado por las llantas de las ruedas cuyo peso se descompone en dos fuerzas, una normal á la inclinación de la llanta y otra en el sentido de ésta que forman ángulos que llamaremos \( \delta \) y \( \alpha \) respectivamente, con la vertical cuyos valores para una conicidad de \( \frac{1}{16} \) son, siendo \( P \) el peso que carga en una rueda:

\[
P \cos \delta = 0'579\ P \quad \text{y} \quad P \cos \alpha = 0'9875\ P
\]

y claro está que la segunda componente, ó sea la que tiende á volcar el carril, sería más pequeña si la conicidad fuera igual á la inclinación del carril; pues entonces \( \alpha \) sería un ángulo de 11°49' y su coseno valdría 0,9805.

Esta tendencia á aumentar la inclinación del carril es la que limita la del primer establecimiento.

En los ferrocarriles de vía estrecha y de material más ligero puede aumentarse dicha inclinación y proporcionalmente la conicidad, si el trazado tiene curvas de pequeños radios, con lo cual se disminuirá algo la resistencia que tienen los trenes al paso de los mismos. Así, creemos que bajo este punto de vista no ha de haber inconveniente, en estos casos, en dar una inclinación de \( \frac{1}{12} \) y una conicidad de \( \frac{1}{44} \); si bien no lo aconsejaríamos en la de vía ordinaria para no separarnos en lo posible de las condiciones normales de esta clase de vías, por las razones que hemos expuesto en otras partes.

Entre las pestañas de las ruedas y los carriles debe existir un cierto juego, aun en las rectas, para que las ruedas se deslicen más fácilmente, á pesar de los pequeños defectos de ancho de la vía, y á este propio fin, se redondean las cabezas de los carriles y las citadas pestañas. Dicho juego es próximamente de \( \frac{1}{69} \) del ancho de la vía entre carriles para la recta, de modo que corresponden 24 milímetros para la vía de 1,44; 28 milímetros para la vía normal española y 17 milímetros para la vía de un metro.

El ancho de la vía debe aumentar en las curvas, para que sea mayor el juego, ya que la rigidez del material móvil tiende á ensancharlas, tanto más cuanto más pequeños sean los radios de aquellas. La cantidad necesaria para tener una vía estable depende de la distancia entre las ruedas de ejes paralelos de un mismo vehículo de la movilidad de dichos ejes cuando tienen algún movimiento giratorio, del diámetro de las ruedas y de la anchura de las llantas.

Teóricamente, en las curvas, el aumento de ancho debe permitir igual juego entre el carril y las ruedas que el existente en las rectas. Este juego se determina gráficamente por un dibujo hecho á una escala bastante grande de que permita apreciar todos los detalles; pero hemos de confesar que después que ya damos un juego de \( \frac{1}{50} \) á la vía recta creamos muy poco necesario en la práctica un aumento mayor, como no sea de un par de milímetros en el supuesto de que sea material de ancho normal de no más de tres metros y medio de separación entre los ejes con locomotoras de juego lateral y no habiendo curvas de menos de 300 metros de radio.

Este escaso aumento se obtiene con solo dejar ligeramente holgada la plantilla de colocación de vía, mientras que toda otra regla complica extraordinariamente el asiento y la conservación de la vía.

En las curvas de radio menor, convendrá aumentar el juego, llevándose á 8 mm. para las curvas de 30 m., á 10 para las de 250, y á 12 para las de 200 m.; huyendo de la costumbre que tienen algunos ingenieros de llevar estos números respectivamente á 18, 20 y 22 milímetros, porque á esta excesiva holgura son debidos muchos descarrilamientos.

(Se continuará.)

(1) \( \alpha \) es un ángulo cuya tangente trigonométrica es 0'16 y tiene por lo mismo un valor de 9°5.