Honzíkovo kolejiště (31), aneb Aspoň kousek úzkorozchodné

P1110149_1kUž je tomu hodně dávno, co jsem se nechal inspirovat a rozhodl se vybudovat na svém kolejišti kousek úzkorozchodné tratě. Asi jsem už o tom psal. Od počátku bylo jasné, že to bude úzkorozchodná s metrovým rozchodem, tzn. v užívané modelové typologii půjde o měřítko Nm (v N-ku rozchod 6,5 mm). Stále jsem ale nemohl najít místo, kam bych ten kousek koleje instalovat. Až jsem se jednou ráno probudil a napadlo mne, že může obkroužit kruhovou remízu a vláček bude vozit uhlí do depa…

Pár poznámek k řešení úzkorozchodné trati v modelovém měřítku 1:160

  Proč jsem k modelovému měřítku 1:160 (N), ve kterém buduji kolejiště, nezvolil úzkorozchodnou trať v měřítku Ne („enge Schmalspur“), což koresponduje s reálnými rozchody kolejí v intervalu 650 – <850, je myslím nasnadě. Tohle měřítko s rozchodem kolejí okolo 4,2 – 4,5 mm lze sice občas vidět na výstavách v Německu, ale v tomto měřítku žádná profesionální firma nevyrábí ani kolejivo, ani modely, a všechno se musí stavět. A to dá rozum, že kvůli kousku úzké koleje nemá cenu podstoupit takovou kalvárii. Takže, po vzoru všech N-kařů jsem sáhnul po kolejivu a vozidlech v měřítku 1:220 (Z) s rozchodem 6,5 mm, což podle normy MOROP v reálu odpovídá rozchodu 850 až <1250 mm (tedy „Meterspur“), a jenž je označen jako Nm. Myslím, že nejlépe je tato složitost vidět na grafu, který jsem upravil z pracovní pomůcky získané na nějakém stánku na jednom veletrhu v Německu.

Tab-MOROP-meritka_2

Obr. 1 – Graf modelových měřítek podle MOROP

.

Použitá lokomotiva a vagony

  Při výběru lokomotivy v měřítku Z jsem si nechal poradit od Vaška Podrackého, kterého považuji za jednoho z nejlepších modelářů v tomto prťavém měřítku u nás. Pro daný účel mi doporučil parní lokomotivu BR 89. Sehnat se už dá jen na eBay. Měl jsem trošku štěstí. Za pár desítek euro jsem ji měl za několik dní doma. Překvapivě složitější bylo sehnat pár vagonů na uhlí. Těch firma Märklin nabízí jen opravdu několik málo typů. Nakonec mi Honza Merhaut poradil jeden německý obchod (Modellbahn Hofmann), odkud mi do pěti dní vagony poslali; nesou katalogová čísla 80315, 8633 a 82331.

  Předchozím odstavcem jsem trošku předběhl plynoucí čas, protože mezi nákupem lokomotivy a nákupem vagonů se odehrálo hodně modelářsky složité období. To popisovat nebudu. Stať bude obsahovat jednak popis vyčištění lokomotivy, ale hlavně popis elektroniky, kterou sestavil Bohouš Partyk, jenž bude ovládat tento autonomní kousek kolejiště.

  Pokud jde o třínápravovou lokomotivu BR 89.006, opakuji, že byla koupena v bazaru. To je vždycky riziko a také je nutné počítat s prací navíc. Riziko v tom, že v bazaru si lze vždycky velmi snadno koupit „kšunt“ a nic, naprosto nic už se s ním nedá udělat (takhle jsem si koupil jednu BR 65; přes všechny možné snahy opravit ji nejede a půjde tedy do kopřiv…). Když jsem si lokomotivu BR 89 po zakoupení prohlížel, bylo patrné, že má hodně za sebou, že byla hodně provozována a že se jí majitel asi moc nevěnoval. Byla dosti ušpiněná mazadlem a prachem, plná chlupů a jemných vláken namotaných na čepech kol a tam kde bylo vidět na kontaktní plíšky bylo patrné, že jsou oxidované. Navíc na jedné nápravě byl plíšek mimo kontakt s kolem. Jelikož jsem ještě nikdy neměl Z-tkovou mašinku v ruce, požádal jsem o rady a pomoc Vaška. Ten z mašinky sejmul karosérii, podvozek důkladně profoukl „živou vodou“ a vzduchem a kupodivu, u něho na kolejišti jezdila.

