Stavba modelovej železnice - 2. časť

Stavba modelovej železnice – 2. časť

2. časť: podperné stĺpiky a železničný spodok

 

Séria článkov “Stavba modelovej železnice” sa zaoberá zdokumentovaním postupnej stavby trate od jej naplánovania, nakreslenia, nákupu materiálu, výstavbu drevenej konštrukcie až po položenie koľajníc a finalizovanie krajinky.

 

V tomto článku popíšeme výrobu podperných stĺpikov a železničného spodku pre trasu modelovej železnice.

 

Definície:

železničný spodok: železničné podložie, podklad vyrezaný z drevotriesky

železničný zvršok: vrchná časť telesa trate, u nás je to režné plátno a podložka z polyetylénu + koľajnice

teleso trate: železničný spodok + železničný zvršok

Podperné stĺpiky určujú výšku trasy. Na nich je samotná trasa upevnená. 

 

Ešte pred výrobou stĺpikov a železničného spodku:

Začneme zhotovením náčrtu s dodržaním polomerov oblúkov koľajníc, ktoré sú k dispozícií (to si musíte zistiť u predajcu/výrobcu), vzdialeností vypočítaných z dostupných dĺžok (rovných koľají aj oblúkov) prekreslený vo vhodnej mierke (napr.: 1:2,5.).

 

Náčrt trate zhotovujeme už s ohľadom na existujúce polomery a úseky oblúkov, ktoré sú k dispozícií.

 

V 0. časti je niekoľko naskenovaných plánikov, tu uvádzame ďalšiu verziu tých istých plánov s označením jednotlivých úsekov trate. Výber umiestnenia stĺpikov  jeopísaný nižšie.

 

Ak je koľajisko zložitejšie, tak ako naše, musíme v miestach mimoúrovňového križovania tratí počítať s minimálnymi výškami. Pre rozmer N je výška poschodovej vlakovej súpravy (maximálna výška s akou sme pre použitie na našej trati počítali) 42 mm (od železničného zvršku). Minimálny výškový rozdiel trás vedúcich nad sebou sme aj s rezervou určili na 50 mm.

 

Rovnako bolo potrebné dodržať aj maximálne stúpanie, ktoré je pre modelovú veľkosť N maximálne na úrovni 50 mm na 1000 mm trasy pre rovný úsek. Ideálne však menej. V oblúkoch určite menej. V modelárskej praxi sa bežne nepoužíva viac ako 30 mm na 1000 mm trasy.

 

Trasu narysujeme v mierke 1:1 na sololitovú dosku hrubú 3 mm. Tento sololit má rozmer rámu. Samotný sololit vo finálnom modeli použitý nebude, slúži len ako pomôcka. Na tento sololit narysujeme aj lúče roštu a rámu. To nám umožní určiť umiestnenie podperných stĺpikov – tam, kde trať bude križovať rám, resp. lúče roštu – a identifikovať miesta, kde bude potrebná špeciálne tvarovaná oceľ z dôvodu vedenia viacerých trás nad sebou.

 

Miesta, kde budú podperné stĺpiky si označíme a navŕtame do nich diery. Neskôr vyrobené stĺpiky na tieto diery pripevníme, poslúžia nám na test stúpania trate (video a obrázky v dieli č. 1).

 

Testy stúpania trate

Pred inštalovaním podperných stĺpikov a železničného spodku bolo potrebné otestovať maximálne stúpania v rovných a v oblúkových úsekoch. Ukázalo sa, že oproti pôvodným plánom je nutné stúpania korigovať – prvé pokusy nedopadli dobre a súprava stúpanie nezvládla. Stúpanie v oboch úsekoch, ktoré vidno na fotografiách a videu bolo natiahnuté do dĺžky. Tomu sa upravili výšky podporných stĺpikov a niektoré ďalšie parametre trate.

(poznámka: videozáznam je z doplnkového testu po pripevnení podporných stĺpikov ku rámu konštrukcie. Korekcie už neboli nutné)

 

Prvý test sa neuskutočnil na základnom ráme, stĺpiky a železničný spodok boli upevnené na sololitovej doske.

