Mechanická predzvesť H0
Mechanické návestidlá sa dodnes v malej miere používaju na tratiach ŽSR. Dajú sa použiť v každej epoche modelového koľajiska, hlavne však v epoche II. a III. Mechanické navestidlá v dnešnej podobe pochádzajú z konca 19 storočia (žltý terč sa pri predzvesti začal používať až po druhej sv.v). Rozhodol som sa pre vlastnú výrobu mechanickej predzvesti, keďže továrenská verzia sa zatiaľ nedá kupiť, poprípade nezodpovedá našej verzii.
V základnej vertikálnej polohe žltý terč signalizuje výstrahu, voľno sa nastaví po sklopení do vodorovnej polohy. Predzvesti vjazdových a oddielových návestidiel sa odlišujú len v rozdielnej bielej tabuly - šikmé resp. kolmé čiary.
V základnej vertikálnej polohe žltý terč signalizuje výstrahu, voľno sa nastaví po sklopení do vodorovnej polohy. Predzvesti vjazdových a oddielových návestidiel sa odlišujú len v rozdielnej bielej tabuly - šikmé resp. kolmé čiary.
Návesť v polohe pre voľno
Plán predzvesti (naľavo klasická predvesť, napravo s ramenom do odbočky, u nás už nepoužívané):
Konštrukcia
Základný stožiar je profil I ,ktorý sa dá vyrobiť napr. z kolajnice, poprípade dá sa kúpiť hotový profil. V prevedení H0 bude mať rozmery: 1 x 2 x 55 mm (šírka x dĺžka x výška), + naviac 10 mm pe upevnenie. Terč je najlepšie vystrihnúť z fotky skutočného návestidla aj s patinou. Ten sa pripevní na plechový kruh rovnakeho priemeru .Ešte predtým sa plech naletuje rúrka a tiahlo, ktoré budú slúžiť na sklápanie. (na obrázku vyznač. slabozelenou farbou). Na stožiar sa naletujú stupačky a čapy na otáčanie terča a páky- na obrázku vyzn. červenou farbou. Tiahlo by malo byť z ocele, priemeru 0,3 až 0,5 mm, aby sa neohlo pri pohybe smerom hore.
Vypočítanie zdvihu prestavníka - zdvih závisí od presnosti výroby jednotlivých komponentov. Vôla a mechanický odpor jednotlivých komponentov by mali byť čo najnižšie. V tom prípade môžeme využiť pákový mechanizmu(ktorý naopak zvyšuje požiadavky na silu) a znížiť požiadavky na dĺžku pam. drôtu.
Tiahlo na terči návestidla má dĺžku 1,5 mm ,čiže na sklopenie terča o 90 stupňov potrebujeme posun krátkeho tiahla dole takisto o 1,5 mm. Kôli vôli ho zvýšime na 2 mm. Ďalší pomer je na páke. Ak zvolíme prevodový pomer páky 2:3, tak na spomínaný posun 2 mm stačí posun krátkeho tiahla na stožiari 1,3 mm. Kôli vôli ho takisto zvýšime na 2 mm. Čiže posun prestavníka bude 2 mm. Ak by sme prev. pomer na páke znížili, napr. prevod. pomer 1:2 - tiahlo na stožiari: krátke tiahlo (na obr. tmavo zelenou), tak potrebný výsledný prestavníka by bol ešte menší, iba cca. 1mm, ale zároveň by bola potrebná väčšia prestavovacia sila. To nevadí,lebo väčšinou ak máme vačšsie vôle v mechanizmoch, máme je zároveň menší mechanický odpor. Tiež závisí na type prestavníka.
Základný stožiar je profil I ,ktorý sa dá vyrobiť napr. z kolajnice, poprípade dá sa kúpiť hotový profil. V prevedení H0 bude mať rozmery: 1 x 2 x 55 mm (šírka x dĺžka x výška), + naviac 10 mm pe upevnenie. Terč je najlepšie vystrihnúť z fotky skutočného návestidla aj s patinou. Ten sa pripevní na plechový kruh rovnakeho priemeru .Ešte predtým sa plech naletuje rúrka a tiahlo, ktoré budú slúžiť na sklápanie. (na obrázku vyznač. slabozelenou farbou). Na stožiar sa naletujú stupačky a čapy na otáčanie terča a páky- na obrázku vyzn. červenou farbou. Tiahlo by malo byť z ocele, priemeru 0,3 až 0,5 mm, aby sa neohlo pri pohybe smerom hore.
Vypočítanie zdvihu prestavníka - zdvih závisí od presnosti výroby jednotlivých komponentov. Vôla a mechanický odpor jednotlivých komponentov by mali byť čo najnižšie. V tom prípade môžeme využiť pákový mechanizmu(ktorý naopak zvyšuje požiadavky na silu) a znížiť požiadavky na dĺžku pam. drôtu.
