Riel de hierro y máquina de vapor : fabricados en La Pradera

•
)
RIEL DE HIERRO
y
MAUUINA DE VAPOR
FABRICADOS EN LA PRADERA
..
,
BOGOTA
IMPRENTA "ECHEVERRiA."
1889
RIELES DE HIERRO
DE LA PRADERA
.
...
En el mes de Agosto de 1885 se exbibieron en esta ciudad los prime·
ros rieles do hierro fa.bricados en la Ferrería de La Pradera. Estos ncles,
los primeros que se ban fabricado en Colombia y tal vez en la América del
Sur, duraron expuestos á la. vista del público varios meses.
.
En el afio de 1886 se trató ,le que la Compañía del Ferrocan'il de la
Sabana emplease los rieles de La Pradera en la construcción de di<:.~o
Ferrocarril. A instancias de los empresarios de La Pradera, la Compaula
comisionó al in~ljgellte Ingeniero señor don Ruperto Fer~eira para ~x~·
minar estos rieles, someterlos á los experimentos CODvcmcntes y deCl~Ir
si tenían las condiciones requeridas para emplearlos en la construcCIón
del Ferrocarril de la Sabaua. Los empresarios de La Pradera me hicieron
el honor de llombrarme para el mismo objeto.
Para llenar esta comisión nos trasladámos á la Ferrería de La Pradera, el señor Ferreira y yo, el día 9 de Noviembre de 1886. Durante este
día y el siguiente presenciamos la laminaci.ón de varios ri.eles, tomamos
algunos trozos de las diferentes partes para determinar su densidad é
hicimos pesar 13.m20 de rieles cuyo peso fué el de 293 kgs. lo cual da
22 kg•. 2 para cada metro lineal.
El día 11 se hicieron las experiencias siguientes:
1" Se colocó un riel de 5" de longitud sobre dos pequeños caballetes
de hierro, que reposaban sobre una gran cama. del mismo metal, y cuyas
aristas superiores dista.ban entre sí l. m 15. La distancia de]a base del riel
á la cama era de 0."144. Luégo se aplicó sobre el riel en el puuto medio
de la distancia eutre los caballetes uu peso de 5092 kgs durante 5 minn.
tos. La dlstaucia. de la base á la cama se redujo á 0."141, de suerte que la
fiecha que prodUjO la fiexión fué de 0."003, la cual desapareció al quitar
el peso de 5092 kgs.
2." lli mismo riel colocado del mismo modo se le aplicó un peso de
7700 kgs. durante 5 minutos. La fiexión produjo una flecha de 0."008, de.
Jando una deflexión permanente de 0".0025, después de quitar el peso.
3" Se colocó otro riel sobre los mismos caballetes distantes entre sí
0:"90 y se le aplicó en la mitad el mismo peso de 7 700 kgs. La flecha en
".IDeo mmuto. fué de 0."0025, la cual desapareció al quitar el peso' y
4" Colocado un riel sobre los mismos caballetes, distantes e'ntre sí'
G."90, pero reposando sobre dos bases de hierro, se le dejó caer libremente
IObre Ku punto medIO, de.de una altura de 1."86, nn cilindro d9 hierro cuyo
-2peso era el de 300 kgs. El riel no se rompió y el efecto del choque quedó
representado por una detlexión permanente de 0.m015. La distancia de la
base del riel al snelo era de O. m60.
Debo hacer mención aquí ele la inteligencia v el tino con que dispuso
lo necesario para (licllos experimentos el señor W. E. \Yorral, Ingeniero
mecánico, y de la maestría con que .jecntaba y bacÍ¡, ejecutar las difereutes operaciones el selíor Tomás Conadine, ambos empleados entonces
en la Ferrería de La Pradera.
_ El señor Ferreira rlió á la Compañía del Ferrocarril de la Sabana un
mforme que conte1lía no 8010 los exp~l'iIlJf:\lItos menciouados sino sus re·
s~ltauos científicos y la di:sc118ión dt'- t'lIos, cuya. consecuencia era. que los
neles de La Pratlera, tenían las (jOllfliciollt>S requeridas pam, emplearlos
eula CNlstrl1cciólI Ilel Ferrocarril de la. Sallana.
En virtud ele t'ste illforme la UompaiHa contrató unns 80 tonel~l.llas de
riele~, las que le fuerolJ (.',ntrt'gatlas f' 1l lo~ pril1lt'I'08 Jlll'$l'~ dt'l año de 1887
r según el selio\' don Abt'lardo Ramos, IIIg-ellil:'ro empleado eu el Ferrocarril de la Saballa, t'stáll colocados t'l! el kilómetro 14.
Creo que lJily dt:!l'E'cho para, extmfial' ('1 qne la. COlLlpnüía del Ferrocarril de la SaualHt 110 haya publicado el illfol'lIJe dl'l scüor Ferreira, relati\"o
á los rieles de La Pradera, pnesto que se trata. de 11n IH'OtlllctO nacional
que no carece de importancia; .Y crro talll bién que RerÍa c.:on\"eniente el que
dicha Compañía 6 SlIS ing-Plliel'Os informaRen al público sobre el resultarlo
práctico que hu)"uu dado dichos rieles haMa allOl'a, ])11e8 si es bueno, tanto
mejor, ~ si no lo es, deben ¡udienr los rlt"fpctos)" aÚll los medios de corregirlos para que la Ferrería. mf'jore su fabricación.
En el mes do )Iarzo del presente año entregué al seüor General don
Julio Barriga, UIIO de los "'II]1reSal'i08 de La Pradera, UII illforme sobre
los rieles, de que vellgo tratalldo, destinado á que lo \"iese el IugeuiHo
del Ferrocarril del Norte. Este informe que no estaba destinado á la publicidad, fué publicado en El Teleg""",a SID mi anuellcia. Hoy que se ha
establecido en Los Anales de Ingenie)-ía nua polémica. sobre el Ferroca·
rrH de la Sabana, be estimado conveniente publicar los experimentos que
he mencionado y relacionarlos con los puntos sobre que versa dicha polémica.
Para esto lo primero que debo bacer es avaluar dicbos experimentos.
Principiaré por la densidad de los rieles.
Un trozo de la seta de riel pesaba 7.• 8935 en el aire y sumergido en
agua destilada, cU)'a temperatura era de 170, perdió de su peso 1..0601
La uensidad do la seta será: i-Jt-:: =7.446.
Un trozo del cuello pesó en el aire 6.' 2312 Y perdió en el agua á 17°
0.08213.
La densidad del cuello será
t·:-: :-!-=7.587.
Finalmente un trozo del pie pesó en el aire 4.• 9623 Y perdió en el
agua á 170, 0 .• 6577.
La densidad del pie será!-:t:'; =7.545.
Estas densidades corresponden á las constituciones moleculares qne
se observaron en el riel y son las siguientes:
Seta. Ligeramente cristalioa correspondiente á la menor densidad
y á la mayor dureza.
Cuello. Fibrosa que corresponde á la mayor elensidad y :\ la mayor
ductilidad.
Base. Condiciones medias.
Esto demuestra que la laminación se ba efectuado en buenas condiciones y /lue los pasos de los laminadores están bien dispue¡¡tos.
La deDl:lidad del riel queda establecida as!:
-3. . ... - .. . ................ .
. . - - . .. .. ........ - .. - .
" (~uenO "
,. bn~e I! ... - ............................. .
Deo"dad de la .eta á 17° .
"
"
,
" ....... .
.
"
Uaciendo la, ('orreceión correspondiente
riel
-
_.
...
-
..
7.446
7.587
7.545
3) 22.578
7.526
á la temperatura. seria. la
dl'nRidad tí 00, 7.•53.i,
El tid pesa:?j kg:ol. ~ pOI' C<lda metro <le longitud . . El ál'e~ ,le su ,se~·
ción transversal es, ~wgúll so \"(>1':" fuh.'lante, O. m100:.>.!).i. La clen sI(la~l practleadel riel ~er{¡ pnes.1 ,\o=7.,")'2:í igual ú la qlle se halló por medIO de los
trozos del riel.
Pasaré allora ,í dl'!l'L'lIlinar ('i! {¡rea, el Ct':lItl'O de gl'aivNlad y el momen·
to de inercia de la ,seecióll tralls\'cl'sal del riel para poder a\'u,llla.r el esfuerzo a, que (]uetló ¡.;olllctida dicha sección eu los experimentos mencionados.
Las fórmulas cOllocic..l as para. esto son:
A=
f ollda,
AH =
f
on h
para el área A
da, para la distancia del centro de gravedad H; é
I+AH'" = fonh'2da., para el momento de inercia l.
C~au~~ estas integ-rales presentan dificultades se emplean métodos de
aproxlmaclon que den los resultados con las condiciones que requiere la
práctica.
Entre ~o~ difcrcllt(>~ métodos cr(,O que el más apropiado por su senci·
llez y precIsión es (~l que estableció Poncelet para la avaluación de las
áreas.
-4número paJ.' n do parLes iguale!, trácenso por lo! punto! de división rectal!
paralelas A a, B b, C c .... que se llamarán Y, Y, Y, .... Y, , Y, Y que
IJean perpendIculares t, A K.