 

Testované boli dva úseky – priamy a v oblúku. Prax ukázala, že maximálne stúpania pre oblúku a priamy úsek nie sú rovnaké (stúpanie, ktoré železnica prekoná na rovnom úseku, v oblúku zvládnuť nemusí).

 

Pre čo najvyššiu kolmosť vŕtania dier sme volili takýto postup.

 

Podperné stĺpiky:

Prierez podperných stĺpikov je 20 x 20 mm. Výšky jednotlivých stĺpikov určíme s ohľadom na ich umiestnenie. Je nutné ich vypočítať presne podľa vypočítanej výšky telesa trate v danom mieste (v mieste, kde trať križuje lúče roštu a rám). K tomu nám pomôže znalosť výšky kľúčových bodov trate a použitie techniky podobnosti trojuholníkov.

 

Plánik aj s uvedenými výškami jednotlivých bodov trate (pozor, uvedené výšky nie sú výšky stĺpikov!) uvádzame v nasledujúcom obrázku v mm.

 

Prechod trate z roviny do stúpania resp. klesania by mal byť čo najplynulejší, ideálne s použitím viacerých krátkych koľajníc na spoje ktorých sa lom rozdelí. Pri jednom prudkom lome sa nám bude železnična súprava pravidelne vykoľajovať alebo rozpájať.

 

V miestach stúpania trate musíme brať do úvahy aj patričný uhol zrezania vrchnej časti stĺpikov, k čomu nám pomôže trigonometrická funkcia tangens. Odporúčame stĺpiky odrezať o cca 1 mm dlhšie a “doladiť” podľa potreby obrúsením. Na úpravu dĺžky stĺpikov sme použili kotúčovú brúsku s pomôckou, pre zabezpečenie kolmosti, resp. zošikmenia hornej časti stĺpika.

 

V tomto dokumente (na stiahnutie PDF) uvádzame súpis všetkých stĺpikov podľa označenia a ich parametre vrátane uhlov zrezania od roviny kolmej na pozdĺžnu os stĺpika.

 

Dve poznámky:

  1. Fakt, že nám trať klesá po prepone trojuholníka (odvesny sú rozdiel výšok trate v najvyššom a najnižšom bode stúpania a dĺžka trate na ráme) pre celkovú dĺžku koľajníc nemusíme brať do úvahy. Prepona je síce dlhšia ako odvesny, ale pre malé uhly stúpania sa tento rozdiel “stratí”.
  2. Skutočná železničná trať má v oblúkoch klonenie do strany, toto pri modelovej železnici tak isto nemusíme brať do úvahy.

 

Stĺpiky sú pripevnené o rám a rošt vrutmi, rovnako tak aj železničný spodok je vrutmi pripevnené o stĺpiky.

 

Stĺpiky sme označovali šípkami v dohodnutom smere, aby nedošlo k ich nesprávnej orientácií. V úsekoch, kde trať stúpa, je vrchná časť stĺpika odrezaná pod patričným uhlom.

 

Stĺpiky sú označené poradovým číslom so značkou “V”. Každý stĺpik má predvŕtanú dierku na upevnenie železničného spodku. Na uchytenie sa použijú vruty.

 

Okrem poradového čísla je na podpernom stĺpiku vyznačená aj jeho výška.

 

Takto vyzerá rám s roštom po upevnení podperných stĺpikov.

 

Železničný spodok

Je to nosná časť trasy. Na jeho výrobu sme použili drevotriesku o hrúbke 6 mm. Výhodou je, že vo vlhku málo pracuje, je dostatočne tuhá, komerčne dostupná.

 

V praxi sa používa aj sololit, ktorý vlhkom nepracuje, avšak pri hrúbke 3 – 5 mm je málo tuhý. Je možné použiť aj preglejku, ktorá vlhkom pracuje.

 

Šírka železničného spodku (na obrázku označené ako “podložie) – drevotrieskových pásov bude 30 mm (odchýlky od obrázku nižšie sme si vedomí). Je vypočítaná pre modelovú veľkosť N a vychádza z reálnych noriem pre teleso trate skutočnej železnice. Prikladáme obrázok aj s uvedenými údajmi technického charakteru.

 

V obrázku vyššie sú uvedené normy v mm pre modelovú veľkosť N. Ďalšie dva obrázky pre úplnosť uvádzam rez telesom trate pre veľkosť TT a pre skutočnú železnicu.

 

Fotografie z výroby železničného spodku sa nám bohužiaľ nedochovali, tak uvádzam aspoň niekoľko záberov z veľmi podobnej prípravy cesty pre autíčka vedúcej pomedzi koľaje. Postup a parametre sú veľmi podobné.

 

Na obrázkoch môžete vidieť, že je možné použiť postup pri ktorom si trasu najprv vystrihnete z papiera a následne ju pomocou tejto šablony prekreslíte a vyrežete z drevotriesky (tento postup sa zdá byť presnejší, ale nie je).

 

Pre modelovú veľkosť N sa vyrába viacero rôznych polomerov oblúkov. V našej železnici je použitý polomer oblúkov R2 228,2 mm, R3a 295,4 mm a R5 362,9. Výhybky majú polomery 362,6 mm a oblúkové výhybky sú R1 / R2 (194,6 mm a 228,2 mm) pričom obe koľaje majú uhol 42°. Prikladám obrázky použitých výhybiek od výrobcu:

Na nasledujúcom obrázku uvádzam aké polomery sú použité v jednotlivých oblúkoch – všade je R2 okrem vyznačených miest (poznámka – trasu bolo nutné oproti plániku upraviť pre nevyhovujúce stúpania). Všetky použité oblúkové koľaje R3a aj R5 mali uhol 15°.

 

Posunutú koľaj v úseku 3 – 4 je vidno aj na týchto obrázkoch:

 

Pre narysovanie oblúkov železničného spodku sme vyrobili prípravok – drevenú lištu, na jeden koniec lišty sme vyvŕtali dieru a od nej narysovali priamku a na nej odmerali dĺžku zodpovedajúcu požadovanému polomeru oblúka, kde sme urobili pomocnú značku. Keďže železničný spodok má mať šírku 30 mm, vo vzdialenosti od pomocnej značky 15 mm na obe strany sme na priamke navŕtali diery, do ktorých sa umiestnia ceruzy. Takto pripravené “kružidlo” sme v mieste stredu oblúku pripevnili k drevotrieskovej doske tak, aby sa s ním dalo otáčať. Keďže kružidlo má pevne nastavený polomer pomôže nám presne narysovať oblúk už na dosku. 

kde

B = polomer oblúku (po stred kolaje)

A = polomer vnútorného okraja železničného spodku (B – 15 mm)

C = polomer vonkajšieho okraja železničného spodku (B + 15 mm)

 

Rovnakú pomôcku si vyrobíme pre všetky použité polomery oblúkov.

 

Jednotlivé úseky železničného spodku sú spojené krátkou drevotrieskovou doskou o rovnakej šírke, pripevnenou zospodu.

 

Takto vyzerá naše koľajisko po upevnení takmer všetkých častí železničného spodku:

 

Fotogaléria:

Podporné stĺpiky v hornej stanici (pravá časť koľajiska v plániku, pozri 0. časť série článkov)

 

Šírka drevotriesky určuje šírku telesa trate.

 

Horný oblúk trate má takýto priemer. Pre modelovú veľkosť N sa vyrábajú aj oblúky s menšim priemerom.

 

V ďalšej časti článku sa budeme venovať výrobe špeciálne tvarovanej ocele ako náhrady za podperné stĺpiky, kde ich nie je možné použiť, uchyteniu koľajníc a elektroinštalácií.

 

Séria článkov Stavba modelovej železnice

0. časť: úvod, základná myšlienka, príprava, plániky, rozpis koľajiva

1. časť: základný rám, rošt a niekoľko ďalších informácií

 

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *