Áramellátás

Kezdő vasútmodellezőként az áramellátás témakörével is újra kellett ismerkednem. Régen volt a 16V váltóáram, minden arról működött, főleg a váltók és – ha volt valakinek – a sorompó. Nem volt minden épület kivilágítva, vagy ha mégis, akkor 16V-os kis égővel. Ami persze 15 perc után megolvasztotta az épületet. Ezért nem volt minden épület kivilágítva.

 

Minden villog

Manapság pedig minden digitális. Minden világít, villog, mozog, hangot ad. De nincs semmi probléma, itt is van egy központi táp, az a Z21 nevű digitális valami. Sőt, az összes elektronika (Digitools-osok mindenképp) pont erről az áramról működtethetőek. Akár úgy is, hogy a sínről rákötjük az áramot. Szuper… lenne ha a fórumokon nem írnának elfogyó áramról. A Z21 2-3 Ampert tud leadni (nekem fekete van, az a 3A-es, de az is kevés), ami hamar elfogy. Pont elég lesz a vonatoknak, a kiegészítő dolgok ne azt fogyasszák. Ekkor egy kicsit átterveztem a dolgokat. 🙂

A sínrendszer tápellátása is 3 részre van (lesz) osztva, hogy bármikor újabb Z21 táppal bővíthető legyen.

 

Nekem különc terveim vannak

A terveimben azonban nem szabványos dolgok szerepelnek: 5V és 12V köré tudom elképzelni a rendszereket. Lesznek benne:

  • Arduino: 12V
  • Raspberry PI: 5V
  • Váltó szervók: 5V
  • Szívpolarizálás relék: 12V
  • Utcavilágítás: 5-12V
  • Épületvilágítás: 5-12V

Ezért beszereztem két tápegységet, amelyek 5-8A-t tudnak kiszolgálni, ennyi remélhetőleg elég lesz. (Ez összesen 40W + 48W = 88W). Egy LED 20mA-t fogyaszt, a többi egység is pár 100mA, külön táppal már nem lesz gond.

 

És mi lesz ha lekapcsolom a szobában a lámpát?

Ilyenkor a gyerekek félni szoktak. Hogy ne féljenek, lesznek éjszakai világítások: utcai világítás + épületvilágítások + kastély reflektorok mind csak “éjszaka” kapcsolnak fel, amikor elsötétedik a szobában a fény. Automatikusan! Kell egy érzékelő, ami sötétre bekapcsol.

 

Gyengeáramú alrendszer

Terveztem és építettem

Az asztal alján vannak lenyitható panelek, amelyek helyet biztosítanak a dolgoknak és el is rejtik azokat. Egy ilyen panel felét áldoztam fel a komplett 5-12V-os rendszerre. 🙂

A két tápegység a főkapcsolóval vezérelt 230V-ból táplálkozik és 5/12V-ot állít elő. Ebből a 12V táplálja az alkonykapcsolót (aminek egy reléje volt, kipótoltam egy másikkal: kimértem, hogy adja az 5V-ot és odaforrasztottam egy másik relét), amely az 5 és 12V-os alrészt is kapcsolja egy másik pozitív szálon. Ennek hatására az 5V-os és 12V-os tápfeszültségi is 3 vezetéken utazik: + / – / N+ (= night+, azaz éjszakai pozitív).

Az alkonykapcsoló érzékelője valahol az asztal telején lesz és a szoba fényét méri.

Egy-egy fogyasztó esetén el kell dönteni, hogy állandó vagy éjszakai áramról megy és +/- vagy N+/- vezetékre kell kötni. A kastély telején lévő villogó piros (a potenciálisan előforduló repülőforgalmat tájékoztatja a magas – akár 40cm – épületnagyságról, fő a biztonság!) állandóan működik. A kastély reflektoros megvilágítása és a királylány szobák fésülködőasztalának fényei viszont csak éjjel. Minek fésülködni nappal?

 

OLED kijelző

De mennyit is fogyaszt a rendszer?

És így mennyi lesz a fogyasztás? Mikor fog mégis elfogyni az áram? Mit csinál egy tápegység, ha nem tudja kiszolgálni? Lekapcsol vagy zárlatos lesz? Nem akarom megvárni…

Beépítettem egy-egy árammérőt (Hall-effekt alapján jelez), amelyet egy Arduino dolgoz fel és jelez ki egy OLED kijelzőn. Az aktuális áramfogyasztás (mA-ben mérve) kijelzésre kerül, de megjelenik az indítás óta mért legnagyobb áramerősség is. Hátha elkerülte a figyelmemet egy nagyobb, rövid ideig tartó áramemelkedés. Ez az OLED kijelző valahol az állomáson fog helyet kapni: állandóan látni kell, de a tájba építve a látogatók megkérdezik majd, mit jelentenek a számok 🙂

 

 

 

 

 

 

 

Számítógépvezérelt szervó – az indulás

Amikor a digitális vasútmodellezés felé vettem az irányt – fejben -, tele voltam tervekkel, mely szerint mindent a digitális rendszerre kötök. Kiderült, hogy mindent rá is lehet kötni, átviszi a jelet, kellő tápellátással minden elfér rajta, de a kezelési megoldások nem tetszenek nekem. Maga a DCC átviszi a váltóállító (és fényjelző) jelét, de a távirányítóval nehézkes egyszerre több váltót állítani. Számítógépet pedig nem akartam oda tenni. De a végén mégis lett (lesz) 3db számítógép a terepasztalon.

 

Régen 16V volt

A régi szép időkben még 16V váltóárammal rángattuk az elektromágneseket, amik váltókat állítottak. De 2018-ban illik szervóval mozgatni a kitérőket. Egy csomó videót megnéztem róla és nem tűnt bonyolultnak: egy 0.6-1.0mm-es rudazattal bármely távolságban (akár az asztal alján) is elhelyezhető az a pici szervó motor, ami a váltót állítja és helyén is tartja. Csináltam egy próbát egy 18mm-es bútorlappal, hiszen az asztalom is ilyen.

Apró fadarabok állították be a távolságot

 

A rudazat bebújik az asztal alá

Még külön tetszik is, hogy a rudazat asztal feletti része is látszik. Piros-fehérre festve látszik, ahogy mozdul a működtető rúd. Akár a másik sín alatt is át lehet vezetni a rudazatot. A fantázia vége a csillagos ég.

 

De mi fogja ezt vezérelni?

Vannak kész megoldások arra, hogy a DCC digitális jelet servo jellé varázsoljuk és még a szív-polarizálást is megoldja helyettünk. Pl. Digitools Digiservo 4. De ezt nehézkes vezérelni úgy, ahogy én szeretném: játékmódban, azaz ne legyen teljesen automatikus (mint a Miniversumban); de mégis legyen benne önálló logika. Például lehessen vágányutat állítani, amely egyszerre 2-5 váltót a megfelelő irányba állít.

De hát foglalkoztam és elektronikával is! Arduino és RaspberryPI a barátaim. A megoldás (eddig még csak béta terv) az lesz, hogy az RPi webszerverként kap parancsokat a főnöktől és I2C bus rendszeren szervókat állít (váltók) és reléket kapcsol (polarizálás). Ehhez 16 csatornás PWM vezérlőt szereztem be és szintén I2C-n működő relé panelt. Ezeket Raspberry PI-vel szépen tudtam vezérelni:

  • Váltónként beállítható a két végállás (mettől meddig megy) egy 4096 léptékű skálán. Kicsi értékek között mozog, kb. 340-470-ig teszi meg azt az 5mm-t, amennyit mozognia kell.
  • Váltónként állítható az átváltás sebessége és lépésszáma. Ez azt jelenti, hogy mennyi idő alatt vált át a váltó és közben hány alkalommal kap parancsot: tapasztalat alapján a 350-500ms kellően gyors és látványos is, ehhez pedig 8-10 lépés az ideális. Kevesebb lépés esetén ugrál (látszanak a lépések), sok lépés esetén pedig sok idő telik el a parancsok küldözgetésével és a 350ms-ból lesz 1mp.
  • Ha a váltóhoz kell polarizálás, akkor egy relét is megcímzünk, amely a szervó működtetésének végén be/kikapcsol.

 

Raspberry PI vezérli a 16 csatornás PWM modult I2C bus-on. A PWM modul a szervókat mozgatja és tartja a helyén

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Amikor túl lassú a szervó paraméterezése. Szépnek szép (még késleltetés is van benne), de ha 5 váltót kell állítani egymás után, akkor az ne tartson 8mp-ig!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

És ilyen, amikor a szélsőértékek rosszul vannak beállítva. Kicsit szélesebbre kell venni a mozgását! Még jó hogy ezt szoftveresen lehet megtenni…

 

 

 

 

 

 

 

 

Híd a Kwai folyón

Már megint egy kattintásvadász cím. No azért illik egy kicsit ide, mert ahogy a filmben is helyi anyagokból építkeztek, itt is régi anyagokból épül a híd, sőt Nicholson ezredeshez hasonlóan halált megvető bátorság kellett. És nem is sikerült elsőre… de a feleségem segített!

 

Ott már pedig híd lesz!

A pályaterven könnyű volt bejelölni, hogy itt vagy ott átmegy a sín a másik felett. A valóságban ilyen helyeken hidat építenek. Na majd eldöntöm, hogy ott mi lesz, amikor szükség van rá. Na de most volt itt a szükség ideje…

Az alapvetés, hogy a régi dolgokat szeretném felhasználni. És ott lapult a dobozban egy csomó híd(elem). Volt amelyik aktívan ragasztva volt, de érintetlen eredetit is találtam. Építkezzünk!

