mercoledì 8 luglio 2015

Il progetto dell'elicoidale (1)

Buona serata ai miei lettori!

Si sa: l'uomo propone e Dio dispone. Nonostante tutta la buona volontà nell'impiegare il weekend per proseguire con le opere di falegnameria del plastico, venerdì mattina mi sono ritrovato con la schiena bloccata a causa dei continui sbalzi dal caldo al freddo -esterno bollente, interno climatizzato- di questi giorni. Sabato mattina per uscire dal letto ho preferito "rotolare", nome con il quale io e la mia dolce metà abbiamo ironicamente battezzato la manovra, quindi di prendere in mano seghetto ed accessori vari manco a parlarne.

Per questo motivo, complice anche una domanda fattami da un amico del forum di TTM, oggi non vi parlerò dei progressi nella costruzione della rampa che dalla stazione nascosta porta al livello della stazione di Caprazzino, ma del progetto della rampa elicoidale che da Caprazzino porta a Frontino. Mi sono liberamente ispirato a vari articoli apparsi su MiBa Spezial, in particolare ad uno apparso sul numero 41 a firma di Loisl.

16_elicoidale_spunto

In questo schema in basso a sinistra potete vedere che, per mascherare l'elicoidale che sale dalla stazione nascosta alla quota del livello principale del plastico, l'autore ha allargato una delle spire dell'elicoidale. Ho pensato di fare una cosa simile: qui sotto potete vedere la progressione dei livelli.

Livelli 0, 1 e 2
caprazzino_e1

Livello 3
caprazzino_e2

Livello 4
caprazzino_e3

Livelli 5, 6 e 7
caprazzino_e4

Partendo dalla stazione di Caprazzino, al livello 0 e prendendo la linea per Frontino, si affrontano due livelli di un classico elicoidale -1 e 2- con raggio 500mm e pendenza 2.8%: ogni quarto di giro si sale di 22mm. Dopo di che si entra nel livello 3, che è un po' una scommessa, ma sono convinto che con un po' di buona progettazione e precisione che la posso fare.

Infatti, se ricordate, lungo l'antenna per Carpegna, tra Caprazzino e Frontino c'è la stazione di Macerata Feltria. Per simulare questa stazione, ho previsto di inserire nell'elicoidale un raddoppio di binario lungo circa 180cm. Questo permetterà dei semplici incroci, magari fra qualche minuetto TD ed delle ALn. Gli scambi del raddoppio saranno sezionati tra il cuore e gli aghi: una zona abbastanza tranquilla.

Dopo di che, per mascherare il raddoppio, ho previsto che il binario al livello 4 appaia all'esterno: la scena ricorderà l'imbocco della galleria Petrelle tra Macerata Feltria e Frontino. L'aumento del raggio di curvatura mi permetterà di ridurre la pendenza dal 2.8% al 2.4%. Infine i livelli 5 e 6 torneranno ad essere una normale elicoidale che si concluderà al livello 7 con l'ingresso nella stazione di Frontino.

16_elicoidale_esterno

Questo è l'aspetto esteriore, molto abbozzato, dell'elicoidale. Potete vedere alla base il livello -1 ed il livello 0, poi una fascia verticale in corrispondenza del livello 1 e 2, che si allarga al livello 3 e ancora al livello 4 per creare una seconda scena che, spero, possa servire per distogliere lo sguardo dal cilindro costituito dall'elicoidale. Infine tutto torna perfettamente verticale per celare il resto della salita. E questo sotto è quello che succede dietro le quinte.

16_elicoidale_interno

Ora, come fare per sostenere un elicoidale così complesso, per di più da suddividere in moduli, mantenendo leggerezza e solidità? Beh, prima di tutto c'è la necessità di garantire lo spazio necessario per far transitare i convogli tenendo conto di tutti gli spessori in gioco e di quanto la sagoma limite definita dalla norma NEM 102 (link) si allarghi in funzione del raggio di curvatura (link).

16_elicoidale_sezione

Per far questo, niente di meglio di uno bello schizzo in scala. Dal basso verso l'alto troviamo, nell'ordine:

  • 4mm di compensato per sostenere il tracciato;
  • 4mm di sughero per l'insonorizzazione;
  • 2mm corrispondenti allo spessore delle traversine;
  • 2.5mm corrispondenti all'altezza delle rotaie.
Questi 12.5mm,che separano il piano del ferro dalla superficie inferiore del compensato sono praticamente inevitabili e vanno a sommarsi ai 65mm definiti come franco minimo in altezza in presenza di linea aerea (la fascia grigia) dalla già citata NEM 102, ma nel mio caso potrei considerare anche solo 59mm, dato che l'antenna per Carpegna non è elettrificata. L'altezza minima tra un livello e l'altro è quindi di 71.5mm, che diventano 77.5mm in presenza di linea aerea.

Lo spazio in verticale da coprire è di 60cm, legato al fatto che il piano di stazione di Caprazzino si trova a 80cm da terra e quello di Frontino sarà a 140cm, per permettere anche a chi non è altissimo di vedere muoversi i treni senza doversi mettere in punta di piedi.

Quanto allo sviluppo lineare della rampa da progettare, l'elicoidale è preceduto da tratto in curva e controcurva lungo 1.3m, seguito da un tratto curvo ad ampio raggio lungo 1.1m e dovrà essere formato da un numero di giri pari ad N+1/2, poiché dal basso si entra ad ore 6 e si esce ad ore 12 dall'alto. Le formule per calcolare la pendenza 'p' e la differenza di altezza 'dH' tra un piano e l'altro sono dunque:

p = 60cm/(1.3m + 6.28*0.5m*(N+1/2) + 1.1m)
dH = 6.28*0.5m*p

Volendo dH > 71.5mm otteniamo una pendenza minima del 2.28%. Considerando una pendenza massima accettabile del 3%, gli unici valori accettabili di N sono 6 (p = 2.63%, dH = 82.6mm) e 7 (p = 2.31%, dH = 72.6). Poiché con N=7 si ottiene una differenza di altezza di poco più di 1mm superiore al minimo, ho scelto N=6.

Ora che conosco il numero di giri, posso aggiustare dH secondo convenienza: se diminuisco dH, ad esempio da 82.6mm a 80mm (10mm ogni 45°), cala la pendenza dell'elicoidale, ma deve aumentare la pendenza delle rampe di raccordo, dal 2.63% al 3.33%, decisamente inaccettabile per un tratto in vista in cui sarebbe bene contenere la pendenza entro il 3%. Al contrario, se aumento dH, ad esempio da 82.6mm a 88mm (11mm ogni 45°), allora la pendenza delle rampe di raccordo cala dal 2.63% al 1.17%, decisamente più soft.

A presto!

mercoledì 1 luglio 2015

La scelta dei binari

Buona serata ai miei lettori!

Nell'ultimo periodo ho lavorato parecchio circa la scelta dei binari da usare per la stazione di Caprazzino. Per restare fedele all'impostazione che ho dato al plastico, ovvero quella di rappresentare una linea fittizia ma progettata seguendo una storia ben precisa, ho pensato di iniziare chiedendomi quale tipo di armamento potrebbe avere la "vera" stazione di Caprazzino prima di riprodurla nel plastico. Vi rinfresco la memoria con il piano binari: i binari evidenziati in rosso sono elettrificati.


Considerando il fatto che la Fermignano-Ponte Messa è stata ristrutturata ed elettrificata a partire dal 1985, il mio primo pensiero per quanto riguarda i binari 1 e 2 ed i tronchini H ed I è che si possano ipotizzare rotaie UNI 50, traverse in CAP ed attacchi di tipo Pandrol come quelle di questa foto di Rio di Pusteria.


