ANTEPASADOS DE LOS MODERNOS MECANISMOS (PRIMERA PARTE)

Muchas personas y medios informativos asocian hoy por hoy la palabra “tecnología” exclusivamente con artilugios y dispositivos de última generación. No es que pretenda negar la importancia de los avances, sino que lamento muchísimo la forma cómo éstos han influido en nuestra mentalidad de modo que nos hace ver de “pérdida de tiempo” e incluso de “inútil” el pretender conocer en detalle los aportes de otras épocas. Tal mentalidad no escapa siquiera a quienes están dedicados a la producción y divulgación de conocimiento ingenieril; de este modo se pierde (aunque se ahorren horas de trabajo y páginas de libros) una visión más integral de lo que en realidad significa la “tecnología”, que no sólo implica “modernidad” sino también “evolución”, “cambio constante” y básicamente un “punto de partida” el cual es satisfacer una necesidad, resolver un problema.
Este artículo, último del año, estará dedicado entonces a un capítulo de la “tecnología de otras épocas”: los mecanismos antiguos. ¿Cuántos lectores han oído de los “Autómatos” de Herón de Alejandría o el “Kitab al-Hiyal”(El libro de los Mecanismos Ingeniosos) de los hermanos persas Banu Musa?.

Centenares de años antes que los británicos James Watt, Robert Willis o el alemán Franz Reuleaux hicieran sus aportes teórico-prácticos a la teoría de los mecanismos industriales, como sabemos, ya existían elementos de máquinas importantes, llámense ruedas dentadas, levas, eslabones, incluso maquinaria hidráulica (basta recordar el sinnúmero de aplicaciones que encontró el famoso “tornillo de Arquímides”).
Empezaremos con los “Autómatos” o dispositivos automáticos de Herón de Alejandría (10 a 70 DC) que fueron descritos en su obra Automata, donde se recopiló todos los “milagros” empleados por sacerdotes egipcios en la apertura y cerrado de puertas, así como del encendido y apagado del fuego en los altares “sin emplear la mano humana” conocidos ya centenares de años antes de la era cristiana.

Herón dedicó 3 obras más al diseño de máquinas:

Pneumatica (Spiritalia) en dos libros, que describe el funcionamiento de aproximadamente 80 dispositivos que funcionaban con vapor, aire o líquidos a presión. Aquí está descrita la primera bomba contra incendios, un dispositivo que suministra agua con sólo insertarle una moneda, el sifón, el aerolípilo y el eolípilo, son sólo algunos de los más importantes.
En los videos y aquí debajo podemos apreciar el famoso “eolípilo”, que con justicia es el primer motor a vapor de la historia.

Belopoeica, que describe el funcionamiento de aparatos para uso exclusivamente militar. Aunque se dice que los manuscritos originales se “extraviaron”, sobrevivieron versiones manuscritas de la edad media tanto en oriente como en occidente.

Mecanica, en 3 libros, que es la obra más conocida y utilizada hasta el presente por todos nosotros, ya que describe el funcionamiento de las llamadas “máquinas simples” y técnicas para mover objetos pesados, la primera parte está dedica a los fundamentos hasta entonces conocidos de la estática y la dinámica.

Presentaremos a continuación, de manera ordenada, una descripción somera de los dispositivos contenidos en Automata (que también pueden apreciarse en el texto de Y. Pérelman: FISICA RECREATIVA) y Pneumatica.

Técnica de apertura automática de puertas cuando se encendía el fuego del altar (Animación de Automatischer Türöffner Ein Beispiel für angewandte Physik)

Sistema de autoabastecimiento de aceite para el fuego de un altar

Máquina de doble pistón para el flujo continuo de agua. El primer extintor de incendios, probablemente una obra de Ctesibius (c. 250 aC) que Herón perfeccionó.