Unanse los puntos en qne las líneas Y encuentrau á la línea cualquie·
ra ABCD.: .. por medio de cuerdas que vayan de Y. t, Y, de Y á Y, ..
de Y,_, á Y,_, y de Y,_, á Y, Y por todos los puntos correspoD(j¡enLes á
las Y de orden impar Y, YJ'''' Yo-> Y,_, trácense t.'\llgentes que encuen·
tren á las Y de ordeu par, o á sus prolongaciones.
El área quedará dividida en un número de fajas cuyas áreas estarán
comprendidas entre las de los trapecios que se hau formado por las cuer
das y las de los que se han formado por las taugcntes.
Admitieudo que cada faja tenga por área la media aritmética entre
las área~ de los trapecios que la comprenden, que cada faja comprendida
entre las Y de orden par se llame a, a, .... a,_, y que la distancia entre las
Y sea d, se tendr{,:
a,=!(2clY.+d1(Y.+ Y. + Y,+ Y,) )=cl(Y, +F.+ }Y,+F,)
a,=H2dY,+d!(Y, + Y.+ Y, + Y.)) =cl(Y,+F.+ ¡Y,+F,)
......................................................
a,-..=H2dY,-..+cl!(Y,_,+ Y,_, + Y,_,+Y,_,) )=d(Y,_,+IY,_.+ : Y,-..+!Y,_,)
a,_.=!(2dY,_, +d!(Y,..,+ Y,_,+ Y~,+ Y,)) =d(Y,_,+!Y,_,+ :Y,_.+!Y.)
S1Illlando estos valores se obtiene:
l:a=A=d('¡(Y.+ Y.)+i(Y.+ Y._.) + Y. + Y,_,+2(Y,+ .... + Y.-..)
y !umando y restando dentro del paréntesis !(Y,+ Y,_,) resultará
A=d(!(Y.+ Y.)-'¡(Y,+ Y,_,)+2(Y.+ Y,+ .... + Y,-o+ Y,_,) (1)
la cnal es la fórmula que estableció Poncelet para las áreas.
Admitiendo ahora que los centros de gravedad de cada faja estén en
su linea mediana, y que las (listancias de estos á Aa sean h,=d, h,=3d,
.... h._,=(n-1)d, se tiene
3,h, =h,d(Y,+tYo+tY,+1'Y,)=d'(Y,+1'Y,+tY,+1'Y,)
3,h,=h,d(Y,+1'Y,+tY,+tY,)= d'(3Y,+tY,+ yY.+~Y,)
. .. . . . . .. - .... ... - . . . . . . . . . . . . . . . . . .............. .
&._.h._,= b._,d(Y._,+1'Y.-,+tY'-'+1'Y.-,)=
d'(4 Y._,+~Y._, +2(4-'>Y._,+~Y._,)
an_,h._,=h._,d(Y,,_, +tY.-, +tY.-, +1'Y.)=
n-' Yn-I +n-'Y
d2( -r
T
n-3 +"n-lIY
--¡-- n-l +'-'Y)
T
n
'1 haciendo la Buma
;¡;
ah=AH=d' (1(Y,+(n-1)Y,l+!Y,+!. (n-1) Y,.,+2 (Y.+3Y,+ .... +(n-3) Y,.,))
llnalmente, sumando y restando dentro del paréntesis! (u+1) Y, .• se
obtiene:
AH=d'(i(Y.+(1l-1)Y,)+HY.-(n+1) 1•. ,)+2 (Y. +3 Y,+ .... ; (n-3) Y~.+(n-1)Y•. ,) (2)
-5fórmula que da el momento do inorcia con respec~ á la l~~
con8iguiente determina la distancia II del centro e grav
tI:' JI:::,
divi~~~~ (2~r~odet!~'minar el momento de inercia 1 con ~s1?ecto á un eje
la,
paralelo á
quo pase por el centro de gravedad se multIplicarán 108 va·
lores ah, por su h, correspondIente.
n
h '=h d'(Y +~Y HY,+ty,)=d' (!Y.+ Y,+~Y,+tY,)
U'111140
ft,h',= h,d'(3Y,+iY,+Y-Y,+iY,)=d'(3' Y,+i'Y,+4.!Y.+i' Y.)
... . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................. -... -...
a D_Sh' Il-~ = h11_3d'(-0-'rYn-3 +o-'
T Yn-5 +"'4-3)Y0-3 +'-'Y
T
n-I )=
d'('"-31'Y
-r- n-3+,o-3)'Y
-r n-5 +"'-'I'Y
----¡- n-'+~tl'Y .)
Q,-
8.v.-1
h'a-l = hn-l d'('-'Y
- r n-l +'-'Y
T
n-S +'<¡-'IY n-I +'-'Y)T
n d,(,.-Il'Y
-r- n-l +(01"Yn-' +"'-Il'Y
- r D-I +,,-'I'Y)
--¡- SI
Y sumando estos valores será
~t\h'=I+AH'=d'(t(Yo+(n-l )'Y.+ Y, + ~Y,+,n-')'+:"-'~ Y._,+
2«3' + 1)Y,+ ........ +«n-3),+1)Y n_'»
por último agregando y quitando dentro del paréntesis !(Y,+(n+l)'Y•. ,)
será
I+AH'=d'(t(Yo+(n-l )'Y.)-teY,+(n+1 )'Yo-,)+
2(2Y,+(3'+1 )Y,+ .... +( (n-3)'+1)Yo_,+«n-1 ),+l)Yn_,» (3)
la fórmula para hallar el momento de inercia 1 con respecto al eje que
pase por el centro de gravedad, puesto que All' se conoce.
Por supuesto que hay necesidad de efectuar otra operación semeja.nte
con respecto á otra líuca distinta <le Aa y cuya dirección DO le sea paralela, para. deducir 1:, dilitancia. del centro de gra\l'edad á la nueva línea,
pues wu.. sola distancia no determina. la posición de dicho centro. Pero
cuando la sección tieno un eje de simetría. como se verifica en la de 108
rieles, se necesita liolamellte una distancia, por estar el centro de grave-
dad situallo eu algún punto de dicho eje.
Una -rez de<luci<ia. las fórmulas (1), (2), Y (3) se pueden determinar
el área, el centro <1(' gravedad y el momento de inercia de la sección transveofsaJ de los ricle,"'\ de La Pradera.
A\djunhl.lU'eS(\lIto t·~t:~ sección COIl los elementos necesarios para tratarla. 'rod:l.'i laH dimenHiones estú,ll en milímetros.
Trazado el eje de simetría se ha dividido en 40 partes iguales y se han
trazado la-' :l!neas 'Iue he llamado Y de orden impar. Las dimensiones
..tán en la figura. La <Iistallcia entre dos Y consecutivas será d=2 .••32,
p.... la altura del riel CQ la de 92,··8,
-6-
•
-'lPa... aplicar las ftlrmulas (1), (2) Y (3) se forma 1.. tabla siguiente:
Valores de Y.
-
-
FÓRMULA
FÓR)IULA (1)
"
"2'"o
-- -
"
'd
üt~ ...
!
9'
21
23
25
12.2-
~7
17 5
1 42.4
.
49 .3
I
49 . 7
1
49 .6
46.(¡
-37. 'j 37 .7
29
31
33
35
3i 1•
39 I
40 00 .0
-
89 .0
I
&
(,medial..
lmptl'"
~
-" - - - 89.0
~u.o
I
178.0
86~:¡
126~:(
820 .
98~:~
1439.
'""j
2666. .
3422.0
4271.6
5215.6
6254.0
7tl31. ~
I
-1~li . 1640 . 5
I
"
lmpa'"
-89.0
89.0
260.1
244.0
114.8
108 .0
129 .8
153.4
177.0
200.6
224.2
247.8
271.4
1
1 305.0
472.5
1229.6
.
1028. 3
164U.1
•
1736. O
1724 . 2
-1545.7 1470.3
-63373.7
0 .00
I
00 .0
I
I
--
+89.0
-89 .0 89.0
86.7
48.8
16.4
12 .0
11.8
1
11.8
11.8
11.8
11.8
11.8
11.8
11 1
13!
15
17
19
._---
-89.0
- O 89.0 - - - -
FÓRMULA (3)
(2)
lID1t1iiat.. Impares EItremu Inmediatas
Z
1
3
6
7
---
---
12775 . _
35700.~
47426.~
54173.
60809 .6,
63M2.0,
57379.4
- -- - - - - -,1
1 -1456 .7 12326.1 89 ·l63462. 7 369138'°1
1
1
1
Hacientlo las sllbstitllcion.s en las fÓlInlllas (1), (2) Y (3) Y tomando
como unidad el metro se obtieue
A=0.00232 (~
Ii
(.
01
1' '+ 2 X
0.6405)- 0.00295
AH=O.00232' ( " ·~ -' ·~~+2 X 12.3261)- 0.000130848
H=Q~tH#·a =0. 044 3iH 3~
1+.\.H' =0.00232\ 0 JtU _ 6~' Z 7 ... 2 X 369.138)-0.00600902113
AII' =0.UOOI30848 X 0.0J.!36432-0.00000580365
1=0.0000U9021 ¡3~-{). U00005803a57-o.000003~l1'7·48.
-8Si se compara este método con el que siguió el sefior don Manuel Pon·
ce de Le6n, en el número 26 de los Anales, correspondiente
al mes de Sep·
tIembre del año en curso , se ve que para 40 divisiones del eje
simetría
de un riel se evita n todas las operaciones concernientes á 17 de
cuerd
as 6
liueas de división, es decir, 34 multiplicaciones y tres sumas.
Para juzga r de la aproximación que da el método que he seguido se
puede repet ir tomando como eje primitivo la tangente traza da
á la parte
superior de la seta del riel, en vez de la base que tomé en el cómp
an·
terior. El área y el momento de inercia con respecto al eje neutruto
o,
que
pasa por el centro de gravedad, deben salir iguales á las que he obten
y la distancia del centro de grave dad á la parte superior de la seta, ido,
llamaré V, agreg ada á la R, yá obtenida, debe producir la altur a del que
riel,
esto es, 0.·0928.
Para efectuar este cómputo sirven las mismas líneas empleadas en el
anterior, hay solamente que inver tir el orden en que se tomar
on y prepa ·
rar la tabla sigui ente:
Valores de Y.
g
""o...
<!>
""•
o
:zi
FÓRMULA (1)
FÓRMULA (2)
FÓRMULA (3)
•
R,tllm... Inmediatas Imparel
O 00.0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
40 89.0
-37.7 37 .7
46 .6
49 .6
49.7
49.3
42.4
17.5
12.2
11.8
11.8
11.8
11.8
11.8
11.8
11.8
12.0
16.4
48.8
86.7
-89.0 89.0
Ell"mas
lnm~diatas.
1mpare,
-
00.0
+37. 7
3471.0
37.7
139.8
248.0
347.9
443.7
466.4
227.5
183.0
200.6
224 .2
247.8
271.4
295.0
318.6
342.2
372.0
541.2
1708.0
3207.9
-3649.0 3471.0
Ellremas. Inme.alas
--
00.0
-37.7
75.4
466.01
1289.6
2485.0
4042.6
5172.8
2975.0
2757.2
3422.0
4271.6
5215.6
6254.01
7386.8
8614.01
9935.6
11544.0
17876.0
59828.~
135369.0
118779.
-149609.0 135458.0
89.0 -126.7 640.5 3471.0 -3611.3 1329;1.9 135369.0 -14~6,7
Substituyendo y refiriendo al metro resulta
Impare,.
:: j
-9A=O.0023'l (0 P 9-~'l( i1+2X 0.6405)=0.00295
AV =0.00232'(aV J - R 6JH+2 X 13.2939)=0.000142917
V ='H~ atHp-1=0.04844567
I+AV'=0.00232' (Ul ~1.J ~ - tUf -lO 1+2x407.§49)= O.OOOOI0IUl8
A V'=O.OOOH2917 X 0.04844567=0.00000692373
1=0.00001014118 -0.00000692373= 0.00000321745
De manera que se tiene:
Distancia del centro de gra\'e(lad á la base ...... .... ..... 0.04435432
{, la parte superIOr..... 0.04844567
"
"
"
Suma.. . .. . .. .. .. .. . .. .. .. ... 0.09279999
Altura <lel riel. .. . .. .. .. . . . . . .. . . . . .. . . . . . .. . .. .. . .. .. 0.09280000
Difereucia . . . ... . . . . . . . . .. . ... 0.00000001
Momento <le inercia en el primer caso ........... ····. 0.00000321748
"
"
segun(lo caso ............. · 0.00000321745
Diferencia ........• , . . . . . .. 0.00000000003
Olandel cita, en su Introcluction ji la, science iZe l'ingenieur," 1885, pág"
1187, el caso (le un cómputo <le M. Le Rmn, aplicallo á un riel por el mis'
mo método que ha empleado el seilor Ponce, cuyos resultados fueron:
Distancia del ceutro de gravedad á la base..... .. .. . . . . ... om.06080
"
"
"
á la parte superior ....... Om.06415
.
Suma ........................ Om.12495
Altura <lel riel.. . .. .. . . . . .. . . . . .. . . .. . .. . . .. .. . .. . .. . ... om.12500
Diferencia .................... Om.00005
Momento <le inercia en el primer caso ...... . .. ... .... 0.00000753409
"
"
seguu<lo caso ............. . 0.00000753394
Diferencia ................ 0.00000000015
Se ve pues que el método que he emplea(lo es no solamente más sen·
cillo y evita muchas operaciones sino que da resultados más aproximados.
En ninguna de las obras que conozco he yisto aplicado el método de Pon·
celet á la. determinación del centro de gra,ycdad J del mOUlento de inercia,
lo que he extraiiado, tellieudo tautas veutajas sobre los demás métodos
empleados hasta hoy.
Una. vez detcrminados el centro <le gra,vedad y el momento de inercia
de la. sección del riel, procederé á ill't"estigar los esfuerzos por unidad de
sección á que rué sometido el riel eu los experimentos que se hicieron.
Para esto se tiene que siendo
R=el eRfuerzo por unidad de sección
y =1 .. distancia de la fibra más lejana al eje neutro, en este riel=0.04845
I=el momento de inercia con respecto al eje neutro, en este caso
=9.0000032175
V
O.0484~
T=Ü.OOOOOJ217¡¡-= 15 0:;8
1:1.. distancia entre los caballetes
P=I .. car¡:a 6 -peso aplica(lo al centro del riel eutre los apoyos
-1~-
P'=el peso de las dos partes del riel que sobresalen' de 108 oaballetes, r,e
ferido al centro
p=el peso lel riel por metro lineal, en este caso=22,'2 se tiene':
,
R=~j(P-P')I+PI')
I\4
S'
En el primer experimento:
1=1 m ,15
P=5092 k
P'=92'
P-P'=5000'
R=15058(50o..0;~,r!l +~2,2 X 1.3225)=21 701 000'
g
P?r consiguiente el riel se sometió á un esfuerzo equivalente á 21701000
kilogramos por metro cnadrado ó á 21.'1 por cada milímetro c'u'a drado- de
sección.
En el seguudo:
1=1 m.15
P=7700'
P'=92'
P-P'=760S"
R=1505SC608: 1.15 + 22.2X 1.3225 )=32 991000'
g
el riel quedó sometido á un esfuerzo de 32991000 kilogramos por cada me"
tro cuadrado ó á 33' por cada milímetro cuadrado de sec~'Í.ón.
En el tercero:
l=om90
P=7700'
P-P'=7560'
P'=14O'
1~=15058( 75604x 0,9
y el esfnel'zo
+22.~ ;
0.81) =25 647 000'
qne se sometió el riel fne nI Ile 256!7000 kilog-ramos por
metro ctHHl1';;¡llo Ó á ~?).k GJ por calla milímetro cuadrado de seccióa~
FiualLUcute en el cnarto:
{t
1=0,"'90
flltura h =1. m85
peso de la Illaza de hierro P =300'
tlecha perm:mellte f=O. m015
intellsill<1tl de la g'1:a,-edad g=9.773
velochlall de la maza en el ~mOlDellto 11el choque
v= ,/ 2gh ~ '/2X9.77sx1.8.=6 m por segundo aproximadamente
P
300
masa=g= 9.773=30 aproximadamente
Fuerza viva de la maza en el momento del choque,
F' =30 x 6' =1.080 kilográmetros.
Trabajo mecánico empleado en el choque,
Tm =555 kilográmetros.
Para juzgar el valor del esfuerzo sufrido por el riel en este experimento se puede seguir el procedimiento siguiente, aunque es solamente
"proximado pues se pasó en él del límite de elasticidad del hierro:
En el segundo experimento se obtuvo una fleeha permanente igual á
0."0025 Con un peso estático de 7.608' y una distancia entre lbS caballetes
dé 1."15; la l'elación entre el alargamiento y el esfuel'z\l se puede detertninar aproximadameute' pOI' medio de la fól'lllúlil;
-117608Xl.521 _ _ -30000000000
PI'
E= 48rI:;: 48 x 0.0025 x 0.0000032175 -
•
y sustituyendo este valor de E en la misma fórmnla con los valores de
1=0."90 y /=0."015 correspondiente al cuarto experimento se obtiene
_ E48/1
30000000 000 x48 x 0.015 x 0.00000~217~=95 240
p1':;:0.729
de modo que resulta que el riel quedó 8ometi~lo á lu, influenci~ de uoa caro
ga estática equiyalente á un peso de 95240 kllogramos, aproxlmadamente.
Esta. carga. estática produce un esfuerzo representado por
u= 95~40 x 1505~ x 0.90 =322000000
4
esto el::l, 3~!! 000 000 kilogramos por metro cuadrado, Ó 3~!J kilogramos por
milímetro cuadrddo de sección.
DE'! todo lo anterior resulta que la resistencia tle los rieles de La. Pradera Re puede estimar en 30t. por cada. milímet.ro cuadntdo de sección.
En el mismo segundo experimento con la flecha/=0.008 se obtiene
E
7608 x 1.521
9 366000000
. d
t
= 48 x O.OOS' x 0.OOOOO~l217 5 =
aproXIma amen o.
De los \"aI01'(,8 de E se puedt· deducir que el luódu]o de elnsticidad de
estos rieles PS 20 000 000000 para U11(\ ,ección de un metro cuadrado ó 20 000
para una de uu milímetro cua<ll'ado, dentro del límite do elasticidad.
Si se comparan estos ri ele5\ d e La, Pnulf>ra. COII los rit>les que conside·
ran los señores don AlJelanlo Ramos ~- don .M anuel POllee tIe León en el
número 20 de Los Anales se enClH'Jltra ql1e Sll sección <lifiere mClIos <le la
de l~~ ri(>le~ ingleses que de la del riel francés de la Revista gel/eral de 108
cummos de !tierro que estndia el s('iior POllce; la uase de los rieles de La
Pradera es más aucha y su ángulo pnra las eclisas es llwjor pUf'S es cer·
cano...\ ~OO,O mientras que f'1l t'l del señor ronee se aCeft'ft, Ú, 120,° por
couslgUlente ell1e I.J3 Pradrra hace qlle la. presión qne se e-jcl'ce sobre los
pernos de tornillo que aseguran las eclisas á los rieles sea. mucho menor.
Adewlís su sección es mayor y la cantidad
i,
que entra e11 la fór·
mula de la resistencia es menor, pues es
V
48.45
__
1
0.00000~~175 =lu 008
mientras (lue en el que estudia el señor Ponce debe ser
y 1 -
0.04829
_
6°9"
0.OOOOu~g56 _1 "
1.
Probablemente por inalh'ertellcia se hace allí
~.
=15800, tomando
• Vcomo la distancia del centro de gravedad á la base del riel y habiendo
.Ieb,do tomarlo como la .listancia de la fibra mus lojaua ~I centro de
gravedad.
-12En el riel que estudia el señor Ramos ; =
que emplea es
PI= 8Ik e
~ =0.00048454 Y la
fór.
..
8k
No se comprende á primera vista Como P=(2+-r'.) del peso sobre una
rueda motriz~5 625 cuando la locomotora pesa 24000 libras y está apoyada
sobre cuatro ruedas motrices, pues el peso que gravita sobre cada rueda
es el de 6 000 libras, suponiéndolo uniformemente repartido, y en este
caso
•
P=(2+T'.) del peso sobre nna rueda motriz=12 600 y la fórmula será
8x8.5
1= 0.00043454 x 12600 =12" .42=0.32 metros.
Si se considera
P=al peso sobre una rueda motriz =6000 se tendrá
1=
•
8x8 .5
0.00043454 X 6000
=26"=0.66 metros.
Aún Suponiendo las traviesas de O. m20 de anchura las distancias serían: en el primer caso O.m52 y en el segundo 0.0>86, inferiores siempre ár
O. m90 que el seilor Ramos les da á las di"taucias de las traviesas en el Ferrocarril de Cúcuta. Parece, pues, que no está tan desprovista ele fundamento la obser'7ación del sefior Presidente de la. Uompa.ñía. del Ferrocarril de Cúcuta, á. que el señor Ramos se refiore.
Paso ahora. á determinar la separación ele las traviesas que les con~
viene á los rieles de La Pradera.
El señor don Juan N. González Vásquez en el número 24 de los Anales dice que los rieles deben considerarse como apoyados solamente sobre
las traviesas.
El sefior Ramos los considera como empotrados, en el número 26 de
los Anales, y aplica la fórmula que da mayor distancia. para las traviesas.
El sefior POllce, en este último número, los considera como empotrados y emplea la fórmula que menos favorece ú. la distancia entre las traviesas.
Me parece esto último lo má;¡ aceptable. Efect.inmeQte, lIU ~ólido
AA, (fig. 2) colocado sobre dos traviesas toma, b'ljo la influencia de la
carga en su mitad, la forma a B e B a, curva sin puntos de inflexión; las
normales B N se (lirigen hacia arriba del lado de la concavidad y son CODvergentes. Para que los rieles estuviesen en este caso, seria necesario
considerarlos cortados sobre cada traviesa y no continuos como SOD. Es
por tanto inadmisible la bipótesis del sefior González V.
Un sólido AA, empotrado sobre las travjesas tomaría en el mismo
caso la forma El d f' B, con dos curvaturas convexas B/, Bj', (") Y nna
cóncava I dj', Y POi: consiguiente, con dos puntos de inflexión: las normales
BN serían paralelas y tanto la parte superior como la inferior quedarían
sometidas, uua porción, {t un esfuerzo ele compresión, y otra á uno de
tracción.
("*) En la figura las curvas Bj y Bi' no están bien representa.da...
-]3-
Fig.2.
Un rielIU, colocado sobre las tra,iesas, está en el caso de nn sólido
continuo 3.poyauo liobre muchos lmutos, tiende á tomar la forma RbBfef
BbI levantándose en una parte de aquellas; pero la rcsistencia á la tracción de 1013 tramos contiguos y sigltientes no le permite le\'antal'se de las
traviesas y lo ayuda ú. soportar el esfuerzo de la. carga; el tramo don~le
esta obra tiene dos puntos de inflexión, tanto la seta como la base del nel
quedan sometidas en una parte á un esfuerzo de compresión y en ou'a á
uno de tracción, las normales EN se desvían muy poco de sn dirección
primithra y esto p,-lra ser uh'crgentes y dirigIrse en dirección opuesta á. la
que tomarían eu el caso <1el simple apoyo. Hay además el esfuerzo secan·
te que obra sobre las partes del riel que están encima de las traviesas ó
cercanas á ellas. De todo esto resulta que es más natural considerar los
rieles mucho más cercanos al caso de empotramiento que al de simple
apoyo sobre las t",mesas y al calcular la distancia (le éstas emplear la fórmula. :
R
1=
0.15+1:'
prescindiendo (lel peso del riel, en la cual
l=IÍ la distancia entre las aristas de las traviesas.
R=á la resistencia por unidad de sección de la materia (le que está
compuesto el riel. En el caso de los rieles de La Pradera se puede tomar
ton seguridad 6000000 pues su resistencia es de 30 000 000 por metro cuadrado.
V =á la distancia de la fibra más lejana al eje neutro la cual es la
más expuesta.
'
1=.1 momento de inercia de la sección del riel con respecto á su eje
nrutro.
V
.
. f=en los rieles de La Pradera á
1(;
__________________ J.
060.
-14-
,
P=al peso que gravita sobre uno de los tramos del riel, esto es, el
peso sobre una de las ruedas motrices de la locomotora.
Hay que hacer notar que uua carga rodante equivale á su mitad como
car!(a estátlCa y que al considerar toda la carga rodante como estática se
obtiene menor distancia para la separación de las tra\'iesas.
Las locomotoras M.l Ferrocarril de la Sabana pesan de 20 á 21 tone·
ladas, lo cual da para una rueda motriz de las más cargadas 3800 kilogra·
mos, se tendrá pues
6000000
1= 0.15x15 060x3 800 =0.m69
para la distancia entre las aristas de las traviesas, y como éstas tienen ge·
JJeralmente O,m15 resn1tal'ía O,m84: para la distaucia entre sus ejes.
La separacióll de las traviesas en el tramo donde está la unión se
computa g'eueralmellte como 0.6 de la distancia ql1e hay en los tramos in·
termedios; en este caso sería 0.6x 0.84=0.m50, y entonces para el riel de
5 metros se tendrá
< .. . . ............. . . 5m .00 . ... . . .. .. .... ...... > :
0.50
Ó
0.57
0.84
0.84
0.84
0.84
0.57
0.50
•
sean 7 traviesas, que dan 1400 para cada kilómetro.
Aplicando lo anterior a,l riel considerado por el señor Ponce se tiene
6000000
0.15 x 10 297 x 3 800 =0. m65
,
que con los 0.m15 de la traviesa da 0.m80 para los tramos intermedios y
o.m48 para. el de unión. Estas separaciones son muy aproximadament,e
iguales á las que el señor Ponce transcribe de La. Revi.ta. general de los
caminos de hierro para. un riel de 5. m
La separación de las traviesas en el tramo de unión puede hallarse
también por medio de la fórmula
R bh'
1= 0.15 P
en la cual b, y h, representan respectivamente el espesor y la anchnra de
la eclisa. Si se supone b =0."012 Y h=0.m053, será
6
x 0.012 (ú.053') -O m3"
1-- 000000
0.15x3800
-. o
y agregando á 0.m15 de la traviesa da, los 0.m50 qne se habían hallado para
el riel de La Pradera.
La flexión que se puede producir con las separaciones que dejo indio
cadas se puede hallar buscando la flecha que la indica, por medio de la
fórmula
PI'
3800 x 0.5927
"1"9"'
2
x-;O;20~'0"'0'"0::-;o~0;'0
OUO x 0.000 003 2175=0.m00018
/= 192EI
que corresponde á ",",. del tramo. En los puentes se admite hasta .h.
He snpuesto la nnión colocada en falso y liO apoyada sobre nna tra·
viesa como lo indica el señor González V ásquez en el número 27 de 108
•
-15.
dis )osición queda dicha unióo Ó Juntura 80·
.ba/eI, porque en la l'Tllnom ue les iuferior al esfuerzo s~caote á que que·
metida á uo. e,fu~rzo flector q
Además la tradesa sobre que.e apo·
darJa Romet"l,. eu el .~gun d o caso.
lit
1 forma
l'
. , b ria el oficio de un ~'\lllqlle y el paso \ e os renes (e
.
ye "ulll~n ~o las extremidades de los rjeles, formaudo una rebab,a, la
rm poco
p , 1 es acio ue se deja entra dos l'lrles consecutl\~OS,
~~~~ alu!ns~I~~:;:::e~ .inP trOI'::"o las dilataciones que !,I'oduc~ la tempe·
~atur2. y entonces probablemente la expansión de los neles; serta 1~na causa
feCUJld~ en accident~, como 10 i~dica el s~fi.or Ramos, :r aun pudiera, tal·
vez entrarles á los rieles el caprICho de vw)ar.
.
'Dice el se-.üor González Vásqnez que e-Il el Fel'ro~nrr¡J de l.a. Sabana
ha hecho colocnr 1M tr.tyiesas de,modo.qne t'1~ cada. nel el? S~lS metros
queden diez espacio~, con nna !lIsta~C1a med,ltl. de Se8e,l1t~ C,entlllletros de
f'je. á pie de las traviesa8; que SI hutnera. puel"to (los tl.a\ lesas !nellos en.
mula. riHI la. distancia me~1ia. habría siLlo <le setenta :r ClIlCO c~lItllnecros, )
por com~itgl1iellte al bocel' l~ distribncióu desigual, los espacIOs ccntra.les
habrían quedado mucho mas lal'g'ot".
.
,
T... ln!z haya. en e~to uuayl'lldencia exnge~ada, pues l~s rl~les ~l ~un
quedan con~iueratlos como sólulos apoyados lIul'ement,e. ,En este ultIm?
caso se dedllee la. sepal'aciótl cutre las aristas ue uos tl'anesas cousecutl·
vas por medio de la fórmula
R=0,25
~ PI
en la cual emplearé para R el valor 13400000 que indica el se~or Ra~lOs
coo refereocia á Hamilton, y para P el de 3400 que IlldlCa el sellor Ponce,
El ,alor de-!no lo conozco pero creo que se puede adoptar el de
1
16500, pues siendo los rieles del
Ferrocat'r~l
de la Sa baua de
ace~~
con un
peso de 20' por metro lineal,tendrán 0.0020 por área de su ~ecclOn y _su
momento tIe ¡llercia no diferIrá en mucho del quc ba duduclílo el sellor
Ponee para el riel que estudia, Substituyeodo estos valores se tendrá
13400000
1= 0,25)( 16500 x 3 400 O, m95,
Auuque se suponga ;=17000 no se obtieneu menos de 0,m92 que con
los 0,"15 de la tra,iesa dan 1,'07 para la distancia entre los .jes de las
traviesas 1 es, pues, claro que se ha debido deojar cuando más siete espacios
en cada. fIel de seis metros, haciendo una ecouomía de tres tra\riesas por
riel, ó sean 20 000 en cuarenta kilómetros. No está por demás hacer notar
que eo el Ferrocarril de Cúcut" el señor González Vásquez admitió uua
distancia media de setenta y seis centímetros entre los ejes de las tra.
vieM3s.
La separación desigual de las traviesas, aumentando desde la extre.
midad del riel hasta la mitad, no es la disposición más apropiad" cuaudo
se usan las muescas en la. parte media. del riel. La muesca disminuye la
sección resistente del riel, y colocándola entre los tramos más largos se
somete al mayor esfuerzo la parte más débil. Tampoco es nueva esta dis.
posición, ,VeaseOlaudel, Aid. Mémoire, Partie pratiqlle, 18i7, pág, 1,127,
La dIspOSIcIón que coloca las muescas en la parte media del riel y
que el sell.or RAmos llama, bella idel< o"¡{Jioal del mior González Vásqllez
tampoco es noev~. El señor don Maouel H, Peña, en el núm.ro 28 de lo~
"....u., cita wa e;r,¡><lri.men\08 que trae Couche, tomo 3? edición de 1876
•
-16hechos con rieles q He teníau las muescas en la parte meclia. Emilio Level
en su obrita, CJ¡e.nins de Fe/' d''''>té,.ét 10caZ, 1873, dice en la página 275:
"Ponr chaque barre, deux en coche, sout ménagées, de chaque coté,
dans le bord du patin " l' emplacement de la traverse du milieu."
};JI mismo Oonche, tomo 1", eclición de 1867 -1868, transcribe entre las
observaciones del Iug'eniero Nordling, la siguiente, en la página 516:
, "Noua plagons les en coches (contre le déplacement longitudinal) au
mIiieu ou yers le milieu des rails, afin de réduire l' amplitude des oscillations dues á, la dilatatioll qui tendent é,-idelllment Ií, la dislocation des
crampoDs ou tirefollds."
Por todo esto se ve que las muescas en la mitad de los rieles no son
una bella idea Q)"iginal r].el sefío'f González Vásquez, como dice el señor Ra-~
mos, sino u.na. idea,cuando más, -resucitada, bella, según .... pero de ningún modo original.
En el número 27 de los A"ales, dice el señor Gonzá.lez Vásquez:
" Si se observa un tren en movimiento, en línea horizontal y recta,
se verán todas las ruedas girando en el mismo sentido, todas colocadas de
la misma manera sobre los carriles; es, pues, lógico deducir que toda8
obrarán y el carril reaccionará" de. la misma manera, sobre todas, etc. etc."
Aunque tOlla8 las ruedas giran en el mismo sentido y están colocadas
de la misma ma.nera sobre los carriles ó rieles, no todas obran sobre ellos
de la misma. manera. Entro estas ruedas hay unas que son motrices y
otras que. son conductoras, como las de los ,ehículos. Las ruedas motrices
tienden.á hacer recular los rieles y las conductoras á hacerlos a,anzar.
(Fig_ 3,)
EfectivalI\ente sea O (fi"ura 3) una rueda motriz, la máquina obrand sobre la cigüeñ~ A' venc%rá la fricción del eje en la chumacera y la
h a á 'rar SUllóngase 'en el sentido indicado por la saeta A. La circunfeal' glgirará
, en el mismo
,
' se sup~De ll:ll am'11o O,aplicad o á Ia
rencia
seutl' d
o; 81
circunferencia en el punto D, J que pueda gn:ar Id'brdemelnteadalh rede~or de
BU centro C, su circunferenCIa glrará) en VII' t u
o a
ereuCla1 en.
7,1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _...
-17 'W"ntido r.ontral'io, T ('on una ""cloc'idall lineal igu,,-l á. 1:.. de 111, cireunferen·
da ,lela 1"111'(1<1. Hi el radio cl('1 ~1Hi1lo s(> supone. c\'c('('r en la i'ln'pcción Ca:
hast¡\ qtHl Sl'j\ infinito. la. ('il'elltlfpn,-'IH:iadel mi':'¡lno ('recerá, también, hasta.
trall¡;;.forlllar:w ('11 la I't'd;' ltu)i' fini<1:\ H 1, la cltal repl'Psental'á al riel; el
moyimiruto tl(~ rot:u'iOI\ lIt·) anillo Re trunsfol'mar{t pn modmiento de traslariúll. ('u,ya 't'loc'jclad ~H'rú i~l1al Ú la. lineal de la, circunferencia de la rueda, p~rn 1'11 M'utillo ('ont (".Il'IQ. H(" t(,lHll'á una crema.llera de dientes inflnít(,Rimah's~ \'I'}lI't'SI'1I1¡ulos pOI' la ,Hlhernncia, entre la I'n('(la y ('1 riel. La
rri('{~ion lId rit'l ~(Ibre Sil:; apoyos hal'ú disminuÍr su \"('lociclad de trasla.ción, la (~lIal SI' tl'allsfol'llla.r:t l'n moyimiento de tra~la('ión tlel eje 0, en
sentido contrario, ('sto ('~, en ('1 mismo sentido en que gira. la rlleda. Ifina.lmente Cllfl.ucln la, fri('{')lln annle pI movimi\'nto de traRIHción l1el ri<,l, ('11 del
E'jf' t1t'garú.:í ~l1l11;ixiIllO,
. He YO pues (1111' (' 11 el ('<1:-\0 ele mon'l'se f'1 riel, sería, ('11 spntid_o t'ontra·
1'10 al <le tl'a~J:l{'I()1I dI' las l'U('{la~ , 111('0'0 la!) n(fr1(tf~ motriccR 1Írlldrll ri 1¡((Cit'
ypcu[ar los 'rirl('x.
t'l
Snponi~'lldo (1Il(' la V('lo('ütad lineal de la circnnferencia de la rueda
~ea 10, por t:ielll}ltn, SI' t('lHlrú
\'eJo¡'idad liHe,,1
dI' la circunferl'nf'ia
Velocidad de
traslaci6n del riel
10
-LO
LO
9
8
LO
10
10
10
10
10
10
10
10
-,
6
5
4
3
2
1
O
(Fil:. 4.)
Velocidad de
tra!':ln(' i6n del eje
()
J
2
:1
4
1)
6
7
8
9
10
<le modo que en todos los ca~os la di leren do, de las do. nloci ,lade
trasla ción es igual {. la velocida,] lineal de ¡,. circunferencia, de la . de
rueda .
~hor~, sea
(fig. 4) la rneda <le un \'Ohí('ulo y e, un anillo que pue·
°
da gIrar hbreme~te al re(ledor (le su centro
e;
supon iendo
. apoyada sobre el amllo en el punt o]) y una fuerz a de tracción laBTrueda
aplic ada
á la chum acera B de la rue<la 0, paral elame nte {, la circunferencia
del
a~illo} la rueda uo girar á al reded or de su centr o 0, pero
tollo el sistem a
g¡ra~{t al reded or del centr o e, y el ~je de la rlleda
,ks('l 'ibirá la circunfe·
renCla. OVo Si se supone que cll'ad io del allillo <TC('(' indef
inida
e en
la. dirección eH, la circuuferencia de] ~llIillo Se' COIlY(,l'tir{¡ al ment
fin
en
recta indefinida HI, jmpu lsada por un Ulo\'imieuto de tl'aslu('i6n en el la
tido de la dirección de ht fuerz a UT; el ~je O seguirá, este lIIovimient seoo de
trasla ción y describirá ht recta OVo nasta ahora se tienen dos
movimientos de trasla ción el del riel representa<lo por la recta RI y el del
presentado por OV, ambos en el mi.smo sentido ~' animados con la eje re·
velocitlad. La fricción del riel soure sus apoyos, que es mayor que misma
ción del ~je en su chum acem y 'lile la adlt~rencia entre la rneda y la frie·
el riel,
al hacer dismi nuir la \'eloc idad <le traslación d~l riel hará tamb ién
que
la fuerza de tracción venza la fricción del ('je y la adherencia
,
la veloci·
dad que pierde el riel se cOllvertirá en movim iento de rotación
de
en el mismo senti do; y final mento cuantlo la fi'iccióu del riel bayala rueda
do su velocidad de traslación, esta se habr{l cOll'"ertido totalmente anula ·
en mo·
'Vimiento de rotación de la rueda, cuya yeloeidad lilleal en la. circun
ferencia sel'¡-'Í. igual {, la velocidad de traslación del ~jc y ell el mismo sentid
o.
Esto hace yer que en el caso de moyerse el riel, sería en el mism
sentid o que el de trasla ción tic la ruetla, luego /((8 1'lwdas de los "e}¡fe o
"lo8
tienden á hacer avanz ar los 'rieles.
Supo niend o que la "eloc idad tle traslación sea 10, so tendr á para
las
otras veloc idade s:
Velocidad de
traslación del eje
10
10
10
10
10
10
Velocidad de
traslación del riel
10
9
8
7
G
i)
Velocidad lineal
de la circunferencia
O
1
"
3
J
4
lO
"G
I
lO
.,"
7
.,
lO
S
10
1
!l
10
O
10
de modo que también se tiene, como en el caso de las ruedas motri
ces,
que la volocidad lineal <le la. circunferencia de la rueda es siempre
igual
á
la difere ncia de las dos velocidatles de traslación.
Se ve pues que las "uellas motri ces tienden á hacer recular 108 rielea y
la,
eO'itductoras á hacerlcs at1anzar.
La tendencia de las ruedas de los vehícu10s en movimiento á hacer
avanz ar los rieles se pned e dedu cir también de la figura 2 que adujo
el
señor González Vásq nez en el nÍlmero 27 de los Analc s. En efecto,
la
fuer·
za motriz de tracción BT (fig ..5), aplic ada á la chum acera .8,
inán·
dose con el peso que gravi ta sobre la rueda 0, produce una resulcomb
tante
BR,
la. cual determina. el movimiento de rotación de ]a rue<l:l, .r un
movimiento
de trasla ción del eje O en la direccióu BT. La rcsultantQ BR Corma
con la
J
-19,-
AB
vertical HA un {lUg'ulu muy P(·qU~I.lO
d~
fil misma lHll:'S t.'1l todas las pOSlClOne~.
traslada paralelamente á
lasel'ued:~
apal'ece formando el
t. 'dad se desliza
cOlUnglllcutc su ex lCllll
'"el:r1('.'11 l.. 1)01'
, _ -,,'
si fuera la plancha 6
.
•
•
l
mismo all~1110 COI,l a
sobre el ril'l tt·1Il1u.'1Il1o
el
llc\ .uJo con:Slgo CO~O
<
1
pala
ama del vehículo
m:tugo, l'~Plresentf °f }~~':a ad~ tracción se desli~
al.,
za;e s·ohn.:' el riel, y por consiguiente tendiese {, llevárselo consigo.
do un g-rall azadón,
Ct1,)y
aY'Ulz'wdo elL la dirccclOll ell que se HIce
( Fig', .j)
La UClllostr¡\c... ¡oH ,il'l l'ierior UOIl:dler. Vús{Jut'z, eOIl respecto á su
figura a, es iu:ulmisilJk. Efl,!(·ti\'<\.Illl'llte, ell ella desda la, resul ~ante BRM,
(fig. ti) como si };t l'ueda hubiera ('Jlcontrado un ol>stáculo, por ejemplo una
piedra, substitIlY¡' al plinto B de aplicación de la. fuerza de traCCión otro
punto P '111'" no (·:-.;tú so!illal'ia (. ill\-ariablC'U1ente ullido al primero y que,
por cOIlSif.,'1.1icntt..', 110 ptll'll('lH'O(ltu'il' el mislllo l'esultado. Es, pues, inadmilüu!f' ('~~~, !'\\\h"Ü\\\("'ÚIl .' iurto \u 11111..' de t.,n"l!-3C t.1éduzca. Debe tenerse
en eut'nta qUt' ('1 pUlltu P l'shl situ.ulo muy cel'('a, de la parte inferior de la
llauta. tic la ntt'da, PUntlll' la r('!':iultante BIDI f'ol'lua un ángulo muy pe-
queiio con la n'rtlt!al n.\, la pt'l'Jlt'mliclIlar Ap es ca~i horizontal, por contilguil'ute, l'l pUllto (h~ illlt'I'St'('I'iúlI d ..~ la l'esultante COIl su perpendicular,
Ó st',H'} punto p, 'lllt't1ara situado lIluy celTa. del plinto A; y es claro que
110 ('$ lo mismo aplicar la fUl'I'z,t Ilc tracciún ú la chulllaccra de la rueda
que aplic,lrla {L la parlt' inft'riOl dI' la Ilallt<.l de la rueda,
Las I'C<I('l'iOlll'S I¡tW SIIJlOlll' 1..'1 ISI'líor (lOllzúlt'Z Yá!';<)uez capaces de
auu,lar la iU'tiún .\ IIl'ollll\'il' IIl1a a('cioll t.:ontI'Hl'ia, esto ('8, capaces de pro<lucir Ula~on's (-ti:du!'; (Ille los de la ,U'CiÓll, sou también inadmisibles.
El ('JItado de (tll8iún Ill'o(lu('i<lo pOI' la. djJataci6n es incomprensible. En
efc(·to, pan'N', pOI' el s('nti<lu IIt-} ('scrito del scí101' Gouzález, que él entien.
do por l'xtado df If'18üíll, ('stal' I-\OHll·tido á uu e!:ifuel'zo ue tracción' ahora
hit'u, ('Uilllllv t'I ril'll'il' (Iiluta ticue que YCnecl' las resistencias que opone
ie
-
(----
•
-~o-
•
la fricoión eobre las traviesas v entre las eclisas. Para ,encer eeta. re.istencias tiene que quedar sometido á un esfuerzo de compresión y, por
consiguiente, no queda en estado de tensi6n. Por el contrario, cuando hay
descenso de la temperatura, el riel se coutrae y para \'eucer las resistencias mencionadas, tiene que quedar sometido á un esfuerzo de tracción,
esto es, queda eu estado de tensi6n. Es, pOI' tanto, incornpl'ellsible el esta·
do de tensión, p01' ca~lsa de la dilatación, en los rieles, y aún 88 úOlllprellde
IDeDOS esa especie de lllovimiento perpetuo, que el señor GOllzález Vás(Juez 1es atl'ibuj'e y que llama. woautt:pei'1llanente .
. (Fig. 6)
Las CaI'J'eblS (le hilo que el Sf'iiol' Gotn:{Llez V ásqnez a.duce COllO
pl'ueba experimental de ~us asertos, nada dicen COll respecto á la tenden~
cia que ten~a.n á hacer avanzar 6 recular j" lllesO\ liobre la cllal clitéll.
-ZlLa wla tendencia do las luedas uo hace aVallZal' ni recular los rie..
1.., pero la cantidad de mo~imiento que adquiere un trcn, cua?do Ilev:"
cierta velocidad tiene cierta influencia aoure la carrIlel'a. Esta lllfiuencla.
fs\'orecida por 108 saltos de lHS ruedas, que Dunca e~tán balanc~adas ma·
temáticamente, por el deslizamiento á que las obliga la aCCIón de los
i'rt'llOS :y del cohira-\'npor, hace quo los rieles tengan tendeucia. á alanZar ;
tendencia qua aumenta en las CUl'\~as y que adquiere su yalo1' máximo
cuando la carrilera. está en plano inclinado descendente.
El señor Ferreira, en eluúmel'o 25 do los Anales, hace varias obser,aciollt.'~ J argumentos de gran peso, que prUebaI.l la lncoll\'en,ieucia d.e
la ocupación de uua parte de la Uarretera de OCCldeute por ell!ert'ocaml
de la Sabann.
Bfectiv8meute., el seilOl' GOll:túl('z V á~que:t abanuouó, en parte, el
trazo que habinn lJecuo ingenieros competentes, y ocupó una, pnrte ele
la carretera. En el antiguo proyecto existía un solo paso á oh'el, el cual
no prl'!'!cntaba los inconvenientes que prf':'5f'nta el proyecto IIcyado á cabo
por el seiíol' OOllzále:t YÚsqlle:t. El! los paí8t.~s civilizados, cUilmlo hay neo
(,t.~~idal1 absoluta. de cruzar á nin?,1 un CHruino con un Ferro('arril, se esta,bleceu puertas, en 108 extremos del cruzamiellto, que sólo se abren para
pasar los treues, se tienen guarda!'! peruaueutes, ~e ::iaue la lJora e:mcta
del paso de los trenes, por consiguiente, los que transitan por el camino
sabell, cuando llegan al paso á ni\'<,l, si pueden pasar Ó liÓ; la detendólJ,
en el caso do que á ella,¡.;e n'un obligados, es de Illuy corta. clurl:lción. Es,
pues, claro que tanto el peligro como el }Jl'ljuicio quedau l'educidoti al mí·
nimo posible. POI' el contrario, en l'l t"stado t'Ji (Ine llan queuauo las dos
via~ en la Sauana, los tl'all:3elmte~ no pueden edtar el pdig-l'o de enCODtrar~c con los trfll('ti ~iuo á costa de lal'g~¡):j detf'lI('ioues que puel1en perjlHlic:n'lo~ notableuwntc. Si ):le ellcueutran con los trenes corren gra,ye
pelíg'l'o, pues, la ~ola yista l1e {'sto~ asn:-;t:l desllleilidaIllcnte á los caballos,
los que en Uillgulla. parte se han podido acostumbrar á ver pasar tl'allqnilamente Jos trenes. EIl'eligro y el pCljuicio llegan, tm este caso al llláxi·
--~
El peligro lo dernu('i')tra clar,lmente la cláusula 9
,
del Railways Ola1tItS Act (18G3), la. cual previene, (lne, en los pmws superiores de un ferrocarril 8obrt.' un call1ino, se COllstl',ltyan 108 parapetos del puente, ue manera 'Ino ocultell los tt'tWCS ,le la vista ue los caballos que transiten por el
camino, J dice así:
9, Bridgcs carrying J'ail1C:ay8 ot'e)' 1'o{uls are ill. cert(ti/l. cases to have
-.:reeIl8, 80 tltat tite engines altd c(¡')Tiages arc ltidde1l. j'fO)1l. the sight oI horscs
oa t1lt ,'oad. ' ... , .. "
,
..:\.~o~a ~ien',tn e~
lM,Ho!'!
Il,ll!;la,tE'l'r3 !Se juzga que hay peligro
el~ qUll'
los ca-
tienes (nutUlafmrutt"que (>1 pehgro scrflo para las personas
que sean lIe\';.ul11s por los caballos), t qn~ ~e cleuerájm:gal' en la Sabana
en donde los caballos !Son, por lo geu . .'ral, tan espantadizos 1
'
..:\.l,u,rguml'Il,to qne aduce ell'l\:"uor Ferl'l'ira con respecto á Jos peligros
y pt'l')U1C10S o~aslOl,Hl(lo~ pOI'}a ocupación de una parte de la carretera
contestA el ISCHor González \ ásqnez:
'
h.14ll CUI'.!.lto á la r.calidad de los perjuicio8," -me permito pa. ronimar lo
qlu cll('C ti 8tIlO~' Ferrelrlf, etc.
Hupong~ (l,tH' el ReTIoy GOll:tález '~úsquez haya deri\'arlo su yerbo p€u'oni.
IIIar d~ parOlll1UO, qllcl'wudo emplear la figura de retórica lla.mada paro.
lIomas,la, t\ cual rara~ \'cce~ es oportuna eH éstilo serio. Cuando se emplt'a Ih~h~ figura es nece~arJO usal: los vocablos que sean parónimos ue los
que 86 IWltan. En la, l'éplIca del senOl' GonzMez Yásquez no se encuent a
.. \0<1 voc¡;l;los. Ea electo, la tmQrme caja llamada ~m,.il"'8, m1l0/'"8 'V~~
\t'.lO
lI)i"I
-~2-
con los caballos llenos de carntpanill(ts, Q'1tB va haciendo un r1l,'ldo hmororoso y
que (mda como gente emb1"iagada ca1"gándose ya di ~t.n lado ya al otro de tal
m.anel'a que 'Ww no sabe si para donde se di'l'ige queriendo'escapa?' v~ á dar
con el mónstl'u,o, que el señor GOllzález Vásquez exhibe, no es p~rónima de
la. locmnotora, que el señor Ferreira emplea; ta.mpoco son parónimos el
'más -ill/eUz Ó cri1nina.l, del primero y el -más infel'iz de los colO'1nbianos del
segundo. Pudiera ser que el señor González Vásqnez no baya qu~rido
el~plear la paronomasia sino que haya. derivado su verbo paronima'r del
gnego TrCt. POIVÚ.J, qlle significa abusar del vino, embriagarse pRra expresar
lo de anda como gente ernbr'iagacla, Gm'gánrZo88 ya á nn lado,' ya a.l Ot1·0.
En el número 740 de El. l'elegranw. el ::;€'íiol' llOll Nepomllcono Santa.
ma.l'ía., eH un artículo intitulado: "obsern1l'ionE'S sol/re los Ferrocarriles
de la Sabana," ",e Jllltl.'stl'a decidido pa.rtidario, llU 8ólo de lit ocupación de
una parte lh' la. ca,}'retol'<lo de Occidellto por (:',1 FL'n'ocill'ril (ln la Sabana
8ino del j)l'oyceto, original por cimt0, del SCltOl' GOJlZ{¡!l'Z V{¡squez, qll~
tiene pOI' olÜpto 1c.I, oenpacióu lle In \"Í<L pnteJ'<L de ltL carretera de Occidente, eu Cllauto lo pcnuitiose la amplitud {le la:-5 eurva¡..;, eonMr'nyendo ¡.Í,
cada lado df' 1;, carl'ilpr,t ulla calzatht carreteHule, .Y ha cielldo triples puentes, triple~ alü<tlltarill<l.s, etc" ó llacientlo los puentes, alcalltarillas, etc.
(le triple au{'hllra.
A este original proyecto, el srfíor Srllltalllal'ía agregad establecimiento de u un trell-ómnihus, tomalltlo ell todo el camino 108 pasajeros ell sus
casas, lu ..qne cOJt:,;titnil'ía la ll1c.lS pingüe entrada para la empresa, .r prestaría el más encüz sel'\'icio á los trausenutes," A f>~to se po(lría agregar:
y los llet'afÍa tle ¿'en/a. en 'llcnta y de posaüa en posadn, pa/'a que ellas no viesen clisminnicla. Sil, clientelct y puiliesen continuw' el expendio de sus bebidas
y 'Vituallas.
Como este proyecto es original y nuevo, 110 me atre.\"o á. emitir opinión
sobre la bondad de sus l'('snltados, pero al juzgar por lo que, en pequeño,
se ha. visto respecto al duplo servicio del tralJvía y de la carretera, elJtreBogotá. y Oha.pinero, dudo mucho que aquellos fuesen bncllos. En todo caso,
sería conveniente fine los sostenetlores del proyecto hiciesen un presupuesto detallado lle la triple vía., con sus triples lJUeDtes, triples alcantarillas,
etc. y su cuádruple servicio, pues dudo bastante que la, empresa encontrara en él la economía de los $ 100,000 de las alcantarillas y la pillgüc en·
trada que le promete el señor Santamaria.
1\'[e ha llamado particularmente la atención, en el artículo del señor
Santamaría, el pá,r rafo siguiente:
"~señor González Vá:3quez opinó desde que se hizo cargo ue la
obra, q el Ferrocarril de la Sabana debía establecerse por la Jllisma vía
de la ca"·e.t~·a d~ O"clilent.e,.cjl.U.las ¡arj¡wi<)lle8)lUe e~i'(illra la ~ml?litud
de las curvas; y consiguió que Su SellorÍa el Gobernador dellJepartamento le concediera la autorización necesaria {L tal objeto. Construida la parte que media cutre la" Esquina del Palo" y el puente de "El Corzo" una
ley nacional prohibió que los ferrocarriles se construyan por los caminos
carreteros, y entonces se adoptó el trazado que lloy recorren los trenes."
Seaún él el hecho de baber ocupado la carretera es un becbo legal,
por haber chncedido la autorización necesaria Su Se110ría el Goberna
dor del Departamento. La. única disposición aplicable á este caso sería la
Le.y 14 de 4 de Febrero de 1887, la cual confiere, temporalmente, á los Go·
bernadores de los Departamentos ciertas facultades, yeso atribuyéndole
á dicha ley una latitud que, evidentemeute, no l'epreseut~ 1?L intención del
legislador. La autorización de que se trata, está en OpOS1Cl6u con los artículos 320 :323 y 32G del Código de Policía de CUlIdimtDlarca. La Ley 14
impone eXl;resallleute la condicióu de que las resoluciones que dicten los
-23(1obt.~l'nadon\s ('H virtud de lm~f~lCultn.des 'lUC ella leH conf¡~I'~}t ¡'H'an ~o·
metidas {" In. al)J'ob;.\('Íón del Gobierno j por tanto 1 si se ha ?ll1ltulo esta, for
maliciad, la. o('upa('ión (l~ una ]larte (le la carretera de Occl(leuto no serla
un hecho )(lgal.
'.
-,,,
La carrilera entro h\ " ]1~squiua del PaJo" ~- el "f'no.Tlte del Corzo
no estaba ('onstruida cuando se dió la Ley 62 de 24 de Abnl de 1887, como
lo demuestra la petición dirigida por el Sr. Gobernador del Departamento
ue CUlldinnmal'ca al Relim' l\fjnistro de Gobierno con fecb~" 27 do JUllIO de
1887. LaIJ6~' (;3, por nuís poco" bien mcdi.ta(~a" que l~ ha:.ra parecido 3:1
señorSantamaría, es simplemente una ampliaCIón ó, mejor dlcho, unaexphca<~ión de los artículos mencionados y de la J..Jey 14 para cuando sean ferrocarrilos las obras que so pretendan ejecutar en las vías públicas, é impone
la condición de pedir el permiso necesario al Ministerio de ]i'olllcnto, etc.
Si no so hubiera llenado esta última condición, no sería tampoco legalla continuación de la ca.rrilera entre los puntos indicados de la carre-
tera de Occidente.
Si, por desgracia, resultara que la ocupación de que se trata, 110 fuera
legal, el público teudría motivo para calificarla como usurpación de sus
derechos, la cual sería un ejemplo pernicioso, que, si se imitase, podría
comprometer la seguridad de los mismos derechos.
Creo oportuno llamar la atención de los llonorables Jurisconsultos y
Legisladores de nuestro país, hacia la
Dece~dad
de reglamentar, por me·
dio de leyes especiales, tanto las obligaciones, como los derechos, de las
Compaüfas de Ferrocarriles. Varios de nuestros más eminentes jlU'isconsultos opinan que nuestra legislación es deficiente para ambos casos, Para
llenar los vacío~, que se encuentren, se podrían consultar los varios Acts
of Parlia",c"t, Stan,ling O,.,Zers of P""liament y Rcg¡tl«tions of tlle BO«"d Jj'
Trade que rigen enlnglatel'ra, el DiccionarioAdministrativo de Debcllve,
Dictionaire Adm,inistratif des Trcf,vaux Pltblics, 1880, que conti6ñe las
disposiciones que hay en Francia, etc., etc.
-
En la página 258 del tomo 1 de esta última obra, llama la ate~ción la
disposición que imlica la c.lase de derechos que las Compañías de l<"rrocarrIles tienen sobre las VlaS férreas. Estos derechos no son illlliuel11es
sipo simple~uento ~ueblcs y, por consiguiente, no pueden las Compaiífas
hIpotecar dlChas nas férreas. Parece que, en nuestro país deben ue estar
las C,ompaüí.as,de Ferrocl11'l'iles en el mismo caso, pues Sl1~ privilegios son
por tiempo hmJtauo y, por lo general, el Gobierno las subvenciona directa
ó indirectamente,
Finalmente, la formación de las Compañías de Ferrocarriles merece
tambié~ atcn~ió~l principalmente en el caso de que se traten de formar
Compañías hlbl'ldas, esto es, compuestas de dos elementos dif~l'entes
~\, _l c'.~xnf\'Q..tv r;0'r,ct'ft'Mlo'; ~ \:,l~ e'.-<>'lD.eu1.v. e!:.~cü\aüol', "E.sta-s ~~ompa~
Has qu<" po.r ~leClrlo asi, realIzan un mIsterIO de dualidad pues son dos
elemf\lltoR dl~tllltos y una sol~ Compaüía verdadera, po~ll'ían en casos_
dados supeditar los derechos ajenos.
.'1. ..... ,
f-
Bogotá, NoYiembre de 1889.
•
RAFAEL
l
NmTO
PARÍS •
...
MAQUINA DE VAPOR
l'A.llRtoADA EN LA FERRERtA DE LA PRADERA.
de ...IJ~~a !~:t~l~i~li~
que le b .. fabricado
I
~: }~~ a~ e~hó: andar, por pl'imcra vez, la máquiua.
en
C I erblena e la Pradera, la cllal es 1", primera
o om la, y talvez en la América elel Sur. Esta
. (----------------
•
•
-24máquina de vapor mueve un laminador de tres cilindros de Om.254 (10 pnl.
gadas) de diámetro, con cilindros de gnía de Om.229 (9 pulgadas.)
Tanto la máqUlna como el laminador han SIdo construidos en gran
parte, por obreros del país, según los planos y bajo la superint~ndencia
rlel señor W. E. Worrall, rle Wolverhampton en Ing'laterra, ingeniero de
]a ferrería mencionada.
El laminador tiene uu snrtirlo de cilindros para hacer barras de hierro
del comercio, redondas y cuadradas, desde Om.063 (2i pulgadas) hasta
alambre de 0'".0032 (~pulgarlas ) r rectaug'ulares desde Om.076 (3 pulgadas)
hasta las que se usan para flejes. Ouenta con dos hornos de caldoor, sufi.
cientes para elaborar de 8 á 9 toneladas de hierro laminado por día.
La máquina de vapor, cuyo émbolo mide om.356 (14 pulglldas) de diá.
metro, y tiene 0 .508 (20 pulgadas) de amplitud de carrera, está engargan .
00
•
tada. al laminador de manera que éste efectúa. uua y media revoluciones
por una de la máqnin3. La rueda motriz de eugranaje recto y de escoplea-
dnras está en el eje de cig'üeña, cuyo diitmetro mide 0 .178 (7 pulg'adas)
en la parte más gruesa, tieue 76 dientes de madera de roble del país, curo
paso es Om.095 (3!f pulgadas). El diámetro de dicha rueda es 2".425 (7.96
pies) en el círculo primitivo y su espesor Om.305 (12 pulgadas). El piñóu
00
correspondiente, vaciado en un molde constrnido por medio de la máquina
de moldear ruellas que existe en el taller de fundición de la ferrería, pesa
dos y media toneladas, está calibrado y acuñado al eje de la rueda volante,
cuyo diámetro mide Om.~60 (lO! pulgadas) eu su parte más gruesa. El
engargaFte funciona con la mayor perfección. La forma de los dientes se
trazó po< medio del odontógrafo de Robiusoll, el cual produce una ogiva
'lue satisface muy bien las necesidades de la práctica.
El eje de ciglieña es ,le hierro maleable fOl:jaclo en el martillo ue vapor
de <'tW toneladas, que existe en el taller de fOlja de la ferrería.
LlJo rneda volante se vació en dos partes, cuya unión, perfectamente
igualarla, está asegurada con dos pernos de tuerca de Om.076 (3 pulgadas),
dos p"pigas cuadradas con chabetas y dos collares de hierro cuadrado de
Om.CJ64 (2z pulgadas) de lauo ajustados eu caliente al cubo de la rueda.
E."ta volante miue 3 .657 (12 pies ) de diámetro, está calibrada y acuñada
00
,~>
/
al ~je que mneve al laminador; su anillo tiene una sección cuadrada de
om.229 (9 ¡lUlg'adas) de lado r su peso es de diez toneladas.
La m~quina de vapor está, provista de un regulador de gran velocidad
con válvula de equilibrio de bronce y cilinuro gua.rnecido con el mismo
metal; tiene también válvulas ue expansión que funcionan ~n la trasera
de la válvula principal, las cuales pueden interceptar la entrada del vapor
desde k hasta i/ de la carrera del émuolo. pudiéndose hacer la ,"riación
aun duranJe pI mo'Vimiento de la máquiJ?~L ro~l:H¡ laR ¡.¡npprfi('i~~lp' frie
ci6n ;,'énen grandes áreas y su lubrlficaClón S6 efectúa autbmátJCamente
..Esta máquina es del modelo vertical inw.rtido y de acción directa. Ouando
-~' funciona con una presión de 4 atmósfera" (60 libras) eu las calderas, dan·
do 100 revoluciones por minuto la máquina y 150 el laminador para elabo·
rar barras de hierro rectangalares de Om.Oi6 X 0".013 (3 X ~ pulgadas), las
curvas del indicador acusan una fuerza efectIva de 68 caballos de vapor
estando la intercepción del vapor á los !f de la carrera del émholo. Oaand?
el número de ,revoluciones tIe la máquina es 150 con la vá1ynla de cnello o
de paso toda abierta y se trabaja á la vez con los cilinuros de desbastar y
de afinar las curvas del indicador acusa.!] 85 caballos de fuerza efectiva.
En fa construcción de la máquina y del laminador Se han elllpleado
ocho meses, incluyendo la hechura de los patrones y la instalación de loo
aparatos.
Bogotá, Noviembre de 18Sg.
RAFAEL NIETO PARÍ•.
'1 _\~
______________________