Al contrario, proprio in quegli anni l'antenna per Carpegna cessava il servizio passeggeri, per restare aperta al solo traffico merci per altri 10 anni. Il traffico è ripreso solo nel 2010 anni fa, dopo ben 15 anni di inattività. Dopo avere chiesto consiglio agli amici del forum di TuttoTreno Modellismo -ringrazio in pariticolare Davide "Bomby" Bombarda e Despx per le preziose informazioni!- mi sono deciso per ipotizzare che l'armamento sia siato rinnovato sui binari 3 e 4, sul tronchino G e sull'inglese lato Carpegna con rotatie FS 46, traverse in legno ed attacchi indiretti, come quelle di questa foto del primo binario della ristrutturanda stazione di Cesenatico.

20150620_095556

Pensando alla Casalecchio-Vignola, dal 2003 al luglio 2010 tutta la linea venne riarmata, compresa la stazione di Vignola. Ma in effeti erano passati 45 anni dalla sospesione del servizio passeggeri e 8 dalla sospensione del servizio merci. Contando questo lasso di tempo per il rinnovo di una tratta di 30km che al 2013 muoveva poco più di 8000 passeggeri al giorno, e che l'antenna per Carpegna è lunga poco meno di 28km ma muove sicuramente meno passeggeri, mi sembra lecito pensare che dal 2009 ad oggi il rinnovo della linea sia ancora in corso.

Per i restanti binari di Caprazzino penso che opterò per riprodurre dei binari RA 36S. La decisione in questo senso l'ho presa dopo essere transitato un paio di volte in stazione a Russi durante un weekend al mare. Come potete vedere dalla foto qui sotto, che ritrae la radice del raccordo Eridania, queste rotaie sono decisamente più leggere, tanto che lo scartamento sembra quasi più largo del solito. Questo particolare effetto mi ha colpito così tanto che cercherò quanto più possibile di riprodurlo sul plastico.

20150621_194859

Passiamo ora alle differenze tra i profilati. Ringrazio Malte del forum di TTM per la tabella qui sotto. Come potete vedere dal profilato più pesante da 60km/m a quello più leggero da 36kg/m la differenza in altezza è quasi del 25%.


Inoltre, se convertiamo le misure dei tre profili in scala 1:87 il risultato è che, per una buona riproduzione, servirebbero rotaie da 1.7mm per le 50 UNI e le FS 46 e rotaie da 1.5mm per le RA 36S. Secondo le norme NEM (link) il codice di queste rotaie, ovvero il numero di millesimi di pollice, è rispettivamente 67 e 59; i due profili modellistici più vicini sono il 70 ed il 55.

Confrontando anche le altre dimensioni del profilo della rotaia (link) il due profili commerciali più prossimi alle misure in scala sono i vecchi Shinohara 70 e 60. Purtroppo però questa ditta non produce questo tipo di binari essendo passata al codice 83. Restano invece ancora in commercio i Peco codice 75 e 60; non solo: questa ditta inglese, oltre a vendere binari già pronti, anche con traversinatura in CAP, vende anche i singoli profilati. Dopo una ricerca in rete presso i vari fornitori europei penso che mi rivolgerò a modellbahnshop-lippe (link) per l'acquisto di ciò di cui ho bisogno. Di tutti i negozi che ho controllato, è quello che applica la miglior combinazione tra prezzi e spese di spedizione.

20150630_001503

Nel frattempo, grazie a Templot, mi sono già premunito di stampare tutta la parte superiore del plastico, come potete vedere qui sopra. Pur essendo piccolo, sono serviti comunque 68 fogli! Da destra vedete fare capolino il primo passo della costruzione della rampa di collegamento tra la stazione nascosta e Caprazzino.

20150630_001424

Dopo avere stampato il tutto ho pazientemente ritagliato ed accostato i fogli, e suddiviso le porzioni di rampa in modo tale da sfruttare al massimo il compensato da 4mm che mi era rimasto dalla costruzione del cappio di ritorno. Spero di riuscire a fare qualche passo in questa direzione durante il weekend.

A presto!