El Ingeniero y ferretero español y sud-americano (1887-07-02 00:00:00), página 21

NOTAS SOBRE LA TENSION TENSIL DEL HIERRO Y ACERO.

(Continuación de nuestra edición anterior.)

Con el objeto de averiguar si las tensiones alternativas eran tan perjudiciales á los miembros, tales como los vistagos de émbolos, sujetos á tiro y empuje directo, como á los ejes sujetos á dobladuras transversales, se han llevado á efecto una serie de experimentos en muestras delineadas de tal manera que produzcan tensiones y compresiones alternativas directas en pedazos de metal pequeños. Las muestras eran de tres tipos. En la primera, los pedazos de metal probados algunas veces eran de secciones redondas y en otras de secciones planas transversales, atornilladas á un par de barras de muelle; la tensión siendo aplicada por medio de abrir y cerrar las tenazas, así sometiendo el metal á tensiones y compresiones alternativas. En el segundo grupo, las barras de muelle y las muestras se cortaron y ranuraron de un solo pedazo de acero, de esta manera quedando evitada la necesidad de apretar constantemente las tuercas. En el tercer grupo, las piezas eran de una forma dada, y aplicada una tensión de dobladura en el centro de las barras.

Se hicieron otros ensayos, pero los que anteceden son suficientes, para probar que las tensiones alternativas son al menos tan perjudiciales cuando las tensiones son directas como cuando son indirectas.

SERIE No. 3.
ACERO DULCE.

    No. de dobladuras.
    Tension por pulgada cuadrada.
    Factor α.

    Grupo 1.
    28,00837,00049,82058,00065,56870,000294,735
    1:901:841:842:504:902:002:80

    Grupo 2.
    28,00837,00049,82058,00065,56870,000294,735
    1:901:841:842:504:902:002:80

    Grupo 3.
    28,00837,00049,82058,00065,56870,000294,735
    1:901:841:842:504:902:002:80

SERIE No. 4.

No hemos aprovechado de la oportunidad que nos ha facilitado el uso de una planta y maquinaria especial en la construcción del puente Forth, (Estados Unidos), para observar la influencia de las tensiones variables en viguetas de acero remachadas de tamaño completo. Estas observaciones se continúan aun, y no podemos hacer mas que una breve referencia á estas en este artículo. En una ocasión la palanca de fuerza de una prensa de doblar planchas era de sección de vigueta de sección de caja, construida de ocho barras de ángulo de 4 por \( \frac{3}{4} \) pulgadas, dos planchas nervios de 13 por \( \frac{1}{2} \) pulgadas, y dos planchas de 17 por \( \frac{1}{2} \) por \( \frac{3}{4} \) pulgadas. El ojo de luz es de 15 pies 8 pulgadas, y la tensión constante ordinaria en el metal es de 43,000 lbs., y ocasionalmente 57,000 lbs. por pulgada cuadrada. Se han hecho millores de aplicaciones de estas tensiones, y la vigueta ha hecho un asiento permanente de 3 pulgadas, pero hasta aquí de otra manera intacta. También se están haciendo observaciones de la acción de sesenta viguetas de acero seco de caja remachada de 18 pies de luz, construida de dos planchas de canal y dos de placa de 12 por 3 pulgadas; estas viguetas están expuestas á muchos millares de repeticiones de tensiones promediando desde cero hasta toneladas por pulgada cuadrada.

Con respecto al importante asunto de las tensiones constantes propias en el hierro y acero, la experiencia nos conduce á creer que ambos el antiguo reglamento del gobierno dando la limitación de tensión para todas clases de carga, y la formula moderna, basadas principalmente en los ensayos de Wuhler, fallan á superar poder los justos requisitos del ingeniero práctico. Es en muchos casos una gran ventaja y conveniencia economica el tener referencia no meramente á la variación de tensiones, sino también al número probable de aplicables. Por ejemplo, sabemos que la palanca de sección de vigueta de cajas de la prensa de doblar antes dicha durará su tiempo, aunque la tensión constante sea de cerca de dos terceras partes de la fuerza extrema del material; hubiera sido un desperdicio de dinero si esta se hubiera construido cuatro veces tan sólida, y así darle el factor de seguridad de seis, usual y debidamente propio para una estructura semejante como el ferrocarril elevado de Nueva York, donde hay que proveer prácticamente un numero infinito de repeticiones de tensiones. Otra vez, en muchos casos es preferible hacer frente al hecho de una rotura ocasional que el aislant á dar la resistencia necesaria para asegurar una durabilidad absoluta. Así tenemos, que en el caso de muelles de ferrocarriles, una plancha rota es un accidente común y de no importancia, poco de que sorprendernos, pues la tensión constante frecuentemente varía desde 60,000 to 8,000 lbs. por pulgada cuadrada, en acero teniendo en su estado templado una tensión tensil extrema de cerca de 16,000 lbs por pulgada cuadrada. Si fuera tan esencial el protegerse contra la rotura ó fallo de una hoja ó plancha de un muelle como lo es el garantizar la seguridad de un puente de ferrocarril, sería necesario mas que el doble de las planchas de la mayor parte de los muelles.

En todas las obras, temporales ó permanentes, donde las tensiones varían de tensión á compresión, hay que proveer una grande superficie de remache, pues muy pocas repeticiones bastan para aflojar los remaches. Donde el metal estando sujeto solamente á tensiones de compresion de intensidad variable, hasta aquí no se ha podido denunciar ninguna deterioración, y si se tiene presente este hecho al determinar la tensión constante debida en los puentes y pendones de puentes y otras obras semejantes.

Hace veinte años, cuando el mundo dominado por los reglamentos de gobierno, se adoptó una tensión constante de 15,000 lbs. por pulgada cuadrada en muchas de las viguetas de los puertos, aguantando una carga muerta pesada; aunque en esa época el separarse de las 11,200 lbs. por pulgada cuadrada generales se miraba como sospecha. Sin embargo, las investigaciones modernas, han dado hoy un número mucho libre, de manera que las cinco toneladas por pulgada cuadrada inicial de 15,000 lbs por millimetro cuadrado del continente han cesado de considerarse con reverberia supersticiosa. Una máquina ó un puente son puede estar bien proporcionado considerando cuidadosamente las condiciones especiales del caso en el punto de vista de data de ensayo y experiencia pasada. Una cuerda de formule no hace al ingeniero.

Al dar fin á esta memoria necesariamente muy apresurada e imperfecta nos alegraría dar testimonio de la admirable acción de otro muy buen material—el acero dulce. Durante los últimos tres años hemos tenido que tratar con ceros de 24,000 toneladas de esta clase de materia, y someterlo en muchos casos á un tratamiento muy duro. Han sido empleados en la práctica, en las así denominadas "quebraduras misteriosas" con las piezas de rodajas de hierro dulce, empleado para ciertos propósitos temporales, que con el todo de las 24,000 toneladas de acero. Esta experiencia, sin duda será de mucho interés á nuestros hermanos ingenieros quienes son los únicos en breve tiempo grandes consumidores de acero dulce; y el testimonio que tal vez se dé en el futuro sobre la obra de construcción del puente Forth se continuará de noche y día, y no se tome ninguna precaución que no sea igualmente necesaria aunque el material fuera de la mejor clase de hierro Lowmoor, costando doble ó triple el precio de acero.

El Times nos comunica que se acaban de hacer un número de pruebas muy interesantes con máquinas eléctricas tales como las que se emplean en las industrias, con el objeto de determinar bajo qué condiciones estas pueden ser peligrosas. Estas pruebas se han dirigido por Mr. D'A'Arbeloff, quien ha establecido ya el hecho que lo que en verdad es peligroso es hacer uso de estas máquinas es la corriente extra que corre cuando se produce una disrupción. Se ha propuesto interponer una serie de voltímetros que contenga agua acidulada á lo largo del alambre conductor. La nueva disposición que hoy se emplea es desde luego más simple y eficaz. Esta se compone de un tubo de forma de U, construido de un material aislador, y cuya desproporción tiene el momento, se interpone en la corriente principal. Con el objeto de cortar la última solo hace falta abrir un grifo, que está dispuesto de una manija semejante al grifo de tubo de gas. De esta manera la máquina queda desbordada sin que esta pueda dar una chispa de corriente á la mano. También se ha otra disposición, que se compone de un tubo de cristal lleno de mercerizado cargado en un deposito conteniendo el mismo líquido. Este tubo está provisto de un tapón esmerilado, esto no solamente facilita la supresión de la corriente extra, sino que también se interpone á cualquiera resistencia en la corriente. El uso de las máquinas eléctricas está aumentando, y de utilidad práctica saber que las actuales son no peligrosas hasta que se alcanza una corriente de 500 milis. Se también de interés saber que el mecanismo de muerte varía con la intensidad de la electricidad empleada. Por esta razón, con la corriente extra de 500 milis, no ocurre lesión anatómica, y el paciente se puede volver á la vida generalmente por la aplicación de la respiración artificial, siempre que empleen un número de abogados. La descarga de electricidad estática desde las baterías, por el contrario, causa una desorganización de los tisus que hacen infructuosos todos los intentos para restablecer la vida.