Tento článek vznikl jako reakce na rozhovory s několika železničními modeláři vposledním čase. Nechci se v něm pouštět do složité teorie ochran a jištění v elektronice nebo energetice. Pouze bych rád zmínil několik základních zásad, na které bychom neměli zapomínat. Znalci tento článek jistě přeskočí, někomu však možná pomůže od příštích problémů.

Ochrana před úrazem elektrickým proudem

  Je to záležitost norem, které předepisují jakými způsoby je nutné zabránit dotyku lidského těla (jeho částí) s nebezpečným elektrickým napětím. Také definují, co to nebezpečné napětí je a to v závislosti od prostředí (vlhkost, teplota atd.). Pro železniční modeláře pouze zjednoduším, že pokud vše nad 24 voltů budou považovat za nebezpečné, nedopustí se chyby.
  Jiné předpisy zase stanoví, kdo je oprávněn zasahovat do zařízení, ve kterých se nebezpečné napětí vyskytuje. Pracovníky dělí do několika skupin podle ODBORNÉHO vzdělání a praxe (pozor – i vysokoškolsky vzdělaný člověk může být „osobou neznalou“). Z toho pro nás plyne důležitý závěr: Ten, kdo má příslušné zkoušky, ví, co je oprávněný provádět (např. pouze údržbu, vyrábět přístroje nebo řídit práce či dokonce projektovat nebo vykonávat revize). Kdo nemá potřebné oprávnění, měl by se omezit na používání hotových výrobků a v žádném případě nezasahovat do zdrojů, transformátorů, jističů apod. Pro něj bude pole působnosti až tam, kde ze zapouzdřeného zdroje vychází tzv. bezpečné napětí. Tedy žádné „samo-domo“ transformátory nebo spínané zdroje z PC, dokonce nekryté a ležící na zemi někde pod kolejištěm. Podotýkám, že i pokud si někdo doma sám udělá prodlužovačku, i to je porušením předpisů a v případě úrazu nebo požáru to může být problém (nedbalostní trestný čin, problém s pojišťovnou a pod.). Straším? Možná, ale čert nikdy nespí! A elektrika od čerta občas moc daleko nemá…
  Vyhnu se tedy otázkám jištění primárního okruhu zdroje (tj. části pod síťovým napětím). Pouze se zmíním, že i v této části by měla být pojistka a doporučovaná je přepěťová ochrana a filtr proti rušení. Přepěťová ochrana a filtr bývají k dostání i samostatně, dost často jako součást zásuvkových lišt. Primární úlohou je ochrana připojených spotřebičů (často drahé elektroniky) proti indukovanému přepětí za bouřky. I modelová železnice, obsahující velké množství elektronických obvodů, je náchylná na poškození přepětím. Navíc, cena těchto ochran v posledních letech poklesla z několika tisíců na stokoruny. Jen bych se vyhnul používání kdejakých šmejdů za 99,90 korun z různých …landů. Ty většinou nesplňují ani základní požadavky na zásuvky, natož seriózní ochranu.
  Ve světě existuje několik výrobců, jejichž výrobky jsou vysoce spolehlivé a navíc je k nim doživotní záruka na připojené spotřebiče.
K našim zdrojům: Pokud je zdroj vybaven tavnou pojistkou, často bývá dostupná i pro laika a ten ji při odpojení spotřebiče od sítě také může vyměnit. Na sekundární straně bývají profesionálně vyráběné zdroje většinou jištěné tepelnou nebo elektronickou pojistkou, která se po odstranění zkratu nebo velké zátěže sama vrátí do původního stavu.

  Věnujme se tedy oblasti, kterou nám zákon povoluje. Tou je bezpečné napětí za síťovým transformátorem.
  Hned jednu poznámku na úvod – čím menší napětí používáme, tím větší proud obvodem musí téct (pro stejný výkon). Např. žárovkou s příkonem 25W při napájení 230V protéká 25W/230V, tedy cca 0,11A, ale při 12V 25W/12V to je přes 2A. (Samozřejmě, nemůže to být ta samá žárovka.) To uvádím je proto, abychom si uvědomili, že na našem kolejišti tečou významně velké proudy.
  A proud ohřívá vodič, kterým protéká. Proto také dělá chybu ten, kdo tvrdí, že „když tam není dvěstědvacet, stačí mi zvonkový drát“. Stačí a nestačí. Když se podívá do svého auta, jaké vodiče vedou ke světlům, ventilátoru apod., nikde tam nenajde zvonkový drát. Silné vodiče se pro 230V používají zejména z důvodů mechanické bezpečnosti a izolačních schopností. U nízkonapěťových rozvodů však musíme jako hlavní parametr brát tekoucí proud!!!
  Z fyziky si možná někdo vzpomene, že výkon se rovná součinu napětí a proudu, neboli odporu a čtverce proudu (P=U*I = R*I2). A odpor vodiče je nepřímo úměrný jeho průřezu (tedy čtverci průměru!). Tedy čím tenčí vodič je, tím více bude topit. A pokud bude topit moc, obklopený papírem, polystyrénem a jinými hořlavinami, nemusíme utrácet za generátory kouře… Samozřejmě, pokud jde o občasné impulzy (typicky elektromagnetický přestavník), krátký impulz nestihne vodič zahřát.
  Pokud by však byl vodič extrémně tenký a dlouhý, vznikne ne něm zbytečně úbytek napětí (je přímo úměrný odporu vodiče, včetně přechodového odporu kontaktů a konektorů) a spínání tak nemusí být spolehlivé. Blíže o dimenzování vodičů a souvisejících otázkám ZDE, něco o zdrojích také ZDE.

  Určitě se teď nabízí otázka – zdroj pojistky má, co chce tedy ještě jistit?
  Vezměme si jako příklad rozvod elektřiny. Pojistky najdeme v elektrárně, v trafostanici, v každém rozváděči až po náš byt. Zjednodušeně lze říct, že první pojistky v elektrárně brání přetížení generátoru (zdroje). Analogie na našem modelovém kolejišti – pojistka na výstupu zdroje.
  Ale proč jsou potom v energetických objektech další pojistky hned v rozváděči, ze kterého vychází vedení na různé světové strany? Tyto pojistky chrání vedení. A postupně všechny další až zase po náš byt.
  Pojistky se dimenzují tak, aby vypnuly dříve, než v případě zkratu dojde k poškození vedení. Takže pokud kabel vedoucí z domácí rozvodné skříňky s pojistkami k zásuvce je dimenzován na 6A, pojistka nesmí být na vyšší proud.
  A teď analogie s vláčkem. Pokud máme dostatečně dimenzovaný zdroj (např. je schopen dodávat 5 – 10A), máme dvě možnosti. Buď musíme všechny rozvody tohoto napětí udělat z dostatečně dimenzovaného vodiče, což je pracné, nebo použít vodiče tenčí a rozvod větvit. V tom případě je však víc než vhodné jednotlivé větve (ty hlavní) jistit samostatně. Výhodou je, že v případě poruchy nevypadne celé kolejiště, ale pouze jedna větev. Těmi větvemi mohou např. být skryté a viditelné kolejiště, nebo nádraží a širá trať a pod., podle uvážení konstruktéra.