Proseguiremos describiendo los dispositivos de Herón de Alejandría, así como muchos otros ejemplos interesantes en los meses siguientes. Por ahora tenemos apenas una pequeña idea de lo trascendentes que han sido las ideas primigenias en el mundo que nos ha tocado vivir, pero es mi deseo que eso se revierta; he ahí la razón de compartir todo esto.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS (en español e inglés):

*LIBRO DE LOS MECANISMOS INGENIOSOS - Wikipedia en español.

*A REVIEW OF EARLY MUSLIM CONTROL ENGINEERING - Professor Mohammed Mansour - http://www.muslimheritage.com

*HERON OF ALEXANDRIA - Michael Lahanas - http://www.hellenica.de/

¿VALE LA PENA EL SACRIFICIO? (OBSERVACIONES Y COMENTARIOS EN TORNO AL PROYECTO MINERO "CONGA")

Muchos proyectos mineros, energéticos y de infraestructura han resultado controversiales en nuestro país. Han motivado conflictos con las poblaciones donde pensaban ejecutarse ¿ el motivo?, básicamente debido al recelo por un posible impacto ambiental negativo en sus respectivas regiones.
Este año parece haber sido sumamente crítico en ese sentido y el conflicto más sonado este mes, sin lugar a dudas, es el originado por el Proyecto Conga , del consorcio minero Yanacocha (Newmont Mining Corporation - Compañía de Minas Buenaventura) entre las provincias de Celendín y Cajamarca (Departamento de Cajamarca). ¿Y en qué consiste?. En la “mudanza” del agua de dos lagunas (Perol y Mala, ver mapa de arriba) hacia reservorios para explotar los yacimientos auríferos bajo las lagunas indicadas.
A primera vista no aparenta ser gran cosa, pues podría pensarse que el elemento más importante: “el agua” ha sido puesto a salvo y con ello la vida y el bienestar. ¿Pero será así de sencillo el asunto?. ¿Qué argumenta Yanacocha?, Que el volumen de agua aprovechable por las comunidades aledañas es actualmente inferior al que se dispondría con los reservorios proyectados, que el fondo de las lagunas es “arcilloso” y no filtra agua hacia el subsuelo, que el ecosistema se “mudará” junto con el agua.

Laguna Perol en la actualidad ¿vale la pena la "mudanza"?

El estudio de impacto ambiental (EIA), como es ya usual en nuestro país y es quizás lo que más desconfianza suscita, ha sido elaborado por una empresa internacional que, tendrá todo el prestigio que merece, pero es afín al consorcio minero y además, es este último el que ha financiado dicho estudio. Para peores, el estudio ha sido aprobado por la gestión gubernamental anterior (Octubre del 2010) y avalado sin murmuraciones por la actual.
Hay cuestionamientos muy serios al proyecto, como la posible disminución de caudal en los ríos de las provincias indicadas (al ser las lagunas “cabeceras de cuenca” u orígenes de ríos), y que no han sido respondidos satisfactoriamente por el consorcio minero. Hay muchos cuestionamientos en verdad; se habla por ejemplo de entre 800 a 1000 millones de dólares en regalías y canon minero para la región…pero no se aclara cuántos millones le tocan al consorcio,¡Y se trata de un yacimiento básicamente aurífero!. Cuando estoy casi por concluir este artículo se está denunciado (por IDL reporteros) que otras dos lagunas: Azul y Chica, “serán vaciadas y utilizadas como depósitos de desmontes”.
Es en verdad lamentable la forma cómo claudican los gobiernos y autoridades políticas que renuncian a defender los recursos de sus pueblos para beneficiar intereses foráneos, y con ellos, a sus propios intereses y los de sus allegados. Se nos habla hasta la exasperación de que “son importantes las grandes inversiones en nuestro país para que haya empleo y desarrollo”, que “se trata de atraerlas y no de ahuyentarlas” ¿pero dar todo a cambio de casi nada vale la pena?.
El artículo de este mes ha sido tal vez un poquito “fuera de lugar” en un blog como éste, pero es que en verdad sentía que debía abordar un tema que es de mucha preocupación en este momento en mi país, desde muchos puntos de vista: económico, técnico y social. ¿Es en verdad tan importante un nuevo proyecto minero en una región donde otros tantos ya se vienen ejecutando (que están trayendo más perjuicios que beneficios a las poblaciones) y hay otros tantos en espera?, o como preguntamos al inicio ¿vale la pena?.