  V následující etapě testování elektronického modulu (viz dále) ale mašinka ztrácela na výkonu, stávala se nestabilní až nakonec „klekla“ úplně. V této chvíli přispěchal na pomoc kolega Sláma, další „zetkař“. Konstatoval, že je nezbytné vyčistit uhlíky a provést celkovou údržbu v kompletně rozebraném stavu.

  A tak jsem posbíral odvahu a rozebral lokomotivu „na molekuly“. Doslova a do písmene. Byl jsem velmi překvapen, že kompletní demontáž tohoto maličkého modelu jde snáze, jak u mnohých modelů v měřítku 1:160. A zadruhé, že konstruktéři od Märklinu jsou skutečně machři. Model má sice velmi dobře propracované detaily, ale současně všechno do sebe zapadá tak jednoduše, že se až člověk diví.. Teprve když jsem viděl jednotlivé díly lokomotivy pod lupou, zjistil jsem, jak moc jsou obalené špínou. Snad nejhůř na tom byl motorek. Komutátor byl černý od nánosu uhlíkového prachu, drážky mezi vývody cívek byly zcela zaplněné špínou. Na kolečkách byly namotány mikrovlákna (asi z koberce) atd. Každý si nejspíš dovede představit, co popisuji. Vyčistit všechny díly modelu bylo nezbytným řešením pro jeho zprovoznění.

  K vyčištění komutátoru používám brousící a leštící tyčinky 3M (jsou v nabídce N-šopíku ZDE). Je to naprosto dokonalý nástroj, kterým lze vrátit i silně zašpiněnému komutátoru povodní lesk. Ostrým skalpelem jsem vyčistil drážky. Ostatně, jak se provádí vyčištění elektromotorku (byť N-kového) popisuji ZDE.

  V isopropylalkoholové lázni jsem postupně vyčistil všechny ostatní díly. Štětečkem s ostrými chlupy jsem opakovaně otíral jak plochy dílů, tak třeba i ozubení a loukotě koleček. Kousek po kousku! Někde jsem musel vzít na pomoc vatový tampon nebo jemnou tkaninu namotanou na párátko. Mezi nehty sevřeným hadříkem nasáklým čistícím prostředkem jsem velmi důkladně očistil také všechny pojezdové plošky kol. Byly hodně ušpiněné. Pod lupou jsem zbavil všechny čepy a osy kol mikrovláken. Velmi důkladně jsem zkontroloval a vyčistil mosazné plíšky, které v modelu slouží pro sběr napětí.

  Když jsem model opět sestavil (jen velmi obezřetně jsem namazal jemným hodinářským olejem čepy a ložiska koleček a motorku) a postavil ho na „tréninkovou kolej“, vyrazila jako nová. Opravdu. Z čehož plyne jednoznačné poučení, že každá mašinka koupená v bazaru by měla projít kompletním vyčištěním v rozebraném stavu. A na adresu těch, kteří si netroufají na rozebrání modelu lokomotivy (mám to za sebou) mohu jen odvážně dodat, že jednou se začít musí…

  Snad ještě jedna poznámka, která není zanedbatelná. Stator motorku tvoří symetrický plastový kryt, ve kterém jsou proti sobě zalisovány dva permanentní magnety. Kryt je nasazen na osičce rotoru a přichycen k rámu dvěma šroubku. Doporučuji si při demontáži poznamenat, jak je stator nasazen. Když se totiž při zpětné montáží nasadí opačně (pootočen o 180°), směr jízdy mašinky se změní. Což o to, ale když už je v tuto chvíli připravena kolej (je opatřena řezy a tyto jsou překlenuty diodami – viz dále), dějí se věci..! Mašinka by chtěla jet dál i při najetí do úseku, který by ji měl zastavit :-) . A to je špatně. Dlouho jsme s Bohoušem dumali co se stalo, že po vyčištění mašinka trucuje…

.