 

Régi elemek

Félig kész

Rövid lesz az oda, Tibi

Valóságban lemérve nem is egy híd kell oda, hanem kettő. Kettő? Mivel kötöm össze őket? És…ö…ööö… nem tudok közé pillért sem tenni, mert ott megy az alul lévő sín. (Egy alsó, párhuzamos, hosszú vágány kis flikk-flakk-ban átmegy a híd alatt). Valahogy össze kellett illeszteni a kettőt. Makett korszakomból maradt Revell ragasztó. Nos ez nem tapasztja, hanem rényleg ragasztja az anyagot: oldja, az atomok (műanyagatom, kémia óra, általános iskola 6. osztály 🙂 ) összekeverednek és száradáskor a műanyag újra eggyé válik.

Nos ezzel a ragasztóval összeépítettem a két sima, BTTB típusú – mindenkinek van ilyen az asztalán vagy a polcán – hidat. Középen megerősítettem, a ragasztónak hála bonthatatlan lett (erről még később szó esik).

 

Matt zöld hídtest

Piros vég

Legyen szép

Elég masszív lett, de nem elég szép. Két különböző színű műanyag (szürke vs. zöld) alkotta a két felét. Így nekiálltam festeni, ecsettel. Az eredmény szép lett (szerintem = oda fogok tenni az asztalra), sőt még a korlátokat is külön festettem le, aki közelről nézi, vegyen észre benne valami stílust. De az utolsó pillanatban kiderült, hogy nem állunk jól…

 

Korlát festve, törések megtartva

Amikor majdnem beszorul a vonat

Az utolsó utáni pillanatban belepróbáltam a sínt és egy BTTB Nohabot (persze digitalizált változatot). És majdnem beleszorult szegényke. Szemmértékre jónak tűnt a két hídelemet egymáshoz rögzítő darabk elhelyezkedése, de az űrszelvényt egy kicsit benéztem. A Nohab elfér ugyan, de ha teljesítmény változásra (gázadás, pl.) egy kicsit billeg – modellezők tudják, hogy a Nohab kicsit billentős oldalirányba – nekiérhet a hídnak. Egy személyvagon is lehet olyan helyzetben, hogy megkarcolódik. De mit csináljak? Jó lesz ez így?

Szűkös lesz

Első próbálkozásom kudarcba fulladt. Megpróbáltam elválasztani a hídelemeket. De a ragasztó működési mechanizmusa ezt nem engedte. Mindenhol el akart törni, de a ragasztásnál nem. Mint egy összeforrt csont.

Zöld a zöldben

Másodikra sikerült megoldani: feleségem ötletként bedobta (futva, két kakaókészítés közben), hogy reszeljem le (a hidat). Hála a szerszámkészletemnek, elővettem a Dremel-t és a csiszolókorongokat. Vitte, mint a vajat. Egy kis kézi csiszolás és festés következett. És elég nagy lett az űrszelvény. Már bátran be merem építeni, sőt világítást is tervezek a közelébe. Közvetlenül a hídmester őrbódéja mellé. Csak már tartanék ott 🙂

Szerintem szép árnyékot vet

Amikor a terv sínné válik

Jó volt a mozdonyok digitalizálása, Emma lányommal vagány szerelvényeket raktunk össze és együtt futottak a személyszállító vagonok az tartálykocsikkal. Egy hónapnyi tervezgetés és játék után ideje lenne valóban építkezni!

 

Szoftveres terv után

Szoftveresen már létezett az asztal, 3D-ben is meg lehet nézni. Ez eddig okés. De hogy lesz ebből valódi terepasztal? Irány a bolt! A szoftver adott egy alkatrészlistát, hogy mit kell vennem. Ezt persze korrigáltam, mert a 3-4cm-es kis sínekből nem kell annyi. A többiből pedig kell tartalék, mert tuti ott fog elfogyni. Vagy kitalálok még egy mellékvágányt, ami a terven nem szerepel.

A boltot kifosztottam. Volt olyan sín, amiből annyit vettem amennyi volt, ahelyett amennyi kellett volna. De majd megoldom. Egy 1millió $-os dobozzal hazaértem és elkezdtem kibontani.

 

Üres asztalra jó pakolni

Pucér asztal kell

A pucér az jó! Pláne, ha lehet rá építkezni. Az eddigi játszóterületet elraktam, mindent elcsomagoltam. És jöhettek a Tillig dobozok, tele sínnel. Hirtelen elkezdtem nem elférni, minden útban volt, nem kis logisztika kellett a már felhasznált dobozok elhelyezéséhez. De a LEGO-zás is ilyen.