DISEÑO DE CENTRALES EÓLICAS

El químico estadounidense Robert Curl (laureado con el premio Nobel en 1996) declaró recientemente en Ciudad de México sobre la necesidad de implementar “urgentes medidas” lo más pronto posible para enfrentar los problemas que a futuro generarán tanto la escasez de combustibles fósiles como el calentamiento global. Propone el científico el empleo masivo y combinado de recursos renovables (agua, aire, luz solar y biocombustibles), lo cual no es ya algo novedoso para nosotros, pero nos hace recordar de manera latente aquello que hoy apenas sentimos, así como también de ver la realidad…no tenemos mucho tiempo para actuar ni muchas alternativas para elegir.
En este blog hemos dedicado espacio a las energías renovables, faltándonos aún el referente a la “eólica”, esto es, el aprovechamiento de las corrientes de aire, que comúnmente llamamos “viento”. Discutiremos aspectos básicos en el diseño e implementación de centrales eólicas considerando criterios técnicos y económicos.
Es importante tener presente que la velocidad del viento varía con la altura y depende fundamentalmente de la naturaleza del terreno sobre el cual se desplazan las masas de aire. La variación de velocidad puede representase mediante la siguiente expresión:
Donde V1 y V2 representan las velocidades del viento a las alturas h1 y h2, respectivamente.
El exponente α caracteriza al terreno, pudiendo variar entre 0,08 (sobre superficies
lisas como hielo, lagunas, etc.) y 0,40 (sobre terrenos muy accidentados).
La producción de energía por una turbina eólica o aerogenerador va en función de la velocidad del viento. La relación entre la velocidad del viento y la energía está definida por la curva de potencia, que es única para cada modelo de turbina y, en algunos casos, única para las características de un sitio específico. En general, la mayoría de los aerogeneradores empiezan a producir energía a velocidades de unos 4 m/s, logran la potencia nominal a aproximadamente 13 m/s, y se detiene la producción de energía a 25 m/s. La variabilidad en los recursos eólicos hace que el aerogenerador en funcionamiento esté continuamente cambiando los niveles de potencia.

La correcta utilización de la energía eólica exige tomar en cuenta velocidades medias, ráfagas, direcciones dominantes y eventuales obstáculos para seleccionar tanto los lugares de emplazamiento como las características constructivas (altura de la torre, velocidades máximas que soportan, velocidad de puesta en marcha, etc.) de las máquinas a instalar.

Dimensionado básico:
El rotor y la torre de soporte son los componentes fundamentales de una central eólica. Sus dimensiones están en función de la potencia que se desea obtener, ver la tabla siguiente (se entiende que la “altura de la torre” es la distancia entre el nivel del suelo y el eje central de giro del rotor):

El tipo de rotor, según la aplicación, es también importante. Los rotores pueden ser horizontales o verticales (ver las figuras en nuestra página de facebook). Véanse también las tablas siguientes:

Potencia máxima obtenible
La energía teórica máxima por unidad de tiempo que podremos extraer de una masa de aire en movimiento, será:


Expresión que también es conocida como “potencia meteorológica”, donde ρ es la densidad del aire (1.2929 kg/m3 a 0°C a nivel del mar), Cp es el “Coeficiente de potencia” o de Betz, definido como:

V1 y V2 son las velocidades de entrada y salida, respectivamente, del aire en el rotor.
Si se considera a Cp como función de V2/V1, el valor máximo de la misma será para V2/V1 = 1/3, esto es Cp = 16/27 = 0,5926, valor conocido como “Límite de Betz”, que indica un rotor con eficiencia h del 100%. En la práctica, la eficiencia típica de los rotores oscila entre el 35 y el 45%.

Coeficiente de potencia versus índice de velocidad λ (λ= wR/ V, w y R frecuencia de giro y radio del rotor, respectivamente y V es la velocidad del viento).

Generadores de turbinas eólicas:

El aerogenerador convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Los aerogeneradores son algo inusuales, si se les compara con los otros equipos generadores que suelen encontrarse conectados a la red eléctrica. Una de las razones es que el generador debe trabajar con una fuente de potencia (el rotor de la turbina eólica) que suministra una potencia mecánica muy variable (momento torsor).

Opciones de diseño en generadores y conexión a red:

Las turbinas eléctricas pueden ser diseñadas tanto con generadores síncronos como asíncronos, y con varias formas de conexión directa o conexión indirecta a red del generador. La conexión directa a red significa que el generador está conectado directamente a la red de corriente alterna (generalmente trifásica). La conexión indirecta a red significa que la corriente que viene de la turbina pasa a través de una serie de dispositivos eléctricos que ajustan la corriente para igualarla a la de la red. En generadores asíncronos esto ocurre de forma automática.


Rentabilidad de una central eólica:

Puede calcularse mediante la expresión:

Donde:
COE = Costo de generación de energía ($/Kw)
IC = Costos de inversión en equipos ($)
E = Energía generada al año (Kwh/año), que a su vez se define como: E = P x T,
donde P = potencia nominal del aerogenerador (Kw), T = horas de generación con máxima potencia; T= FC x 8760, FC = Factor de carga.

a = Tasa de anualidad de los costos de capital.
OM = Costos de operación y mantenimiento, se puede calcular como un porcentaje de la inversión IC, variando según el aerogenerador entre 0,5% y 3,5%.
b = Costos anuales de servicio (b = a + OM)
La tasa de anualidad “a” depende del interés y del tiempo de amortización en años, y está definida para diferentes intereses y diferentes tiempos de amortización. Pero sin duda las diferencias más grandes resultan de los costos específicos de inversión (BIC = IC/E), es decir, de los costos totales de inversión y de la energía generada anualmente.
El factor de carga es la producción anual de energía dividida por la producción teórica máxima, si la máquina estuviera funcionando a su potencia nominal (máxima) durante las 8766 horas del año.
Ejemplo: si una turbina de 600 kW produce 1,5 millones de Kwh. al año, su factor de carga es 1.500.000:
(365,25 x 24 x 600) = 1.500.000 / 5.259.600 = 0,285 = 28,5 por ciento.
Los factores de carga pueden variar en teoría del 0 al 100, aunque en la práctica el rango de variación va del 20 al 70 por ciento, y sobretodo alrededor del 20 al 30 por ciento.
El costo de inversión promedio para turbinas de gran tamaño (1.5MW a 5MW), se calcula como U$1.500/kW instalado (considera los costos fijos por operación y mantención).
La velocidad del viento influye significativamente en el COE, tal como puede apreciarse en la gráfica siguiente:

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

*INTEGRATION OF ALTERNATIVE SOURCES OF ENERGY - Felix A. Farret & M. Godoy Simoes – 2006 - IEEE PRESS - John Wiley & Sons, Inc.

*DISEÑO DE AEROGENERADORES - ETSII. MÁQUINAS HIDRÁULICAS -
Manuel Leal Rubio/Aitor Domínguez Martín/Alvaro León Reneses/Agustín Marcos Barrio/Alfonso Arbeteta Durán/ Emilio Lechosa Urquijo.

*GUIDELINES FOR DESIGN OF WIND TURBINES - DNV/RISO

*ENERGÍA EÓLICA - INSTITUTO ARGENTINO DE LA ENERGÍA "GENERAL MOSCONI" - Jaime Moragues y Alfredo Rapallini.

*MANUAL PRÁCTICO DE ENERGÍA EÓLICA - Walter Hulshorst (ECON internacional)/ Victor Criado (Universidad Politécnica de Madrid).

MAQUINARIA PESADA MINERA (SEGUNDA PARTE)

CAMIONES MINEROS

Dentro del conjunto de los equipos de transporte, los camiones extraviables constituyen el sistema más extendido e importante actualmente en la en la minería. Estos vehículos pueden clasificarse, según su diseño y modo operativo, en dos grandes grupos:

VOLQUETES: Son unidades generalmente de dos ejes (uno de dirección y otro motriz), y de tres ejes en los de mayor capacidad o en las unidades pequeñas articuladas (un eje de dirección y dos motrices). Tienen capacidades desde 30 a 320 toneladas, potencia desde 225 a 2.250 HP., taras desde 30 a 265 toneladas y transmisiones mecánicas o eléctricas.

CAMIONES CON DESCARGAS POR EL FONDO: Son unidades tipo tractor-remolque de tres ejes o de chasis rígido con dos ejes, con capacidades desde 70 a 180 toneladas; potencias desde 315 a 1.100 HP y taras desde 45 a 170 toneladas.

ANATOMÍA BÁSICA DE LOS CAMIONES MINEROS:

Veremos a continuación detalles constructivos y ejemplos de dichos camiones en algunas de las marcas más utilizadas en nuestro país, como son Cat, Komatsu, Belaz y Volvo:

Motores

Tal como en la mayoría de camiones pesados, es común el uso de motores turbo diesel intercooler de cuatro tiempos, aunque hay otras alternativas. Así en EEUU dichos camiones pueden utilizar un motor de locomotora, como el V12 de Detroit Diesel que es de dos tiempos. Aquí puede verse, por ejemplo, el motor del CAT 789C (Volquete de 195 toneladas)

El motor diesel Caterpillar con Inyector unitario electrónico (EUI) consiste en un diseño de 4 tiempos que utiliza largas y efectivas carreras de potencia para una combustión más completa del combustible y un rendimiento óptimo. El motor 3516B constituye una unidad de gran cilindrada y bajar revoluciones de operación, diseñado para obtener largas horas de servicio entre uno y otro reacondicionamiento programado y menores costos de operación.

Y aquí el motor del Belaz 75306 (Volquete de 220 toneladas), un Cummins Diesel de 4 tiempos, inyección directa y post-enfriado por aire

Transmisiones

Por lo general se utilizan transmisiones manuales sin sincronizadores que tienen menos volumen y peso, aunque las transmisiones sincronizadas suelen utilizarse también en algunos casos. Las transmisiones sin sincronizadores conocidas como "cajas de choque" requieren doble embrague para cada turno, (que puede conducir a lesiones por movimientos repetitivos), o una técnica conocida coloquialmente como "flotante", un método de cambio de marchas que no utiliza el embrague, con la excepción de arranques y paradas, debido al esfuerzo físico de doble embrague, especialmente con los embragues no asistidos de fuerza, hay mayor desplazamiento y un menor desgaste del embrague.
Casi todas las transmisiones de camiones pesados son del tipo "gama y split" (patrón de doble turno H) en el tipo de cambio de rango y de las llamadas marchas medio o escisiones de accionamiento neumático y siempre preseleccionados antes de la selección de los engranajes principales.

Arbol de transmisión del camión CAT 789C

En Europa, los últimos modelos se venden con transmisión automática o semiautomática. Esto puede ser debido en parte a las demandas de los conductores quienes afirman que conducir una transmisión manual es perjudicial para las rodillas y el consumo de combustible se puede reducir y mejorar la durabilidad del camión.

Chasis
El chasis o bastidor de un camión que comúnmente se construyen principalmente de dos vigas y travesaños varios. Un chasis de camión se compone de dos rectas paralelas en forma de C vigas, o en algunos casos, un paso o haces cónicos, estos se mantienen unidos por travesaños. En la mayoría de los casos, refuerzos ayudar a fijar los travesaños de las vigas. La "forma de C" de las vigas tiene una parte media vertical y más largo, y una brida corta horizontal en cada extremo, la longitud de las vigas es variable.

Los bastidores de camiones Caterpillar se han construido para resistir las más severas aplicaciones de torsión y alto impacto. El hierro dulce proporciona flexibilidad, larga duración y resistencia a cargas de impacto. El bastidor incorpora 21 piezas fundidas y 2 piezas forjadas a áreas de alto esfuerzo para aumentar la resistencia y prolongar su duración.

El chasis es por lo general de acero, pero se puede hacer (todo o en parte) de aluminio para un peso más ligero. La integridad de la composición química (carbón, molibdeno, etc) y la estructura de las vigas es de suma importancia a su fuerza, y para ayudar a prevenir el agrietamiento o rotura de las vigas, y para ayudar a mantener la rigidez y la flexibilidad de la estructura, la soldadura, de perforación y otros tipos de modificaciones que no debe ser realizada por personas sin licencia.

Bastidor del KOMATSU HD 255-5

El chasis es la estructura principal del camión, y las otras partes se adhieren a ella. Una barra de remolque se encuentran unidos en uno o ambos extremos.

Sistemas modernos de control y supervisión:
Mención aparte merecen los sofisticados sistemas de control y supervisión de maniobras, que integran dispositivos electrónicos como sensores y medidores junto a programas o paquetes informáticos. El VIMS, de Caterpillar, por ejemplo.

El VIMS (Sistema de Administración de Información Vital) es un sistema integrado, diseñado por Caterpillar, el cual vigila el rendimiento de la máquina para brindar información clave en tiempo real. El VIMS vigila muchos de los sistemas de la máquina mediante un solo sistema que permite intercambiar información rápidamente parar hacer operaciones uniformes y eficientes. Eso contribuye a mantener el rendimiento del camión 789C a niveles máximos.
Otro ejemplo interesante es el sistema de control automático de retardo de velocidad ARSC en los camiones Komatsu.

El ARSC permite al operador fijar simplemente el viaje cuesta abajo, la velocidad y bajar pendientes a una velocidad constante. como resultado, el operador puede concentrarse en la dirección. la velocidad se puede establecer en incrementos de 1 kmh 0,6 MPH por clic (± 5 kmh 3,1 MPH de ajuste de la velocidad máxima) para que coincida con la velocidad óptima para la pendiente. Además, dado que el retardador refrigeración la temperatura del aceite es siempre supervisado, la velocidad se reduce automáticamente.

REFERENCIAS:
- MANUAL DE MINERÍA -ESTUDIOS MINEROS DEL PERU S.A.C- http://www.estudiosmineros.com/
- CATÁLOGOS CATERPILLAR - http://www.cat.com/products/
- CATÁLOGOS KOMATSU - http://www.komatsu.com/ce/
- CATÁLOGOS VOLVO - http://www.volvotrucks.com/trucks/
- CATÁLOGOS BELAZ - http://www.belaz-mining.com/eng/belaz/

MAQUINARIA PESADA MINERA (PRIMERA PARTE)

EL SCOOPTRAM
Un scooptram es un equipo de bajo perfil diseñado sobre todo para realizar trabajos en mina subsuelo o en zonas confinadas. El scooptram se diseña para levantar cargas pesadas.

Los Scooptrams son principalmente necesarios en labores de subsuelo, debido al tamaño limitado de las labores. Debido a la posición del asiento del operario, puede viajar en marcha adelante así como en un marcha reversa.
Las secciones mayores del scooptram son:

Cuchara
Bastidor Frontal
Articulación Central
Compartimiento de transmisión
Compartimiento del Operador
Compartimiento del Convertidor
Compartimiento del motor

Sistemas de frenos de Scooptrams

Los scooptrams están provistos con tres circuitos de frenos

El sistema del freno de servicio
El sistema de freno de parqueo
El sistema del freno de emergencia

El sistema del freno de servicio normalmente es accionado por el operador oprimiendo el pedal de freno. El circuito de frenos delantero debe ser independiente del sistema trasero.

