martedì 14 aprile 2015

Deviatoi (3)

Buona serata ai miei lettori.

Questa vi parlerò della installazione e motorizzazione dei miei deviatoi. Sempre nell'ottica di contenere le spese senza però intaccare le prestazioni, ho cercato una soluzione economica al movimento lento degli scambi ed alla polarizzazione del cuore.

Di solito quando si parla di movimento lento il pensiero va subito ai Tortoise (link) o ai più recenti Tillig (link). Entrambi hanno dalla loro il fatto che la polarizzazione del cuore è decisamente semplice, essendo in essi integrato un semplice circuito elettromeccanico. Purtroppo non sono proprio piccolissimi; il Tortoise occupa 51x51x83mm, quindi avrei dovuto equipaggiare tutti gli scambi di Caprazzino con il sistema di controllo remoto via filo (RTM), posizionando i motori nel piano della stazione nascosta: complicazione inutile a parer mio, per non parlare del costo. I Tillig sono più abbordabili come dimensioni, 82x65x24mm, ma -se ho capito bene- permettono solo la polarizzazione del cuore e non l'inversione di polarità. Inoltre come prezzo, esclusi sconti, siamo per entrambi intorno ai 20 euro.

Cercando in giro su internet si trovano una pletora di soluzioni alternative. Tra le più popolari c'è chi utilizza i servo motori dei lettori CD, veramente ottimi per il movimento lento e per la forza esercitata, ma ahimè lo spazio per sistemarli non abbonda... Diffusissimo anche l'uso dei servo motori: in giro se ne trovano di tutti i tipi; i più piccoli che ho trovato sono gli Hobbyking HK15168, costano pochissimo (appena 2.43€) e in 26x23x11mm riescono a sviluppare 1kg di coppia alimentati a 5V. Non male ma purtroppo ho verificato non essere abbastanza per i miei deviatoi, che hanno gli aghi elastici. Mi sono pertanto rivolto ai loro fratelli maggiori, gli Hobbyking HK15148, che costano poco di più (2.54€), sono un poco più grandi (33x28x13mm), ma sviluppano 2.3kg di coppia a 5V. Li ho provati e sono veramente soddisfatto.

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Ovviamente l'uso di servo motori comporta due cose: primo, non li potete controllare con un pulsante, ma dovete rivolgervi ad un circuito elettronico che generi il segnale di controllo; secondo, bisogna provvedere autonomamente alla polarizzazione del cuore.

Quanto al primo problema, poco male. Avendo deciso di comandare il plastico in digitale sfruttando il bus LocoNet ed il programma RocRail, è stato molto facile trovare un dispositivo adatto allo scopo. Hans De Loof (link) produce e vende un circuito elettronico in kit che si chiama LocoServo e che permette di controllare fino ad 8 servo motori. Il kit completo di circuito stampato, componenti e chip programmati costa 34€, il che vuol dire 4.25€ a motore: decisamente concorrenziale se confrontato con la soluzione Tortoise.

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Quanto alla polarizzazione, la scelta più economica ricade sui microswitch. In giro se ne trovano di piccoli (20x10x5mm) a 0.85€ (ad esempio: link), ma la fonte più economica in assoluto sono i mouse rotti. Normalmente ne potete trovare almeno 3 per "topo" in quelli recenti, due in quelli più vecchi, dove la rotella non era un pulsante. Vanno più che bene, anche se sono senza levetta di attuazione: basta inserirli sotto uno dei bracci della leva di comando con un poco di attenzione.

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Infatti non bisogna né limitare la corsa del servo, onde evitare di ritrovarsi con un deviatoio i cui aghi non riescono a toccare bene il contrago, né rischiare di non chiudere il contatto, con evidenti problemi elettrici nella polarizzazione del cuore. La soluzione che ho adottato nei primi tempi -e che vedete qui sopra in foto- è stata quella di una regolazione a vite dell'altezza dello switch: una volta saldato lo switch su una basetta per prototipi, ho praticato il foro per una vite da legno ed interposto tra il piano in compensato e la basetta un adeguato strato di cartoncino ondulato. Il cartoncino, conservando parte della sua elasticità, tende a tenere sollevato lo switch, la cui altezza può essere regolata con la vite, la quale comprime più o meno il cartoncino stesso.

Se ben tarata, questa soluzione è pratica ed economica e permette di ottenere l'equivalente di un motore per deviatoi a movimento lento con polarizzazione del cuore a poco più di un terzo del prezzo dei concorrenti commerciali. Circa la questione della inversione di polarità, può essere risolta semplicemente usando due switch affiancati al posto di uno.

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Per quanto riguarda il comando degli aghi, la soluzione che ho adottato si basa su un semplice tirante in acciaio armonico, opportunamente piegato. Inizialmente ho optato per un cavetto di diametro 0.6mm, che potete vedere qui sopra. La piega ad N funge da molla per evitare al servomotore ed agli altri organi di controllo degli aghi di stressarsi troppo quando questi ultimi giungono a contatto con il contrago.

Ottimo il funzionamento in trazione, ma non sono rimasto soddisfatto di quello in compressione: il filo è così elastico che tende ad inarcarsi se la guaina non lascia scoperti solo gli ultimi 5-10mm. Per questo motivo, non trovando il cavo di diametro 0.8mm, sono passato al 1.0mm, il quale si comporta egregiamente, sia in trazione che compressione, anche se purtroppo è troppo rigido per scorrere in guaine piegate.

Quanto al posizionamento dei servo motori ho sfruttato delle sezioni da 1cm di profilato ad L in legno. Con l'aiuto di una dima e del trapano a colonna, ho forato il lato lungo del profilato in corrispondenza delle viti di fissaggio del servo per ridurre lo sforzo sul legno; ho ripetuto questa operazione praticando un foro anche al centro del lato corto per alloggiare le viti di fissaggio al piano di appoggio. Il tutto è rigorosamente più basso di 20mm, a garanzia del fatto che potrò adottare questo sistema anche per la parte a vista del plastico, montando i motori sottoplancia, senza rischiare di intralciare la circolazione dei treni.

A presto!

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