Escalas
Pero si seleccionamos sólo las más difundidas (al menos en este lado del charco), nos concentramos en dos familias de escalas HO y N. Vamos a comparar estas dos escalas junto a otras dos, la Z por pequeña y la G por grande. Para ello vamos a editar fotográficamente la imagen de un vagón del magnífico tren hotel de lujo “El Andalus” que recorre Andalucía. Para que podáis haceos una idea, la mano es de un hombre adulto y el vagón es originariamente de escala N. Escala Z
Escala N
Su proporción es 1/160 el vagón mide 14'3 centímetros (5'63 pulgadas), es la más seria competidora de HO, está casi tan La proporción es 1/220 el vagón mide 10´4 centímetros (4'09 extendida como ella, las novedades salen simultáneamente en HO pulgadas) , esta escala es la más pequeña y podríamos decir y N, pero en N alguna se retrasa hasta un año. Es magnífica si que es un invento de Märklin, aunque marcas como Noch tienes muchas ideas y poco sitio, pero no es aconsejable si quieres también hacen complementos para ella. digitalizar la maqueta, pues aún no están suficientemente reducidos los descodificadores para las máquinas pequeñas, aunque al precio que tienen puede que esto no sea un problema. Escala HO
Escala G
La proporción es 1/87 el vagón mide 26'30 centímetros (10'35 Su proporción es 1/22.5 el vagón mide 101'68 centímetros (40´03 pulgadas), esta escala es la reina de las escalas, es la más pulgadas), esta escala es enorme, las personas son más grandes difundida, en ella salen las novedades, hay sitio suficiente en que los antiguos soldaditos de plástico. Está casi en manos de una las máquinas para digitalizarlas, etc... Además es fácil sola marca LGB, pero que hace muy buenas piezas tanto para encontrar en otras ramas de modelismo no ferroviario montar maquetas de jardín como dentro de casa ¿ os hacéis una (coches, barcos ...) , piezas en esta escala o muy similares. Si idea del tamaño de la casa necesaria? tienes sitio, esta es tu escala. Otro de los factores a tener en cuenta para la elección de una escala es el radio de curvatura de la escala:
En el dibujo tenemos los tres tipos de radios principales: Rojo: Vía principal (máquinas largas, caso normal, no alta velocidad) Azul: Vía secundaria (máquinas normales) Verde: Vía industrial o alta montaña (máquinas pequeñas). Radios de curvatura Escala
Industrial N
Entreejes mínimos (vías dobles y estaciones)
Secundaria 110mm
Principal
185mm
Recta 218mm
Secundaria 25mm
Principal
35mm
30mm
O
375mm
600mm
850mm
80mm
130mm
100mm
HO
210mm
340mm
400mm
45mm
60mm
55mm
Radios de curvatura TT
150mm
Entreejes mínimos (vías dobles y estaciones)
285mm
330mm
32mm
45mm
42mm
Para seleccionar el entreeje que deseáis usar, deberéis tener en cuenta en tamaño del balasto: Escala
Anchura en la base
N
Anchura en la cima 22mm
Altura 19mm
2.5mm
O
80mm
68mm
13mm
HO
40mm
34mm
5mm
TT
29mm
25mm
2.5mm
Y por último combinaremos los entre-ejes los radios y la anchura de la zona, para poder diseñar la maqueta que queremos:
El primer caso es el de largo=4xradio y ancho=2xradio. El segundo es largo=5xradio y ancho=2xradio. El tercero es largo=6xradio y ancho=3xradio. Estos valores son aproximados, pero os dan la pista para calcular el sitio necesario de vuestros proyectos. Cuadro de escalas más habituales Sufijo
Descripción
m
Para la vía métrica, es decir lo que popularmente llamamos vía estrecha
e
Para escala exacta, sin licencias como hacer algo más cortos los vagones expresos y más bajos para que no parezcan tan rechonchos. Anchura sencilla
Vías Escala
Proporción
Real
Escala
H0
1:87
1435 16.5 mm mm
H0m
1:87
1000 12 mm mm
H0e
1:87
750 mm
Obras
vía Altura Obras desde Ancho Andenes carril
Recta
Curva secundaria
Curva principal
Vapor Con y catenaria diesel
Pórticos Laterales Islas
50 Mm
88 mm
80 mm
60 mm
69 mm
79 mm
30-50 Mm
50100 mm
28.5 Mm
44 Mm
40 Mm
34 mm
39 Mm
45 Mm
15-25 Mm
2550 mm
HO
9 mm
N
N
Nm
1:160 1:154
1435 9 mm mm 1000 6.5 mm mm
Otras Z
1:220
1435 6.5 mm mm
Radios de curvatura TT
150mm
Entreejes mínimos (vías dobles y estaciones)
285mm
330mm
32mm
45mm
42mm
Para seleccionar el entreeje que deseáis usar, deberéis tener en cuenta en tamaño del balasto: Escala
Anchura en la base
N
Anchura en la cima 22mm
Altura 19mm
2.5mm
O
80mm
68mm
13mm
HO
40mm
34mm
5mm
TT
29mm
25mm
2.5mm
Y por último combinaremos los entre-ejes los radios y la anchura de la zona, para poder diseñar la maqueta que queremos:
El primer caso es el de largo=4xradio y ancho=2xradio. El segundo es largo=5xradio y ancho=2xradio. El tercero es largo=6xradio y ancho=3xradio. Estos valores son aproximados, pero os dan la pista para calcular el sitio necesario de vuestros proyectos. Cuadro de escalas más habituales Sufijo
Descripción
m
Para la vía métrica, es decir lo que popularmente llamamos vía estrecha
e
Para escala exacta, sin licencias como hacer algo más cortos los vagones expresos y más bajos para que no parezcan tan rechonchos. Anchura sencilla
Vías Escala
Proporción
Real
Escala
H0
1:87
1435 16.5 mm mm
H0m
1:87
1000 12 mm mm
H0e
1:87
750 mm
Obras
vía Altura Obras desde Ancho Andenes carril
Recta
Curva secundaria
Curva principal
Vapor Con y catenaria diesel
Pórticos Laterales Islas
50 Mm
88 mm
80 mm
60 mm
69 mm
79 mm
30-50 Mm
50100 mm
28.5 Mm
44 Mm
40 Mm
34 mm
39 Mm
45 Mm
15-25 Mm
2550 mm
HO
9 mm
N
N
Nm
1:160 1:154
1435 9 mm mm 1000 6.5 mm mm
Otras Z
1:220
1435 6.5 mm mm
TT
1:120
1435 12 mm mm
38 Mm
64 mm
60 mm
45 mm
52 mm
60 Mm
00
1:76
1435 16.5 mm mm
Sm
1:65
1000 16.5 mm mm
S
1:65
1435 22.2 mm mm
0e
1:45
750 mm
55 Mm
95 mm
90 mm
65 mm
75 mm
85 mm
60100 mm
100200 mm
0m
1:45
1000 22.2 mm mm
0
1:45
1435 33 mm mm
92 Mm
160 mm
150 mm
110 mm
127 mm
145mm
60100 mm
10020 mm
I
1:32
1435 45 mm mm
120 Mm
200 mm
180 mm
180 mm
80120 mm
120220 mm
G (IIm)
1:22.5
1000 45 mm mm
II
1:22.5
1435 63 mm mm
16.5 mm
Decoración de la maqueta:
Como poner el balasto sobre las vías: Cortar los durmientes de las vías en distintos sentidos. ¿Por qué? Los durmientes no suelen ser todos iguales, son irregulares, están puestos de manera irregular, etc. Pintar los laterales de los rieles usando pintura acrílica imitación oxido. ¿Por qué? El natural paso del tiempo inexorablemente oxida al riel de verdad Pintar los durmientes con pinturas acrílicas. Rebajarlas con bastante agua y cuidar que queden pintados irregularmente. Usar distintos colores. Si uno es más estricto, ver la concordancia con el tipo de suelo del lugar en cuestión que se modela. Colocar el balasto entre los durmientes usando una cuchara, cuidando que no queden sobre estos o sobre los rieles. Ojo con los cambios!. Usar preferentemente balasto de grano fino. Pasar alcohol usando un pulverizador sobre la zona en cuestión. ¿Por qué? El alcohol disminuye la tensión superficial de la cola vinílica, permitiendo que ésta se sumerja entre balasto. Colocar con la ayuda de un gotero cola vinílica diluida por la mitad con agua, sobre el balasto. Como hacer un suelo creíble: Preparar en un recipiente adecuado la siguiente mezcla: * 5 cucharadas de aserrín ¿Por qué? Da a la mezcla cierta irregularidad, evitando el efecto irreal de la “llanura perfecta” * 5 cucharadas de yeso * Cola vinílica en la misma proporción ¿Porqué? La cola vinílica liga los componentes de la mezcla y además hace que ésta se adhiera al corcho, aglomerado, cartón, etc. * Ferrite negro, ocre, terracota, etc. (pigmento que se compra en ferreterías). ¿Por qué? Porque de esa manera la mezcla tiene el color adecuado al suelo que estamos modelando, y nos salteamos el paso de pintarlo, que aparte tiene el inconveniente de que si se quebrara, se vería la quebradura de color blanco. Para encontrar el color exacto es cuestión de probar haciendo ensayos. * Agua. La proporción es cuestión de práctica. Lo interesante es que variando su cantidad permite hacer el tipo de suelo que queramos, porque si le agregamos poco agua el terreno sale rugoso, mientras que si tiene mucha sale muy llano. No alterar las cantidades. ¿Por qué? Porque si preparamos mas cantidad de lo establecido, probablemente el yeso fragüe antes de ponerlo en la maqueta. Como hacer una vegetación creíble: Primeramente debemos teñir aserrín, por ejemplo con anilinas que se usan para teñir telas que hay de todos los colores. Son pigmentos que se colocan en un recipiente en donde se coloca la prenda a teñir (en