William Fairbairn

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William Fairbairn
por Benjamin Rawlinson Faulkner , en primer plano Observaciones de la explosión fría , refiriéndose a la fuerza y ​​propiedades del hierro fundido obtenido de la explosión caliente y fría , presentado en la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en 1838 [1]
Nació	( 02/19/1789 )19 de febrero de 1789 Kelso , Escocia
Fallecido	18 de agosto de 1874 (08/18/1874)(85 años) Moor Park, Farnham , Inglaterra
Nacionalidad	británico
Conocido por	Herrería estructural Construcción naval Locomotoras Lancashire Caldera

Sir William Fairbairn, primer baronet de Ardwick (19 de febrero de 1789 - 18 de agosto de 1874) fue un ingeniero civil , ingeniero estructural y constructor naval escocés . En 1854 sucedió a George Stephenson y Robert Stephenson para convertirse en el tercer presidente de la Institución de Ingenieros Mecánicos . ^[2]

Carrera temprana

Nacido en Kelso de un granjero local , Fairbairn mostró una aptitud mecánica temprana y se desempeñó como aprendiz de molinero en Newcastle upon Tyne, donde se hizo amigo del joven George Stephenson . Se mudó a Manchester en 1813 para trabajar para Adam Parkinson y Thomas Hewes . En 1817, lanzó su negocio de maquinaria para molinos con James Lillie como Fairbairn y Lillie Engine Makers .

Estudios estructurales

El extremo occidental del puente ferroviario de Conwy junto al castillo

Fairbairn fue un aprendiz de por vida y se unió a la Institución de Ingenieros Civiles en 1830. En las décadas de 1820 y 1930, él y Eaton Hodgkinson llevaron a cabo una búsqueda de una sección transversal óptima para vigas de hierro . Diseñaron, por ejemplo, el puente sobre Water Street para el ferrocarril de Liverpool y Manchester , que se inauguró en 1830. En la década de 1840, cuando Robert Stephenson , el hijo de su joven amigo George, intentaba desarrollar una forma de cruzar el estrecho de Menai. , contrató a Fairbairn y Hodgkinson como consultores. Fue Fairbairn quien concibió la idea de un tubo rectangular o una viga de caja para salvar la gran brecha entreAnglesey y Gales del Norte . Realizó muchas pruebas en prototipos en su astillero de Millwall y en el sitio del puente, mostrando cómo debería construirse dicho tubo. El diseño se utilizó por primera vez en un tramo más corto en Conway , y seguido por el Puente Britannia mucho más grande . El puente de tubo finalmente resultó ser un concepto demasiado costoso para un uso generalizado debido a la gran masa y al costo del hierro forjado necesario. El propio Fairbairn desarrolló puentes a través de hierro forjado que utilizaron algunas de las ideas que había desarrollado en el puente tubular.

Construcción naval

Cuando la industria del algodón entró en recesión , Fairbairn se diversificó en la fabricación de calderas para locomotoras y en la construcción naval . Al percibir un barco como una viga tubular flotante, criticó los estándares de diseño existentes dictados por Lloyd's of London .

Fairbairn y Lillie construyeron el vapor de paletas de hierro Lord Dundas en Manchester en 1830. Las dificultades que se encontraron en la construcción de barcos de hierro en una ciudad del interior como Manchester llevaron a la mudanza de esta sucursal del negocio a Millwall , Londres en 1834– 35. Aquí Fairbairn construyó más de ochenta buques, incluido Pottinger de 1250 toneladas, para la Compañía Peninsular y Oriental ; HMS  Megaera y otros buques para el gobierno británico, y muchos otros, introduciendo la construcción naval de hierro en el río Támesis . En 1848 se retiró de esta rama de su negocio. ^[3]

Fairbairn se basó en su experiencia con la construcción de barcos con casco de hierro cuando diseñó el puente Britannia y los puentes ferroviarios de Conwy .

Locomotoras de ferrocarril

Locomotora CP 02049 (Ex Companhia Central e Peninsular (CCeP) 14)

Fairbairn comenzó a construir locomotoras ferroviarias en 1839 con un diseño 0-4-0 para el ferrocarril de Manchester y Bolton . En 1862, la compañía había construido más de 400 en Millwall para compañías como Great Western Railway y London and North Western Railway . Sin embargo, como las obras no tenían acceso ferroviario, las locomotoras debían transportarse por carretera. ^[4]

Calderas

Fairbairn desarrolló la caldera Lancashire en 1844. En 1861, a petición del Parlamento del Reino Unido , realizó una investigación preliminar sobre la fatiga del metal , elevando y bajando una masa de 3 toneladas en un cilindro de hierro forjado 3.000.000 de veces antes de que se fracturara y mostrara que una carga estática de 12 toneladas fueron necesarias para tal efecto.