Modul „cik-cak“

  Při přemýšlení jak zkombinovat provoz digitalizovaného kolejiště v měřítku N s kouskem úzkorozchodné trati v měřítku Nm jsem dospěl k rozhodnutí, že ten cca jeden metr koleje vyjmu z digitálního režimu a že bude provozován analogově. Ostatně, pro jízdu jedné mašiny se třemi vagony tam a zase zpátky a tak pořád dokola, dokud se nesáhne po vypínači, ani nemá cenu přemýšlet o nějaké digitalizaci. Ale jak docílit, aby vláček přijel s uhlím, nechal dělníky vyložit náklad, tedy chvíli vydržel stát, pak zase couvnout kamsi za rotundu, tedy jako odjet někam pro novou várku uhlí, a zase po chvíli přijet?

  Nejdříve Pavel Tvrz přišel s jednoduchým návodem založeným na jeho oblíbeném obvodu NE555, ale Bohouš Partyk věc pojal trošku složitěji a navrhnul obvod, který kombinuje nastavitelný zdroj napětí a přepínač polarity ovládaný časovačem NE555. Chvilku jsme řešili triviální věc, tedy jak obvod nazvat. Nakonec jsme nejčastěji používali zkrácené označení „cik-cak“ – a u toho se skončilo. Tento obvod by mohl posloužit dalším a proto jsem Bohouše poprosil, aby jej trošku blíže popsal:

schema cik-cak

Obr. 2 – Schéma modulu „cik-cak“

.

Popis modulu „cik-cak“

  Na svorku K2 se přivádí usměrněné napětí 10 až 20V (nemusí být stabilizované). Následuje ochrana proti vyššímu napětí a opačné polaritě (transil D6) a za ní klasický stabilizátor s regulací výstupního napětí (IC2 a součástky okolo). Vzhledem k tomu, že nepotřebujeme měnit rychlost této mašinky, nastaví se jedna hodnota napětí pomocí P1 a je vymalováno. POZOR – je nutné si připomenout, že motorky trakčních vozidel modelů v měřítku 1:220 snesou max. napětí 10V.

Časovací obvod NE555 (IC1) s okolními součástkami slouží jako astabilní multivibrátor, který ve zvoleném intervalu (doba je určená hodnotami odporů R3, R4 a kondenzátoru C3) přepíná pomocí relé REL1 polaritu výstupního napětí. LED na výstupu indikují přepnutí polarity – vhodná je dvoubarevná dioda. Ze svorek K1 se vyvádí napájení k pravé a levé kolejnici.

.

Úprava koleje

  Aby všechno fungovalo jak má, je nutné nejdříve upravit kolej, po které bude vlak jezdit. Úprava spočívá v tom, že na obou koncích je potřeba vytvořit izolovaný úsek potřebné délky napájený přes oddělovací diodu. To je známá finta používaná už desetiletí na slepých kolejích analogových kolejišť. Dioda se zapojí tak, aby mašinka jedoucí proti šturci, vjela do úseku bez napětí. Po otočení polarity napětí v koleji se dioda stane vodivou a mašinka odjede. Úmyslně jsme zvolili delší periodu přepínání napětí, takže lokomotiva na konci koleje stojí pár desítek vteřin.Tato doba je určená periodou překlápění IC2.

  Izolovaný úsek se v případě této úzkokolejky vytvoří tak, že se ve vzdálenosti několik centimetrů od konce přeřízne jedna kolejnice a místo řezu se překlene diodou. To samé se udělá na druhé straně koleje. V této souvislosti je nutné trošku přemýšlet… Tam kde bude mašinka zajíždět do izolovaného úseku popředu, tam stačí cca 5 – 6 cm, aby se tam vešla (s rezervou pro zastavení, tj. aby nenarážela do šturcu). Na druhém konci, kam bude mašina – sice uhlákem napřed – tlačit vagony před sebou a pak tam sama zajede, je nutné vhodnou vzdálenost odměřit podle délky vlaku.

  A ještě jedna důležitá věc, kterou je orientace obou diod. Norma pro analogové ovládání předepisuje, že pro jízdu vpřed je kladné napětí v pravé kolejnici. Pokud tedy přerušíme pravou kolejnici (při pohledu proti šturci), musí být dioda připojená anodou na „zastavovací“ úsek před šturcem a katodou na střední část koleje. Elektrotechnika si libuje v různých pravidlech pravé ruky, nazveme to tedy pravidlo pravé koleje. „Šipka diody na přerušení pravé koleje musí směřovat proti směru jízdy.“ :-) Pokud tedy budeme řezat stejnou kolejnici i na opačné straně této tratě, bude to při pohledu proti šturci kolejnice levá. Tam bude dioda „směřovat“ ve směru ke šturci. Tedy opticky na celé této mikrodráze budou obě diody orientované stejným směrem.

cik-cak-kolej

Obr. 3 – Úprava koleje

.

Testování

  Obvod se zdál tak jednoduchý, že jsme téměř stoprocentně předpokládali, že po zapojení bude mašinka pendlovat naprosto bez problému. Óóó jak jsme se spletli. Vůbec se jí nechtělo jezdit, dokud do kolejí nešlo napětí větší jak 5,5V. To ale vyrazila jak zdivočelá včela. Pak se zase vyskytlo období, kdy se rozjela jen když se přitlačila ke kolejím. Pak dokázala úplně zblbnout modul, který místo po minutě přepínal jak zběsilý, ale mašinka se ani nehnula. No a postupně přestala jezdit úplně. Ale to už jsem popsal výše a pomohla až totální demontáž a dokonalé vyčištěni modelu. V rámci testování jsme také zkoušeli nahradit klasický analogový regulovatelný zdroj za PWM regulaci. Ale nakonec jsme ji nepoužili, protože špatný rozjezd mašinky byl způsoben mechanickými problémy motoru. PWM regulace by zcela jistě umožnila plynulejší jízdu zejména při nižších rychlostech. Prozatím se bude jezdit jak je výše popsáno.

Závěr

  Teď už je všechno OK. Rychlost jízdy sice nelze zregulovat na minimální posunovací rychlost, jak to lze např. s modely v měřítku N, TT nebo větších, což zřejmě u těchto miniaturních modelů stejně moc nejde. Možná, kdyby byly osazeny 5ti pólovým motorkem? Ostatně, při pozorování jízdy modelů v měřítku Z si určitě každý všimnul, že tyto modely jezdí vyšší, než modelovou rychlostí. Ale to je zřejmě otázka jejich maličké hmotnosti a s tím související kontakt a přenos napájení z kolejí přes kolečka do modelu. K tomu by jistě mohli něco říci uživatelé těchto modelů.

  Pendlování modelu BR 89 s několika vagony na uhlí na kousku úzkorozchodné koleje považuji jen za drobný doplněk svého kolejiště. Spíš si cením onoho popsaného obvodu, který připravil Bohouš Partyk a jenž skutečně funguje. A proto jsme sepsali tuto stať, protože se samozřejmě dá použít kdekoliv. Máme k němu vyrobeno několik desek plošných spojů, které lze zájemcům za drobný obnos nabídnout, můžeme poskytnout seznam součástek pro sestavení modulu, což je opravdu jednoduché. Takže, kdyby snad někdo potřeboval funkční modul „cik-cak“, může se ozvat.

Obrazová příloha

Foto hlav, schema B. Partyk

Rubrika: Elektronika, Honzíkovo kolejiště, MODELY, STAVBY, TECHNIKA, Velikost Z (1 : 220), ZPRÁVY

Vložit komentář

Text komentáře: