Archivo del Autor: Miguel Gómez Barril

la ciudad del acrobata ciclista


Con la ciudad del acróbata ciclista he pretendido crear un entorno libre de vehículos a motor, donde el medio de transporte por excelencia sea la bicicleta. Además, he procurado que la mayor parte de los circuitos por los que discurren las bicicletas permitan hacer acrobacias, lo que convierte la ciudad en más "divertida". Convertir a la bicicleta en el principal medio de transporte condiciona el diseño del resto de la ciudad: menos espacios destinados a viales, más zonas verdes, menos necesidades de aparcamientos,…


Desde el principio de mis trabajos con el anfitrión, he venido destacando lo importante que es para él la bicicleta; es el único vehículo de que dispone y, salvo algún transporte público de forma puntual, con él realiza casi todos sus desplazamientos por la ciudad.

Más recientemente, he descubierto que la afición a la bicicleta le viene de pequeño, cuando disfrutaba de ella no solamente como medio de locomoción, sino que también disfrutaba haciendo acrobacias con los amigos.

Todo esto me llevó a pensar mi ciudad en torno a este medio de transporte, y a analizar las consecuencias que esta decisión tendría en el diseño de la ciudad con respecto a una ciudad más estándar, diseñada en torno a vehículos motorizados.

Lo primero que concluí es que la ciudad debía de ser mucho más verde, en dos sentidos: por una parte, la menor contaminación existente gracias a la no emisión de gases contaminantes permitiría el mejor desarrollo de las plantas; por otra, se ganaría espacio para dichas zonas verdes.

Y esta ganancia de espacio se produce gracias a, por un lado, la menor necesidad de vías de circulación, mucho menos anchas y con menos espacios destinados a la seguridad (rotondas, cruces con semáforos,…), y por otro lado, a que los espacios destinados a aparcamientos han de ser mucho más pequeños.


Como segunda idea fundamental, y buscando ahondar en la idea del sueño mediterráneo de mi anfitrión, la circulación con la bicicleta debía de ser divertida, al menos alternativamente. Una buena idea para conseguirlo era procurando que la mayor parte de los tramos de circulación fueran cuesta abajo, evitando así la mayor parte del esfuerzo de pedaleo. Para ello, diseñé un ascensor central (en medio del centro comercial y de ocio), por el que pudieran subir las personas con sus bicicletas, y desde la azotea del mismo, iniciar un descenso por distintos caminos alternativos, primero hasta una montaña próxima, y luego desde ésta a las distintas edificaciones hasta permitir llegar de nuevo al centro comercial. Esta es la definición del circuito completo, pero no está diseñado para que necesariamente sea recorrido en su totalidad; el transporte se puede producir tan solo entre distintas partes del circuito y, como ya se ha dicho, por caminos alternativos, la mayor parte de ellos destinados a desplazarse mediante acrobacias.

El elemento más singular del diseño de mi ciudad son las vías ciclistas acrobáticas. Para su construcción, he decidido que un buen material podría ser la madera laminada, material que he estado trabajando durante el curso, a partir de las investigaciones que mis referentes (los Eames) estuvieron llevando a cabo durante años. Es fácil de trabajar y moldear, con las suficientes capas es capaz de aguantar el peso y la circulación de una persona con su bicicleta (pienso que con moldes de entre 13 y 15 láminas podría ser suficiente), y con el debido tratamiento superficial mediante barnices de exterior tiene una adecuada resistencia a la intemperie. A partir de dicho material, he diseñado vías que permiten circular en distintas modalidades: en descenso rápido, mediante saltos acrobáticos, chicanes, o simplemente en horizontal y línea recta.



Otro elemento a destacar en mi ciudad son las farolas, con su doble función: iluminar, y permitir el aparcamiento eventual de las bicicletas mediante el elemento incorporado que diseñé durante el curso.

Saltos de bici



La primera idea que hay que tener clara de las rampas para saltos de bicis es que funcionan con cambios de energía potencial  gravitatoria a energía cinética. Por ello es necesario que haya una rampa como punto de partida, que dote a la bici de suficiente energía potencial.


Esa energía cinética se puede utilizar de distintas maneras, la más conocida es finalizar la superficie en forma angulosa, así se utiliza la energía cinética obtenida hasta ese punto como impulso para saltar, de forma que cuanto más energía potencial tuvieses al principio (cuanto más alta y empinada sea la rampa) más energía potencial, y por lo tanto adquiere más energía cinética.

Otro tipo de rampa para saltos es “la rampa ondulante”, que juega con el teorema de conservación de la energía mecánica, juega con el intercambio de energía potencial gravitatoria entre los puntos más altos de cada tramo de rampa y la energía cinética de los puntos más bajos.


Estos dos tipos de rampa se pueden combinar, de forma que en el punto más alto de cada tramo de rampa encontramos un salto anguloso, de forma que estos saltos cuentan con más energía, ya que hay que sumar la energía potencial adquirida en el salto.
 