Jak a čím jistit

  Nejjednodušší jsou tavné pojistky (nejčastěji je to skleněný váleček o průměru 5 mm a délce 20 mm, ale rozměrů se vyskytuje více). Je důležité vědět, že existují různě rychlé typy. Označení „F“ je fast, tedy rychlé. Ty se používají pro jištění elektroniky a pro ochranu vedení nejsou vhodné.
  Při projíždění vratných smyček vlakem dochází totiž ke krátkodobému zkratu, který se využívá (u DCC) na přepnutí polarity. Pojistka „F“ by zde mohla dělat problémy. Taktéž přepnutí několika výměn ve stejný moment vyvolá krátkodobý nárůst proudu. Proto pro ochranu vedení (a vinutí transformátorů) využíváme zásadně pojistky označené „T“, které mají podstatně delší reakční dobu.
  Velkou nevýhodou tavných pojistek je však jejich nevratnost. V pojistce se přepálí drátek a musí se vyměnit za novou. Když si uvědomíme, jak často dochází v kolejišti k „provozním zkratům“ (vykolejení, jízda proti špatně nastaveným výměnám apod.), asi se poohlédneme po lepším řešení. Tavné pojistky (typu T) bych použil nanejvýš mezi transformátor a booster (u DCC), protože provozní zkraty vyřídí booster, který vypne elektronicky a po odstranění problému opět automaticky zapne. Pojistka tak bude chránit pouze vodiče mezi transformátorem a boosterem (rozvod R/S).
  Kdysi se používaly i v zdrojích pro modelovou železnici elektomagnetické jističe (např. starý transformátor PIKO – předchůdce FZ1, měl vybavovací tlačítko, které bylo nutné stisknout pro znovuzapnutí). Novější FZ1 se již do normálního stavu vracel automaticky. Takovéto jističe se však už v modelářské praxi nepoužívají. Navíc, jsou hodně drahé a špatně dostupné.
  Období prudkého rozvoje mikroelektroniky a materiálů pro ni přineslo i množství nových nebo zdokonalení starších typů nelineárních součástek, které nachází uplatnění i v oblasti ochran. Jsou to různé typy termistorů (tepelně závislý odpor, buď s pozitivním – PTC – nebo negativním – NTC – teplotním koeficientem), varistorů (napěťově závislý odpor) nebo transilů (ochranný prvek proti přepětí).
  Dnes se velmi často v obvodech místo tavných pojistek vyskytují tzv. vratné pojistky Polyswitch (anglicky polymeric positive temperature coefficient device – PPTC, též označované jako resettable fuse). Vyrábí se v různých velikostech podle pracovního napětí a vypínacích proudů. Jedná se v podstatě o speciální termistor PTC – relativně malou součástku, která nejčastěji vypadá jako 5 – 15 mm velký keramický kondenzátor. Často bývá též v provedení SMD. Při překročení maximálního proudu dojde ke skokovému zvýšení odporu PPTC a tím ke snížení proudu tekoucího chráněným obvodem. Po odstranění problému se vratná pojistka vrátí do původního stavu.

 Obrázek převzat z http://en.wikipedia.org/wiki/Resettable_fuse

  Velmi užitečné je doplnění takovéto pojistky o indikaci vypnutí. S výhodou lze využít dvoubarevné diody LED. Zelená barva indikuje „vše OK“, červená pak „přetížení“. Zapojení na následujících obrázcích se liší podle toho, jestli se jedná o ochranu v okruhu se střídavým nebo stejnosměrným proudem.
 
Ochrana střídavého zdroje – popis činnosti

  V klidovém stavu (proudový odběr „pod limitem“) je odpor vratné pojistky RP1 malý (téměř nulový) a proud teče bez omezení. Kladná půlvlna střídavého napětí projde z vývodu transformátoru (č. 7) pojistkou RP1, odporem R1 a diodou D1 (ta chrání LED proti napětí opačné polarity). Obvod indikace se uzavírá přes zelenou (horní) LED na opačný konec vinutí transformátoru. Svítí tedy zelená LED. Při přetížení (zkratu) dojde k propojení svorek X1-1 a X1-2 malým (nulovým) odporem. Přes RP1 poteče proud větší, než je jeho vypínací hodnota, RP1 přejde do vysokoohmového stavu (v podstatě téměř rozpojí obvod, zůstané téct jen minimální, tzv. přídržný proud). Záporná půlvlna napětí z vývodu 7 transformátoru poteče přes spodní – červenou LED, dále přes D1 a R1 a obvod se uzavře přes zkratované výstupní svorky na vývod č. 9 transformátoru. Svítí tedy červená LED.

Potřebné součástky:
RP1 vratná pojistka , pro 3A vhodný typ PFRA.300
D1 obecně libovolná dioda (např. 1N4148)
R1 omezovací odpor pro LED ( pro napětí trafa 16V cca 1,5 až 2,7 kohm)
LD1 dvoubarevná třívývodová LED se společnou anodou (nebo dvě samostatné LED)
T1 bipolární transil – pro popisovanou funkci není nutný, viz dále

Ochrana stejnosměrného zdroje – popis činnosti

  V klidovém stavu (proudový odběr „pod limitem“) je odpor vratné pojistky RP2 malý (téměř nulový) a proud teče bez omezení. Na svorce X2-2 je plné kladné napětí zdroje, proud teče z tohoto uzlu také přes horní LED (zelená) a odpor R3 do nulového bodu zdroje. Svítí tedy zelená LED. . Při přetížení (zkratu) dojde k propojení svorek X2-1 a X2-2 malým (nulovým) odporem. Přes RP2 poteče proud větší, než je jeho vypínací hodnota, RP2 rozepne – přejde do vysokoohmového stavu. Na svorce X2-2 je napětí blízké nule. Proud z kladného pólu poteče pouze přes R2 a spodní červenou LED, která se rozsvítí. Okruh se uzavírá přes propojené výstupní svorky do bodu 0V.

Potřebné součástky:
RP2 vratná pojistka , pro 3A vhodný typ PFRA.300
R2 a R3 omezovací odpory pro LED ( pro napětí 15V cca 1,5 až 2,7 kohm)
LED1 dvoubarevná dvouvývodová LED (nebo dvě samostatné LED)
T2 unipolární transil – pro popisovanou funkci není nutný, viz dále

  V obou případech doporučuji doplnit proudovou pojistku o ochranu před vyšším napětím. Nestává se to často, ale může dojít k poruše stabilizátoru stejnosměrného napětí, nebo zkratu v transformátoru. Jednoduché doplnění ochranného prvku – transilu na výstupu – zabrání průniku přepětí do dalších elektronických obvodů. Transil má podobnou funkci jako Zenerova dioda – při určitém napětí prudce změní svou vodivost a začne jím protékat relativně vysoký proud. Na rozdíl od Zenerových diod však transil snese krátkodobě podstatně vyšší výkon (typicky víc než 1 kW!!!) a je značně rychlejší. Jedinou podmínkou správné činnosti je pojistka v obvodě před ním, která musí vypnout. A to v našem případě máme splněno. Transily jsou bipolární – pro použití ve střídavých i stejnosměrných obvodech a unipolární – pouze pro stejnosměrné obvody. Unipolární ve stejnosměrných obvodech navíc chrání i proti přepólování zdroje (jako dioda zapojená v závěrném směru). Obvod ochrany se pužitím transilu prodraží o 10 – 15 Kč, ale to skutečně stojí za to. Transil se volí tak, aby jeho spínací napětí bylo blízko nad pracovním napětím zdroje – např. pro 15V zdroj je vhodný transil 18V.