Tiahlo na terči návestidla má dĺžku 1,5 mm ,čiže na sklopenie terča o 90 stupňov potrebujeme posun krátkeho tiahla dole takisto o 1,5 mm. Kôli vôli ho zvýšime na 2 mm. Ďalší pomer je na páke. Ak zvolíme prevodový pomer páky 2:3, tak na spomínaný posun 2 mm stačí posun krátkeho tiahla na stožiari 1,3 mm. Kôli vôli ho takisto zvýšime na 2 mm. Čiže posun prestavníka bude 2 mm. Ak by sme prev. pomer na páke znížili, napr. prevod. pomer 1:2 - tiahlo na stožiari: krátke tiahlo (na obr. tmavo zelenou), tak potrebný výsledný prestavníka by bol ešte menší, iba cca. 1mm, ale zároveň by bola potrebná väčšia prestavovacia sila. To nevadí,lebo väčšinou ak máme vačšsie vôle v mechanizmoch, máme je zároveň menší mechanický odpor. Tiež závisí na type prestavníka.
Schematický plán sklápacieho mechanizmu
Jednotlivé časti boli sú pospájané pájkovaním
Pohon:
Môže byť motorický, elektromagnetom alebo pomocou pamäťového drôtu.
“Pamäťový drôt” - realistický pohon prestavníkov, nastavovateľná prestavovacia rýchlosťa to až do niekoľkých sekúnd!
Pamäťový drôt z kryštalickej zliatiny bol poprvý krát predstavený v modelárskej oblasti na výstave v Norimberku v roku 1990. Tento materiál (materiál s tvarovou pamäťou - pre modelárske účely sa používa nikel-titán) má tú vlastnosť, že priechodom prúdu sa zahreje a dôjde k jeho skráteniu. Toto možno využiť k prestaveniu polohy nejakého predmetu. Sila ktorú vyvinie je pomerne veľká. Je to vratný dej, materiál sa po vychladnutí vráti do pôvodnej polohy. Pritom je jedno akým spôsobom dosiahneme zmenu teploty. Pre modelárske účely je výhodné využiť teplo vznikajúce prechodom el. prúdu. Drôt Pro-Rail má hrúbku 0.12 mm a odpor okolo 75 Ω/m a pre plné využitie pamäťového javu ním musí prechádzať prúd okolo 200mA -čo je pomerne malá spotreba proti elektromagneickým prestavníkom. Chod je tichý, plynulý a lineárny. Nemôže ale vyvinúť protisilu, čiže naspať sa musí prestavník vracať pomocou pružiny alebo závažia.
Výhody:
- realistický pohon vďaka malej prestavovacej rýchlosti -v prípade uvedeného návestidla nastavená na cca. 1mm / 2 sekundy(!) pri napätí 2,5 V. Video
- prestavovacia rýchlosť sa dá nastaviť veľkosťou/rýchlosťou stúpania napätia
- ľahká výroba, nízka cena
- malá spotreba prúdu
- pomerne veľká prestavovacia sila
Nevýhody:
- drôt citlivý na teplotné zmeny, nesmie sa letovať
- nevytvára vratnú silu - potreba pružiny/závažia
- za určitých okolností väčšie rozmery
Použitie “pamäťového” drôtu
Zliatiny s tvarovou pamäťou sú citlivé nielen na preťaženie, ale aj na prehriatie. Drôt by nemal byť vystavovaný teplotám vyšším ako 130 C˚. Nesmie sa letovať. Pokiaľ sa teplota blíži teplotnému limitu, kontrakcia sa stáva výrazne prudšia. Preto sa doporučuje len postupne zvyšovať napätie a sledovať rýchlosť napínania a skracovanie a s toho určiť optimálne prevádzkové napätie. Napínacia rýchlosť závisí od mnohých okolností (spôsob napájania, teplota okolia,..), obvykle je to cca. 1 -3 sekundy (1s pre návestidlo, 3s pre výhybkový prestavník). Dobré je, keď sa navrhne celé zariadenie tak, že v polohe v ktorej je väčšinu času je bez napájania. V tomto prípade je to vtedy, keď je návesdidlo v polohe výstraha.
Vyrátanie dĺžky drôtu: Zdvih drôtu je okolo 4 %. Teoreticky sa dá dosiahnuť až 8 %, ale tým dochádza k znižovaniu životnosti. Pri sprevodovaní pomocou páky nám stačí pri návestidle zdvih 2 mm - na to potrebujeme 50 mm pam. drôtu + rezerva 20 mm kôli vôli v prevodoch 10 mm na uchytenie drôtu. Ten upevníme na podklad, napr. cuproxit. Pomocou usporiadania na obr. nižšie nám stačia rozmery 3 x 2 cm. Pružina by nemala vytvátať velkú protisilu. Pružiny dodávané k drôtu vytváraju silu cca. 1,5 N, čo odpovedá hmotnosti 150 g.
