La revolución industrial. Algunos logros de la ingeniería

Transcripción

SECCIÓN ENSEÑANZA
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LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL
ALGUNOS LOGROS DE LA INGENIERÍA*
Ing. Arístides Bryan DOMÍNGUEZ
Académico de Número
Presidente de la Sección Enseñanza de la Ingeniería
Nota preliminar
Esta presentación contiene los principales logros de la Ingeniería durante
la Revolución Industrial.
El Reino Unido de Gran Bretaña fue lugar de nacimiento y el corazón de
la Revolución Industrial. La descripción de la posterior difusión del ejemplo
británico a otras naciones europeas y a otros continentes excede, por su amplitud, los límites de este documento.
Durante las dos primeras fases de la Revolución Industrial se produjeron
numerosos y notables descubrimientos científicos en toda Europa. También
los hubo en los Estados Unidos en el último cuarto del siglo XIX.
El desarrollo de la presentación sigue una línea histórica principal, con
algunas derivaciones locales en las que he intentado mostrar la evolución de
ciertas áreas de la Ingeniería.
En la preparación de este trabajo me han guiado dos propósitos fundamentales:
1. Elaborar un registro documental sobre:
– las ideas básicas que dieron sustento a la Revolución Industrial,
– los hombres que aportaron sus inteligencias, sus capacidades y su creatividad,
– las áreas de la actividad humana sobre las que la Revolución Industrial
ejerció una influencia transformadora notable,
* Conferencia pronunciada luego de la Sesión Plenaria del 4 de junio de 2012.
Debido a la extensión del trabajo original, se ha omitido la información contenida en el capítulo 3 y sólo se presenta aquí una síntesis de los capítulos 1 y 2,
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ACTIVIDADES DE LAS SECCIONES E INSTITUTOS DE LA ACADEMIA
– los principales logros de la Ingeniería durante su transcurso.
2. Contar con un documento útil en la enseñanza, tanto de la “Ingeniería”
como de la “Historia de la Ingeniería”.
CONTENIDO
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
Introducción
Comienzo del mundo contemporáneo en Occidente.
La Revolución Industrial.
Aparición de una nueva sociedad de clases.
Etapas de la Revolución Industrial.
Situación previa.
Transición del régimen artesanal al industrial.
Primera Revolución Industrial.
Segunda Revolución Industrial.
2.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
La revolución tecnológica – Los precursores
Los primeros motores a vapor.
Las fundiciones de hierro.
La industria textil.
Joseph Black y James Watt.
La locomotora a vapor.
3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
3.10.
3.11.
3.12.
3.13.
3.14.
3.15.
3.16.
3.17.
La revolución tecnológica – Los ingenieros de la época victoriana
Introducción.
Sir Marc Isambard Brunel.
El Túnel bajo el río Támesis.
George Stephenson.
John Scott Russell.
Isambard Kingdom Brunel.
El Great Western Railway.
El Ferrocarril Atmosférico.
Puentes, Viaductos y Acueductos.
El sistema de drenaje de desechos cloacales de Londres
El sistema de agua potable de Londres
La imagen romántica de la navegación oceánica.
Los pioneros de la navegación oceánica a vapor.
El Great Britain de Brunel.
James Nasmyth.
La guerra de Crimea.
Joseph Paxton.
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3.18.
3.19.
3.20.
3.21.
3.22.
3.23.
3.24.
3.25.
3.26.
3.27.
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El Palacio de Cristal.
La Gran Exposición de Londres de 1851.
El Great Eastern.
La lanzadera del Atlántico.
El telégrafo oceánico.
La Exposición Universal de París.
El cable del telégrafo francés.
El cable de telégrafo a la India.
Los últimos años del Leviatán.
Las turbinas a vapor en la propulsión naval.
1. Introducción
1.1. Comienzo del mundo contemporáneo en Occidente
Este comienzo quedó marcado por tres grandes transformaciones:
1. Revolución Liberal.
2. Revolución Industrial.
3. Revolución burguesa.
Éstas fueron los pilares sobre los que se construyó la sociedad actual.
1. “Revolución Liberal”: Término con el que se designa la transformación política incluida en el proceso de transformaciones revolucionarias (en
todos los ámbitos) con el que termina la Edad Moderna (a) y comienza la Edad
Contemporánea (b).
(a) Edad Moderna: Desde la toma de Constantinopla (actual Estambul) por los
turcos (1453) hasta la Revolución Francesa (1789). Otras definiciones adoptan
como comienzo de la Edad Moderna la invención de la imprenta o el descubrimiento
de América (1492).
(b) Edad Contemporánea: Desde la Revolución Francesa (1789) hasta el presente o
desde el imperio Napoleónico hasta el presente.
La Revolución Liberal se localiza entre finales del siglo XVIII y comienzos
del siglo XIX, en Inglaterra (lugar de origen) y en Europa occidental, aunque
posteriormente se extiende más allá de este marco inicial, tanto en el espacio
como en el tiempo.
En este proceso político se pasó de la “monarquía absoluta”, propia del
Antiguo Régimen, al “Estado liberal”.
El Estado liberal adoptó formas muy diferentes:
• “República”, con modelos como:
– la Commonwealth inglesa de 1649;
– la Republique française de 1793;
158
•
•
“Monarquía”, con modelos como
– la monarquía parlamentaria de la “Revolución Gloriosa inglesa” de
1688 (1);
– la monarquía constitucional diseñada por la “Asamblea Nacional Constituyente francesa” de 1789 (2) y las “Cortes españolas de Cádiz” de
1810-1814 (3);
“Imperio”, como
– el imperio napoleónico de 1804.
El liberalismo es la doctrina justificativa de la Revolución Liberal
Esencia del liberalismo
El liberalismo parte de una hipótesis filosófica que postula la existencia
de derechos naturales, que no se pueden conculcar porque no se deben al
Estado ni a la magnanimidad de los gobiernos, sino a la condición especial de
los seres humanos.
Creencias básicas.
• La “libertad y la responsabilidad individuales” como valores supremos de
la comunidad.
• La importancia de “la tolerancia y la aceptación de las diferencias y la pluralidad como virtudes esenciales para preservar la convivencia pacífica”.
• La existencia de la “propiedad privada”, y “una legislación que la ampare”,
para que ambas –libertad y responsabilidad– puedan ser realmente ejercidas.
• La “convivencia dentro de un Estado de Derecho regido por una Constitución” que salvaguarde los derechos inalienables de la persona y en la que
las leyes sean neutrales y universales para fomentar la meritocracia y que
nadie tenga privilegios.
• Un “mercado abierto a la competencia y sin controles de precios”.
(1) Revolución Gloriosa inglesa: 1688 (ver más adelante).
(2) Revolución Francesa: Se inició en 1789 con la autoproclamación del Tercer Estado como
Asamblea Nacional y finalizó en 1799 con el golpe de estado de Napoleón Bonaparte.
(3) Cortes de Cádiz: Asamblea constituyente inaugurada en San Fernando el 24 de septiembre
de 1810 y posteriormente trasladada a Cádiz (Andalucía) hasta 1814 durante la Guerra de
la Independencia Española (1808-1814). Durante esta Guerra, las revueltas populares
desembocaron en la creación de Juntas Locales y Regionales de Defensa. Estas Juntas tenían como objetivo defenderse de la invasión francesa y llenar el vacío de poder (ya que no
reconocían la figura de José I, hermano de Napoleón Bonaparte). En septiembre otorgaron la
dirección suprema a la Junta Suprema Central.
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• La “supremacía de una sociedad civil formada por ciudadanos, no por súb-
ditos”, que voluntaria y libremente segrega cierto tipo de Estado para su
disfrute y beneficio, y no a la inversa.
• La “democracia representativa” como método para la toma de decisiones
colectivas, con garantías de que los derechos de la minorías no puedan ser
atropellados.
• El “gobierno compuesto por servidores públicos totalmente obedientes a
las leyes”, que debe rendir cuentas con arreglo a la ley y estar sujeto a la
inspección constante de los ciudadanos.
2. “Revolución Industrial”: Término que se utiliza para definir los cambios demográficos, en los métodos de producción agrícola, en los transportes,
en la tecnología, en las industrias metalúrgica y textil y en la economía, que
comenzaron en Inglaterra a mediados del siglo XVIII.
La posterior difusión del ejemplo británico a otras regiones europeas o a
otros continentes fue conocida como “proceso de industrialización”. Durante la
primera mitad del siglo XIX:
– el Reino Unido se convirtió en “el taller del mundo”,
– los demás países eran “consumidores de sus productos industriales” o “suministradores de materias primas” (algodón, hierro, carbón).
El desarrollo fabril transformó profundamente la sociedad británica y,
más tarde, las de otros países de Europa, la de Estados Unidos y la de Japón.
De esa transformación surgió una “burguesía industrial y financiera”, propietaria de empresas, bancos y compañías. También se formó una nueva clase
social: el “proletariado industrial”.
3. “Revolución burguesa”: Proceso histórico a través del cual la “clase
burguesa” reemplazó como clase dominante a los “señores feudales”, fusionándose de hecho en una “nueva elite social”, de la que formarían parte tanto la
alta nobleza como la alta burguesía.
“Revolución Gloriosa inglesa”: Fue el derrocamiento de Jacobo II en
1688 por una unión de Parlamentarios y el Estatúder (4) Holandés Guillermo
(4) Estatúder (en holandés, stadhouder, que significa ‘lugarteniente’): Fue un cargo político
de las antiguas provincias del norte de los Países Bajos, que conllevaba funciones ejecutivas.
Era un cargo equivalente al de rey.
160
III de Orange-Nassau (Guillermo de Orange). Con el derrocamiento de Jacobo
II comenzó la moderna “democracia parlamentaria inglesa”.
“El monarca nunca volvería a tener el poder absoluto”
La “Declaración de Derechos” se convertiría en uno de los documentos
más importantes de Gran Bretaña.
1.2. La Revolución Industrial
Proceso de cambios ocurridos en Inglaterra que transformaron profundamente una economía exclusivamente agrícola y comercial en una economía industrializada, merced al desarrollo y utilización de nuevas máquinas
en la industria y en los medios de transporte y comunicación.
Todo esto fue acompañado de importantes cambios en la agricultura y la
la demografía y de transformaciones políticas (liberalismo) (5), sociales (agrupación en sindicatos – trade unions) (6), hegemonía de la burguesía (grandes
industriales) y por la doctrina social de la Iglesia Católica (encíclica rerum
novarum) (7).
El movimiento obrero británico surgió con la Revolución Industrial, primero como resistencia a la propia industrialización (ludismo) y después como
defensa de los derechos de los trabajadores, sometidos a las duras condiciones
de proletarización que imponían las condiciones de trabajo en las fábricas, sin
Al unificarse dichas provincias en la Unión de Utrecht, se creó un cargo supremo: el de Estatúder y Capitán General de las Provincias Unidas de los Países Bajos, controlado
de continuo por los Estados Generales. Su función era dirigir la política y las actividades
militares de las provincias neerlandesas. En 1747, tras una revuelta, el cargo se convirtió en
hereditario.
(5) John Locke (1632-1704), Thomas Robert Malthus (1766-1834), Adam Smith (17231790), David Ricardo (1772-1823), John Stuart Mill (1808-1873).
(6) Trade Union: Denominación en lengua inglesa para los sindicatos obreros, así como tradeunionism lo es para movimiento sindical o sindicalismo (“unión de oficio“).
(7) Papa León XIII - Encíclica rerum novarum.
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que el salario, la jornada laboral u otras condiciones de trabajo pudieran ser
objeto de negociación colectiva.
La derogación en 1824 de las “Combination Acts” de 1799-1800, que prohibían las asociaciones, permitió el desarrollo de las Trade Unions, organizadas
sectorialmente por sindicato de oficio o sindicato de ramo.
Los intentos de fusionarlas en una gran General Union (sindicato de clase
o sindicato de oficios varios) llevó a la formación de la National Association
for the Protection of Labour (1830) y posteriormente a la Great Trade Union o
Grand National Consolidated Trades Union fundada en 1834 con la participación de Robert Owen, pero que no tuvo gran implantación fuera de Londres, en
el contexto del “movimiento cartista” (8).
El Labour Party (partido laborista del Reino Unido) surgió inicialmente
como correa de transmisión al ámbito político de las Trade Unions, en una
reunión sindical de 1900.
El protagonismo de las Trade Unions en la vida social y política inglesa se
incrementó notablemente tras la Primera Guerra Mundial (1914-1918).
Los laboristas formaron gobierno con Ramsay MacDonald en 1924. Después de la Segunda Guerra Mundial (1945) correspondió formar gobierno a
Clement Attlee.
1.3. Aparición de una nueva sociedad de clases
(8) Cartismo (chartism en idioma inglés): Fue un movimiento de la reforma social que surgió
en Reino Unido y que expresaba la agitación de la clase obrera, debido a los cambios derivados
de la Revolución Industrial, la coyuntura económica y a leyes promulgadas por el Parlamento. Al igual que el ludismo, el cartismo fue un movimiento propio de la primera etapa del
movimiento obrero pero, a diferencia de aquél, tuvo una índole esencialmente política.
Obtuvo su nombre de la “Carta del Pueblo” (“The People’s Charter”), documento escrito
el 7 de junio de 1837 en el British Coffee House de Londres y enviado al Parlamento Británico
en 1838, que contiene 6 peticiones del movimiento.
162
1.4. Etapas de la Revolución Industrial
ECONOMÍA PREINDUSTRIAL 1730 - 1769
Acentuado carácter rural
Escaso crecimiento demográfico
La protoindustrialización (siglo XVIII)
1ª REVOLUCIÓN INDUSTRIAL 1769 - 1814 (sector textil, el carbón
y el ferrocarril, relacionados con la máquina a vapor de Watt).
Revolución Agrícola
Revolución Demográfica
Innovaciones Técnicas
Expansión comercial
Revolución del Transporte
Desarrollo de Sectores de la producción
• Textil
• Metalúrgico
Extensión a Europa Continental
Extensión fuera de Europa: EEUU y Japón
2ª REVOLUCIÓN INDUSTRIAL 1870 - 1914 (electricidad, química
industrial, motor de explosión, dirigibles, aviones)
Nuevas fuentes de energía
(petróleo, energía eléctrica)
Nuevos sectores de la producción (químico, siderúrgico, transporte, comunicaciones...)
Nuevas formas de organización
Nuevas formas de capital
La economía mundializada
3ª REVOLUCIÓN INDUSTRIAL 1945 y continúa (motores a reacción,
energía nuclear, ingeniería espacial, electrónica, comunicaciones,
radares, informática, satélites artificiales, robótica, micro
y nanotecnologías, reología, bioingeniería...)
SECCIÓN ENSEÑANZA
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1.5. Situación previa a la Revolución Industrial
1.6. Transición del régimen artesanal al industrial
Durante el “Antiguo Régimen”, la demanda local o regional estaba cubierta por pequeños talleres artesanales.
Cada taller se componía de un maestro que, junto a cuatro o cinco artesanos especializados, realizaban su trabajo utilizando una variada gama de
herramientas manuales y vendían el producto en su propio establecimiento
(“domestic system”).
En la segunda mitad del siglo XVIII, estos talleres se vieron desbordados
por el crecimiento demográfico y comercial, y fueron incapaces de responder
ante la nueva demanda comercial. Al mismo tiempo, se generalizaban:
– el uso de la “máquina de vapor” como motor,
– el empleo de “nuevas técnicas” (hilado, trenzado, laminación, pudelado...),
– la “concentración de obreros” en fábricas,
– la “división del trabajo” en labores que podían ser realizadas por personas
sin cualificación profesional.
Todo ello provocó la paulatina desaparición de los talleres artesanales y
la aparición de las fábricas, grandes edificaciones donde se concentraban los
obreros y las máquinas movidas por un solo motor a vapor (“factory system”).
Las industrias textil y siderúrgica fueron las primeras
que aplicaron maquinaria para fabricar productos
en serie y en forma masiva.
164
• DOMESTIC SYSTEM: El productor (generalmente un agricultor) es propietario tanto de la materia prima como de los instrumentos para la transformación de la misma.
• PUTTING-OUT SYSTEM o WORKSHOP SYSTEM: Método productivo
y organización del trabajo industrial donde la producción se efectuaba de
forma dispersa en cada uno de los domicilios de los trabajadores, la mayor
parte de las veces a tiempo parcial, alternándolo con el trabajo agrícola. El
sistema putting-out se generalizó a partir de la Edad Moderna. Los burgueses, en un nuevo papel de “empresarios capitalistas”, ofrecieron a los campesinos las materias primas y herramientas necesarias para la producción
de determinados productos, especialmente textiles. Esta denominación se
utiliza fundamentalmente en contraposición tanto al trabajo gremial de los
talleres artesanos de tradición medieval como a la manufactura y la fábrica
(el denominado factory system propio de la Revolución Industrial del siglo
XVIII). No obstante, el domestic system no necesariamente es predecesor
del putting out system, pudiéndose observar la coexistencia de ambos en los
albores de la revolución industrial.
Con el tiempo, los empresarios restringirían aún más la producción de
los artesanos, reuniéndolos en oficinas (futuras fábricas) y dando origen a la
manufactura (factory system). Estos cambios contribuirán a la Revolución Industrial.
• FACTORY SYSTEM: Método productivo y organización del trabajo in-
dustrial opuesto al domestic system. Se adoptó por primera vez en Inglaterra al comienzo de la Revolución Industrial y más tarde se extendió por el
resto del mundo. Posiblemente Richard Arkwright fue el promotor de este
sistema fabril. Tras patentar su water frame en 1769, estableció una fábrica –Cromford Mill– ubicada en Cromford, Derbyshire, que se considera
la primera en constituirse bajo esos principios. Fundamentalmente, cada
trabajador creaba una parte separada del conjunto total de un producto,
aumentando así la eficiencia del proceso. Todos los procesos de producción
se llevaban a cabo bajo un mismo techo, y la gran escala de la actividad
permitía continuarlos indefinidamente mientras resultara práctico. Ello
permitía al empresario aprovechar la totalidad de la fuerza de trabajo
mientras durase el tiempo por el que había contratado al trabajador. La
jornada laboral del nuevo obrero industrial era tan prolongada como la del
trabajador agrícola –desde el amanecer hasta el anochecer, seis días por semana– pero con la gran diferencia de que el trabajador industrial quedaba
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reducido a una mera prolongación de la máquina, sin cualificación ni control sobre el proceso productivo, y por tanto fácilmente reemplazable; circunstancias también opuestas a las del trabajador artesano, sometido a la
reglamentación gremial. Pronto se planteó un debate en términos morales
sobre el nuevo sistema, y mucho antes de que introdujeran modificaciones
en la legislación laboral surgieron las quejas de los trabajadores por sus
condiciones de trabajo, que consideraban injustas. Nació así el movimiento
obrero:
– primero como “resistencia a las máquinas” (ludismo) (9);
– luego como “asociación sindical” (Trade Unions).
Otros temas cuestionados fueron:
• El trabajo infantil.
• El trabajo femenino (remunerado hasta cuatro veces menos que el masculino).
(9) Ludismo (Luddism): Fue un movimiento obrero que adquirió auge en Inglaterra a partir del
odio hacia las máquinas. Sus seguidores se llamaban ludistas o luditas (luddites en inglés),
nombre que tomaron de Ned Ludd –líder ficticio que crearon los obreros para que las fuerzas del orden (ejército) nunca pudieran descabezar la rebelión–. El ludismo representaba las
protestas de los obreros contra las industrias por los despidos y los bajos salarios ocasionados
por la introducción de las máquinas. En estas revueltas los obreros atentaban contra las máquinas, destruyéndolas. La disolución violenta, por parte del ejército, de una manifestación de
trabajadores en Nottingham, que pedían trabajo y un salario más justo, tuvo como respuesta
el incendio nocturno de sesenta máquinas de tejer medias. Estas acciones destructivas, que se
extendieron por las zonas de intensa industrialización de Lancashire y Yorkshire en 1812, tomaron el nombre de un imaginario Capitán Ludd (probablemente en recuerdo de Ned Ludd),
que firmaba las cartas intimidatorias dirigidas a los propietarios de las máquinas. En ellas
se exigía la pronta retirada de las máquinas para una fecha en concreto, o en caso contrario,
enviaría hombres a destruirlas, quienes en caso de encontrar resistencia, tendrían incluso su
autorización para asesinar a los dueños y destruir las propiedades. La respuesta gubernamental a dicho movimiento llegó a suponer la ejecución de dieciocho ludistas en 1813. A partir
de 1817 el movimiento empezó a decaer, pero se continuó en el campo inglés en los años 1830
y se extendió a otras regiones del continente europeo, donde la Revolución Industrial estaba
adquiriendo relevancia.
Se da el nombre de Ned Ludd a un trabajador británico del condado de Leicestershire, cuya
vida se sitúa en torno al siglo XVIII o XIX, de existencia legendaria y dudosa (pudo ser un
pseudónimo para protegerse de posibles represalias). Se cuenta que hacia 1779, rompió por
accidente varias máquinas textiles (hay quienes sostienen que de manera intencionada). Su
acción constituiría la base del movimiento luddita, de oposición al maquinismo y a toda forma
de tecnología en la revolución industrial y en el mundo moderno, con un papel muy importante
en la Revolución Industrial.
Huelgas Luditas (Luddite riots): Entre 1811 y 1815 obreros ingleses atacaron las fábricas y
destruyeron las máquinas porque consideraban que iban a ser reemplazados por ellas.
166
La alternativa del socialismo utópico se plasmó en las “fábricas” de Robert
Owen (New Lanark, 1786) o los “falansterios” (10) de Charles Fourier.
1.7. Primera Revolución Industrial
LAS MEJORAS TÉCNICAS
Con la llegada de la Revolución Industrial y del desarrollo de máquinas
más complejas, los métodos de cultivo mejoraron en forma notable. En vez de
cosechar el grano a mano con una hoja afilada, las máquinas con ruedas hacían una siega continua, y en vez de trillar el grano batiéndolo con rastrillos.
Las máquinas trilladoras separaban las semillas de las cabezas y de los tallos.
En 1758 apareció en Inglaterra la primera trilladora desgranadora.
(10)
Falansterios (o falanges): Comunidades teorizadas por el socialista utópico francés Charles Fourier. Se fundaban en la idea de que cada individuo trabajaría de acuerdo con sus
pasiones y no existiría un concepto abstracto y artificial de propiedad, privada o común. Fue
el modelo en el que se inspiraron las comunidadas hippies.
(11) Enclosure: Cercamiento o vallado de las tierras comunales compradas por los grandes propietarios británicos.
SECCIÓN ENSEÑANZA
JETHRO TULL
1674-1741
Próspero granjero, agrónomo, agricultor, escritor e inventor inglés.
En 1701 inventó y construyó una máquina
sembradora. Hizo posible realizar la siembra
en gran escala, facilitando el cultivo entre las
hileras.
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Barbecho: Tierra que no se siembra durante
uno o varios ciclos vegetativos, con el propósito
de recuperar y almacenar materia orgánica y
humedad. También se refiere a la tierra que se
deja descansar por uno o varios años. Habitual
en la rotación de cultivos. Durante el tiempo
que permanece sin cultivar, el suelo es sometido a una serie de labores con objeto de mejorar
su predisposición al cultivo.
1.7.2. La revolución demográfica
DISMINUCIÓN DE LA MORTALIDAD - VACUNACIÓN CONTRA LA VIRUELA.
1713 – Lady Mary WORTLEY MONTAGU (1689-1762), poetisa inglesa y
esposa del embajador británico en Turquía, informó que en Turquía inoculaban a las personas con el mismo pus de las pústulas de quienes habían contraído formas benignas de viruela.
1796 – EDWARD JENNER (1749-1823), médico británico. Demostró claramente que la inoculación de vacuna de viruela induce una enfermedad benigna que produce inmunidad, no sólo a sucesivos ataques de la vacuna propiamente dicha, sino a la peligrosísima y temida viruela. Transcurrido un año, las
muertes por viruela descendieron con rapidez. La vacunación fue la primera
victoria real obtenida por la medicina sobre esta enfermedad infecciosa.
La viruela mataba a grandes cantidades de personas, entre ellas al rey Luis
XV de Francia, y muy a menudo desfiguraba a las que sobrevivían.
168
EDWARD JENNER
1749 - 1823
Afamado investigador, médico rural y poeta inglés, cuyo
descubrimiento de la vacuna antivariólica tuvo trascendencia
definitoria para combatir la viruela, enfermedad que se había
convertido en una terrible epidemia en varios continentes.
Era también llamado el sabio-poeta debido a la pasión que
sentía por escribir y manifestar sus sentimientos a través de la
literatura. También amaba la música y la naturaleza.
La vacuna era una enfermedad muy benigna, común entre las vacas, que
guardaba alguna relación con la viruela. Las ordeñadoras contraían casi invariablemente la vacuna en edad temprana, pero luego nunca contraían la
viruela. Jenner dio el nombre de vacuna a la técnica consistente en inocular
esta enfermedad a fin de crear inmunidad. A pesar de que la inoculación se
venía empleando desde hacía no menos de 80 años, se considera a Jenner el
fundador de la inmunología.
Desde 1751 hasta 1851 la población en Inglaterra se triplicó, pasando de 5
millones a 17,9 millones de habitantes. El crecimiento demográfico puede atribuirse al crecimiento simultáneo de la población y de los recursos agrícolas.
Este incremento se debió a dos procesos:
– el aumento de la natalidad;
– el descenso de la mortalidad.
El aumento de la natalidad se debió al adelanto de los matrimonios y a la
mejora sustancial en la dieta alimentaria, que incrementó la fertilidad.
El descenso de la mortalidad se debió a la incorporación de nuevos medios
de transporte, a la mejora en las condiciones higiénicas (construcción de sistemas drenajes cloacal y pluvial, y de abastecimiento de agua potable), a la
vacuna antivariólica.
1.7.3. La revolución del transporte
Los factores que incrementaron notablemente el traslado de personas, el
transporte de mercaderías, el comercio interior y el comercio exterior, incluyendo el de ultramar, con las importaciones e importaciones fueron la cons-
SECCIÓN ENSEÑANZA
169
trucción de carreteras y caminos, puentes, acueductos, canales navegables,
vehículos terrestres propulsados por motores a vapor, ferrocarriles propulsados por locomotoras a vapor, naves fluviales, costeras y oceánicas propulsadas
con motores a vapor.
1.8. Segunda Revolución Industrial
170
2. La Revolución Tecnológica - Los precursores
2.1. Los primeros motores a vapor
DENIS PAPIN
1647-1712
Físico francés
En 1679 inventó la olla a presión. Fue
el primero en aventurar la posibilidad
de aprovechar la presión del vapor para
realizar trabajo mecánico.
OLLA A PRESIÓN
DE DENIS PAPIN
MÁQUINA A VAPOR DE DENIS PAPIN - 1707
SECCIÓN ENSEÑANZA
171
THOMAS SAVERY
1650 -1715
Ingeniero inglés
El 2 de julio de 1698 Savery patentó una primitiva
máquina a vapor bajo el título: “A new invention for
raiseing of water and occasioning motion to all sorts
of mill work by the impellent force of fire, which will
be of great use and advantage for drayning mines,
serveing townes with water, and for the working of
all sorts of mills where they have not the benefitt of
water nor constant windes” .
El 14 de junio de 1699 Savery demostró el funcionamiento de esta máquina ante la Royal Society de
Londres.
La patente no contiene descripción ni ilustraciones,
pero en 1702 Savery describió la máquina en su
libro The Miner’s Friend; or, An Engine to Raise
Water by Fire, en el que sostenía que esta máquina
podía extraer agua de las minas (bomba de achique).
BOMBA DE SAVERY
Esta bomba operaba creando vacío
en un tubo sumergido en el agua
mediante el enfriamiento y la condensación del vapor contenido en un
recipiente unido al tubo.
Savery denominó a esta bomba El
amigo del minero.
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THOMAS NEWCOMEN
1663-1729
Inventor inglés
En 1712 construyó en Inglaterra la primera máquina a vapor exitosa.
Se la utilizó en las minas de carbón para accionar las bombas de achique.
Fue la primera máquina motriz de importancia significativa que utiliza la energía del vapor en lugar de la del viento
o del agua.
La condensación del vapor se realizaba dentro del cilindro.
MOTOR A VAPOR DE NEWCOMEN
2.2. Las fundiciones de hierro
2.2.1. El alto horno
MUNDO ANTIGUO
Los altos hornos más antiguos fueron construidos en China en el siglo I
a.J.C. durante Dinastía Han. El hierro fundido, las herramientas de labranza
y las armas de hierro fueron extensamente utilizadas en China desde el siglo
V a.J.C. La eficacia del alto horno alto fue incrementada por el ingeniero chino
Du Shi.
SECCIÓN ENSEÑANZA
173
En este período, en Europa, los Griegos, Celtas, Romanos y Cartagineses conocían el hierro. Varios ejemplos de altos hornos se han encontrado en
Francia; y los materiales encontrados en Túnez sugieren su uso allí así y en
Antioquía durante el Período helénico.
Poco se conoce sobre su uso durante el oscurantismo; no obstante se sabe
que la fragua catalana o forja catalana fue inventada en Cataluña (España)
durante el siglo VIII de nuestra era.
EUROPA MEDIEVAL Y MODERNA
Los altos hornos altos más antiguos de Europa occidental fueron construidos entre los años 1150 y 1350 en Dürstel, Suiza, en Märkische Sauerland,
Alemania y Lapphyttan, Suecia. En Noraskog, condado sueco de Järnboås,
también se han encontrado rastros de altos hornos construidos alrededor del
año 1100. Otros altos hornos que datan de los siglos XIII al XV han sido hallados en Westfalia (12). Comparados con los actuales, estos altos hornos y sus
antecesores chinos, eran muy ineficientes.
El conocimiento de ciertos avances tecnológicos fue transmitido por monjes franceses, expertos fundidores. Cada monasterio tenía una “fábrica modelo”, que a menudo era tan grande como el mismo templo.
En Gran Bretaña, el único alto horno medieval identificado hasta ahora
fue en Laskill. Su fecha de construcción no se conoce con exactitud, pero probablemente no sobrevivió a la Disolución de los monasterios realizada por
Enrique VIII hacia fines de1530.
El antepasado directo de los altos hornos utilizados en Francia e Inglaterra estaba en Namur, región que corresponde al actual territorio de Bélgica.
De allí, se difundieron, primero a Paga de Bray, en el límite Este de Normandía, y de allí al Weald de Sussex, donde el primer horno (llamado Queenstock)
en Buxted fue construido cerca de 1491, seguido por otro en Newbridge en el
Bosque de Ashdown en 1496.
En Inglaterra los altos hornos fueron pocos hasta cerca de 1530. Los primeros hornos británicos fuera del Weald (13) recién fueron construidos en
la década de 1550. En las décadas siguientes se construyeron muchos en el
Weald, donde la industria del hierro alcanzó su pico cerca de 1590. La mayor
(12) Westfalia o Vestfalia (en alemán Westfalen) es una región histórica de Alemania ubicada
entre los estados federados de Renania del Norte-Westfalia y Baja Sajonia.
(13) The Weald (también llamado the Weald of Kent, Surrey and Sussex): Nombre dado a
un área en el Sud-Este de Inglaterra, que se extiende desde los pantanos de Kent hasta New
Forest en Hampshire. Originalmente fue una vasta foresta. La palabra “Weald” proviene
del inglés antiguo y significa “foresta”.
174
parte del arrabio de estos altos hornos fue llevado a las fraguas del finery
para la producción de hierro en barra. La industria siderúrgica creció probablemente hasta cerca de 1620, y luego fue seguida por una declinación lenta
hasta comienzos del siglo XVIII. Al parecer era más económico importar el
hierro de Suecia y de otras partes que producirlo en localizaciones británicas
alejadas.
El primer alto horno en Rusia data del año 1637 y fue ubicado cerca Tula.
Su empleo se extendió al centro de Rusia y finalmente a los Montes Urales.
ALTO HORNO DEL AÑO 1629
Los precursores de los altos hornos actuales
tenían entre 4 y 6 metros de altura.
EMPLEO DELCARBÓN VEGETAL EN LOS ALTOS HORNOS
Los hornos de fundición quemaban leña o carbón vegetal. El carbón
vegetal utilizado en los altos hornos era consumido muy rápidamente y esto
hacía desaparecer los bosques. Entre 1708 y 1709 el carbón vegetal fue sustituido como combustible en los altos hornos por el coque de hulla.
SECCIÓN ENSEÑANZA
175
CARBÓN VEGETAL
Ilustración del proceso de producción
EMPLEO DEL CARBÓN DE COQUE EN LA FUSIÓN DEL HIERRO
a) El coque de carbón vegetal
El carbón de coque es un combustible muy importante para la fabricación del hierro y del acero. Probablemente fue obtenido por vez primera
alrededor del año 1603 por combustión incompleta del carbón vegetal. En
el año 1640 comenzó su empleo en la metalurgia del hierro. Durante la “Revolución Industrial” el coque sustituyó al carbón vegetal como reductor y fuente
de energía en los altos hornos, facilitando el desarrollo de la industria siderúrgica, que dependía hasta entonces de un recurso muy limitado como es la leña.
El empleo del coque se popularizó para la calefacción de hogares debido a que
su combustión no produce humo y es menos contaminante.
b) El coque de hulla
Es un combustible obtenido de la destilación de la hulla calentada a temperaturas muy altas en hornos cerrados y a la cual añaden calcita para mejo-
176
rar su combustión, que la aíslan del aire, y que sólo contiene una pequeña fracción de las materias volátiles que forman parte de la misma. Es producto de la
descomposición térmica de carbones bituminosos en ausencia de aire. Cuando
la hulla se calienta desprende gases que son muy útiles industrialmente; el
sólido resultante es el carbón de coque de hulla, que es liviano y poroso.
El coquizado de la hulla es el proceso de transformación de la hulla en
coque. Consiste en el horneado de la hulla durante un tiempo de entre 10 y 24
horas, dependiendo del tamaño del horno. Durante el coquizado se desprenden
una serie de gases y líquidos de gran utilidad industrial, hecho por el que muchas plantas procesadoras de coque se centran más en los subproductos que en
el propio coque, vendiendo éste a precio de costo.
HORNO ACTUAL DE COQUIZADO
ALTOS HORNOS DE COQUE
Entre 1708-1709 Abraham Darby I, industrial metalúrgico británico, fue
el primero en utilizar coque para fundir mineral de hierro. A partir de este
hecho se fue reemplazando la madera y el carbón vegetal como combustibles
en los hornos para fundición. Debido a que el coque se elabora con hulla, su
utilización contribuyó a preservar los bosques en Gran Bretaña.
En 1708 Abraham Darby I fundó la Bristol Iron Company.
En 1709, en Coalbrookdale en Shropshire, Inglaterra, Abraham Darby
comenzó a alimentar un alto horno con coque en vez de carbón de leña. Produjo
hierro fundido en cantidades importantes y luego construyó hornos de mucho
mayor tamaño y resistencia, para que pudieran soportar grandes cargas de
hierro. “El viejo alto horno de Darby” aún se puede ver en Coalbrookdale.
SECCIÓN ENSEÑANZA
177
La aparición de la máquina a vapor de Newcomen en 1712 creó un nuevo
e importante mercado para el hierro.
En 1758 Abraham Darby II (hijo de Abraham Darby I) sucedió a su padre
al frente del establecimiento metalúrgico Coalbrookdale Works. Fundió más
de 100 cilindros para las máquinas a vapor de Newcomen. En 1778 fue sucedido a su vez por su hijo, Abraham Darby III.
A partir de la Revolución Industrial (año 1769) la industria del hierro y
del acero se fue constituyendo en el eje central del desarrollo de nuestra civilización.
MUSEO COALBROOKDALE
Coalbrookdale fue el lugar en el que Abraham Darby I
fundió, por primera vez en la historia,
mineral de hierro utilizando coque.
1709
178
IRON BRIDGE
Este puente cruza el río Severn a la altura de la garganta
de Ironbridge, en Shropshire, Inglaterra.
Fue el primer puente peatonal de arco en hierro fundido de la historia.
Longitud total = 60 metros (200 pies). Comienzo de la construcción: 1775.
Fin de la construcción: 1779.
Abierto 1/1/1781
SOPLADO DE AIRE CALIENTE EN EL ALTO HORNO
Un desarrollo importante, patentado en 1828 por James Beaumont Neilson en el Ironworks de Wilsontown, Escocia, fue la introducción del soplado
de aire caliente en el alto horno. El precalentamiento del aire incrementó la
eficacia del proceso de fusión del mineral de hierro.
ALTOS HORNOS DE ANTRACITA
Otro desarrollo significativo fue el uso de antracita, primero intentado con
éxito por George Crane y David Thomas en los Ironworks de Yniscedwyn, en
el sur del País de Gales, en 1837. En 1839 esto fue adoptado en los Estados
Unidos por la Lehigh Crane Iron Company en Catasauqua, Pennsylvania.
2.2.2. Refinación del hierro
En 1783 Peter Onions y en 1784 Henry Cort produjeron una auténtica
revolución en el refinado del hierro al introducir dos nuevos procesos: la pudelación y el laminado.
SECCIÓN ENSEÑANZA
179
PUDELADO
La pudelación (14) (también llamada pudelado o pudelaje) es una técnica
de refinado del hierro de primera fusión de los altos hornos. Con el pudelado
se consigue reducir el contenido de carbono hasta un porcentaje muy bajo y
eliminar casi todo el azufre, por lo que el hierro resultante puede ser forjado y
laminado. Durante la pudelación, el metal fundido se remueve o bate dentro
de un horno de reverbero, para conseguir airearlo. Así se logra que el carbono
y el azufre ardan, resultando un metal más puro y con mejores propiedades
mecánicas.
La Torre Eiffel (París, Francia) y el armazón original de la Estatua de la
Libertad (Nueva York, Estados Unidos de Norteamérica) son algunas de las
construcciones realizadas con hierro pudelado.
El hiero pudelado fue definitivamente sustituido por el acero
hacia fines del siglo XIX.
HORNO DE REVERBERO PARA PUDELADO
LAMINACIÓN EN CALIENTE
PROCESO DE LAMINACIÓN EN CALIENTE
Una placa o una barra de acero al rojo vivo, se pasa por
unos rodillos donde se produce un cambio en la sección
transversal con la geometría deseada.
(14) La palabra pudelación procede del idioma inglés (puddle), que significa remover. En la obra
de Julio Verne Los quinientos millones de la Begún se puede encontrar una descripción literaria pero precisa de este proceso.
180
A comienzos del siglo XVIII, en Inglaterra y en Suecia ya había laminadores accionados por ruedas hidráulicas. Desde 1786 los laminadores comenzaron a ser accionados por motores a vapor. A mediados del siglo XIX se
laminaban rieles de ferrocarril.
FORJADO DE GRANDES PIEZAS
El forjado de piezas pequeñas se realizaba a martillo sobre un yunque.
Cuando las piezas eran de mayor tamaño se empleaban martinetes de desplazamiento angular, que eran accionados por una rueda hidráulica.
ANTIGUO MARTINETE DE FORJA DE DESPLAZAMIENTO ANGULAR
Museo en el Villorrio Industrial Abbeydale, Shefield
Abbeydale Industrial Hamlet, Sheffield.
1714 - 1876
Estos de martinetes no resultaban adecuados para forjar piezas de gran
diámetro debido a la limitación que imponía el desplazamiento angular del
martillo
En 1840, el escocés James Nasmyth inventó el martinete a vapor de
desplazamiento vertical para forjar piezas de gran tamaño.
181
SECCIÓN ENSEÑANZA
JAMES NASMYTH
1808 -1890
MARTINETE A VAPOR DE DESPLAZAMIENTO
VERTICAL DE NASMYTH
2.2.3. El acero
Los métodos antiguos para la fabricación del acero consistían en obtener hierro dulce en un horno carbón vegetal y tiro de aire, con una posterior
expulsión de las escorias por martilleo y carburación del hierro dulce para
cementarlo.
A partir de 1740, en Sheffield (Inglaterra), Benjamin Huntsman perfeccionó la cementación y fundió pequeños trozos de hierro cementado en crisoles
de arcilla y obtuvo aceros de calidad muy uniforme. La limitada capacidad de
producción y el alto coste de estos aceros favorecieron el desarrollo de otros métodos de fabricación, como los procesos Bessemer-Thomas y Martin-Siemens.
CRISOL CON HIERRO FUNDIDO
BENJAMIN HUNTSMAN
1704-1775
182
EL HORNO BESSEMER Y EL PROCESO THOMAS
SIR HENRY BESSEMER
1813- 1898
Ingeniero, fundidor de tipos de imprenta,
pionero de la siderurgia moderna.
Durante la Guerra de Crimea patentó un
proceso de refinado de acero.
El arrabio fundido era transformado directamente en acero mediante el soplado
de aire en un horno convertidor.
CONVERTIDOR BESSEMER
Horno de crisol basculante
que no utiliza combustible
El primer paso para lograr la transformación masiva del arrabio en acero
lo dio Henry Bessemer en Inglaterra en 1856. El proceso Bessemer consistía
eliminar las impurezas del arrabio líquido y reducir su contenido de carbono
mediante la inyección de aire. La conversión de arrabio en acero se hace
un horno de crisol basculante. El aire es inyectado en el arrabio fundido
por la parte inferior del horno. A su paso a través del arrabio líquido, el aire
logra la oxidación de carbono. El contenido de carbono se reduce al 4 o 5% a
alrededor de un 0.5 %. El oxígeno reacciona con las impurezas del arrabio produciendo escoria, que sube y flota en la superficie del acero líquido. Los convertidores Bessemer no utilizan ningún combustible para mantener el arrabio
en estado de fusión. La combustión del carbono con el oxígeno del aire inyec-
SECCIÓN ENSEÑANZA
183
tado eleva la temperatura y mantiene la carga del horno en estado de fusión.
El procedimiento inicial consistía en soplar aire a presión en el fondo de la
cuchara donde se colaba el arrabio. El oxígeno del aire reacciona con el silicio,
luego con el carbono, seguidamente con el fósforo.
La reacción del oxígeno y el silicio es altamente exotérmica; ello hace que
el metal se siga fundiendo sin necesidad de gastar más combustible. El aire
era inyectado a presión por la parte inferior del recipiente, que tiene forma de
una cuchara abierta, hasta que surgía una llama roja que indica la oxidación
del hierro. Con el tiempo la cuchara abierta fue sustituida por una cuchara
basculante de forma ovoidal, abierta en la parte superior. Esto se conoce como
Convertidor Bessemer. Este proceso fracasó inicialmente porque el refractario
que cubría las paredes del horno era de tipo “ácido”. Bessemer no se dio cuenta
de que en sus experimentos de laboratorio había empleado un arrabio de bajo
contenido de fósforo, que contrastaba con el arrabio obtenido de muchos minerales nativos de Inglaterra y Europa, que eran muy ricos en este elemento.
Además, la pared del convertidor de Bessemer estaba recubierta con ladrillos
refractarios ricos en óxido de silicio (sílice). En la jerga de los refractarios a
éstos se les llama “ácidos” para distinguirlos de los óxidos metálicos, que se
denominan “básicos”. El fracaso del primer intento de Bessemer sirvió para
demostrar que los refractarios ácidos entorpecen la eliminación del fósforo. Actualmente el proceso Bessemer está en decadencia, habiendo sido sustituido
por los procesos Linde o LD de soplado a presión de oxígeno puro.
SIDNEY GILCHRIST THOMAS
1850 - 1885
Químico e inventor inglés
Inventó un procedimiento de eliminación del fósforo
contenido en el hierro en el convertidor Bessemer.
En 1875 Gilchrist Thomas probó que el convertidor
de Bessemer convertía exitosamente el arrabio en
acero si la pared del horno se recubría con refractarios “básicos” (óxido de magnesio por ejemplo).
Para quitar el fósforo y el sílice del arrabio, añadió trozos de piedra caliza que reacciona con ambos
para producir compuestos que flotan en la escoria.
Esto no se podía hacer en el convertidor “ácido” de
Bessemer porque la piedra caliza podría reaccionar
con los ladrillos de sílica de sus paredes.
El proceso Thomas producía mayor cantidad de escoria. Thomas descubrió que esta escoria básica era
muy útil por su alto contenido de de fósforo. De ello
resultó que podía ser utilizada como fertilizante.
184
LLAMARADAS EN LA BOCA DE UN HORNO
CONVERTIDOR DURANTE EL SOPLADO DE AIRE
A TRAVÉS DEL ARRABIO FUNDIDO
EL HORNO DE REGENERACIÓN SIEMENS Y EL PROCESO MARTIN
En 1864, el ingeniero e industrial francés Pierre-Émile Martin produjo
acero fundiendo arrabio junto con chatarra.
En 1867, Sir William Siemens produjo acero a partir de arrabio en un
horno de regeneración que había diseñado y con el que lograba temperaturas mucho más altas que en los otros tipos de horno. Siemens aprovechó el
calor de los gases del horno dirigiéndolos a través de un entramado de ladrillos
refractarios, calentándolo a altas temperaturas, y luego haciendo pasar el aire
que ingresaría al horno por ese entramado. El aire precalentado de este modo
elevaba notablemente la temperatura de la llama.
Martin obtuvo una licencia para fabricar estos hornos y desarrolló un método de producción de acero utilizando chatarra y arrabio. Los productos
fabricados con su acero fueron galardonados con una Medalla de Oro
en la Exposición Universal de París de 1867.
Aunque Siemens desarrolló su propio método de producción de acero en
su horno de hogar abierto, el proceso Martin-Siemens logró la mayor difusión.
SECCIÓN ENSEÑANZA
KARL WILHELM SIEMENS
Sir Charles William Siemens
1823 - 1883
Ingeniero alemán radicado en Inglaterra
Era hermano de otros dos destacados ingenieros, Werner y August Friedrich, con quienes
trabajo, sobre todo con este último.
En 1843 Karl Wilhelm (nombre original de
Charles William) se trasladó a Inglaterra
donde trabajó en el perfeccionamiento de un
método de fabricación de acero utilizando un
horno regenerador diseñado por él.
Su método consistía en recuperar el calor residual de los altos hornos, con un calentamiento previo del aire de inyección, mejorando
el rendimiento.
PIERRE-ÉMILE MARTIN
1824 - 1915
Ingeniero e industrial francés
En su primera etapa laboral trabajó junto a
su padre en su fundición de Fourchamboult;
en esos momentos se empleaba el método
conocido como proceso Bessemer. Los inconvenientes que planteaba este proceso fomentaron la inquietud de Martin por buscar
soluciones. En 1856 sir William Siemens
inventó los hornos de regeneración y fabricó
acero a partir de arrabio. Ocho años más tarde, en 1864, Martin ideó un procedimiento
para la obtención de acero basado en la refundición de chatarra con adición de arrabio.
La incorporación de los hornos regeneradores
de Siemens al proceso de Martin dio lugar al
sistema denominado con el nombre de Martin-Siemens. Siemens y Martin realizaron sus
trabajos de forma independiente, pero llegaron a un acuerdo en 1868 tratando de evitar
la determinación judicial de los derechos de
sus respectivas patentes.
185
186
HORNO REGENERADOR SIEMENS-MARTIN
2.3. La industria textil – Hilado, tejido y telares
HILADO
La palabra hilado se refiere específicamente a un grupo de fibras que han
sido sometidas a torsión en el proceso de hilatura. El rayón es una fibra artificial elaborada en forma de un hilo de filamento continuo. Es correcto decir
hilo de rayón. Cuando se cortan esos filamentos, se reúnen y someten a una
torsión para su hilatura, entonces se obtiene un hilado de rayón. En el caso de
las “fibras naturales” (que son de corta extensión) deben ser sometidas inevitablemente a una torsión para la hilatura. En estos casos siempre se obtiene
un hilado (de algodón, lana, etc.) y no un hilo.
HILO: Conjunto de fibras naturales (como la seda), artificiales (como el rayón) o sintéticas (como
el poliéster, la poliamida, etc.) de longitud ilimitada, destinadas a su uso como tal (hilos para
coser, bordar, atar, etc.) o para la fabricación de tejidos.
HILADO: Fibra textil convertida en hilo (hilado de la lana).
HILAR: Transformar una fibra textil en un hilo continuo cohesionado y manejable (hilar fibras
de lana).
HILADO Y TEJIDO DEL LINO
Antiguo egipto
HILADORA MANUAL
187
SECCIÓN ENSEÑANZA
ANTIGUAS MÁQUINAS HILADORAS (RUECAS)
El proceso de hilado se realizaba tradicionalmente con la “rueca” (máquina de hilar,
torno de hilar o hiladora), que es un instrumento para hilar manualmente fibras textiles. Consiste en un bastón, terminado por una cabeza donde se enrolla la rama de fibra
que se quiere hilar. La manivela (o el pedal) hace girar una rueda que mueve un único
huso donde se va enrollando el hilo.
TEJIDO
Un tejido se produce entrelazando dos conjuntos de hilos dispuestos en
forma ortogonal. Los hilos longitudinales se llaman urdimbre, y los hilos
transversales se denominan trama. El tejido se fabrica con una máquina denominada telar.
Urdimbre
(Hilos longitudinales)
Trama
(Hilos transversales)
Tejido
(Hilos entrelazados)
188
EL TELAR MANUAL.
El telar manual se remonta a la era antigua y se utilizó en las
civilizaciones china y del Cercano Oriente antes de alcanzar Europa.
ANTIGUOS TELARES EGIPCIOS
ANTIGUO TELAR
GRIEGO
MECANIZACIÓN DEL TELAR.
1. La lanzadera volante
El primer paso en la mecanización del telar fue la lanzadera volante
(flying shutle), instrumento textil, creado por John Kay en 1733.
LANZADERA VOLANTE
Flying shutle
Este invento aumentó significativamente la productividad de los telares
y fue una de las innovaciones tecnológicas que llevó al nacimiento del maquinismo. La lanzadera volante fue probada en una fábrica que se construyó en
Doncaster, Yorkshire, en 1787. Al principio, la maquinaria era impulsada por
caballos, y a partir de 1789 por un máquina de vapor. Gracias a este adelanto,
se logró un equilibrio entre el hilado y el tejido, partes esenciales de la indus-
SECCIÓN ENSEÑANZA
189
tria textil. La burguesía inglesa nunca reconoció la patente del invento de
Kay, y en 1753 los trabajadores que se vieron desempleados por causa directa
de la lanzadera volante destruyeron su casa en Bury. A causa de esto, Kay se
trasladó a Francia, en donde murió completamente arruinado en 1780.
JOHN KAY
1704-1764
Mecánico británico
En 1733 John Kay inventó en Inglaterra la lanzadera automática para los telares. Este invento
reemplazó a la lanzadera manual, reduciendo a
la mitad el tiempo y el esfuerzo en la operación
de tejer y permitiendo aumentar el ancho de las
telas. El problema se trasladó entonces al hilado.
Si antes eran necesarias cinco o seis personas hilando para mantener ocupado a un tejedor, con los
nuevos telares aumentó de manera notable la demanda de hilo.
En la operación de tejer, la lanzadera debe desplazarse horizontalmente, llevando el hilo de trama
(horizontales) a través de los hilos de urdimbre
(verticales), por dentro y por fuera de ellos. Para
ello se incorporó a los telares un mecanismo de palancas que apartaba los hilos de urdimbre y empujaba la lanzadera por una pista, pasando entre
ellos. Esto posibilitó la fabricación de tejidos más
anchos que antes en el campo de acción del brazo
humano. La lanzadera volante permitió tejer piezas de algodón a mayor velocidad de la que podía
lograr un operario.
John Kay es ampliamente recordado por la economía moderna, puesto que
se le atribuye el inicio de la revolución agrícola inglesa; la cual posteriormente
daría génesis a la revolución industrial. La lanzadera volante reemplazó por
primera vez a tejedores especializados en la cadena de producción de textiles,
generando una necesidad de aumentar la manufactura de hilos para compensar la el aumento de producción tejido que ofrecía esta herramienta. Esta necesidad se convirtió en el motor primario del desarrollo de las innovaciones
tecnológicas, que finalmente convergerían en el nacimiento del maquinismo.
190
TELAR CON LANZADERA VOLANTE
2. La hiladora de Hargreaves (the spinningJenny)
JAMES HARGREAVES
1720 - 1778
Inventor inglés
Entre 1763 y 1764 inventó la primera máquina de hilar
con varios husos, conocida como “spinning jenny”. Esta
nueva máquina multiplicaba la capacidad de producción
de los hiladores, pero la máquina hiladora seguía siendo accionada manualmente. La spinning jenny permitía
que el movimiento giratorio se transmitiera a múltiples
husillos, produciendo así más hilo con mucho menos trabajo. En 1770 obtuvo una patente de su máquina, que
construyó en sociedad con Thomas James. La aparición
de la máquina de hilar con varios husos marcó el comienzo de la mecanización de la industria textil.
HILADORA DE HARDGREAVES (SPINNING
JENNY)
En 1764 James Hargreaves inventó la máquina de
hilar que denominó spinning Jenny. Permitía montar
hasta 80 hilos y la podía poner en marcha una sola persona. Contaba con ocho carretes en un extremo, que eran
girados por una rueda más grande que en las máquinas
normales. Hargreaves concibió esta máquina observando a su pequeña hija Jenny que jugaba con un trompo.
191
SECCIÓN ENSEÑANZA
3. Bastidor hidráulico para hilar de Sir Richard Arkwright (water frame)
Con la lanzadera automática de John Kay (1733) el hilo se consumía
mucho más rápidamente de lo que podía ser fabricado. Para obviar este inconveniente, Arkwright patentó en 1769 una máquina que al girar hilaba y trenzaba la fibra de algodón, reproduciendo por medios mecánicos los movimientos
que de ordinario efectúa la mano. Esta máquina era accionada por una rueda
hidráulica y se la conocía como water frame (bastidor hidráulico de hilar).
Arkwright produjo hilo de algodón más resistente que el obtenido con la
spinning jenny de Hargreaves. Fundó la primera factoría hidráulica de algodón del mundo en Cromford, Derbyshire, en 1771, siendo uno de los catalizadores de la revolución industrial. Esto exigía la concentración de numerosas
máquinas y obreros trabajando a jornada completa bajo el techo de un edificio
situado junto a una potente corriente de agua. Arkwright estableció plantas
en el norte de Inglaterra que realizaban todas las fases de la industria textil,
desde el cardado hasta el ovillado. Sus demandas de ser reconocido como el
inventor de estos dispositivos fueron rechazadas por una corte en el año 1785.
Fue nombrado caballero en 1786.
WATER FRAME
Bastidor hidráulico para hilar
de Sir Richard Arkwright
SIR RICHARD ARKWRIGHT
1732 - 1792
Industrial textil e inventor inglés
192
En 1786 Sir Richard ARKWRIGHT instaló
una máquina de Watt en la tejeduría de algodón de Albion, en Blackfriars Bridge, Londres.
Hasta ese momento las máquinas de hilar
producían una cantidad muy grande de hilo,
que no podía ser consumido por los telares
con la suficente rapidez. El nuevo equilibrio
BLACKFRIARS BRIDGE
INCENDIO EN LA TEJEDURÍA
DE ALGODÓN EN ALBION
Blackfriars Bridge
1791
SAMUEL SLATER
1768-1835
Ingeniero británico
Trabajó como aprendiz con Richard Arkwright. En
1789 emigró de Inglaterra hacia norteamérica disfrazado de granjero, reteniendo en su memoria todos los
detalles de la maquinaria textil de Arkwright.
4. Hiladora de Crompton
En 1779, Samuel Crompton alcanzó el éxito con la construcción de una
máquina capaz de producir hilo resistente en grandes cantidades, apta para
su uso en la manufactura de la muselina. En un principio fue conocida como
la hiladora de muselina o la hiladora Hall-i’-th’-Wood (nombre de la casa de
donde él y su familia residían). Más tarde se la denominó la Spinning-mule.
SECCIÓN ENSEÑANZA
SAMUEL CROMPTON
1753 - 1827
Inventor inglés
193
HILADORA SPINNING MULE
DE CROMPTON
Esta máquina hiladora es una combinación de
las máquinas de Hargreaves y de Arkwright.
5. Telar accionado por un motor a vapor
Inspirado en la máquina de Sir Richard Arkwright, en 1785 Cartwright inventó la primera máquina peinadora de lana y en 1887 construyó un telar accionado por un motor a vapor, predecesor del moderno “power loom”, que aumentó
enormemente la producción. En 1792 inventó una máquina para fabricar sogas
y una máquina a vapor que funcionaba con alcohol en lugar de agua. En 1809,
la Cámara de los Comunes le asignó la suma de £ 10.000 en reconocimiento por
los beneficios que obtuvo Inglaterra por su invento del power loom.
PRIMER TELAR MECÁNICO
DE CARTWRIGHT
Power Loom
EDMUND CARTWRIGHT
1743 – 1823
Clérigo e inventor inglés
194
6. Desmotadora de algodón
En 1793 Eli Whitney construyó una máquina desmotadora de algodón,
que arrancaba mecánicamente las semillas de las fibras. Con esta máquina,
la producción se incrementó cincuenta veces. Fue patentada el 4 de marzo de
1794 bajo el nombre de cotton gin. El cultivo de algodón se hizo lucrativo y
reavivó la esclavitud.
gin: abreviatura de “engine”, que significa máquina.
DESMOTADORA DE ALGODÓN
DE ELI WHITNEY
“Cotton gin”
ELI WHITNEY
1765-1825
Inventor estadounidense
(natural de Massachusetts)
7. El telar programable
En 1801, Joseph-Marie Jacquard inventó un telar gobernado por una serie de tarjetas perforadas. Éstas permitían o impedían el paso de unas varillas, según ciertas pautas fijadas en un diseño modelo. El telar reproducía en
el tejido el dibujo del modelo. Para cambiar el dibujo bastaba con diseñar una
nueva tarjeta perforada. En cierto sentido, éste fue el paso más primitivo hacia
los ordenadores. Los telares Jacquard se extendieron con rapidez por Francia
y luego llegaron a Inglaterra.
195
SECCIÓN ENSEÑANZA
JOSEPH-MARIE JACQUARD
1752-1834
Inventor francés
9. La primera fábrica de tejidos.
PRIMERA FÁBRICA DE TEJIDOS
EN MANCHESTER
1806
10. El primer telar automático.
PRIMER TELAR AUTOMÁTICO
Richard Roberts desarrolló el primer telar
automático conocido con el nombre
de selfactina
(“self-tending mule”)
1830
Como consecuencia de estas innovaciones,
• el “algodón” sustituyó al “lino” y a la “lana”,
• Inglaterra se convirtió en el primer fabricante de tejidos del mundo.
196
La mecanización del hilado pronto puso de manifiesto sus ventajas. No
obstante, muchos trabajadores observaban las nuevas máquinas con desconfianza porque pensaban que les iban a quitar sus puestos de trabajo. Se iniciaron así las “primeras protestas obreras”.
HILADORA DE HUSILLOS MÚLTIPLES
DE FINES DEL SIGLO XIX
HILADORA MODERNA DE HUSILLOS
MÚLTIPLES
TELAR MECÁNICO
DE 1890
TELARES AUTOMÁTICOS
MODERNOS
SECCIÓN ENSEÑANZA
197
2.4. Joseph Black y James Watt – Universidades de Glasgow y Edinburgo
JOSEPH BLACK
1728-1769
Médico, físico y químico escocés
Sus investigaciones más importantes se centraron
en el campo de la termodinámica, donde estableció
una clara distinción entre temperatura y calor.
Introdujo conceptos como calor específico y calor
latente de cambio de fase. Además se le debe el
descubrimiento del dióxido de carbono.
Esto tuvo gran importancia en el perfeccionamiento de la máquina a vapor. En 1757 o 1758
Black desarrolló una gran amistad con James Watt.
Watt comenzó sus estudios sobre la energía del vapor en la Universidad de Glasgow en 1761. Black
aportó un significativo apoyo financiero para que
Watt pudiera realizar sus primeras investigaciones
sobre la máquina a vapor.
Black fue miembro del Poker Club y junto con David Hume, Adam Smith, John
Locke formó parte del Iluminismo Escocés.
Los edificios de Química de las Universidades de Edinburgh y de Glasgow llevan el
nombre de Black.
JAMES WATT
1736-1819
Mecánico escocés
En 1764 se le encargó a la reparación de una
de las máquinas a vapor de Thomas Newcomen.
Al hacerlo comenzó a idear formas de mejorar
la eficacia de la máquina. Había aprendido de
su amigo Joseph Black acerca del calor latente.
198
Advirtió la ineficiencia y el gasto del proceso de conservar el calor, enfriar y volver a calentar el agua en el mismo depósito para obtener vapor. Se le ocurrió entonces disponer
de dos cámaras, una siempre caliente y la otra siempre fría. Así construyó la primera
máquina a vapor razonablemente eficaz, con un condensador separado de la máquina.
En 1769 fabricó la primera máquina a vapor eficiente (mucho más eficiente que todas
las predecesoras, incluida la máquina de Newcomen, construida en 1712). Este hecho y
el año 1769 son adoptados como indicadores del comienzo de la Revolución Industrial.
Fue designado Profesor Honoris Causa de la Universidad de Glasgow.
MOTOR ALTERNATIVO A VAPOR DE WATT CON BALANCÍN
El mecanismo formado por el vástago del émbolo, el balancín, la biela y la
manivela convierte el movimiento rectilíneo alternativo del émbolo en un movimiento de rotación.
SECCIÓN ENSEÑANZA
MOTOR A VAPOR SIN BALANCÍN APLICADO
A LA LOCOMOTORA A VAPOR
Mecanismo vástago - biela - manivela
MOTOR A VAPOR MONOCILÍNDRICO
HORIZONTAL ESTACIONARIO
199
200
MOTOR ALTERNATIVO A VAPOR
PARA PROPULSIÓN NAVAL
MOTOR A VAPOR DE TRIPLE EXPANSIÓN
Las motores a vapor de triple y cuádruple expansión fueron
muy utilizados en la propulsión naval.
SECCIÓN ENSEÑANZA
201
CARRUAJES IMPULSADOS CON MOTORES A VAPOR
NICOLÁS-JOSEPH
GUGNOT 1725-1804
Mecánico,
ingeniero
militar, escritor e inventor francés, dio un
gran paso al construir
un vehículo propulsado a vapor.
EL “FARDIER À VAPEUR” DE CUGNOT
Vehículo propulsado a vapor diseñado
para arrastrar piezas de artillería
El Fardier, como lo llamó Cugnot, comenzó a circular por
las calles de París en 1769. Era un triciclo que montaba
sobre la rueda delantera una caldera y un motor de dos cilindros verticales y 50 litros de desplazamiento. La rueda
delantera era a la vez tractora y directriz. Los dos cilindros
actuaban directamente sobre esta rueda
2.5. La locomotora a vapor
RICHARD TREVITHICK
1771-1833
Ingeniero e inventor británico
En 1801 Diseñó y expuso una locomotora a vapor. Fue la primera que funcionó con una caldera de alta presión. La
locomotora fue construida en la fábrica Coalbrookdale Works, de Abraham
Darby III.
202
LOCOMOTORA DE TREVITHICK
1801
CIRCUITO EN EL QUE TREVITHICK REALIZÓ
LA DEMOSTRACIÓN DE SU LOCOMOTORA

La revolución industrial. Algunos logros de la ingeniería

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