Por ultimo encontramos peraltes, de forma que a la hora de girar poder canalizar toda la energía cinética para ir por la pared. Sino sería imposible girar.


Pruebas

Antes de llegar a un diseño más definitivo de la pieza sobre la que estoy trabajando, necesito alcanzar un conocimiento más profundo sobre la madera contrachapada y sobre sus comportamientos ante esfuerzos y ante los agentes externos.

He decidido empezar por someter al material a esfuerzos de compresión y de flexión, que son los que más probablemente haya de sufrir la pieza durante su uso.
Aprovecharé también para comprobar cómo varía la resistencia en función de las capas de láminas de madera que tenga el contrachapado.

Para ello, imitando el procedimiento de los Eames, voy a intentar crear mis propias herramientas de ensayo.

He creado unas probetas de madera laminada de tres tipos: de 3, 5 y 7 capas de madera. Son rectangulares, y sus dimensiones tienen el largo y el ancho de las direcciones de los esfuerzos que sufrirán la pieza a diseñar. He elegido láminas de madera de haya, por su flexibilidad y su economía, y como adhesivo cola de madera común, por los mismos motivos.

Para someter las probetas a esfuerzos de compresión, he unido dos tablas de madera mediante dos barras  por las que deslizan, separándose o juntándose. Por las caras interiores de ambos tableros he atornillado dos rinconeras de plástico, que me permiten colocar las probetas de canto y dejarlas fijadas.

Una vez colocada la probeta, y conocido el peso del tablero superior, he ido añadiendo sobre dicho tablero libros de una enciclopedia, todos iguales y de peso conocido, hasta conseguir la rotura o el doblado de la probeta en cuestión. Los resultados del ensayo son los que figuran en la siguiente tabla:

ENSAYO DE COMPRESIÓN



Para el ensayo de flexión, he situado un tablero de madera en el borde de una mesa y he introducido la probeta 3 centímetros entre la mesa y el tablero. A continuación he atado un hilo en el extremo libre (a una distancia conocida) y del mismo he colgado un cubo (también de peso conocido. 

También he puesto junto a la probeta una chapa metálica horizontal para que me sirva de referencia y de la misma he colgado un metro para realizar las mediciones.

En el cubo he ido introduciendo cantidades constantes de agua, lo que ha ido aumentando el peso del conjunto y provocando la flexión de la probeta (medida sobre la chapa horizontal mediante el metro).  Los resultados del ensayo son los siguientes:

ENSAYO DE FLEXIÓN


PROBETA DE 7 LÁMINAS
vaso=250 g
Cuboa=0 cm
1 vasoa=0,8 cm
2 vasosa=1,1 cm
3 vasosa=1,7 cm
4 vasosa=1,9 cm
5 vasosa=2,1 cm
6 vasosa=2,7 cm
7 vasosa=3,2 cm
8 vasosa=3,6 cm
9 vasosa=4,3 cm

PROBETA DE 5 LÁMINAS
vaso=125 g
Cuboa=1,6 cm
1 vasoa=2,2 cm
2 vasosa=3,1 cm
3 vasosa=3,9 cm
4 vasosa=5,6 cm
5 vasosa=6,6 cm
6 vasosa=7,4 cm
7 vasosa=8,5 cm
8 vasosa=9,6 cm
9 vasosa=10,6 cm

Los eames y su trabajo con contrachapados

Voy a continuar trabajando fundamentalmente con la madera contrachapada, que es el material base del que está formada la pieza que diseñé para apoyar la bicicleta de Jimmy en la farola, que ayuda a mejorar su sueño mediterráneo. Por otra parte, es una de los materiales fundamentales empleados por los Eames en buena parte de su proceso creativo.

Para ello, he estado profundizando en mis conocimientos sobre este material. Resumo a continuación lo más fundamental de lo que he descubierto:

-          Definición y orígenes:

El contrachapado, también conocido como multilaminado, plywood, triplay o madera terciada, es un tablero elaborado con finas chapas de madera pegadas con las fibras transversalmente una sobre la otra (normalmente en ángulo recto, aunque no necesariamente) con resinas sintéticas mediante fuerte presión y calor. Esta técnica mejora notablemente la estabilidad dimensional del tablero obtenido respecto del de la madera maciza.

Los contrachapados se han hecho durante miles de años. Los primeros casos conocidos los encontramos en el antiguo Egipto, alrededor de 3500 a. C., cuando los artículos de madera sólida se hicieron con chapas pegadas transversalmente, ocasionado por la falta de buenas maderas en esa zona. Esto ocasionó que se crearan tableros con un sustrato de madera de baja calidad, y maderas finas en las vistas, con el agregado de una mejor resistencia estructural.

El tablero contrachapado queda definido por los siguientes parámetros:

- especie o grupo de especies de madera empleadas para sus chapas o capas.
- calidad de las chapas empleadas. Normalmente sólo se especifica la calidad de la cara y de la contracara, en algunas aplicaciones es necesario especificar la calidad de las chapas interiores.
- material utilizado en el alma.
- espesor de las chapas.
- tipo de encolado.

Existe una gran variedad de madera contrachapada. Suelen hacerse tableros de pino y abeto para uso industrial y la construcción. Asimismo podemos encontrar tableros enchapados con maderas decorativas como el roble rojo, abedul, arce, loan (caoba filipina), caobilla, entre otras maderas duras.
Una de las primeras fábricas en producir en masa el contrachapado fue la Portland Manufacturing Company, en Portland, Oregon. El dueño, Thomas J. Autzen ayudó a crear una tecnología de ensamble que permitió agilizar el secado y el proceso de fabricación. Esto permitió que el contrachapado se convirtiera en uno de los más abundantes y asequibles productos para la construcción.

-          Elaboración:

Habitualmente se emplea madera de pino o abeto. Después de ser talados y desbastados, los troncos se transportan hasta una serrería, donde se montan en una máquina que los hace rotar para realizar el corte, a fin de generar una hoja de chapa por desenrollamiento, que se corta a las medidas apropiadas. Luego, esta chapa se procesa en una estufa para madera, se parchea o arregla en sus eventuales imperfecciones y, finalmente, se pega a presión y a una temperatura de 140 °C, formando así el tablero de contrachapado.

-          Propiedades:

Su característica principal es la uniformidad de sus propiedades, su trabajabilidad y su bajo peso. Si las propiedades de la madera maciza son muy superiores en la dirección de la fibra respecto a la dirección perpendicular, en el tablero contrachapado las propiedades en ambas direcciones se van igualando a medida que aumenta el número de chapas. Las propiedades mecánicas del tablero han de referirse a la dirección de la fibra de las chapas externas (paralela o perpendicular).

Por otra parte, los tableros suelen estar lavados en una solución de ácido sulfúrico, lo que produce decoloramiento y la eliminación de olores. Por el hecho de estar compuestos fundamentalmente de madera, tienen las propiedades de esta: elevada resistencia a las bajas y a las altas temperaturas y moderada rigidez.

Es un producto dimensionalmente muy estable, ya que la tendencia a moverse de cada chapa está contrarrestada por las chapas adyacentes.

Tiene elevados índices de aislamiento térmico y acústico, similares a los de la madera de que está compuesto.

También tiene los inconvenientes propios de la madera, baja resistencia a la humedad, higroscopía, podredumbre,… La mayor parte de estos problemas son solucionados casi por completo con un adecuado tratamiento superficial del producto acabado.

Sus empleos más habituales son en las siguientes áreas:

Carpintería y mueble.
Estructurales.
Automoción.

Otros (envases y embalajes, maquetismo, instrumentos musicales, etc.).

MI REFERENTE: SU TRABAJO CON LOS MATERIALES

El trabajo de diseño de los Eames con los materiales se desarrollaba fundamentalmente en el taller. Experimentaban directamente con el material, lo transformaban de forma creativa para analizar cómo variaban sus propiedades, y elaboraban prototipos que ellos mismos se encargaban de probar. Así diseñaron, a partir de prototipos probados por ellos, camillas para el ejército de los Estados Unidos.


Incluso era habitual que idearan utensilios y máquinas capaces de transformar el material en el sentido que ellos deseaban. Un ejemplo muy ilustrativo son sus pruebas de trabajo con la madera laminada. Idearon una prensa específica, en la que se superponían las láminas encoladas y se las sometía mediante prensa a una presión y temperatura elevadas. Dentro se introducía un molde, por lo que conseguían fabricar su propia madera laminada con la forma que deseaban. Así fabricaron la famosa Silla Eames.


En cuanto al “después” de sus diseños de material, las piezas que diseñaban terminaban estando altamente industrializadas. Esto quiere decir que había un trabajo de laboratorio en el que, una vez fabricada la pieza, se le sometía a condiciones extremas de presión, humedad, temperatura,… que permitía averiguar cuáles eran los puntos débiles del diseño con el paso del tiempo, y mejorarlo con los tratamientos adecuados.

PROPÓSITOS

He adquirido un conocimiento bastante profundo de la madera laminada y de sus comportamientos como material.

He descubierto, a partir de dicho conocimiento, que el prototipo de pieza que fabriqué es mejorable en numerosos aspectos, tanto a nivel funcional como de durabilidad.

A partir de los métodos de trabajo de mi referente, voy a intentar mejorar el diseño de la pieza, elaborando un nuevo prototipo que someteré a nuevos procesos de fabricación y acabado, y cuyos resultados probaré de nuevo en la farola.