Pamäťový drôt z kryštalickej zliatiny bol poprvý krát predstavený v modelárskej oblasti na výstave v Norimberku v roku 1990. Tento materiál (materiál s tvarovou pamäťou - pre modelárske účely sa používa nikel-titán) má tú vlastnosť, že priechodom prúdu sa zahreje a dôjde k jeho skráteniu. Toto možno využiť k prestaveniu polohy nejakého predmetu. Sila ktorú vyvinie je pomerne veľká. Je to vratný dej, materiál sa po vychladnutí vráti do pôvodnej polohy. Pritom je jedno akým spôsobom dosiahneme zmenu teploty. Pre modelárske účely je výhodné využiť teplo vznikajúce prechodom el. prúdu. Drôt Pro-Rail má hrúbku 0.12 mm a odpor okolo 75 Ω/m a pre plné využitie pamäťového javu ním musí prechádzať prúd okolo 200mA -čo je pomerne malá spotreba proti elektromagneickým prestavníkom. Chod je tichý, plynulý a lineárny. Nemôže ale vyvinúť protisilu, čiže naspať sa musí prestavník vracať pomocou pružiny alebo závažia.
Výhody:
- realistický pohon vďaka malej prestavovacej rýchlosti -v prípade uvedeného návestidla nastavená na cca. 1mm / 2 sekundy(!) pri napätí 2,5 V. Video
- prestavovacia rýchlosť sa dá nastaviť veľkosťou/rýchlosťou stúpania napätia
- ľahká výroba, nízka cena
- malá spotreba prúdu
- pomerne veľká prestavovacia sila
Nevýhody:
- drôt citlivý na teplotné zmeny, nesmie sa letovať
- nevytvára vratnú silu - potreba pružiny/závažia
- za určitých okolností väčšie rozmery
Použitie “pamäťového” drôtu
Zliatiny s tvarovou pamäťou sú citlivé nielen na preťaženie, ale aj na prehriatie. Drôt by nemal byť vystavovaný teplotám vyšším ako 130 C˚. Nesmie sa letovať. Pokiaľ sa teplota blíži teplotnému limitu, kontrakcia sa stáva výrazne prudšia. Preto sa doporučuje len postupne zvyšovať napätie a sledovať rýchlosť napínania a skracovanie a s toho určiť optimálne prevádzkové napätie. Napínacia rýchlosť závisí od mnohých okolností (spôsob napájania, teplota okolia,..), obvykle je to cca. 1 -3 sekundy (1s pre návestidlo, 3s pre výhybkový prestavník). Dobré je, keď sa navrhne celé zariadenie tak, že v polohe v ktorej je väčšinu času je bez napájania. V tomto prípade je to vtedy, keď je návesdidlo v polohe výstraha.
Vyrátanie dĺžky drôtu: Zdvih drôtu je okolo 4 %. Teoreticky sa dá dosiahnuť až 8 %, ale tým dochádza k znižovaniu životnosti. Pri sprevodovaní pomocou páky nám stačí pri návestidle zdvih 2 mm - na to potrebujeme 50 mm pam. drôtu + rezerva 20 mm kôli vôli v prevodoch 10 mm na uchytenie drôtu. Ten upevníme na podklad, napr. cuproxit. Pomocou usporiadania na obr. nižšie nám stačia rozmery 3 x 2 cm. Pružina by nemala vytvátať velkú protisilu. Pružiny dodávané k drôtu vytváraju silu cca. 1,5 N, čo odpovedá hmotnosti 150 g.
Schematický plán prestavníka
Prestavovací mechanizmus
Elektricke zapojenie
Väčšina návestidiel má aj svetelné znaky, aj keď na mnohých sa nepoužívajú. V skutočnosti je to žiarovka (predtým petrlolejka), ktorá sa mechanicky prekrýva tienidlom zelenej alebo žltej farby. V modelovom prevedení je najreálnejšie použiť SMD diody. Obe sa priletujú na plošný spoj s rozmermi 2 x 3 mm zo spoločným plusom. Poprípade sa može použiť jedna dvojfarebná SDM dioda. Prívod sa urobí pomocou drôtov z vinutia relé - vo vnútorných rohoch stĺpu -obr. dole vpravo.
Väčšina návestidiel má aj svetelné znaky, aj keď na mnohých sa nepoužívajú. V skutočnosti je to žiarovka (predtým petrlolejka), ktorá sa mechanicky prekrýva tienidlom zelenej alebo žltej farby. V modelovom prevedení je najreálnejšie použiť SMD diody. Obe sa priletujú na plošný spoj s rozmermi 2 x 3 mm zo spoločným plusom. Poprípade sa može použiť jedna dvojfarebná SDM dioda. Prívod sa urobí pomocou drôtov z vinutia relé - vo vnútorných rohoch stĺpu -obr. dole vpravo.
Video - prestavenie návestidla flash player addon
Osadené návestidlo
Created by Vlado ©, contact: vladolm@post.sk