El circuito de frenos de parqueo es operado mediante el accionamiento de un botón en el panel. Este circuito de frenos debe ser actuado por un sistema mecánico de frenos.

El sistema del freno de emergencia puede accionarse manualmente por el operador o automáticamente por un sistema de seguridad. Este circuito de frenos es una combinación de todos los circuitos de frenos encontrados en un scooptram.

Sistemas de alarmas de Scooptrams
El sistema de advertencia del motor protege el motor advirtiendo al operador si el motor sobrecalienta por funcionar con bajo nivel de aceite.
El sistema de advertencia del motor consiste de:
Un botón Override (No. 11)
Una luz de advertencia (No. 9)
Un claxon
Interruptores de presión y temperatura

Se accionan el claxon y la luz cuando se encuentra uno de los 4 criterios siguientes:
El nivel de aceite del motor bajo
La temperatura del agua del radiador alta
La temperatura del aceite del motor alta
La correa del ventilador rota (Deutz 912)

Sistema de control remoto del Scooptram
El sistema de control remoto se diseña para permitir al operador operar el scooptram sin estar en el compartimiento del operario. Este sistema permite operar el scooptram en zonas que son inseguras para el operador.
El sistema de control remoto consiste de:
Un Radio emisor
Un receptor de radio
Un circuito de la interfaz

LA INGENIERÍA DE LOS INCAS

¿CÓMO SE CONSTRUYERON EDIFICIOS TAN MARAVILLOSOS COMO LOS QUE SE VEN EN MACHU PICCHU?. Hace unos meses, no recuerdo exáctamente si fue en Discovery o History Channel , que tuve oportunidad de ver cierto documental relativo a “hipotéticas técnicas de edificación” utilizadas por el pueblo Inca y no pude evitar una sonrisa mientras los investigadores estadounidenses describían curiosos artilugios que “probablemente” se hayan utilizado para el acarreo, la puesta a punto y la instalación de esos enormes bloques de piedra en la construcción de templos, palacios y fortalezas, hoy en dia mundialmente admirados.

Detalle del mural "Costrucción de una ciudad", que se puede ver en la 6° sala del Museo Inca del Cuzco. Con algunos aciertos, parece más inspirado en cierto bajorrelieve Asirio que en información histórica del antiguo Perú.

Para mí es difícil creer que los Incas hayan empleado métodos análogos a babilonios o egipcios (pueblos que conocieron la rueda), por ejemplo para desplazar tamaños bloques de piedra con uso de palancas, rodillos, etc. Los cronistas del siglo XVI como Huamán Poma de Ayala y el Inca Garcilazo citan detalles de dicha faena y leyendo sus textos podemos darnos cuenta de que para ello no se empleaban 300, 400 ni 500 hombres…era labor de ¡miles de ellos!. Era, como podrá comprenderse, un trabajo titánico, penoso y no exento de lamentables y terribles accidentes, como aquel que inspirara la leyenda de la “piedra que llora sangre”; he aquí algunos fragmentos al respecto, tomados de “Los Comentarios Reales” del Inca Garcilazo:

"La Piedra que lloró Sangre", según Huamán Poma de Ayala.

No se describe ningún dispositivo o método especial de transporte. Nada más que la fuerza y las “maromas” de más de un millar de hombres tirando de ellas por delante y por detrás. Véase a continuación una técnica que se ajusta más a la descripción del Inca Garcilazo:

Arrastre por rotación de un bloque de piedra aprovechando "accidentes de terreno". No se requiere de palancas rígidas ni rodillos sinó únicamente sogas. Una teoría más aceptable, en mi concepto.

La puesta a punto de los bloques de piedra, esto es, el desbaste, pulido y acabados tampoco eran, desde luego, labores sencillas. Quienes han observado por ejemplo, en el Cuzco a las famosas “piedras cansadas” cuyo rastro va desde las canteras de Rumicolca, no puede menos que maravillarse al reflexionar que allí no se utilizaron herramientas sofisticadas de corte ni pulido, sino el sistemático golpe del canto rodado, el corte mediante “guijarros negros y duros de los ríos” según cita otro cronista, el español Bernabé Cobo, también del siglo XVI, en su “Historia del Nuevo Mundo”.

Etapas de labrado de la piedra de construcción y una representación (según Huamán Poma) del trabajo de edificado.

Respecto a la instalación de los bloques para superponerlos en hileras, tampoco era desconocido el uso de “terraplenes” o planos inclinados temporales que “tanto iban levantando cuando iba creciendo el edificio”, es lo que cita Huamán Poma sobre el particular.
Y el detalle que más llama la atención, el “perfecto empalme” de las piedras, cual gigantesco rompecabezas. No obstante es posible atribuir tal “perfección” a un previo huelgo entre las piedras, que, por efecto del peso propio sumado al de los bloques de hileras superiores, tendían estas a su “autoacomodo” con el transcurrir del tiempo . Ver esquema:

Y precisamente el tiempo es algo que pocos observadores indagan al interesarse por los detalles de las edificaciones Incas. Sólo la puesta a punto de un bloque de piedra, de regular tamaño podía ser cuestión de hasta 3 meses de labor, mientras que una edificación como la gran Fortaleza de Sacsayhuaman, llevó alrededor de ¡100 años! (siglo XV al XVI).




LA INGENIERIA HIDRÁULICA.

La hidráulica de canales e irrigación ha sido otro logro notable de la cultura Inca. Respecto a este tema se han realizado números estudios y “redescubrimientos” interesante; se tiene por ejemplo un mejor concepto de “cómo es que funcionaba el sistema en conjunto”. El esquema de abajo nos ilustra esto último:
Desde el represado de cauces naturales de agua, pasando por acueductos (muchos de los cuales aún en uso), llegando hasta las andenerías (terrenos agrícolas en altitud) , hasta las “amunas” o sistemas de “recarga subterránea” de manantiales y lagunas, hasta los llamados “waru waru” o “camellones” que permitían la humedad óptima de terrenos agrícolas en zonas de menor altitud, y más lejos aún…hasta las ciudades y centros ceremoniales. Todo ellos estaba complementado con la permanente observación de los cambios climáticos para sembríos, cosechas y alternancia de cultivos.
No obstante la dependencia de periodos constantes de lluvias dan cuenta de sus limitaciones.

Andenería Inca en la ciudadela de Machu Picchu

Chimeneas de presión . En los tramos cubiertos de acueductos, servían para mantener constante el flujo de agua y aminorar pérdidas energéticas.

Sistema de sembrio WARU WARU, tal como se describió más arriba, aún se le utiliza como tal en el departamento de Puno .

Sistema de Amunas o recarga de flujo subterráneo

Antigua represa, ubicada en el departamento de Ancash.

Una idea excelente para nuestra agricultura actual en las provincias altas es el repotenciamiento del antiguo sistema de irrigación y la ampliación del mismo hacia otros sectores, todo ello complementado con el toque de modernidad, que sería el bombeo de aguas de la selva a las lagunas y represas de la región andina (que también abastecen de agua a muchas ciudades de la costa) utilizando electricidad generada por el gas de Camisea. No es un planteamiento novedoso ni original, pero es muy factible.
¿Y eso es todo lo que hay que decir sobre la Ingeniería Inca?; pues aún faltaría sitio para hablar sobre la tecnología de los puentes, caminos, observatorios, sistemas de medición de tiempo y conteo, etc., etc. Pero ello será tema de un próximo artículo. Este ha sido mi pequeño homenaje al pueblo que edificó Machu Picchu, la notable ciudadela del Cuzco que este mes ha cumplido 100 años de redescubrimiento. Gracias nuevamente y hasta el mes que viene.