 

Egyedi síndarabok

Egyedi sín készítése

A vasútmodellezők 2-5 év után csinálnak saját gyártású sínt. Nekem már a 0. napon kellett: a terveimnek megfelelő összeillesztés nem sikerült, egy talpfányi távolság volt a sínek között. Van aki döcögősen meghagyja, de az nem én vagyok. Van 4 talpfás sín és van szűk 5 talpfás. De nekem sima 5 talpfás kellene. Olyan nincs, le kellett gyártanom! De hogy ezzel miért ment el 1.5 óra? Darabolás, reszelés, illesztés és persze el is tört az egyik… elsőre nem rossz.

 

 

A két fővágány közti átjárás

Előállt az angolváltóval (átszelési kitérő) színesített hózentróger (kettős vágánykapcsolat), amelynek az egyik szára már kanyarodik és emelkedni is fog. Nehezített pálya.

Fél pályaudvar

A pályaudvar a lelke mindennek

Minden ott kezdődik, hogy a pályaudvar minden vágánya pontosan illeszkedjen, ne legyen görbe, döcögős. És persze szép is legyen, legyen benne fantázia és némi élethűség. Nos, nem biztos, hogy a Nyugati-pályaudvar vagy Rákos-rendező ilyen felépítésű, de nekem nagyon tetszik, hogy mindenfelé lehet menni. És biztos kell majd tolatni is, mert egyik vonat nem tud kijárni. Király, erre vágyom!

Potom 7 óra alatt (benne ebéd 9 percben) sikerült a teljes vágányzatot kialakítani. Kivéve azokat az elemeket amik hiányoznak 🙂 Mert van amiből nem volt elég (hogy hol számoltam el???) vagy nem olyan volt. És persze maradt egy csomó íves sín. Hova rakjak még be 100km-nyi kanyart? 🙂

2D

Holnap megyek a boltba és beszerzek már pár síndarabot, hogy a teljes kör összeálljon. És “már csak” a 3D hiányzik: néhol meg kell emelni. De erről majd lesz még egy blog bejegyzés.

Ágyazat

Elég perverz hobbit választottam magamnak. Ahogy elkészült a vasúti nyomvonal terve, átnyargaltam a terepépítés tervezésére. És ekkor szembesültem, vele, hogy nem úgy van az! 30 éve leszögeltük a síneket, most meg kavicságyat kell neki csinálni.

 

Régen

10-20-30 éve szöggel rögzítették a sínt. Aki menő volt, az könnyebben oldható kapcsolatot létesített, például 0.5mm-es rézdrót az asztal alján megcsavarva. De azokból a régi szép időkből nem maradt semmi! Manapság tervezett, méretezett ágyazatot kell csinálni. A TT mérethez, a magyar vasút mérethelyes megoldása a 0.8mm-es hegyes kavics, lehetőleg vöröses színben (lásd Balaton déli partja!). A profik kinevetnek ha 1-1.5mm-es a kavics, az már sok, nem szép, nem élethű.

 

Akkor kavics kell

Ez nem is kavics, inkább nagyméretű por, ha kenyérből lenne, akkor morzsa lenne a neve. De a modellboltban nem nevettek ki, lehet ilyet kapni, kb. 10 féle színben. Első gond letudva. De hogy kell ezt odavarázsolni? Elárulom, hogy már három hónapja nézegetem a videókat, hogy mások hogy csinálják. Hát így: parafa talapzat emelés, majd a “morzsát” odaszórják, ecsettel elterítik, ráfújnak egy kis mosogatószer-higítást (hogy jól terüljön a ragasztó), majd a ragasztó 1:4 arányú higitását is rácsepegtetik. Igen, csepegtetik! Talpfánként 1-1.5 csepp és a szélére is egy kicsi. Így néz ki egy videóban:

 

Ez nekem is menni fog…

Sín méretezés, parafa ragasztás, sín ragasztás, száradás és ágyazat fektetés. Majd mosogatószer és ragasztás injekciós fecskedővel és tűvel.

Ragasztás átlátszóvá száradó ragaccsal

 

Sima és párhuzamos vágány, szabványos távolsággal

 

Csúnya fekete kavics, jól megpakolva

 

Ez túl erős lett

 

Ez meg túl nagy szemű, meg színes

 

Az anyaghasználat legalább jól megy

 

Amit a mozdonyvezető látna…

 

Van még mit tanulni

Sok anyagot ki kell még próbálnom, sok színnel kell kísérletezni, pláne hogy több színt fogok élesben is használni (főpályaudvar szürke, de az ipari terület fekete színű lesz). De legalább az anyaghasználat, az ecsettel való elterítés és a ragasztás folyamata megy. Úgy ahogy. Már csak azt nem tudom, hogy mindezt kb. 32 méternyi vasúti szakaszon hány év alatt fogom megcsinálni 🙂