Planos para la construcción de máquinas de vapor

En la pagina de John Tom se pueden encontrar planos para construir pequeñas máquinas de vapor, como esta que se muestra a continuación, que no precisa de piezas fundidas.

Fabricación de munición

Antes de la Primera Guerra Mundial Gran Bretaña suministraba todo tipo de productos al resto del mundo con lo que producían sus talleres. Las minas de carbón de Northumberland, las fundiciones de la región central, las fábricas de algodón de Lancashire producían para vender en el extranjero, pero la demanda de armamento en 1914 encontró a Gran Bretaña desprevenida.

Tuvieron que transcurrir ocho o nueve meses para reordenar la industria a los nuevos fines. Se creó el Ministerio de Municiones en mayo de 1915 y se produjo un rápido reordenamiento de las industrias y las condiciones laborales. Antes de la guerra, tres fábricas estatales eran suficientes para satisfacer la demanda de la producción de armamento, a finales de la guerra había más de 150 fábricas nacionales y más de 5.000 establecimientos controlados, repartidos por todo el país, dedicados mucho de ellos a la fabricación de municiones.

En el Norte del país existían entre 400 y 500 fábricas de municiones. Los fabricantes de maquinaria agrícola y textil se dedicaron a fabricar municiones, los productores de lápices hacían granadas, un fabricante de gramófonos producía espoletas y hasta un joyero de la corte se dedicaba a la fabricación de instrumentos ópticos. El trabajo de reorganización fue prodigioso, se tuvo que construir suficiente maquinaria adecuada, máquinas herramientas y equipamiento de laboratorio para la investigación química. Llegaron a trabajar unos dos millones de personas en las industrias de municiones del Almirantazgo, de las que un tercio eran mujeres.

Montaje e inspección de espoletas para proyectiles de artillería. Durante la Segunda Guerra Mundial, un gran número de mujeres trabajaron en las industrias de guerra, aquí se puede ver la inspección y fabricación de municiones en la fábrica del Arsenal Dominion en Saint-Malo (Quebec) en abril de 1942.

Trabajo de embutido de un proyectil de mediano calibre en un arsenal de la US Navy en una prensa hidráulica en 1917.

Los casquillos de la munición de pequeño calibre se fabrican de latón, que contiene un 70 % de cobre y un 30 % de zinc.

La fabricación comienza a partir de una bobina de chapa de latón, aproximadamente tres veces más gruesa que el espesor del casquillo. De esta chapa se cortan discos por estampación, a la vez que un punzón comprime el centro del disco, formando una copa.

Trabajando el latón de esta manera se forman tensiones en el metal. Si no se remedia, el estrés podría causar pliegues o arrugas, o un excesivo adelgazamiento. Para evitarlo el latón se calienta a 370º C, durante un corto periodo de tiempo de recocido. Posteriormente se coloca sobre un anillo más estrecho, con un punzón de menor diámetro para continuar el proceso de reducción del diámetro y estiramiento. A continuación, el latón se vuelve a recocer y se repite el proceso de embutición profunda o extrusión.

Esta embutición hace que las fibras del metal se orienten en la dirección del eje del cilindro. Esto es importante porque el metal es más resistente en la dirección de las fibras.

La técnica de embutición profunda para la fabricación de municiones se originó en Europa y fue patentada más tarde en los EE.UU. La parte superior del cartucho está estampada a menudo con un diámetro más estrecho. Esta técnica fue inventada por Hiram Berdan (Patente Nº 82.587), que también inventó los cebadores Berdan.

Para la embutición de los calibres más pequeños se puede utilizar una prensa de 3 toneladas, que uno podría construirse en casa. También se pueden hacer pequeños trabajos de fundición.

Fabricación de ruedas de ferrocarril.

En el número de enero de 1922 de la revista "La Science et la Vie" se muestra el proceso industrial utilizado en Estados Unidos para laminar ruedas de ferrocarril.

A principios del siglo XX las ruedas de ferrocarril con un collar, para la fijación al eje, de fundición, radios de hierro y llanta de acero. El proceso de fabricación evolucionó hasta crear ruedas forjadas en el martillo pilón, tal como se hacía en el proceso Arbel-Deflassieux. Lo más común era un núcleo de forja o fundición y una llanta de acero.

El artículo habla del procedimiento ideado por el ingeniero americano Slick, utilizado en la Carnegie Steel Company en Homestead (Pensilvania). Se parte de unos lingotes de acero que se laminan en forma de barras redondas. Las barras, aun calientes, se llevan a una cizalla especial que las corta en bloques cilíndricos. Estos bloques se recalientan y se envían a una punzonadora que hace un agujero en el centro, para poderlos sujetar durante el proceso de laminado.

Cada bloque se monta sobre un mandril y se coloca en la maquina de laminar (Fig. 1 y 2). Esta máquina dispone de dos discos matrices A y B (Fig. 2) montados sobre ejes que forman un ángulo muy obtuso. Un pistón hidráulico, de gran diámetro, empuja un disco contra otro, mientras que un motor eléctrico M de 1.000 a 2.000 caballos hace girar uno de ellos, produciendo el efecto de laminación entre los dos discos.

Una vez la rueda ha sido laminada, se coloca sobre otro mandril y se lleva a una cizalla de gran potencia para retirar el exceso de metal. Posteriormente se retira del mandril y en una punzonadora se le hace el agujero definitivo para insertarla en el eje.

La cizalla destinada a cortar la barra de acero (Fig. 3 y esquema 4) pesa alrededor de 385 toneladas. Esta formada por un par de discos L, dotados en su periferia de una lámina cortante, con forma de excéntrica. Los discos están montados en el extremo de dos ejes A, de 60 centímetros de diámetro, que giran en el mismo sentido.

El otro extremo de los ejes queda dentro de un carter C y reciben su movimiento mediante una transmisión de engranajes, desde un eje motor B. Mientras dura el corte una cubeta D sujeta el extremo de la barra. Cada corte no dura más de 8 segundos.

Laminador mostrando una rueda laminada.

El manipulador eléctrico permite mover y colocar las ruedas aun calientes.

Máquina para desbarbar y punzonar el agujero central.

Almacén de ruedas terminadas.

A continuación se puede ver un vídeo en donde se muestra como se fabrican, en la actualidad, las ruedas de ferrocarril.

Trabajadores de Rolls-Royce

Conseguir llevar algo tan grande y complejo como un avión desde la mesa de dibujo hasta el aire necesita de muchas personas que trabajan en las áreas de desarrollo, producción y ventas. Además se necesitan trabajadores para administrar y prestar servicios a los empleados. Esto supone cientos de diferentes trabajos dentro de la fábrica. Algunos existen desde hace décadas, otros se han perdido y otros son novedosos.

Montador de un motor en estrella en los años 20.

Entre ellos, sin ningún orden en particular, están los carpinteros, diseñadores, científicos, remachadores, operadores de maquinaria, compradores, la tripulación, procesadores de datos, soldadores, pilotos, técnicos, instaladores, diversos tipos de ingenieros, electricistas, cocineros, repartidores, pintores, administrativos, cajeros, asesores jurídicos, guardias de seguridad, limpiadores, conductores, gestores de progreso de vuelo, oficiales de exposiciones, caldereros y hojalateros, observadores de pruebas de vuelo, entrenadores, ilustradores, etc.

Impresión de un plano de fabricación, realizado con un programa de CAD, en los años 60.

En la página de BAC hemos encontrado estas interesantes fotografías.

Fabricación de piezas para Airbus en el año 2000.

Hidroavión Dornier X

La empresa Dornier proporcionó aviones comerciales a una serie de compañías aéreas entre 1912 y el año 2002. Durante esos 80 años se produjeron docenas de brillantes diseños, incluyendo rápidos hidroaviones de competición, aviones militares para la Luftwaffe, turbohélices y aviones de línea.

Como el Tratado de Versalles impedía a Alemania construir aviones grandes, Dornier trasladó sus operaciones a Manzell (Suiza) en 1919. Allí diseñó el famoso Do J Wal (Ballena) que voló por primera vez el 12 de noviembre de 1922. Las restricciones del Tratado obligaron a Dornier a fundar una compañía, la “Societé di Construzioni Meccaniche di Pisa”, para producir aviones en Italia.

El Wal tuvo tanto éxito que fue construido también en Japón, Holanda, España y Suiza, antes de que la producción finalizara en Friedrichshafen en 1933. Los Wal bimotor batieron varios récords y fueron usados por exploradores de varios países. En 1926, le siguió el Super Wal, que podía ser equipado con 2 ó 4 motores. Uno de éstos fue el

Plus Ultra con el que Ramón Franco unió Palos de Moguer y Buenos Aires en 1926.

Dornier Wal, el hidroavión más exitoso de Dornier, con 320 unidades construidas.

El diseño del gigantesco hidroavión Dornier Do X de doce motores comenzó en 1924. A causa de las restricciones del Tratado de Versalles, el avión se construyó en la orilla suiza del Lago Constanza, en Alternhein. Su emplearon más de 240.000 horas/hombre en los siguientes 5 años, y se construyó, por primera vez, una maqueta de madera a tamaño natural. El Dornier Do X fue en su momento el mayor, más pesado y potente avión del mundo.

El Do X tenía el casco construido completamente en duraluminio, con las alas de acero forradas con un refuerzo de duraluminio, cubiertas por una pesada tela de lino y revestidas con pintura de aluminio.

Se había previsto que el avión llevara 100 pasajeros en vuelos transoceánicos. El lujo se aproximaba a los niveles de las líneas de vapores trasatlánticos. Tenía cabinas-dormitorio individuales, una sala de fumadores, un salón, un cuarto de baño y una cocina en las tres cubiertas de un casco de 40 metros de largo. La tripulación del puente de vuelo constaba de dos pilotos, un navegante y un operador de radio, pero las palancas de mando de gases estaban bajo la responsabilidad del ingeniero de vuelo, situado en la parte posterior de la cabina. El ingeniero de vuelo podía también inspeccionar la planta motriz durante el vuelo utilizando los túneles de acceso situados en el ala. En la cubierta inferior se encontraban los tanques de combustible, provisiones y nueve compartimientos estancos, de los cuales siete eran necesarios para proporcionar la flotabilidad.

El avión realizó su vuelo inaugural, el 12 de julio de 1929, despegando de Friedrichshafen, junto al lago Constanza, con el piloto jefe de Dornier Richard Wagner. La altura de 1.300 pies del lago disminuía la potencia de los motores en un total de 240 CV. El Do X también desplazaba un 2% más de agua dulce que navegando en agua salada, y eso incrementaba la resistencia durante el despegue.

Inicialmente iba propulsado por seis pares de motores radiales de 500 CV Siemens Jupiter refrigerados por aire, dispuestos en tándem y montados en seis compartimentos sobre el ala. Con el tiempo fueron reemplazados por 12 motores Curtiss Conqueror V-12 refrigerados por agua, de 1.050 CV, que le daban potencia para alcanzar una altitud de 1.250 metros, necesarios para cruzar el Atlántico. El avión fue redesignado Do XIa.

El Do X partió el 31 de enero y, con una impresionante velocidad media de 180 Km/h, alcanzó las Islas Canarias.

Motores animados

Motores animados

251. Trabajo de los motores animados

Los seres animados (el hombre, el caballo, el buey, el mulo, el asno) se utilizan como motores en numerosos trabajos.

El trabajo de los motores animados es de duración limitada, porque sobreviene la fatiga y la necesidad de descanso. Tienen, sin embargo, la ventaja de poder dar embestidas, es decir, de producir grandes esfuerzos durante corto tiempo. Los animales gastan en trabajo los alimentos que consumen: el carbono absorbido se quema en su cuerpo como la hulla en el hogar de una caldera, pero lentamente. Este calor se emplea en parte en la producción de trabajo. La coordinación de los movimientos y el impulso para obrar parten del cerebro, que manda a los músculos una acción eléctrica por conducto de los nervios. Es, pues, energía eléctrica lo que se gasta durante el trabajo de los animales.


252. Trabajo del hombre

El hombre efectúa esfuerzos, por medio de sus brazos, sobre una palanca o un manubrio; con las piernas, sobre un pedal o una rueda; transporta los objetos a la espalda o utilizando el peso de su propio cuerpo.

Sean F el esfuerzo del motor en kilogramos, V su velocidad en metros por segundo y T la duración de la jornada en segundos; el trabajo efectuado por día será:

T_d = F x V x T

El cuadro de la página siguiente da los valores de estos diversos elementos en los casos ordinarios que se presentan en la práctica. La tercera columna expresa el efecto útil en cada caso. Los caminos se suponen en estado ordinario de buena conservación. Un hombre puede llevar 150 kilogramos, y todo lo más 450. La fuerza de una mujer viene a ser unos 2/3 de la del hombre. La velocidad de un hombre al andar es de l^m60 a 2 metros por segundo; corriendo, su velocidad es de 7 metros por segundo, y puede alcanzar a 13 metros durante algunos momentos. Considerado como máquina, el hombre tiene un rendimiento de 12 por 100. En París el trabajo humano cuesta 25 veces más que el de los motores a vapor.


253. Trabajo medio efectuado por el hombre

CLASE DE TRABAJO	Peso elevado o esfuerzo medio Kg.	Velocidad en metros por segundo	Potencia en Kgm.p.s.	Duración de trabajo diario; horas	Cantidad de trabajo diario; Kgm.
Elevación vertical de pesos
Obrero echando tierra con la pala a la altura media de lm 60	2,7	0,40	1,08	10	38.880
Obrero  hábil, empujando y tirando alternativamente en dirección vertical	6	0,75	4,5	10	162.000
Obrero moviendo un manubrio	8	0,75	6	8	172.800
Obrero andando, y empujando o tirando horizontalmente de una manera continua	12	0,60	7,2	8	207.360
Obrero actuando sobre una rueda de clavijas o un tambor, a 24° del eje vertical	12	0,70	8,4	8	241.920
Obrero subiendo pesos con una cuerda y una polea, y bajando luego la cuerda vacia	18	0,20	3,6	6	77.760
Obrero subiendo pesos en la mano	20	0,17	3,4	6	73.440
Obrero subiendo materiales con una carretilla sobre una rampa al 1/12 regreso de vacío	60	0,02	1,2	10	43.200
Obrero actuando sobre una rueda de clavijas o un tambor al nivel del eje	60	0,15	9	8	259.200
Obrero subiendo pesos a la espalda por una rampa suave o una escalera y bajando sin carga	65	0,04	2,6	6	56.160
Hombre subiendo una rampa suave o una escalera su   trabajo consiste en elevar su propio peso	65	0,15	9,75	8	280.800

254. Esfuerzo que un obrero de fuerza media es capaz de ejercer durante corto tiempo sobre ciertas herramientas

HERRAMIENTAS MOVIDAS A MANO                          Esfuerzo en kilogramos

Una garlopa...................................................................................     45
Una barrena grande de carpintero, movida con ambas manos.........      45
Una llave para apretar tuercas...........................................................   38
Un tornillo ordinario de cerrajero, actuándose sobre la palanca........     33
Un cincel o un parauso, operándose en dirección vertical..............        33
Un manubrio ordinario.................................................................        30
Unas tenazas, accionadas apoyándose o por compresión   ...............    27
Un cepillo de carpintero....................................................................... 23
Un tornillo de mano .........................................................................    20
Un berbiquí.........................................................................................   7
Un serrucho....................................................................................     16
Un destornillador movido con la mano o con los dedos .......................   6


255. Trabajo de los animales  

El caballo, el buey, el mulo y el asno pueden transportar las cargas sobre el lomo o arrastrándolas. La mejor manera de utilizarlos consiste en uncirlos o engancharlos.

Como animal de carga, un caballo no puede transportar más de 120 kilogramos, pero como animal de tiro puede arrastrar 700 u 800 kilogramos por buena carretera, diez veces más sobre rieles bien conservados y cien veces más por un canal navegable. En el momento de partir, el caballo efectúa con facilidad un esfuerzo de tracción igual al tercio de su propio peso. A medida que aumenta su velocidad, disminuye su fuerza de tracción.

En el cuadro siguiente no se ha tenido en cuenta el peso de los vehículos; dicho cuadro indica el efecto útil para el supuesto de hallarse las carreteras en estado ordinario de conservación. Para amortiguar el efecto de las sacudidas, las caballerías deberían engancharse por medio de un muelle, fijo en la caja del carruaje.


256. Cuadro del trabajo medio efectuado por los animales

CLASE DE TRABAJO	F en Kg.	V en metros por segundo	F V Potencia	T Horas, deducidos los descansos	F V T trabajo en Kgm. por jornada
Caballo enganchado y al paso........	70	0,90	63	8	1.814.400
Caballo enganchado y al trote.   .......	44	2,20	96,8	4 1/2	1.568.160
Compañía de los ómnibus de París: Al trote (tranvías) . . .	27,3	3,00	82	1 1/2 a 3	452.600 a 905.200
— — (ómnibus) . . .	38	2,50	95	1 1/2 a 3	547.200 a 1.094.400
Compañía de los coches de París: Al trote (coupés) .    .   .	»	»	45	10	1.625.000
Caballos arando .   .   .	60	0,85	51	10	2.166.400
—        en el  malacate al paso .   .   .	45	0,90	40,5	8	1.166.400
—        en el malacate al trote.    .    .	30	2,00	60	4 1/2	972.000
—        en el  malacate a paso largo .    .	30	1,40	42	6 a 7	907.200 a 1.058.400
Buey en el malacate:  al paso........	65	1,60	89	8	1.132.200
Mulo........	30	0,90	27	8	777.600
Borrico.......	14	0,8	11,2	8	322.560

El trabajo está expresado en kilográmetros y la potencia en Kgm. por segundo.

El caballo anda por segundo: a paso lento, 1 metro; a paso largo, 2 metros; al trote, 3^m50 a 4 metros; al galope, 10 metros; en las carreras, 14 ó 15 metros cuando más. El rendimiento de los animales no es más que de 8 a 10 por 100, y en París su trabajo cuesta 4 ó 5 veces más que el de los motores de vapor.

"Mecánica aplicada"  J.A. Bocquet
Ex Jefe de trabajos de la Escuela Municipal de aprendices de París, ex Director de la Escuela Diderot.
 Traducido por el Dr. Eduardo Fontseré
Quinta edición, 2ª tirada
Editorial Gustavo Gili S.A., Barcelona, 1945

Principales maderas de las Islas de Cuba, Puerto Rico y Filipinas

Principales maderas de las Islas de Cuba, Puerto Rico y Filipinas

Abispillo de Puerto Rico. —Peso del metro cúbico, 730 kilos. Madera usada en construcciones rurales. Se altera expuesta a la intemperie, pero resiste bien al interior.

Acana. —Árbol muy abundante en la Isla de Cuba. Peso del metro cúbico, 1.280 kilos. Se halla descrita en la sección de maderas finas.

Acle filipino. —Madera de poco poro, de gran tamaño, y de color rojo oscuro. Se emplea en construcciones civiles y navales. Peso del metro cúbico, 710 kilos.

Aguacatillo de Cuba. —Madera de mucha correa y fuerte, de color amarillo. Se emplea en toda clase de construcciones. Peso del metro cúbico, 1.140 kilos.