Museo de Pruebas de Kirkcaldy

El Museo de Pruebas Kirkaldy es un museo ubicado en Southwark , al sur de Londres , Inglaterra, en el antiguo taller de pruebas de David Kirkaldy . Alberga la enorme máquina de pruebas de Kirkaldy, así como muchas máquinas más pequeñas y modernas. ^{[ 1 ]} Abre sus puertas el primer domingo de cada mes.

El edificio situado en el número 99 de Southwark Street fue declarado monumento protegido en 1971 y ascendió a la categoría de Grado II* en junio de 2014.

Kirkaldy nació en Dundee en 1820 y se educó en la Universidad de Edimburgo . Trabajó en los astilleros de Napier desde 1843, donde llegó a ser jefe de delineantes y calculadora. ^{[ 2 ]} Dejó el astillero en 1861 y durante los siguientes dos años y medio estudió los métodos de ensayo mecánico existentes y diseñó su propia máquina de ensayo. William Fairbairn había sido pionero en la medición de la resistencia a la tracción , así como en la evaluación de la fluencia y la fatiga en estructuras grandes y pequeñas.

Kirkaldy, costeando la fabricación de su máquina íntegramente por su cuenta, encargó su producción a la empresa Greenwood & Batley de Leeds , supervisando de cerca su construcción. Molesto por la lentitud del proceso, tras quince meses, en septiembre de 1865, hizo que le entregaran la máquina en Southwark aún sin terminar.

La máquina de ensayo mide 14,50 m ( 47 pies y 7 pulgadas ) de largo y pesa aproximadamente 116 toneladas largas (118 t) . Funciona horizontalmente, aplicando la carga mediante un cilindro hidráulico y un pistón. El fluido de trabajo es agua, no aceite. La carga se mide con un sistema de pesaje compuesto por varias palancas, la última de las cuales sostiene un contrapeso. El operador introduce agua en el cilindro hidráulico y, a medida que aumenta la presión y, por lo tanto, la carga sobre la pieza de ensayo, el contrapeso se desplaza para equilibrar la carga hidráulica. Al desplazarse, se mueve a lo largo de una escala graduada y, cuando el objeto sometido a ensayo falla, se anota el número en esta escala y se multiplica por el peso para obtener la carga de fallo.    

El peso se puede variar en incrementos de 50 libras (23 kg) mediante placas ranuradas en un soporte. En la escala inferior, esto permite medir hasta 150 libras (68 kg) , y se pueden colocar hasta 1000 libras (450 kg) en el soporte. Un sistema de contrapesos auxiliares independiente, situado encima de este, permitía a la máquina medir cargas de hasta 1 000 000 de libras (450 t) . ^{[ 1 ]}    

La máquina se conserva en perfecto estado de funcionamiento en el Museo Kirkaldy de Southwark. Pueden surgir problemas con la junta que sella el cilindro hidráulico. Esta junta es de cuero, su material original, en lugar de un material más moderno. Originalmente, la London Hydraulic Power Company suministraba el agua a alta presión, pero ahora el museo utiliza una bomba eléctrica. Para las demostraciones con visitantes, se utiliza una carga que no supera las 20 toneladas largas (20 t) . 

Kirkaldy también desarrolló métodos para examinar la microestructura de los metales mediante microscopía óptica . Estos métodos consistían en cortar secciones, pulirlas y luego atacarlas químicamente para revelar los diferentes componentes.

Los talleres de Kirkaldy también probaron componentes para el puente Eads sobre el río Misisipi en San Luis , EE. UU., que se completó en 1874, para el puente Hammersmith (1887), el antiguo estadio de Wembley (1923) y para el Skylon que se construyó para el cercano Festival de Gran Bretaña en 1951. ^{[ 2 ]} También ayudó al análisis de accidentes al probar materiales de estructuras que fallaron, incluido el desastre del puente Tay de 1879 y el accidente del vuelo 781 de BOAC del De Havilland Comet en 1954. ^{[ 2 ]}

Desastre en el puente de Tay

En 1880 ^{[ 2 ]} Kirkaldy analizó numerosas muestras del primer puente ferroviario de Tay para la investigación oficial sobre el colapso de la sección central del puente el 28 de diciembre de 1879. Confirmó que las barras de unión de hierro forjado fallaron en sus conexiones con las columnas de hierro fundido del puente, al analizar barras de unión intactas con las orejetas completas aún adheridas. Las uniones eran orejetas de hierro fundido que se fracturaron en los orificios de los pernos, y tras el desastre se encontraron numerosas orejetas fracturadas sobre los pilares. Los elementos de refuerzo críticos eran mucho más débiles de lo que había supuesto Thomas Bouch , el ingeniero del primer puente. Fallaron con una carga de tracción de aproximadamente 20 toneladas largas (20 t) en lugar de las 60 toneladas largas (61 t) especificadas , y fueron una causa principal del colapso del puente.  

Dado que Kirkaldy analizó varias muestras de cada una de las orejetas inferiores y superiores, pudo demostrar que presentaban diferentes niveles de resistencia, siendo los resultados más bajos causados ​​por defectos como porosidades en el metal fundido. Por lo tanto, algunas de las orejetas superiores eran en realidad más débiles que las orejetas inferiores más resistentes, una observación confirmada por los daños que quedaron en los restos de los pilares tras el desastre. Analizó las barras de unión de hierro forjado, las cuales demostraron ser resistentes, tal como se especificaba, aunque solo ligeramente más fuertes que las orejetas de hierro fundido a las que estaban unidas.

Las altas vigas también eran de hierro forjado y poseían una resistencia a la tracción muy elevada. Fueron halladas tras el accidente en el fondo del estuario del Tay y presentaban relativamente pocos daños en comparación con las columnas de hierro fundido que las sostenían. Algunas se reutilizaron en viviendas locales, y cuando fueron demolidas en la década de 1960, otras fueron trasladadas al Museo Real de Escocia en Edimburgo , donde se exhiben al público.

Kirkaldy operó su máquina por primera vez en unas instalaciones en The Grove, Southwark, Londres SE1. ^{[ 2 ]} Su negocio tuvo éxito y, en 1874, trasladó la máquina a unas instalaciones nuevas, más grandes y construidas expresamente para ello, en el número 99 de Southwark Street, arrendadas a la Corona . ^{[ 2 ]} Hoy en día, el museo sigue funcionando como un sitio educativo e histórico. Opera con la ayuda de voluntarios y ofrece a los visitantes la oportunidad de ver la Máquina Universal de Ensayos en acción, rompiendo materiales para demostrar sus capacidades. La misión del museo incluye apoyar la excelencia en STEM y STEAM y proporcionar un entorno de aprendizaje atractivo a través de su programa de aprendizaje "Material Difference". ^{[ 3 ]}

El nuevo edificio, diseñado en estilo románico italiano por el arquitecto Thomas Roger Smith, se construyó en 1873. Con cuatro plantas y cinco vanos, está construido con ladrillos marrones y amarillos, con franjas de color crema y detalles de estuco alrededor de la puerta y las ventanas. En el centro de la fachada se lee el letrero "Kircaldy's Testing and Experimenting Works" (Fábrica de Pruebas y Experimentación de Kircaldy) y sobre la puerta el lema "Hechos, no opiniones".

La pesada máquina se instaló en la planta baja, sostenida por pilares de ladrillo en el sótano. La sala de pruebas conserva muchos de sus elementos originales, como estanterías empotradas y un zócalo de madera machihembrada, con un techo sostenido por vigas de hierro fundido apoyadas en cuatro pilares de hierro. En el sótano se encuentra una máquina Denison para probar cadenas marinas, adquirida por Kirkaldy en 1906.

Tras la muerte de Kirkaldy en 1897, el taller de ensayos fue dirigido por su hijo William George Kirkaldy (1862-1914) y posteriormente por su viuda Annie, con el Dr. Gilbert Henry Gulliver como gerente. El nieto de Kirkaldy, David William Henry Kirkaldy (1910-1992), se hizo cargo en 1934. Al jubilarse en 1965, la empresa fue adquirida por Treharne & Davies, pero cerró como negocio en 1974. Los pisos superiores del edificio se convirtieron en oficinas, pero el sótano y la planta baja reabrieron como museo en 1984. El taller fue declarado monumento histórico en 1971 y elevado a la categoría de Grado II* en junio de 2014. ^{[ 4 ]}

El nuevo propietario tenía previsto convertir el espacio del museo en un restaurante, pero las negociaciones para renovar el contrato de arrendamiento del museo continúan a fecha de octubre de 2015.

• Sitio web del museo de Kirkcaldy
• Ubicación del museo de Kirkcaldy
• Mansfield, Ian (10 de abril de 2008). "El Museo de Pruebas de Kirkaldy" . Visitas de Ian .
• Choudhury, Paul (6 de enero de 2011) ."Hechos, no opiniones": Una visita al Museo Kirkaldy" . Sumitsays .
• Patrimonio amenazado: La máquina de Kirkaldy , Museo de Ingeniería y Tecnología, vol. 8, número 12, 16 de diciembre de 2013

51°30′21.47″N 0°6′5.58″W / 51.5059639°N 0.1015500°W / 51.5059639; -0.1015500