(Recenze: Jaroslav Vorlíček; zvýraznění částí textu hlav)

V další části našeho seriálu popíšeme přestavbu železničních modelů v měřítku Z, a to lokomotivy BR 216 090-1 a  216 025-7. Mají katalogové číslo firmy Märklin 8874 a 8875 (plošný spoj 26065). Pro přestavbu lokomotivy BR 216 pro digitální provoz lze zvolit několik způsobů. Ten nejjednodušší, ale také nejdražší, spočívá v instalaci lokodekodéru LD26065 (64,- EUR) od firmy VELMO.

  Na internetu lze dohledat i jiná řešení. Nejčastější zveřejňovaný způsob přestavby je uveden např. ZDE. 
Jedná se o implantaci některého typu minilokodekodérů na stávající plošný spoj 26065. Tento způsob je náročný v tom, že musíme složitě upravovat původní plošný spoj, je nutné přerušit vodiče, odpojit napájení motoru, světel, včetně snímání napětí z kolejí, a konečně provést instalaci nového osvětlení. I když v konečné fázi není úprava vidět, přesto je technicky nevzhledná (obr. 1).

 Obr. 1.

  Námi uváděná přestavba je vlastně kompromis mezi výše popsanými způsoby. Úprava je vlastně prototyp, což je patrno z konečného vzhledu (která se moc neliší od podobné úpravy dle obr. 1). Byl navržen a vyroben nový jednostranný plošný spoj SD26065 (cenové důvody) a na něj je implantován dekodér DH05A-3 od Doehler&Haass zakoupený prostřednictvím českého zastoupení firmy v Pardubicích – ZDE. Dekodér s naletovanými spojovacími vodiči stojí 830,-Kč (cena v době přestavby).

Postup přestavby

  Oparně sejmeme karosérii (obr. 2).

 
Obr. 2.

  Nyní vyjmeme kartáče motoru pootočením přídržných per, po té vyšroubujeme přídržné šrouby a vyjmeme plošný spoj 26065 a již nepotřebné žárovičky (obr. 3). 

 
Obr. 3.

  Z původního plošného spoje pečlivě a opatrně odvrtáme oba nýty od per, které přidržují kartáče motorku (obr. 4), a jenž budeme pro přestavbu potřebovat.

 Obr. 4.

   Perka pomocí nýtů 1 x 2 mm přinýtujeme na nový, již osazený a funkčně odzkoušený plošný spoj SD26065. Na tomto prototypu byly použity šrouby M1 (obr. 5).

 Obr. 5.

  Na obr. 6 je zkompletovaný plošný spoj SD26065.

Obr.6.

  Plošný spoj usadíme na původní místo (obr. 7) a pomocí dvou originálních šroubků připevníme.

Obr. 7.

  Nakonec vložíme kartáče motorku a zajistíme přídržnými perky. Tím je přestavba ukončena. Sestavenou lokomotivu (zatím bez karosérie) postavíme na koleje, naprogramujeme a může vyjet. Pokud jsme byli pečliví a je správně naprogramovaný dekodér měla by se lokomotiva plynule rozjet.

Poznámka: U této varianty, která je přestavbou s identickou funkcí, svítí po zapnutí osvětlení pouze přední světla a po reverzaci naopak světla na druhé straně. Pro další přestavbu bude použit dvoustranný spoj s odpory SMD; u této varianty již nebudou žádné propojovací vodiče. Spoj bude osazen dvojicí LED diod (bílá – červená) pro směrové osvětlení. Bude však nutná úprava světlovodu v karosérii lokomotivy. Ale to až příště.

  Pokud vše funguje, nasadíme karosérii správným směrem, to je tak, aby výstupky v rámu zapadly do zápichů v karoserii. Nyní můžeme lokomotivu „pustit“ do provozu.

Obr. 8 – V perexu je publikován model lokomotivy  BR 216 025-7, zde je model lokomotivy 216 090-1

  A ještě dvě rady ze zkušenosti na závěr. Zaprvé, před přestavbou byste měli vyčistit motor (viz rada na „HV“), pokud již byla lokomotivy delší dobu v provozu. A za druhé si na spodní části lokomotivy poznačte novou digitální adresu lokomotivy (např. na samolepicí štítek); pomáhá to zapomětlivým vyznat se ve svém vozovém parku. 

Foto autor

V nabídce Snail Instruments (Beroun) – ZDE – lze objevit fůru užitečných věcí. Třeba několik různých převodovek. Pravda, nejsou koncipované vysloveně pro mašinky a jejich pojezdy, ale jsou i jiné točící se či jinak se hýbající komponenty modelového kolejiště, kde lze tyto převodovky použít. Třeba taková točna – to je krásný příklad zařízení, kde nemá cenu vymýšlet vymyšlené a rozhodně se vyplatí použít profesionální výrobek, zvláště když se prodává za pár korun. Jindra Fučík mne navedl na převodovku od japonské firmy Tamiya.

  Nejsem placený agent ani Japonců, ani pana Hanzala z Berouna, leč přesto rád utrousím několik slov o převodovce Tamiya, nesoucí typové označení TM70167. Stojí 280,-Kč.
  Jedná se o stavebnici čtyřrychlostní převodovky, která má kromě kovových osiček všechny díly z velmi kvalitního plastu. Skutečnou „machrovinkou“ je, že pouhým různým sestavením koleček na hnané a předlohové hřídeli lze docílit čtyř různých převodových poměrů -  12,7 : 1 – 38,2 : 1 – 114,7 : 1 – 344,2 : 1. Rychlost otáčení hnané hřídele se uvádí 1039ot/min, 345ot/min, 115ot/min, 38ot/min, kroutící moment je 9,2 mNm, 27 mNm, 79 mNm, 223 mNm. Převodové poměry nelze měnit za chodu. Šestihranný hnaný hřídel má průměr 3 mm, Tento ani předlohový hřídel nejsou uloženy v kovových (např. mosazných) ložiscích. Převodovka má rozměry 70 x 30 x 23 mm, je napájena motorkem s napětím 3 V.
  Dlužno dodat, že v nabídce Snail Instruments jsou ještě další dvě převodovky Tamiya a několik dalších typů od jiných výrobců.

Ačkoliv největší převodový poměr zmíněné převodovky se zdá být hodně velký, ani těch 38 ot/min se pochopitelně nehodí k přímému napojení převodovky na mostovku točny. Kdyby se totiž lokomotiva na točně otáčela 38krát na minutu, tak by z ní nejspíš mašinfíra vypadnul, a pokud ne, určitě by se mu udělalo blbě jako Remkovi v Sojuzu. Není ovšem problém podle návodu Jirky Kubíka – ZDE – otáčení točny snížit na snesitelnou míru. Nemýlím-li se, stačí na to ozubené kolo se 38 zuby a šnek, aby se mostovka otočila jednou za minutu.
  A to je zatím všechno, protože experiment se připravuje. S vynikající elektronikou z dílny Jindry Fučíka – ZDE.

Obrázky jsou skeny pořízené z obalu stavebnice převodovky Tamiya TM70167

Foto hlav 

Honzíkovy vláčky mne požádaly, abych něco napsal o vypočtu převodů v železničních modelech. Mnozí si myslí, že je to něco složitého, ale opak je pravdou – je to velmi jednoduché. Pokusím se jednoduše a s pomocí obrázků toto téma objasnit. I když pracuji v N-ku (1 : 160), výpočty převodů pasují na všechny modelové velikosti. Je třeba si uvědomit, že i když například modely v měřítku H0 mají asi dvakrát větší kolečka, takže mašina pojede dvojnásobnou rychlostí, že se pořád jedná o modelovou rychlost, ale odpovídající měřítku 1 : 87.