Experimentó con cilindros de vidrio y pudo demostrar que la tensión del aro en la pared era el doble de la tensión longitudinal . Cuando una caldera cilíndrica falla, generalmente se fractura a lo largo de su longitud debido a la alta tensión del aro en la pared.

Este conocimiento de cómo la tensión del aro aumentaba con el diámetro, y cómo las tensiones eran independientes de la longitud del tambor lo llevó a inventar el Fairbairn-Beeley y sus calderas de cinco tubos , donde una sola carcasa de gran diámetro fue reemplazada por múltiples más pequeñas y menos estresadas. conchas. Eventualmente, esto conduciría a la adopción casi universal de calderas de tubos de agua con tubos pequeños para altas presiones, reemplazando los diseños de tubos de fuego más antiguos.

Investigaciones

Desastre del puente dee

Fairbairn fue uno de los primeros ingenieros en realizar investigaciones sistemáticas de fallas de estructuras, incluido el colapso de fábricas textiles y explosiones de calderas . Su informe sobre el colapso de un molino en Oldham mostró los métodos de diseño deficientes utilizados por los arquitectos al especificar vigas de hierro fundido para soportar pisos muy cargados, por ejemplo. En otro informe, condenó el uso de vigas de hierro fundido con armadura y aconsejó a Robert Stephenson que no usara el concepto en un puente que se estaba construyendo sobre el río Dee en Chester en 1846. El puente se derrumbó en mayo de 1847, matando a 5 personas que estaban pasajeros del tren local que pasaban por encima de la estructura en ese momento. El desastre de Dee Bridge expresó su preocupación por la integridad de muchos otros puentes ferroviarios ya construidos o por construir en la red ferroviaria.

Fairbairn realizó algunos de los primeros estudios serios de los efectos de la carga repetida de vigas de hierro forjado y fundido, mostrando que la fractura podría ocurrir por el crecimiento de grietas por defectos incipientes, un problema ahora conocido como fatiga . Construyó aparatos de prueba a gran escala para los estudios y fue financiado en parte por la Junta de Comercio .

También realizó experimentos en cilindros presurizados de vidrio y pudo demostrar que la mayor tensión en la pared ocurre alrededor del diámetro. Se conoce como tensión circular y es el doble del valor de la tensión longitudinal que se produce a lo largo del cilindro. El valor exacto depende solo del grosor de la pared y la presión interna. Su trabajo fue publicado en Proceedings of the Royal Society y fue de gran ayuda para analizar fallas en calderas y tuberías de vapor. En 1854 fundó la Asociación de Usuarios de Vapor de Manchester , que rápidamente se convirtió en reconocida por establecer los estándares nacionales para las calderas de vapor de alta presión. ^[5]Como "Comité Técnico de Oficinas Asociadas" de las aseguradoras británicas, la MSUA sigue siendo una autoridad de certificación nacional. ^{[6] [7]}

Honores

• Miembro de la Royal Society elegido 1850 (Medalla de oro 1860)
• Presidente de la Institución de Ingenieros Mecánicos 1854-1855. ^{[2] [8]}
• Presidente de la Sociedad Filosófica y Literaria de Manchester (1855-1859) ^[9]
• Elegido en febrero de 1860 a la Sociedad de Ingenieros Civiles de Smeatonian ^[10]
• Nombrado Baronet , ( de Ardwick ), 2 de noviembre de 1869; ^[11] había declinado el título de caballero en 1861 ^[12]
• Una estatua se encuentra en el Ayuntamiento de Manchester.
• Conferido con la Membresía Honoraria de la Institución de Ingenieros y Constructores Navales en Escocia en 1859. [1]
• Presidente de la Asociación Británica de 1861 ^[13]
• Miembro honorario extranjero de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias 1862 ^[14]
• Incluido en el Salón de la Fama de la Ingeniería de Escocia en 2017. [2]

Fairbairn es uno de varios ingenieros notables que serán enterrados en el cementerio de la iglesia de Santa María, Prestwich . El número de personas presentes en su funeral se estimó entre 50.000 y 70.000. ^[15]

Obras

• Observaciones sobre la navegación por el canal . Londres: Longman, Rees, Orme, Brown & Green. 1831 . Consultado el 4 de junio de 2009 .
• Un relato de la construcción de los puentes tubulares Britannia y Conway . Londres: John Weale. 1849 . Consultado el 4 de junio de 2009 .
• Fairbairn, William (1851). Dos conferencias: La construcción de calderas y sobre explosiones de calderas, con los medios de prevención .
• Sobre puentes de vigas tubulares . Londres: W. Clowes and Sons. 1851 . Consultado el 4 de junio de 2009 .
• Sobre la aplicación del hierro fundido y forjado en la construcción (1ª ed.). Londres: John Weale. 1854 . Consultado el 4 de junio de 2009 .
• Información útil para ingenieros . Londres: Longmans. 1856.
• Hierro, su historia, propiedades y procesos de fabricación . Edimburgo: Adam y Charles Black. 1861 . Consultado el 4 de junio de 2009 .
• Tratado sobre Mills y Millwork, Parte I . Londres: Longmans, Green and Company. 1863 . Consultado el 4 de junio de 2009 .
• Tratado sobre molinos y carpintería, parte II . Londres: Longmans, Green and Company. 1871 . Consultado el 4 de junio de 2009 .
• Experimentos para determinar el efecto del impacto, la acción vibratoria y los cambios prolongados y continuos de carga en vigas de hierro forjado, (1864) Philosophical Transactions of the Royal Society of London vol. 154, p311
• Tratado sobre la construcción de barcos de hierro: su historia y progreso (1ª ed.). Londres: Longmans, Green and Co. 1865 . Consultado el 4 de junio de 2009 .
• Los principios del mecanismo y maquinaria de transmisión . Filadelfia: Henry Carey Baird. 1871 . Consultado el 4 de junio de 2009 .

Lectura adicional

• La vida de Sir William Fairbairn, Bart. , (ed. W. Pole, 1877)
• Richard Byrom (2017). William Fairbairn: el ingeniero experimental . Sociedad Histórica de Ferrocarriles y Canales . ISBN  978-0901461643

Ver también

• Compañía de hilado y tejido de Bombay
• McConnel y Kennedy Mills

Referencias

1. "William Fairbairn (1789-1874)" . Art UK . Fundación Catálogo Público . Consultado el 23 de abril de 2016 .
2. "Ex presidentes" . Consultado el 15 de junio de 2017 .
3. Joven, CFT (1867). "Capítulo 3". El ensuciamiento y la corrosión de los buques de hierro: sus causas y medios de prevención, con el modo de aplicación a los revestimientos de hierro existentes . Cronología de los barcos de hierro. Londres: London Drawing Assoc.
4. Marshall, John (1978). Diccionario biográfico de ingenieros ferroviarios . Newton Abbot: David y Charles.
5. Channing, John; Ridley, John (2003). Seguridad en el trabajo . Boston, Massachusetts: Butterworth Heinemann. pag. 793. ISBN 0-7506-5493-7.
6. Lancaster, John (2000). Catástrofes de ingeniería: causas y efectos de accidentes graves (2 ed.). Cambridge, Inglaterra: Woodhead. pag. 68 . ISBN 1-85573-505-9.
7. "Exámenes de la caldera de vapor" (PDF) . Ejecutivo de Seguridad y Salud . 18 de noviembre de 2004. Archivado desde el original (PDF) el 31 de julio de 2008 . Consultado el 7 de enero de 2011 .
8. "Galería de presidentes" . Consultado el 15 de junio de 2017 .
9. Lista completa de los miembros y funcionarios de la Sociedad Filosófica y Literaria de Manchester . 1896. pág. 9 . Consultado el 7 de marzo de 2011 .
10. Watson, Garth (1989). Los Smeatonianos . Thomas Telford. pag. 65. ISBN 0-7277-1526-7.
11. "No. 23544" . The London Gazette . 8 de octubre de 1869. p. 5446.
12. "Sir William Fairbairn" . Consultado el 9 de septiembre de 2019 .
13. Diccionario Oxford de biografía nacional . Consultado el 25 de noviembre de 2011 .
14. "Libro de miembros, 1780-2010: Capítulo F" (PDF) . Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . Consultado el 13 de septiembre de 2016 .
15. Pole, William. "Vida de Sir William Fairbairn Capítulo XXIII" . Consultado el 9 de septiembre de 2019 .

Enlaces externos

• Medios relacionados con William Fairbairn en Wikimedia Commons

Baronetage del Reino Unido
Nueva creación	Baronet (de Ardwick) 1869–1874	Sucedido por Thomas Fairbairn
Asociaciones profesionales y académicas
Precedido por Robert Stephenson	Presidente de la Institución de Ingenieros Mecánicos 1854-1855	Sucedido por Joseph Whitworth
Precedido por John Moore	Presidente de la Sociedad Filosófica y Literaria de Manchester 1855-1859	Sucedido por James Prescott Joule

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