Henry Roe Campbell (9 de septiembre de 1807 – 6 de febrero de 1879) fue un topógrafo e ingeniero civil estadounidense . Campbell contribuyó a la construcción de puentes y ferrocarriles en Estados Unidos durante la primera mitad del siglo XIX. Campbell patentó su diseño 4-4-0 en febrero de 1836, [1] [2] solo unos meses antes de que se cambiara la ley de patentes para exigir que las reivindicaciones incluyeran una prueba de originalidad o novedad. [3]
La locomotora de vapor 4-4-0 o de tipo americano fue la disposición de ruedas más popular en los ferrocarriles estadounidenses del siglo XIX y fue ampliamente copiada. [2] White señaló que el diseño tuvo éxito porque "... cumplía con todos los requisitos de los primeros ferrocarriles de los Estados Unidos". [2]
Al final de la carrera de Campbell, un artículo de la revista Harper's Magazine de marzo de 1879 destacó el impacto que tuvo el diseño de Campbell en el desarrollo del ferrocarril en los Estados Unidos cuando escribió:
Los ferrocarriles ingleses eran cortos, sólidos, rectos y planos, y estaban construidos con los mejores rieles del mundo; y sus locomotoras, macizas, potentes y de estructura rígida, están perfectamente adaptadas a esas carreteras perfectas. Por el contrario, la carretera americana es generalmente muy larga y, al ser necesariamente barata, "va como uno quiere". En esas carreteras excéntricas, la locomotora americana se adapta a cada cambio de nivel, tanto a lo largo como a lo ancho de la línea; toma curvas que serían imposibles para la rígida locomotora inglesa; y, finalmente, corre sobre una vía loca, subiendo y bajando colinas, con perfecta seguridad. Se ha dicho con razón que todo lo que la locomotora inglesa puede hacer en una carretera perfecta lo hará la locomotora americana (4-4-0); y mucho más que eso, funcionará en cualquier carretera, por accidentada, montañosa, con curvas y barata que sea. [4]
La nueva locomotora de vapor tipo estadounidense no solo proporcionó más potencia, esfuerzo de tracción y confiabilidad, sino que también sentó las bases para la ingeniería de locomotoras en el siglo XIX con calderas montadas horizontalmente (en lugar de verticalmente) y chimeneas montadas verticalmente en la parte delantera para expulsar el humo y las cenizas lejos de la tripulación y los pasajeros.
Este diseño también proporcionó una mayor protección con una cabina cerrada y muchas otras características, incluidas cosas como quitanieves, faros/luces montados en el frente, etc.).
Si bien el diseño 4-4-0 de Campbell era menos atractivo hacia fines del siglo XIX a medida que locomotoras más potentes tomaron su lugar, como la disposición de ruedas 4-6-0 y las consolidaciones de la disposición de ruedas 2-8-0 , aunque algunas 4-4-0 permanecieron en servicio hasta la década de 1940, más de 100 años después de que se concibiera inicialmente el diseño.
Henry Roe Campbell nació el 9 de septiembre de 1807 en Woodbury, Nueva Jersey , hijo de Amos Campbell (1779 en el condado de Bucks, Pensilvania; fallecido en 1868) y Ann Roe. [5] Amos Campbell fue un constructor de puentes y de ascendencia escocesa, que se estableció en Pensilvania en 1837. La familia de su madre, los Roe, estuvieron entre los primeros colonos de Nueva Jersey. [6]
Henry fue uno de los nueve hijos de la familia. El hermano de Henry, John D. Campbell (1821-1863), también se convertiría en ingeniero civil mientras ayudaba a su hermano Henry a construir puentes para el Ferrocarril Central de Vermont, y luego se convirtió en superintendente del Ferrocarril del Sur de Michigan y del Norte de Indiana . [7]
Henry Roe Campbell se casó con Sidney Boyd, de Lancaster, Pensilvania, en 1833. Henry conoció a Sidney mientras trabajaba en el ferrocarril de Filadelfia y Columbia . Sus dos hijos fueron Joseph Boyd Campbell (1836-1891), graduado de West Point (clase de 1861) y veterano de la guerra civil (batalla de Antietam) y Henry Roe Campbell Jr., que también estuvo involucrado en los ferrocarriles y la ingeniería civil.
Su padre, Amos Campbell, era un conocido constructor de puentes cubiertos que utilizaba el puente de celosía patentado por Ithiel Town . A partir de 1820, el padre, un maestro carpintero, construyó puentes cubiertos sobre los ríos Delaware ( puente Centre , 1840), Schuylkill y Conestoga. [8]
En 1849, a los 70 años, Amos viajó a Maumee, Ohio, para erigir el puente cubierto más grande que jamás había construido.
Cuando era joven, Henry Campbell aprendió arquitectura e ingeniería civil mientras trabajaba como aprendiz de su padre.
En abril de 1828, el mayor John A. Wilson , del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU., fue encargado de localizar la ruta del ferrocarril entre Columbia, Pensilvania , y Filadelfia, con un grupo de investigación que incluía, entre otros, a John Edgar Thomson , futuro ingeniero y presidente del ferrocarril de Pensilvania, ingenieros asistentes; John P. Baily, Samuel W. Mifflin (1805-1885), futuro ingeniero jefe del Huntington and Broad Top Railroad , el hijo del mayor Wilson y futuro ejecutivo del PRR, William Hasell Wilson , [9] y Campbell. [10] Henry R. Campbell permaneció en el ferrocarril de Columbia como asistente e ingeniero asistente principal hasta febrero de 1832, cuando recibió el nombramiento de ingeniero jefe del ferrocarril de Filadelfia, Germantown y Norristown . [10]
En 1832, Campbell se convirtió en el ingeniero jefe del ferrocarril de Filadelfia, Germantown y Norristown (PG&N). [11] Herman Haupt , recién salido de West Point, sirvió a Campbell como aprendiz en el PG&N. [12]
Durante este período, Campbell se dedicó a diseñar otras líneas y estructuras ferroviarias mientras aún trabajaba como ingeniero jefe de PG&N. Redactó planos para un puente en el ferrocarril Rensselaer and Saratoga en Nueva York. También trabajó como ingeniero para el ferrocarril West Philadelphia en 1835-1836. [3]
Campbell renunció a su puesto en el ferrocarril de Filadelfia, Germantown y Norristown en 1839 para convertirse en ingeniero civil independiente, asumiendo una variedad de proyectos, como la ingeniería del ferrocarril Norristown & Valley. [3] [5]
El Ferrocarril del Oeste de Filadelfia fue concebido como una forma de eliminar el uso de un plano inclinado ( el plano de Belmont ) en el Ferrocarril de Filadelfia y Columbia. [3] En marzo de 1835, Campbell informó sobre sus recomendaciones de ingeniería para la alineación ferroviaria propuesta que comenzaba cerca del Puente Columbia sobre el río Schuylkill y convergía con el ferrocarril estatal existente en Lancaster Pike. La longitud total de la alineación propuesta variaba de 8 a 9 millas con una pendiente práctica de 40 pies por milla. [13]
Con su padre, Amos Campbell, Campbell construyó el ferrocarril Camden & Woodbury de 8 millas que se inauguró el 29 de enero de 1838. [3]
Trabajando para el estado de Pensilvania, Campbell elaboró un mapa y un perfil [14] del propuesto ferrocarril de Gettysburg en Pensilvania en 1839. [3]
Una de las características visualmente más llamativas de una locomotora de vapor es su disposición de ruedas , que es en gran medida una función de su aplicación y propósito previstos. [15] El principio fundamental del diseño de las locomotoras de vapor del siglo XIX era la fuerza de tracción que se basa en la adherencia . [16] Una locomotora de maniobras , por ejemplo, tiene una potencia relativamente baja pero con un alto esfuerzo de tracción de arranque para hacer rodar rápidamente los vagones pesados. Estas locomotoras están preparadas para producir un par alto, pero están restringidas a velocidades máximas bajas y tienen ruedas motrices de diámetro pequeño. Las locomotoras de maniobras son análogos ferroviarios de los remolcadores. [16] Para velocidades más altas, se requerían calderas más grandes, lo que a su vez condujo al desarrollo de bogies de plomo .
Antes de 1832, la locomotora típica para el servicio general en las carreteras estadounidenses era una 2-2-0 que podía construirse con cilindros de vapor internos o externos. El elemento crítico del diseño era el único par de ruedas motrices colocadas delante de la caja de fuego, como en las locomotoras Norris, o detrás de la caja de fuego, como patentó en 1834 EL Miller y usó ampliamente en las locomotoras Baldwin. [17] La restricción clave en este enfoque era que tenía tracción limitada debido al conductor único. [17] Estas locomotoras se caracterizaban igualmente por que ambos ejes, motorizados o no, eran del mismo tamaño. A pesar de que la locomotora tenía la designación 2-2-0, el eje principal no tenía motor y no era un bogie líder .
Durante este período, Baldwin ya había ensamblado una locomotora británica, la Delaware para el ferrocarril de Newcastle y Frenchtown e hizo una inspección detallada de otra, la John Bull destinada al ferrocarril de Camden y Amboy . [17] Estaba lista para su locomotora de diseño estadounidense. En 1832, Campbell era el ingeniero jefe del ferrocarril de Filadelfia, Germantown y Norristown cuando esa línea adoptó por primera vez la energía de vapor con la entrega de la primera locomotora de Matthias Baldwin, " old ironsides ", una 2-2-0 con ruedas motrices de 54 pulgadas de diámetro, ruedas de plomo de 45 pulgadas y cilindros de 9,5 pulgadas [15] que era una copia de la locomotora " Planet " de Robert Stephenson . [2] Baldwin experimentó considerables dificultades antes de que la locomotora funcionara satisfactoriamente, pero las dificultades encontradas no fueron nada comparadas con las que los constructores ingleses tuvieron que superar. [18] [ página necesaria ] La locomotora de Baldwin recorrió una milla en 58 segundos. [18] [ página necesaria ] Aun así, los problemas de Baldwin surgieron a partir de tubos de escape defectuosos, mecanismos de válvulas y juntas de vapor, todos ellos requerían reconstrucción. Baldwin se vio obligado a esperar el pago y al final tuvo que pagar una multa de 500 dólares sobre el precio. [19] Como diseño, Baldwin nunca lo repitió, ya que la locomotora demostró ampliamente los problemas que conlleva el uso de locomotoras británicas rígidas en los ferrocarriles estadounidenses. [19]
Esta entrega de Baldwin se produjo tan solo un año después de que se construyera la Best Friend of Charleston , la primera locomotora construida íntegramente en Estados Unidos para servicio comercial. También produjo la primera explosión de caldera de locomotora en Estados Unidos. Durante los siguientes cinco años, el ferrocarril de Filadelfia, Germantown y Norristown, con Campbell como ingeniero jefe, recibiría las siguientes locomotoras, todas ellas 2-2-0: [20]
El problema con estas locomotoras era la distribución del peso. Esta preocupación influyó en Campbell para diseñar una locomotora que fuera fácil de manejar en las vías americanas, que fuera relativamente ligera y muy flexible. En 1835, los rieles de correa colocados sobre largueros de madera todavía eran la norma, y el ferrocarril de Beaver Meadow, que fue el sitio de las recientes mejoras con la 4-2-0 de Jervis, se consideró particularmente sólido con rieles de correa, de 2,5 pulgadas de ancho, colocados sobre sólidos largueros de pino. [18] [ página necesaria ]
La solución de Campbell al problema de la distribución del peso y el esfuerzo de tracción fue desarrollar dos tractores acoplados, uno delante de la caldera y otro en la parte trasera, con un camión guía de dos ejes.
Con la emisión de su patente en 1836, Campbell trabajó con James Brooks para construir el primer 4-4-0 usando su idea. Aunque demostró desarrollar un 60 por ciento más de esfuerzo de tracción que el Baldwin 4-2-0 estándar, no fue ampliamente adoptado. Esto se debió en gran parte a la rigidez del marco que no permitía mantener el peso equitativo en los conductores y era propenso a descarrilar. [2] [18] [ página requerida ] Este problema fue resuelto por Joseph Harrison Jr. , socio de la empresa estadounidense de fabricación de locomotoras de vapor Eastwick and Harrison con el desarrollo de la viga ecualizadora . [2] [18] [ página requerida ] Campbell intentó demandar a Eastwick por infracción de patente sin éxito. [2]
En 1840, Campbell estableció sus propias fábricas de locomotoras en la sección Northern Liberties de Filadelfia. [21]
Campbell luego diseñó y construyó tres locomotoras para el ferrocarril de Filadelfia y Columbia . [22] Estas locomotoras pesaban trece toneladas, los cilindros tenían doce pulgadas y media de diámetro; la carrera era de dieciséis pulgadas, las ruedas motrices tenían cincuenta y cuatro pulgadas de diámetro y eran capaces de transportar de ciento veinte a ciento cuarenta toneladas por carretera.
Varios años después, en 1843, Campbell demandó a Locks and Canals por su producción de locomotoras 4-4-0 con un grado de éxito desconocido. [2] El diseño de Campbell con el ecualizador de Harrison como concepto fue criticado al principio por los otros constructores de locomotoras. Pero en 1845, las ventajas eran evidentes y Matthias Baldwin, incapaz de vender ninguno de sus diseños patentados 4-2-0, compró las patentes de Campbell y Harrison. [2] Esto puso fin a la carrera de Campbell como constructor de locomotoras.
A finales de la década de 1840, Campbell había dejado Filadelfia para trasladarse a Nueva Inglaterra, donde trabajó como ingeniero jefe del ferrocarril Vermont Central y del ferrocarril Vermont & Canada. Diseñó y construyó muchos puentes cubiertos en Nueva Inglaterra y se hizo conocido como el constructor de puentes de Nueva Inglaterra.
Durante la década de 1860, Campbell regresó a Pensilvania y continuó aceptando una variedad de contratos de puentes y construcción. [5] Campbell fue ingeniero residente [23] para la construcción por parte del ferrocarril de Filadelfia y Erie de un patio de clasificación de carga y una instalación de reparación en Renovo, Pensilvania, en 1866.
En 1875, Campbell, trabajando para Keystone Bridge Company , completó lo que entonces se atribuyó como el puente móvil de tramo oscilante más largo (472 pies de largo) del mundo en Perth Amboy, Nueva Jersey [24], pero el duro clima invernal de ese proyecto finalmente provocó su desaparición.
Campbell recibió dos patentes por su trabajo:
Aunque Campbell fue el primero en idear y patentar el diseño 4-4-0 y más tarde interpuso una demanda por infracción de patente, en un principio incluyó un bogie delantero rígido que no podía sortear con éxito las curvas de los raíles ni las vías irregulares. La Eastwick & Harrison Company se le adelantó en esta mejora de diseño tan necesaria y entregó su primera locomotora, la Hércules, al ferrocarril Beaver Meadow en 1837.
Se han conservado varias locomotoras de vapor de tipo americano y algunas incluso siguen en funcionamiento.
Campbell murió en Woodbury, Nueva Jersey, el 6 de febrero de 1879, y está enterrado en el cementerio Green, Woodbury, Gloucester, Nueva Jersey. [29] [30]
{{cite journal}}: Falta o está vacío |title=( ayuda ){{cite web}}: Falta o está vacío |url=( ayuda ) Información de origen: Ancestry.com. Web: BillionGraves.com Burial Index [base de datos en línea]. Provo, UT, EE. UU.: Ancestry.com Operations, Inc., 2013. Datos originales: Headstone Search. BillionGraves. http://billiongraves.com/.