A. Konstrukce převodů se mezi výrobci ustálila ve dvou řešeních

  Zaprvé, šnekové kolo je na hnané nápravě a šnek je buď přímo na ose motoru, nebo je spojen s motorem kardanovou hřídelí s klouby, či jen silikonovou trubičkou (obr. 1).

Obr. 1 – Převod pomocí šneku

  Stejná varianta je na obr. 2. Zde je ale navíc vložen další převodový mezistupeň ze složeného šnekového a čelního kola, které jsou spolu pevně spojené. Na nápravě je tedy čelní ozubení.

Obr. 2 – Šnekový převod s vloženým převodovým kolem

  Druhou variantou je, že na hřídeli motoru je pastorek s čelním ozubením, který zabírá do druhého čelního kola na šnekovém hřídeli (obr. 3). Z toho vychází další varianty podle potřeby převodového poměru mezi motorem a nápravou.

Obr. 3 – Převod se dvěma šnekovými převody

  Základní převod je dán počtem zubů převodových kol na nápravě modelu. Je jedno, jestli je tento převod konstruován jako záběr šnekových, nebo čelních ozubených kol.
  U mnohých modelů je tento základní (hlavní) převod jediný. Např. u trakčního vozidel v měřítku H0 je možné mít na nápravě dostatečně velké ozubené kolo s potřebným počtem zubů. V měřítku N s podstatně menšími pojezdovými kolečky, ale není možné na nápravu namontovat ozubené kolečko s větším průměrem a tedy i větším počtem zubů, a proto je potřeba základní převod doplnit dalším převodovým stupněm pro zpomalení.
  Jako příklad uvedu staré známé modely od firmy PIKO, které mají jen takto konstruovaný základní převod. Šnek na ose motoru pohání přenosové kolo a toto zabírá přímo do ozubení nápravy. Na nápravě je 8 zubů, tedy převodový poměr od motoru je 8 : 1. Jednochodý šnek na jednu otáčku motoru pootočí ozubené kolo o jeden zub. Původní motory jsou nízkootáčkové , 6000 – 8000 ot/min. I tak jezdily tyto modely velmi rychle a špatně se daly regulovat v nízkých otáčkách.
Dnešní motory běžně dosahují za minutu 12000 a více otáček, a proto je potřeba také převody změnit na poměr 16 : 1 a někdy i mnohem více. 

Na obr. 4 je základní převod doplněn dalším „přenosovým“ kolem. Toto kolo slouží pouze k přenosu kroutícího momentu na další kola. Nemění se jím převodový poměr od motoru, je jedno kolik má zubů. Jen se točí rychleji nebo pomaleji.

Obr. 4 – Převod doplněný „přenosovým“ kolem

B. Převodový poměr a jeho výpočet

Co je to vlastně převodový poměr?

  Převodový poměr je číslo, které udává kolikrát jsou vyšší otáčky hnacího kola od pohonu (motoru), než kola hnaného. Vztaženo na jednu otáčku hnaného kola. Uvádí se jako např. 2 : 1, což znamená, že hnací kolo se otočí dvakrát, aby se hnané kolo otočilo jednou.

Příklad výpočtu podle obr. 1: Jednochodý šnek je považován za ozubené kolo s jedním zubem. Jedna otáčka šneku pootočí šnekové kolo o jeden zub. Převodový poměr mezi ozubenými koly se počítá následně: Větší ozubené kolo (větší počet zubů) se dělí menším kolem (menší počet zubů)  = převodový poměr

Šnekové kolo má např. 20 zubů

Příklad podle obr. 2: Poměr dvou kol spojených na jedné ose

Celkový poměr převodovky obr. 2  Vynásobí se základním převodem. Je-li na hnané hřídeli např. 20 zubů  x 2 = 40
Celkový převod od pohonu je 40 : 1
Ještě zopakuji:
Základní převod se vynásobí poměrem pomocného převodu.

Příklad podle obr. 3: Pastorek na motoru má 10 zubů, čelní ozubené kolo na šnekové hřídeli 30 zubů

Výpočet celkového převodového poměru na obr. 3:
Převodový poměr dvou kol se vynásobí základním převodem, tedy počtem zubů hnané nápravy.
Je-li na ose kolo s 15 zuby, tak platí  15 x 3 =  45
Celkový převodový poměr převodovky podle obr. 3  je tedy 45 : 1
Pastorek na motoru se musí otočit 45krát, aby se hnaná náprava otočila jednou.

Takto lze snadno spočítat převod v jakékoliv mašině, stačí spočítat zuby na ozubených kolech.

.

C. Závěr

  Dobře zpřevodovaný model lokomotivy by měl mít dobré jízdní vlastnosti. Rozjíždět by se měl plynule, bez výrazného trhnutí a měl by plynule reagovat na napětí. Při optimální modelové rychlosti by měl mít motor otáčky asi ve ¾ rozsahu. Vyšší otáčky způsobují větší hlučnost a vibrace. Do stoupání by model neměl výrazně zpomalovat a v klesání  zrychlovat.

Obr. 5

  Na obr. 5 je vidět, že nejmenší síla k roztočení kola je na tečně (zelená šipka). Pokud  je na ose nápravy ozubené kolo jen polovičního průměru, je potřeba dvakrát větší síla (červená šipka). Tím se velmi zvyšuje tlak na šnek a jeho ložisko, zvyšuje se tření a zmenšuje účinnost převodu. Zvláště do stoupání se soupravou vozů.
  Proto je vhodné při konstrukci převodů použít na základní převod co největší průměr ozubeného kola, tj. co největší páku.

Jak lze jednoduše, ale jen přibližně, určit rychlost modelu?
  Ujede-li model v měřítku N 1 metr za 10 sec, jede modelově 60 km/hod., pokud stejnou vzdálenost ujede za poloviční čas (5 sec) pojede 120 km/hod.
  Ve velikosti H0 měříme 2 m, nebo jede poloviční rychlostí.

Pro modelové rychlosti vychází přibližně tyto převodové poměry – pro motory více jak 12 000 ot/min.:

14 : 1 až  18 : 1  rychlíkové mašiny   přes 120 km/hod
18 : 1 až  24 : 1 mašiny a soupravy  80 – 120 km/hod
24 : 1 až  30 : 1 motorové vozy  60 -  80 km/hod
30 : 1 až  46 : 1 malé posunovací lokomotivy 30 – 60 km/hod
 

Poznámka autora: Tento článek o konstrukci a výpočtu převodů v železničních modelech jsem zpracoval na přání vydavatele Honzíkových vláčků, protože mne dlouho přemlouval, především v návaznosti na vydaný článek o stavbě pojezdu pro T466.2 Kocour – ZDE. Považuji však za potřebné uvést, že v tomto oboru jsem amatér, vše co jsem popsal vychází z mých vlastních zkušeností, které jsem časem získal, při zpracování textu jsem nepracoval s žádnými odbornými podklady. Pojal jsem vše pouze jako informativní jednoduchou formu seznámení se s problematikou převodů v železničních modelech určenou pro nejširší okruh zájemců. Není to tedy žádný návod ani přesná instrukce. Doufám, že to takto bude bráno.

Schéma podle autora zpracoval hlav; ilustrační foto v perexu - zdroj: internet

Jindra Fučík se rozjel . Zřejmě ho potěšila chvála, která se na jeho hlavu sesypala po velice úspěšném semináři s názvem „Digitalizace železničních modelů a kolejiště“ –

  Jindra mi při své skromnosti napsal: „Dovolil jsem si napsat další kousek dokumentace – tentokrát na téma zpětná vazba.“

  Vytvořil jsem si sadu vlastních modulů pro řešení zpětné vazby v DCC kolejišti. Z praktických důvodů jsem moduly rozdělil na detektory obsazení a zpětné hlášení.
  Důvod k tomuto rozdělení je celkem jednoduchý – při stavbě kolejiště osazuji rovnou detekci obsazení a pak jí podle potřeb připojuji na modul zpětného hlášení pro analogové automatizace a nebo zpětné hlášení S88 pro počítačové čtení.

Dostupné moduly

• Detektory 
• Reléový modul 
• Modul S88N 
• Modul S88N s detektory

Detektory

  Detektory slouží  „jen“ pro rozpoznání vlaku na příslušném jednostranně izolovaném úseku. Lze je použít samostatně, pak namísto optočlenu pouze osadíme LED diody. V takovém případě je vhodné snížit velikost rezistorů na 15R.
  Častěji se však používají ve spojení s některým s dalších modulů. Propojovací plochý vodič by neměl být delší než 20cm, jinak může docházet k přeslechům.
  Detektory využívají poklesu napětí na diodě, takže jejich zapojením do kolejiště dochází k poklesu DCC napětí v  úseku zhruba o 1,4V. (tato informace je zásadní zejména pro měřítka Z a menší) Při detekci používají optické oddělení signálu, takže jejich použití je velice bezpečné.

Obr. 1

Obr. 2

Obr. 3

  Detektory se připojují tak, že do jedné z krajních svorek připojíme signál J ze zesilovače, k ostatním svorkám se pak připojují kolejnice. Dvě svorky J na každém detektoru umožňují řadit detektory „za sebe“ = vodič z jednoho detektoru pokračuje do druhého.

  Pozor v případě zapojování detektoru do oblasti vratné smyčky. Zde dochází k přehazování J a K. V takovém případě použijeme buď jeden detektor pro každou vratnou smyčku, nebo můžeme jeden detektor rozdělit na dvě části. Na následujícím obrázku jsou vyznačena místa dělení (na plošném spoji zúžená místa). V místě označeném červeně musíme cestu přerušit vždy, pak máme k dispozici 3 místa označená modře, zde si můžeme vybrat, kolik výstupů budeme potřebovat pro vratnou smyčku a kolik pro ostatní. Pochopitelně pak není možné provádět sériové spojení modulů, ale používáme každý vstup samostatně.
  Proškrábnutí lze udělat skalpelem, nožem nebo jehlovým pilníkem.

Reléový modul

  Tento velice jednoduchý modul slouží zejména pro ty, kdo si chtějí realizovat drobné automatizace jako se používaly v úsekově řízeném kolejišti.
  Jedná se pouze o tvarovač signálu, koncový tranzistor a relátka. Modul neřeší žádné pokrokové funkce. Pouze pokud je souprava v daném úseku, relátko sepne. Použil jsem malá relátka velikosti integrovaných obvodů. Dají se koupit v několika verzích s jedním nebo dvěma kontakty, spínací nebo rozpínací.
  Pro dokumentaci jsem použil relé se dvěma spínacími kontakty, v případě že použijete jiné, podívejte se, jaké svorky osadit.

Obr. 4

Obr. 5

Obr. 6

Na modulu jsou použité kondenzátory 470nF, ty slouží k odfiltrování krátkých kmitů při horších kontaktech lokomotivy. V případě potřeby je možné jejich hodnotu zvětšit.

Modul S88

  Tento jednoduchý modul slouží pro připojení zpětného hlášení k centrále, nebo počítačovému rozhraní, která využívá rozhraní S88.
  Rozhraní S88(N) patří k těm jednodušším a nejčastěji používaným.

Obr. 8

Obr. 9

Obr. 10

Na modulu je svorka pro externí napájení. Nejedná se ani tak o externí napájení jako o rozšíření napájecích vodičů. V případě, že spojujeme větší množství modulů za sebe, je úbytek napájení dost podstatný a je tedy možné napájení přivádět na několika místech

Modul S88 s detektory

  Tento jednoduchý modul kombinuje na jedné desce plošných spojů modul detektorů a zároveň modul zpětného hlášení z předchozích bodů.

Obr. 11

Obr. 12

Obr. 13

Na modulu sou také zúžená místa pro rozdělení modulu na části, stejně jako u modulu detektorů.

Obr. 14

ZDROJ: http://www.fucik.name/masinky/zv/
(Pro Honzíkovy vláčky převzato s laskavým svolením autora)

Obr. 1 – 3 – Schéma a plošný spoj

  Existují dvě verze software. Verze 3.0 a 3.5. a dvě pod-verze 3.2 a 3.4 

  Verze 3.0 zastavuje čtení dat během pohybu serva, takže je možné, že nepřijme některý paket, nicméně pohyb serva je velmi přesný.
  Verze 3.5 naopak čte data neustále, takže může dojít ke chvění serva při pomalém pohybu.
  Verze 3.2 čte neustále, ovládá však pouze 2 serva, zato ve 4 polohách – Servo 1 dostává polohy A1,B1,A1 a B2, Servo 3 dostává polohy A3,B3,A4,B4 (serva 2 a 4 se nepodporují) – to je vhodné pro tří-cestné výhybky a pro CarSystem.
  Verze 3.4 čte neustále, ovládá však pouze 1 servo, zato v 8 polohách – to je vhodné pro ovládání šuplíkových nádraží nebo malé točny velikosti Z a menší.

  Hlavní změna spočívá v tom, že dekodér definuje zvlášť polohu serva pro pozici A(rovně) a pro pozici B(do oblouku).
  Dále je možné měnit směr otáčení ještě před dokončením otáčky.
  A také je možné nastavit rychlost otáčení na maximální rychlost serva.

Obr. 4

CV Values

  Programování CV je možné provádět ve stránkovém a v přímém režimu.
  Adresu lze naprogramovat také tak, že stisknete tlačítko a přehodíte příslušnou výhybku, dekodér si pak určí a uloží adresu.

  Pokud máte s programováním potíže, lze nastavit hodnoty CV již při nahrávání hex souboru do procesoru. Postup je zachycen na následujícím obrázku.

Obr. 5

Zelená je primární adresa
Červená – čas pro servo 1…4
Žlutá – A poloha pro serva 1…4
Modrá – B poloha pro serva 1…4
Fialová – ostatní
Také je možné si CV odpočítat od začátku, jejich poloha odpovídá jejich číslu

CV35=CV41: Je možné si všimnout, že pro každé servo se nastavuje pozice pro A (rovně) a B (do odbočky) samostatně. Je možné nastavit i hodnoty v obráceném pořadí – tedy A=200 a B=100, takže není nutné obracet servo.
Pozor: dekodér neprovádí žádnou kontrolu na hodnoty, většina serv funguje v rozsahu 0,9 – 2,1 ms (90-210). Překvapila mne serva blue-arrow (ta levná malá modrá), která se na blbé hodnoty začala točit dokola.

  Přidal jsem nové CV43 – udává počet pulsů po dosažení pozice. Tato hodnota je důležitá zejména pokud používáte maximální rychlost serva. Servo potřebuje ještě nějaký čas, aby se ustálilo na svojí pozici. Při pomalém běhu je ten čas velmi krátký, ale při rychlém přesunu se může stát, že servo ani nestihne na svojí pozici doběhnout. V takovém případě je možné tuto hodnotu zvětšit. Použitelné hodnoty jsou cca mezi 4 až 10, delší vedou ke chvění serva, kratší k nedobíhání na pozici.

  Určení rychlosti serva (CV3-CV6) – rychlost znamená kolikrát se použije každý puls. Takže pokud máme definované polohy A=100 a B=180 (1ms – 1,8ms), máme 80 kroků, takže při výchozím kmitočtu 50Hz je doba otáčení 80/50=1,6sec při rychlosti 1.
  Při rychlosti 2 to bude dvojnásobně dlouho – tedy cca 3,2sec, při rychlosti 3 to bude trojnásobek, tedy 4,8sec. Pokud nastavím rychlost 0, znamená to maximální rychlost serva. (tu najdete v dokumentaci k servu a znamená rychlost otočení o 60° – cca 67kroků dekodéru)
  Pokud nastavíme rychlost na hodnotu větší než 128, použije se jiná logika výpočtu. Namísto opakování kroků se použije přičítání větších čísel. Jednoduše řečeno pokud použijeme rychlost v rozsahu 128-255, dekodér odečte od zadaného čísla 127 a tolikrát rychleji servo poběží.

  Několik příkladů, vždy pro první servo, vždy pro: CV#35=A=100; CV#39=B=200; CV#33=78=50Hz

Příklad 1:
CV#3=1
CV#35-CV#39=200-100=100
čas=(100*1)/50=2sec

Příklad 2:
CV#3=2
CV#35-CV#39=200-100=100
čas=(100*2)/50=4sec

Příklad 3:
CV#3=3
CV#35-CV#39=200-100=100
čas=(100*3)/50=6sec

Příklad 4:
CV#3=128
CV#35-CV#39=200-100=100
128-127=1
čas=(100/1)/50=2sec

Příklad 5:
CV#3=129
CV#35-CV#39=200-100=100
129-127=2
čas=(100/2)/50=1sec
Pozor: pro případ kdy se používá dělení nesmí první podíl (v závorce) vycházet desetinné číslo, takže pro další příklad musíme provést korekci B pozice na 199

Příklad 6:
CV#3=130
CV#35-CV#39=199-100=99
130-127=3
čas=(99/3)/50=0,66sec

Příklad 7:
CV#3=131
CV#35-CV#39=200-100=100
131-127=4
čas=(100/4)/50=0,5sec

CV33 – kmitočet; jedná se o celkem zásadní hodnotu pro servo. Většina výrobců serv uvádí, že jejich serva jsou konstruovaná pro kmitočet 50Hz, některá (Multiplex) pro 40Hz. Pokud potřebujete větší rychlost, můžete experimentovat s kmitočty 60Hz a možná i 70Hz, víc vám servo asi nedovolí.

CV33 Values

CV33   f [Hz]  t [sec] (A=100, B=200, speed=1)
98 40 2,5
78 50 2
65 60 1,66
56 70 1,4

Překmitnutí serva
  U levných analogových serv se často stává, že při použití maximální rychlosti a velké výchylky dochází k “překmitnutí“. To je přirozená vlastnost serva, pokusím se jí demonstrovat na následujícím obrázku. Servo se nachází v pozici A a dostane příkaz k okamžitému přesunu do pozice B. To je pochopitelně daleko, takže servo připojí motoru plné napájení a čeká na další puls.
  Ten je stále ještě pro vzdálenou pozici, takže servo pokračuje plnou rychlostí.
  Když přijde třetí puls, servo zjistí, že přejelo a tak se začne vracet.
  Většinou se návrat povede na první pokus, ale může se stát, že i zde dojde k překmitu a tak servo zase provede korekci.

  Z toho důvodu je nutné, aby drátovody mezi servem a vyhybkou (závorami, vraty výtopny) byli dostatečně pružné, aby dokázali tento překmit vykompenzovat.

Obr. 6

Obr. 7 – Nastavení polohy

 Zdroj a poslední verze: http://www.fucik.name/masinky/x/dcc4servo_v3.x.html 

(Pro Honzíkovy vláčky převzato s laskavým svolením autora)

Obr. 1

  Existují dvě verze, první běžná, prakticky shodná s původní. Řešil jsem jak jí zabudovat do ovládacího panelu a vzhledem k tomu, že velikost konektoru mnohonásobně přesahuje display na výšku, bylo nutné jej podkládat sokly, a to se velmi neosvědčilo. Proto jsem vytvořil druhou verzi, která má display na spodní straně, která je prakticky plochá.

Obr. 2

  Na obrázku napravo je původní verze, vlevo nová. Jako dobrá patice pro display se ukázala nejlevnější patice DIL20 rozříznutá na dvě části. Pro novou verzi je dobré použít patici, která má odhalené spodní části nožiček.

Obr. 3

Obrázek ukazuje ovladač v testovacím panelu a normální verzi položenou vedle.

Obr. 4 – 8

   Obrázky ukazují kompletní verzi ovladače z různých pohledů, včetně detailu pájení patice a uchycení v panelu.
Do testovacího panelu jsem použil šroubky z vrchní strany, pro finální verzi jej budu montovat ze spodní, stejně tak potenciometr je nutné montovat pod panel.

ZDROJ: http://www.fucik.name/masinky/simple_maus/

(Pro Honzíkovy vláčky převzato s laskavým svolením autora)

Obr. 1

Obr. 2

  Na schématech a nebo na přiložených souborech jsou vyznačené jednotlivé volitelné varianty:

• Zavedení vstupu E, aby bylo možné bezpečně provozovat CDE zesilovače (boostery)
• Rozšíření, které umožňuje zatížitelnost až 4A (doporučuji pracovat s ním velice opatrně)
• Konektor pro zobrazovací modul „Booster Display“ (a také celý modul)
• Statické zakončení sběrnice XpressNet pro případ že použijete levnější náhradu MAX485
• Doplňkové konektory pro napájení většího množství S88 modulů
• Doplňkové konektory pro napájení většího množství XpressNet ovladačů
• Filtrační kondenzátor pro větší zátěže

Vstup E
  Pro bezpečné používání CDE zesilovačů byl zaveden vstup E. Nyní je možno připojit několik CDE boosterů a v případě přetížení (zkratu) kteréhokoli z nich dojde k jejich odpojení a signalizaci na ovladači.
  Vstup je realizován rezistorem R3(1k), diodou D2(1N4148) a opto oddělovačem OK1(PC817). Na desce plošného spoje jsou pak označeny vývody jako C,D,E. Pokud nepoužijeme další zesilovače, je možné běžně používat vývody C a D jako napájení kolejiště (jako výstupy J/K).

Rozšíření na 4A
  Toto rozšíření není vhodné pro každého. Dá se použít pro provoz větších měřítek, jako je 0, 1, nebo G. Pro menší měřítka může být nebezpečné, protože v případě zkratu protékají kolejivem moc velké proudy a může dojít například k poškození vyhybek a nebo okolků.
  Rozšíření je ve své podstatě velmi jednoduché – stačí nahradit stabilizátor IC5 za typ LM338, který je schopen příslušný proud dodat a nahradit rezistor R14 (původně 1R) dvěmi rezistory R14 (s novou hodnotou 0R22) a R14B (s hodnotou 0R33).
  Aby nebylo na desce mnoho nevyužitého místa, položil jsem rezistory na sebe a použil drátovou propojku. Proto je dobré při zapojování sledovat přiložené obrázky.

Obr. 3 a 4 – Original 2.9A

Obr. 5 a 6 – New 4A

Konektor Res
  Jedná se pouze o konektor J4 označovaný jako RES. Použil jsem běžný molex konektor a stejný jsem použil i u modulu booster display.

Statické zakončení XpressNet
  Podle katalogu výrobce Maxim, pokud jsou na sběrnici použity pouze jeho obvody MAX485, není nutné provádět statické zakončení. To však neplatí pro jejich levnější náhrady, Ty potřebují zakončovací rezistory R11A a R11B (4k7).
  Zakončení by mělo být na sběrnici pouze jedno, takže pokud jej budete realizovat, udělejte to právě na centrále a ne na jiném prvku.

Napájení více S88 modulů
  V případech kdy jsme používali více modulů S88 nebylo jejich napájení dostatečné. Proud do modulů dosahuje až 1,6A. Pro tyto případy je vhodné nahradit původní obvod IC4 novým 78S05, diodu D1 nahradit typem BY299 a zvětšit kapacitu C5 (klidně až na 2200uF). Také jsem proto zavedl konektor X4, který umožňuje připojit další napájecí kabely pro moduly S88.

Napájení více XpressNet zařízení
  Podle definice XpressNet je doporučeno, aby ovladače bez vlastního napájení nepřekračovali spotřebu 20mA, to v praxi znamená, že jedna LED dioda osvětlující display vypotřebuje všechen možný proud. Proto jsem nahradil obvod IC3 obvodem 78S12 a diodu D7 typem BY299 aby bylo možné napájet i větší množství ovladačů. Také jsem zavedl svorky X5, ze kterých je možné další ovladače napájet.

Přídavný filtrační kondenzátor
  Několik zmíněných úprav vedlo ke zvětšení spotřeby. Proto jsem nahradil původní diodový můstek pomocí monolitického usměrňovače s proudem až 10A a přidal filtrační kondenzátor C21. Jeho hodnota je spíš minimální, pokud použijete několik rozšíření současně, je možné jeho kapacitu zvětšovat.

Obr. 7

Obr. 8

  Obrázek ukazuje sestavenou centrálu Nano-X ve verzi 2,9A, bez statického zakončení XpressNet. Všimněte si elastického lepidla na rezistorech R5 a R14. Používá se pro zamezení pískání.)

ZDROJ: http://www.fucik.name/masinky/nanox_opt/
(Pro Honzíkovy vláčky převzato s laskavým svolením autora)

Od pradávna se chlapi přou o cokoliv: kdo je chytřejší, kdo má víc peněž, kdo má hezčí auto či manželku, kdo ho má delšího atd. Nedej bože, když se u těchto žabomyších válek posilní nějakým tím panákem. S přítelem Jardou jsme byli zcela střízliví a také naše biologické pudy jsou již hodně vyprchané, takže nás ani ve snu nenapadlo přít se o takové banální věci, jak jest výše naznačeno. Leč ke slíbené diskusi:

  „Vracím se k včerejší debatě,“ četl jsem ráno v mailu. „Domnívám se, že nejmenší je ten DH05A-3. Všimni si minima součástek, zadní strana je úplně hladká, jsou tam jen vývody AUX1 a AUX2, což mi nevadí, protože je stejně nepoužiji,“ psal Jarda. „Díky hladké zadní straně ho pomocí oboustranné lepicí pásky nalepím na ten můj tišťáček. Jo, a ty rozměry – 13,2 x 6,8 x 1,4  – jsou skutečně správné, přeměřil jsem je digi-šuplérou.“
  „Pokud jde o nejmenší velikost, tak vedu já, protože DCX75 má „jen“  11 x 7,2 x 1,4 mm,“ kontroval jsem a dodal: „On stejně jak ten první tak ten druhý bude slepovat jeden Číňan či Korejec.“
  „Ano, máš zase pravdu. Ten „tvůj“ má objem 110,88 mm3, ten můj má objem 125,86 mm3. Máš ho sice kratšího, ale já ho mám zase užšího, což je pro mne podstatné kvůli zástavbě,“ odvětil Jarda.
  No, myslím, že bdělý, ostražitý a sečtělý čtenář už pochopil, že jsme nediskutovali o našem mužství či velikosti něčeho jiného, ale o lokomotivních dekodérech. Zvídavému čtenáři ještě napovím, že zatímco Jarda měl na mysli lokodekoréd DH05A-3 od firmy Doehler & Haass, já měl na mysli dekodér DCX75 od firmy cT Elektronik.
  Nicméně, ta finta porovnat velikost dekodéru přes objem mne zaujala. Holt, technik a techniko-právník myslí každý jinak, to je jasná věc…
  Ale to ještě není všechno, pokud jde o Jardovy argumenty k velikosti zmíněných dekodérů. Uvedl dále: „Zajímavé je to s porovnáním cen. DCX75 stál původně 39,90 EUR a nyní stojí už jen 31,90 EUR (např. u Kroise ve Vídni -  pozn. J. H.). Je to jenom náhoda, že DH05A-3 stojí také 31,90 EUR, což je cca 830,-Kč? Je fakt, že DH05A-3 má množstevní slevu a poštovné bude asi lacinější, bude-li nakoupen u tuzemského zastoupení firmy. Zajímavý je i rozdíl mezi cenou dekodéru s vývody a bez vývodů – jsou to 2,0 eura,“ shrnul Jarda.
  Já (abych nezůstal v tom srovnávání pozadu) už učiním jen tuto poznámku: Vystopovat skutečně ten nejmenší lokodekodér na současném trhu, který je možné aplikovat do starších trakčních vozidel v měřítcích N a Z, tedy do těch, u kterých výrobce nepřipravil prostor pro umístění a připojení dekodéru (zpravidla proto, že lokomotiva byla vyrobená dávno před tím, než kdosi vymyslel digitalizaci), není zase až tak jednoduché, protože existují i jiné důležité parametry dekodérů než jen rozměr. Třeba výkon, počet funkcí atd. Ale to ostatně není zase až tak důležité, bavíme-li se o dekodérech pro trakční vozidla zmíněných velikostí, kde obvykle nehrozí, že zatížení motoru bude větší jak 0,5 A a v zásadě budou stačit dva funkční výstupy po 150 mA, protože na víc jak na osvětlení vepředu a vzadu se v těchto mrňousech stejně nezmůžeme (obecně řečeno, leč modelářské zázraky se ději). Nehovořím teď o jiných typech dekodérů (zvukových), protože stále jsem ještě u tématu „kdo ho má menšího“.
  Takže opravdu asi platí, že mezi „obyčejnými“ dekodéry pro lokomotivy jsou dva zmíněné v současnosti ty nejmenší na trhu, protože žádný ze známých dekodérů dalších věhlasných firem prostě menší není. Pokud někdo ví, že to není pravda, rád se nechám poučit…

 Obrazová příloha

Dekodér DH05A-3 (Doehler & Haass)

Technická data DH05A-3

Rozměry [mm]                               13,2 x 6,8 x 1,4
Celková zatížitelnost                      0,5 A
Max. výkon motoru                       0,5 A
Max. napětí                                     18 V
Světelné výstupy:                          LV, LR po 150 mA
Funkční výstupy AUX1, AUX2 po 300 mA
Rozměry (d x š x v):                      13,2 x 6,8 x 1,4 mm

Možnosti připojení / označení typu
bez připojovacích drátů                  DH05A-0
s plochým kabelem pro rozhraní
NEM651                                            DH05A-1
se spojovacími dráty                        DH05A-3

___________________________________________________

Dekodér DCX75 (cT Elektronik)

Technická data DCX75

• napětí:                                                       8 – 18 V
• maximální proud:                                    1 A
• maximální proud motoru:                      1A
• funkční výstupy:                                      250 mA
• frekvence motoru:                                   16 kHz nebo 32 kHz
• provozní teplota:                                       -20 až 80° C
• rozměry (d x š x v):                                  11 x 7,2 x 1,4 mm

Všechny výstupy přijímače jsou napájeny interní usměrňovačem, který umožňuje maximální celkový proud 1A. Součet odběru motoru a všech funkčních výstupů nesmí být větší než celkový výkon usměrňovače.

Foto Deohler & Haass; hlav

Konečně jsem se dočkali. Velké úsilí musel Luděk Aschenbrenner vyvinout při vývoji a výrobě prototypu nové generace mini šnekové převodovky pro pojezdy trakčních vozidel v měřítku N. Více než rok uklízel svůj dům a dílnu po katastrofické povodni, která se loni přehnala Vískou, čistil stoje, nářadí a zařízení a snažil se zachránit před korozí co se dalo. Mezi tím téměř v plném rozsahu obnovil výrobu většiny komponentů pro modeláře. Když se mu podařilo zprovoznit odvalovací frézku na ozubení, na které se vyrábějí ozubená kola s těmi nejmenšími moduly, bylo jasné, že převodovku pro N-kaře dodělá, jak slíbil. A převodovka je skutečně zde a to ne jedna, ale hned celá typová řada. Její ekvivalent ve světě neexistuje.

  Převodovky budou vyráběné pod obchodní značkou ALStrain. Primárně jsou určeny ke konstrukci železničních modelů v měřítku 1 : 160 (N), ale využití najdou také v menších modelech v měřítcích větších (TT, H0).
  Nosnou část převodovky tvoří kvádr rozměrů A x B x C mm (viz tabulka) vyrobený z tvrdého černého delrinu. Rozměr A je měřen ve směru osičky, B ve směru hnacího hřídele, C je výška převodovky.

  Na osičce o průměru 1,5 mm je nalisováno ozubené kolo z bílého delrinu se šikmými zuby, modul 0,15 mm. Hřídel je z obou stran uložena do zalisovaných mosazných ložisek. Na prototypech je osička dlouhá 13,8 mm (na prodejních výrobcích bude zkrácena na 12,3 mm). Je vyrobena z kalené oceli a je broušena na přesný průměr, takže na ni lze nalisovat kolečka z dvojkolí podle normy RP25 s izolovanými středy. (Pozn: házivost kol bude závislá na zručnosti modeláře kola nalisovat).
  Do ozubeného kola zapadá mosazný šnek o průměru 2,3 mm nalisovaný na hnací hřídeli, která má průměr 1 mm. Podle počtu zubů kol instalovaných v převodovce jsou v současnosti vyráběny tři varianty převodovky s převodovým poměrem 1 : 16, 1 : 20 a 1 : 28. Těla a díly převodovek jsou vyjma šneku v jednotlivých typech odlišná.
  Skrz tělo převodovky rovnoběžně s osou šneku (v podélné ose modelů), jsou při okraji vyvrtány z obou stran osazené otvory s průměrem cca 0,8 mm do hloubky cca 40 % šířky těla. Průchozí průměr otvorů ve středu těla převodovky je 0,5 mm. Systém sloužící k pružnému ustavení převodovky do rámu pojezdu pomocí ocelových strun nebo k osazení pomocí kolíčků a silentbloků do rámu pojezdu.
  Převodovka v měřítku N nemá osičku dvojkolí ve středu izolovanou, jako je tomu u větších „bratříčků“ (pro H0 a TT). To znamená, že na osičku musí být lisována jen pojezdová kola se středovým izolováním. Sběr el. napětí je pak nutné řešit pružnými plíšky nebo drátky přímo z pojezdových kol a sběrače musí být izolovaně připevněné k rámu.
  Pokud se použijí kola z dvojkolí RP25, po jejich nalisování na osičku se tyto – při definování správného rozchodu – téměř dotýkají přírubami plastového středu převodovky. Aby nedocházelo ke tření a tím ke zbytečnému zatěžování motorku, musí být mezi převodovkou a přírubami nepatrné mezery (na obou stranách převodovky). Je třeba upozornit na skutečnost, že osička je vyráběna z továrně vyráběného polotovaru, takže přesahuje o značnou část vnější boční stranu pojezdových kol. Proto je nutné tento přesah osičky řešit ubroušením podle použitých pojezdových kol. Podle vyjádření výrobce bude ale v sériově dodávaném provedení osa upravena (zkrácena) tak, aby uživatel nemusel sestavenou převodovku rozebírat.
  Díly převodovky jsou přesně vyráběny na CNC strojích a ozubení je vyrobeno na přesných švýcarských odvalovkách. Tím je zaručena velmi malá tolerance rozměrů jednotlivých dílů, což garantuje lehký a přesný chod celé složené převodovky. Cena sestavené převodovky je výrobcem stanovena na 399,- Kč za kus.
  Podle jeho sdělení bude nabídka převodovek velmi brzy doplněna o potřebné příslušenství, jako jsou kardany s kuličkou o průměru 2 mm (firma zatím vyrábí typy s kuličkou 3 mm) a k nim potřebné unašeče k nalisování na osu 1 mm. Také se pracuje na výrobě závěsů převodovky.

*      *      *

  Převodovku jsem podrobil jednoduchému testu (bez funkčního zatížení). Přes pružnou plastovou spojku jsem k převodovce připojil motorek s napájecím napětím 3 V. Při napájení 1,5 a později i 3 V běží převodovka bez zjevných vibrací a většího hluku, zdá se však, že osička dvojkolí má axiální vůli, což ale zřejmě nebude vadit při pružném zavěšení převodovky (viz výše). Zdá se též, že pojezdová kola sejmutá z originální osičky jdou na osičku převodovky nalisovat až příliš snadno, což je pochopitelné, protože plastové středy koleček jsou svým způsobem „vymačkané“ od prvotního nalisování. Je otázkou, jestli náhodou nebudou z osičky převodovky při provozu modelu spadávat, resp. prokluzovat.
  Převodovka v měřítku N z dílny Altechnologies je přes tyto drobné výhrady (které bude zajisté výrobce dál řešit) naprosto dokonalým miniaturním výrobkem s velmi přesnými tolerancemi, zhotovený na vysoké profesionální úrovni. Pro řadu modelářů věnujících se měřítku N je dlouho očekávaným výrobkem. Převodovku bude možné použít u všech dvounápravových modelů, které v podobě leptů nabízí někteří naši malovýrobci.

Foto hlav
(publikováno se souhlasem L. Aschenbrennera)

Obrazová příloha

Obr. 1 – Převodovky v měřítku N jsou vyráběny se třemi různými převodovými poměry: 1:16, 1:20 a 1:28

Obr. 2 – 4 – Převodovka pro trakční vozidla v měřítku N (rozměry 6,1 x 6,1 x 8,2 mm)

Obr. 5 – 6 – Převodovka s nalisovanými pojezdovými koly (RP25)

Obr. 7 – Převodovka spojená přes pružnou spojku s elektromotorkem (napájení 3 V ss)

Obr. 8 – 9 – Snímky z funkčního testu převodovky

Blíže na videu ZDE (video je ve formátu .wmv (3,5 MB), který lze přehrávat např. ve Windows Media Player)

 Foto a video hlav