nuestro caso el aserrín) y luego se agrega agua según las instrucciones del producto. Luego se cuela y se deja secar al sol. Una vez seco se tamiza para obtener prácticamente polvo de aserrín. Se mezclan los colores para obtener un tono más real. Conviene observar como siempre la realidad o ver fotos del lugar a modelar. Para colocarlo en la maqueta tenemos dos formas: Podemos colocar cola vinílica con ayuda de un pincel y luego espolvorear la mezcla lograda. O bien colocar la mezcla sobre la maqueta, pulverizar con alcohol y con el gotero o pulverizador poner cola vinílica diluida. Según el método seguido el efecto puede ser diferente. Es cuestión de probar que puede ser lo mas acertado según el caso. Luego se agregan los demás componentes, si el lugar lo requiere: Arbustos.: pueden hacerse usando liquen o musgo. También se puede usar viejos cepillos de pelo, cepillos de dientes, escobas, plumeros, etc. árboles: árboles: si no están convencidos con su verosimilitud con los reales conviene no ponerlos, o colocarlos lejos del primer plano visual, ya que al igual que los personajes son los detalles que hacen que las fotos no luzcan semejantes a las de prototipos reales. Conviene colocarlos juntos y de forma irregular. Pequeñas malezas: la mejor opción es el follaje de Woodland Scenic o bien la parte verde de la esponja de lavar la vajilla desmenuzada. También se consigue sola en casa de artículos de limpieza. Rocas: Rocas: si adquirió habilidad con la mezcla del suelo, puede hacer la roca que quiera, sino también sirve la corteza de corcho o bien los moldes de caucho que se venden en casas de hobbies. Pinos: un método muy practico para hacer pinos a granel, ideales para las montañas consiste en: usar un alambre doblado por la mitad del tamaño del pino que se desea, entremedio de él se colocan pedazos de soga de nylon desmenuzada transversal al alambre, luego se coloca las puntas del alambre en el
mandril de un taladro de bajas revoluciones. Con una pinza se sujeta el extremo opuesto y se hace girar al taladro hasta que se retuerza el alambre y quede como un cepillo para limpiar mamaderas. Luego se corta con tijera para dar la forma adecuada, se puede pintar con aerosol o aerógrafo y luego se sumerge en cola vinílica diluida en agua y se espolvorea polvo de aserrín de color adecuado. Como hacer un camino o ruta: Muchos ferromodelistas usan papel de lija para representar una ruta o autopista. Yo encontré mejor haciéndolo con la mezcla detallada anteriormente usando ferrite negro en poca cantidad para conferirle un color gris claro. Se debe usar la mezcla sin aserrín y con bastante agua. Se marcan los límites de la ruta sobre la maqueta con corcho, como para que al verter la mezcla esta forme la senda apropiada. Si se desea hacer un camino de tierra se puede usar polvo de aserrín de color tierra. Conviene planificar la ubicación de los mismos, siempre pensando en que su construcción se justifica, ya sea por el transporte de personas o mercancías de un lugar a otro. Como hacer alambrados, vallas, etc.: Para hacer alambrados se puede usar el tul (que se usa para la confección de trajes de novia) que se vende en mercerías, y los parantes se puede usar entre otras cosas perfiles de rieles de las vías Ho cortados a la altura apropiada. También se puede usar tejido mosquitero plástico o de metálico. Con los restos de vías se pueden hacer vallados, como también con varillas de pino de 2 o 3 mm. Detalles en gral.: Cuanto más detalles tenga la maqueta mas real parecerá, siempre y cuando sean apropiados al lugar. Durmientes, restos de vías oxidadas, ruedas, cubiertas, barriles, bolsas, etc. son apropiados para muchos lugares. Siempre conviene agruparlos que dejarlos solos. En los galpones de las locomotoras se pueden poner boggies rotos, ruedas de vagones, mordazas de los vagones, etc. Siempre avejentados. En las zonas fabriles agregar por ejemplo: camiones y maquinas viales pero no de cualquier forma, sino que por ejemplo los camiones tienen que aparentar cargar o descargar algo (para ello se incluyen personajes adecuados), en el caso de las maquinas viales se pueden colocar en posición de excavación, o sanjeo, etc. Las variantes son infinitas. Si se colocan camionetas o autos, una alternativa es utilizando una pistola de calor se lo puede deformar como si estuviera chocado, o con la cubierta pinchada. Personajes: Conviene volver a pintarlos si se observa que son muy irreales. Se colocan agrupados y se trata de que formen pequeñas escenas, es decir como si estuvieran charlando, trabajando, o esperando al tren. Si son muy irreales póngalos de espalda a la visual. Recordar que si los personajes están malogrados, estropeará todo lo trabajado Si no está en la posición adecuada se puede “amputarlos” y variar el sentido de sus brazos y piernas. Luego se vuelve a pintarlos. Suelen quedar muy bien los animales. Por ejemplo las palomas y los gatos sobre los techos de las fabricas, carteles, postes de teléfono, etc. Estructuras: Conviene pintarlas antes de armarlas, para evitar que se noten que son de plástico. Luego de armadas hay que “envejecerlas” para darle apariencia de antigua. Para ello lo ideal es pintarlo con aerógrafo o pintura en aerosol de color simulando la tierra, oxido, suciedad , etc. Una idea interesante es seccionar una estructura a la mitad y colocarla sobre el fondo. Puentes y túneles: Si pensamos un poco cuando el tren de verdad necesitaba atravesar un río, una montaña, etc. el hombre se hacía camino fabricando puentes y túneles. A lo que quiero llegar es que si ponemos un túnel o hacemos un puente, que éste sea necesario al terreno desarrollado, no porque quede lindo en la maqueta. Muchas maquetas tienen puentes espectaculares, pero si uno observa con detenimiento están injustificados. Ubicación: Me refiero a ubicación la distribución conveniente de los elementos de la maqueta a fines prácticos, operativos y también para crear un buen efecto visual. Si tomamos en cuenta la visual del espectador conviene poner adelante las vías y cambios, luego las estructuras pequeñas y arboles y sobre el fondo las montañas, estructuras grandes, etc. Es poco práctico poner por ejemplo los cambios manuales detrás de una estructura. Además hay que pensar que a veces necesitamos tomar un vagón con la mano, y en ese caso tratar de no romper nada. Por eso si quieren poner postes telefónicos o de alumbrado, es aconsejable ponerlo lo mas lejos posible de nuestras manos. Ni que hablar si se coloca el cableado entre ellos. 1- Materiales necesarios
1 - Los listones
Los listones son de dos tipos: Los listones soporte principales: Podemos usar los listones que tengamos más a mano, en mi caso son los utilizados en la construcción de tabiques en las casas de madera americanas, son de SYP (Pino amarillo del sur) originariamente de 2x4 pulgadas, pero como vienen cepillados y con las esquinas matadas, se quedan en unos 4.5 cm x 9 cm. Las betas resinosas son muy duras pero hay que tener cuidado con lijarlas si están sueltas, pues cortan como cuchillas. En cualquier bricolaje, almacén o carpintería se pueden conseguir otros tipos de listones de madera cepillada perfectamente válidos, preferentemente seleccionarlos en madera dura y si se quiere dejar barnizados, que además sea clara como pino norte (silvestre, flandes, suecia...) , pino gallego, eucalipto, abedul, etc ... irían bien, también irán muy bien en pino insignis, abeto, picea, pino marítimo... pero antes de empezar hay que fijarse que cuanto más fácil sea marcar con la uña el listón, más cuidado deberemos tener con las herramientas durante la construcción para no dejar marcas en las caras v isibles. Los listones soporte de apoyo: Son los auxiliares que iremos intercalando dentro del marco de los listones principales donde veamos que necesitamos un apoyo para levantar la estructura, son más pequeños que los principales, en mi caso son tiras cortadas de 6cm de ancho de tablero contrachapado de 22mm de grueso (ver más abajo cómo seleccionar el apropiado). El ser de 6 cm nos deja un centímetro de margen por debajo y dos por encima respecto a los principales de la estructura, esto nos permite el que por debajo no se vean y por encima tenemos un hueco para pasar los cables, los motores de los desvíos, etc...
2 - Los tableros
El clásico aglomerado sirve, un tablero de fibras es mejor, pero si te fijas en lo que cuesta una máquina, o un vagón, o una casa, o un desvío, no escatimarás en uno o dos tableros y utilizarás tablero contrachapeado. Este tablero es multicapa de madera desenrollada colocadas las fibras perpendiculares unas a otras, lo que le da una gran estabilidad. Es importante cada una de las capas no sean de más de uno a dos milímetros, si son más gordas es que el tablero es de baja calidad, y con el calor de la casa y otras variantes, se nos torcerán, lo que se llama ponerse como cuernos. La diferencia de precio entre los de normales y los antihumedad, aconseja estos últimos, pues con ellos podemos trabajar con escayola, agua, cola, etc... sin miedo a que se les degrade la cola interna y acaben desaciéndose, según los sitios los llaman: fenólicos, hidrófugos, antihumedad, wbp, uso exterior... Los he usado de dos tipos: de 10mm con acabado visto okumen para la base de vías, estaciones, costillas de la estructura, fin del decorado... de 22mm con acabado visto okumen para los listones auxiliares, regruesos y otros soportes. En mi caso usé unas pocas tiras de 22mm y dos tableros completos de 10mm. 3 - Los tornillos y las puntas
Tornillos para la madera: Los usaremos de grueso 3,5 mm los grandes de 6 a 8 cm de largo para unir los listones del bastidor principal y los pequeños de unos 2 cm para todos aquellos casos en los que hagamos sujeciones a los listones de la estructura. Tornillos con rosca: Los vamos a usar de unos 3mm de grueso, en dos largos, la mayor parte de 15mm y algunos en 25mm, son los usados en piezas desmontables, como las distintas partes de la vía, las estaciones y las costillas. Estos tornillos van con tuerca, pero no es necesario usarlos con arandelas, pues al apretarlos se clava la tuerca en la madera y queda bloqueada para no girar sola. Puntas: Que sean sin cabeza de unos 2 cm de largo la mayor parte y algunas para la estructura de 4 cm. 4 – Las uniones
Uniones a testa: Son de unos 58mm de largo y unen dos zonas planas como porciones de vías. Uniones a 90 grados: Son de unos 22 mm de lado y sirven para unir las costillas con los listones de la estructura. 5 – La cola blanca Sirve cualquier cola blanca al agua o similar que al secar quede transparente, es aconsejable usarla del mismo tipo que la que usaremos para el decorado, así podemos comprar un bote de medio litro o más y nos ahorraremos dinero y paseos a la tienda. 2- La base
La base es la estructura formada por listones por la que empezamos a levantar la maqueta del suelo. Vea mos estas fotos:
En esta primera vemos cual es nuestro objetivo, una maqueta con la parte superior para los trenes, cables, etc... y la inferior bien aprovechada para guardar herramientas, revistas, las cajas de los trenes, etc...
Estas fotos nos dan una idea constructiva bien clara: Cada sección de la maqueta está compuesta por un cerco de listones gruesos levantado del suelo. Los listones que hacen de patas se quedan más abajo que el cerco (los dos centímetros de margen), así incluso en la esquina podemos poner el motor de un desvío, pasar cables, etc... La altura del superior del cerco respecto al suelo es la normal de una mesa (70 a 74 cm.) Aunque para esto lo mejor es sentarse en la mesa en la que trabajemos más cómodos, con la silla que vamos a usar para la maqueta, y medir la altura. El primer cerco se hace con dos listones largos, uno a la pared y el otro delante, este cerco se cierra con dos listones encolados y atornillados a testa con dos de los tornillos de madera largos en cada esquina. El cerco se levanta del suelo encolando y atornillando las patas con dos tornillos en diagonal en la cara plana (normalmente el listón largo) y otros dos tornillos a testa en el listón corto. Para meter los tornillos grandes, es aconsejable hacer primero un agujero con una broca delgada para que no cueste tanto meterlos. Mucho cuidado en las esquinas, que no choquen dentro de la pieza de madera un tornillo con otro perpendicular. En caso de que la estructura sea muy larga, se pondrán patas intermedias, para asegurar el apoyo, pero uno se puede sorprender de lo que es capaz de soportar una estructura de este tipo, en tres metros no he tenido que poner apoyos en la parte frontal. Si la estructura sigue por otro lado, seguiremos haciendo más cercos, aunque podemos usar las patas comunes a dos cercos unidos (primera y tercera fotos). No os olvidéis de reservar un espacio para los controles (foto quinta), en este caso se ha reservado para la caja de control un metro de ancho del espacio comprendido entre el cerco principal y el sobre cerco necesario para salvar la irregularidad de la pared (foto cuarta). En esta quinta foto se ve también el mueble que contendrá los transformadores, con un canal en la parte superior para poder pasar cables. Que no se me olvide, ¡No hagas una sección más ancha que el largo de tu brazo ! 3- Levantando niveles
Como castellano doy fe de que ni los más anchos campos de Castilla son planos, hay elevaciones, depresiones, gargantas, etc... Vamos a ver cómo podemos poner elevaciones y depresiones en la maqueta, para eso hemos hecho una estructura hueca. Analicemos la siguiente fotografía:
En ella podemos ver el mueble para los circuitos, el hueco que en el futuro alojará los controles, un tablero contrachapado de 10 mm que es el primer nivel de la maqueta, incluyendo el puerto (encima del mueble), aunque aún no se ha hecho la depresión y por último vemos los apoyos para los siguientes niveles. Los apoyos para los niveles están hechos con contrachapado de 10 mm y son de dos tipos:
Sencillos
Múltiples
Los sencillos sólo sirven para sujetar secciones largas como estaciones, por eso están cortados en la parte superior, para evitar problemas si después necesitamos poner un motor de cambio de agujas sobre ellos. Los múltiples son más complicados, en el de la foto podemos ver de izquierda a derecha los huecos para una de las bajantes de vía sencilla de la estación principal a la sección del puerto, el retorno doble de la vía de alta velocidad, la subida y bajada a los niveles de alta montaña y la vía principal de alta velocidad (con base puesta) antes de la entrada a la estación de paso. Además podemos ver en la parte superior el apoyo para la estación de la montaña y el lateral cortado irregular para seguir el perfil de la montaña. Para acabar con esta sección vamos a ver el apoyo que están enfrente del múltiple del ejemplo:
Aquí vemos desde la izquierda a la derecha, la U de apoyo simple de la estación principal, el retorno del bucle que sube y baja a la alta montaña (ahora es simple, la otra vía pasa por la estación) , el retorno de la doble vía de alta velocidad, y ahora ya por debajo la bajante al puerto. Por arriba vemos un apoyo plano para la carretera que baja por la montaña y el apoyo para el fin de la estación superior. Los apoyos que se ven al fondo son sencillos pero contados en chaflán para dejar pasar los distintos niveles de vías. 4- Poniendo el suelo para las vías
El material utilizado es el contrachapado de 10mm. Si no tenemos una idea clara de cómo vamos a hacer la maqueta, lo mejor es antes de poner las elevaciones, poner un tablero con la forma de la maqueta encima del cuadro de apoyo. En este tablero vamos colocando sueltas las vías, las casas o trozos de cartón con su forma, etc... dibujamos con un lapicero los límites, curvas, etc... ¿ Que no nos gusta ? Lo borramos con una goma y volvemos a empezar. Una vez definida una idea de la maqueta, o al menos de una sección baja, la recortamos con la sierra de calar, procurando no estropear la pieza de resto, pues esta será la que coloquemos sobre unos apoyos temporales para definir el segundo nivel, o al menos una porción de este. Veamos a continuación la primera sección donde irá el puerto, rotonda, talleres y salida a las minas.
Parte izquierda
Parte derecha
Y ahora vemos el segundo nivel colocado, así podemos apreciar cómo ambos están sacados de un sólo tablero:
Algo muy importante: a no ser que se quiera intencionadamente dejar la diferencia entre niveles con muros de contención verticales, es aconsejable recortar la pieza del siguiente nivel, por la zona de corte de la primera, así dejaremos espacio libre para prados inclinados, subniveles de montaña, etc... La foto anterior es para muros verticales, pero en la siguiente vemos cómo cada nivel está remetido respecto al anterior.
Una vez definidos los niveles principales, sólo nos queda unirlos, esta es la fase más complicada, aconsejo sentarse delante de la maqueta imaginando por donde irá cada trazado, dónde se cruzan, qué pendiente tienen y se cruzan a una altura mínima para no chocar los pantógrafos de las máquinas con el siguiente nivel. Esta es la fase en la que diseñamos los apoyos múltiples, hasta ahora hemos ido colocando los niveles sobre cajas de cartón, recortes de listones y todo aquello que teníamos a mano. Vamos a ver uno de los apoyos anteriores relleno y sin rellenar:
Con sólo un tramo
Con todos los tramos
Vemos los cuatro tramos a distintas alturas y cómo hemos tenido que hacer una curva en uno de ellos para librar la altura mínima con el tramo inferior. Antes hablábamos de poner los apoyos atornillados para poder desmontar los tramos, también podemos poner los tramos en piezas separadas, zonas rectas, curvas, etc... y unirlas después de haber colocado encima las vías, para ello podemos unirlos de dos formas:
Mediante chapas
Fijo con cola y clavos en un lado, tornillos al otro
Recordar que los tornillos son avellanados y deben apretarse hasta que se empotren en la madera, para que no molesten al poner las vías. Otro detalle: en fotos anteriores hemos podemos apreciar cómo los primeros tramos formaban parte de la pieza grande del nivel, esto se hace para evitar que las salidas y entradas a los tramos de estación sean con ángulo, de esta forma la adaptación a dichos tramos es paulatina ya que el propio tablero nos obliga a que asís sea. 5- Poniendo los apoyos del paisaje
También aquí el material utilizado es el con trachapado de 10mm. Antes hemos visto que parte de los apoyos del paisaje son los mismos apoyos que para las vías, que a su vez hacen de costillas de las montañas pero para el paisaje hemos de poner apoyos nuevos, los cuales pueden ir perpendiculares al espectador (las costillas) o planos al espectador (los cortes de la montaña). También ponemos pequeñas piezas de tablero en la parte de atrás donde uniremos la tela, malla o papel que será la superficie de la montaña. Es importante son sujetar hasta el final estas piezas, pues serán las primeras que quitemos cuando vayamos a montar una sección o incluso a pegar el papel de fondo de los muchos que hay disponibles en el mercado, (algunos no tenemos vena artística como para pintar un cuadro de fondo monte a monte , árbol a árbol, casa a casa). A continuación podemos ver la mina, en ella se combinan planos para las vías, apoyos para fin de montaña y meras superficies de trabajo para camiones y otros:
Iniciando la mina
Con todas las piezas
Por cierto ¿os habéis fijado que el 90% de las minas de maqueta tienen la misma casa ? En estas otras fotos tenemos un rincón donde se aprovecha la zona más a la izquierda para hacer una montaña a la que sube el teleférico y como no la bajada será mediante una pista de esquí.
Apoyos de vía y paisaje
A falta del fondo
En la segunda foto nos faltan de colocar los tableros que van junto a la pared para definir el final de la montaña, pero en las siguientes fotos están puestos, además están puestos el decorado del fondo y ya ha sido instalado el teleférico (con cableado provisional).
En estas fotos vemos al fondo el soporte de las montañas, y en el bucle de las vías un agujero para poder acceder al interior de la montaña, además hemos puesto dos apoyos auxiliares para asegurarnos de que la montaña suficiente hueco para dejar pasar por su interior a los trenes. El plano que soporta la estación del segundo nivel se ha retirado para montarla y será el objeto de otra sección explicando cómo hacer estaciones reutilizables de maqueta a maqueta. La cara que tenemos a la vista aún no tiene una compuerta de acceso, pues aún no se ha determinado si se accederá sólo por abajo o no (los muebles tienen ruedas). ¿A que a medida que av anzamos tiene mejor aspecto ? 6 - Los muebles - teoría
¡No pensareis desperdiciar tanto sitio debajo de la maqueta ! Los muebles no son nada complicados, sobre todo porque los vamos a hacer para ser resistentes, no para decorar, para hacerlos utilizaremos los muy habituales tableros de melamina de 16 mm o de 19mm, canteados en tacón o en pvc. Todos los muebles tienen en común el casco, representado a continuación:
Los dos tableros laterales están canteados en sus cuatro lados (aquí visto en azul), pero los dos tableros que hacen de tapa y base sólo están en su parte delantera y trasera. Para armar el casco, usaremos tirafondos para madera de unos 40mm de largos, como los usados para la estructura, pero no tan largos, como estos tirafondos pueden reventar el tablero, es aconsejable hacer antes unos agujeros con una broca más delgada.
La parte de atrás del mueble se hace con un quinto tablero sin cantear que se mete por detrás y después se atornilla por los laterales, por arriba y por abajo:
Las ruedas es mejor ponerlas unidas tanto al lateral del mueble como a el tablero base, de esta forma el lateral que transporta el esfuerzo lo lleva directamente a la pata, si además ponemos los dos tornillos del lateral de los grandes (50 mm , los normales para las patas son de 16 mm), nos aseguraremos de poder mover los muebles completamente cargados (si el suelo no se os marca).
Los últimos detalles para los muebles son: Las baldas: tableros canteados sólo al frente, con un centímetro menos de fondo que el interior del casco, e igualmente atornillado, por el lateral (no ponemos apoyos finos interiores por eso, por finos). Las puertas: tableros canteados cuatro lados y con las medidas del exterior del casco, se sujetan con dos bisagras ajustables tipo cocina y se les pone un tirador sencillo (una bola negra por ejemplo). Los cajones: ¡¡¡¡¡Bueno!!!!, teníamos que hacer cajones, vamos allá. Medimos la cara exterior del casco Dividimos el alto en tantos trozos como queramos, dando unos 2 mm de margen entre trozo y trozo, quitándoselos de la medida del ancho y del alto. Hacemos los frentes canteados a cuatro lados. Medimos el alto interior del mueble. Hacemos las mismas divisiones, pero en este caso es una buena idea dos centímetros entre cajones, para arriba y abajo sólo uno. Se deben hacer coincidir con los frentes, tarea algo difícil, pues el primer y último cajón usan el frente para cubrir el casco. Para esta labor nos vendrá bien tanto margen entre cajones. Compramos tiras de cajón prefabricadas del alto que nos sale (van de cm en cm). Cortamos en largo dos tiras de unos 5cm menos que el fondo del casco, y compramos de ese largo los perfiles de ruedas (van de 5 en 5cm) Vemos lo que nos piden los perfiles que quitemos al ancho (las de ruedas unos 2,5cm las de hueco 1 cm) y cortamos el frente interior y el fondo exterior del cajón. Lo montamos con cola y puntas sin cabeza como si fuera un casco similar al del mueble. Ojo antes de montarlo hemos introducido un trozo de tablex (melamina sobre fibras duras a una cara) en las ranuras del perfil del cajón, ya que esto será el fondo del mismo. Ponemos los perfiles en la pared del casco y en la base de los cajones y los montamos en el mueble. Vamos colocando los frentes como mejor queden antes de fijarlos definitivamente al cajón, para esto es bueno usar un pegamento, para el posicionado inicial, después se debe atornillar, el tirador también ayuda, pues su tornillo es pasante. Los muebles se unen entre ellos en pequeñas cantidades manejables por si los queremos mover para entrar por debajo a la maqueta. Veamos ahora en fórmulas cómo calculamos unas medidas usando la siguiente nomenclatura: L = Largo horizontal del mueble H = altura libre desde el suelo hasta la parte baja del larguero de la estructura. F = fondo que tenemos desde el larguero de la estructura hasta el rodapié de la pared (o lo que deseemos). G = grueso del tablero utilizado (16mm o 19mm). P = grueso del canto de PVC Hacemos los primeros cálculos: I = largo interior del mueble Se calcula como L – 2 veces G U = altura laterales del mueble Se calcula como H menos los 4,7 cm o los 5,2 cm de las ruedas usadas, menos dos veces P ( lleva arriba y abajo) D = fondo de las piezas del mueble Se calcula como F menos G (si no queremos que sobresalgan las puertas y cajones) y menos dos veces P (se cantean delante y detrás). Por lo tanto para hacer un despiece, tenemos que usar las siguientes medidas: Laterales Serán de U de alto por D. Bases y tapas Serán de I de largo por D. Puertas Serán de U menos 2 mm de margen por L menos dos veces P y menos dos milímetros de margen. Cajones Serán de la altura que deseemos menos dos veces P y menos 2 mm de margen por L menos dos veces P y menos 2 mm de margen. Baldas Serán de I por D menos P (del frente) menos G (o la trasera que pongamos) y menos 1 cm de margen. Traseras
Si la hacemos del mismo tablero, en vez de una trasera delgada metida en un canal (hay bandas prefabricadas), entonces serán de U menos dos veces G por D ¿ Que no me he sabido explicar ? No importa, ahí van tres despieces: Cajonera de 4 cajones de tamaño normal - Medidas exteriores: Fondo: 495 mm (+ 16mm del frente) Alto: 590mm de alto (+ 47mm de las ruedas) Ancho frente: 300mm - Materiales: Dos laterales canteados 4 caras de 5 90mm alto x 495mm ancho en melamina de 16mm Dos base/tapas de 296 mm de ancho (canteado delante y detrás) x 495mm de fondo sin cantear en melamina de 16mm. Un fondo de 296 mm de ancho x 557mm sin cantear en melamina de 16mm Cuatro ruedas. Para cada uno de los cuatro cajones: Un frente canteado cuatro caras 300mm de ancho x 144mm de alto. Un tirador de bola con un tornillo de mínimo 30 mm. Dos perfiles de cajón de 450mm de largo x 130 mm de alto sin cantear. Dos perfiles de cajón de 215mm de largo x 130 mm de alto sin cantear. Un fondo de tablex de 435mm de largo x 230mm ancho x 3.2 ó 3.5 mm de grueso Un juego de perfiles de rodaje de cajón de 45cm. Cajonera de 2 cajones enormes para meter de todo - Medidas exteriores: Fondo: 495 mm (+ 16mm del frente) Alto: 590mm de alto (+ 47mm de las ruedas) Ancho frente: 490mm - Materiales: Dos laterales canteados 4 caras de 5 90mm alto x 495mm ancho en melamina de 16mm Dos base/tapas de 458 mm de ancho (canteado delante y detrás) x 495mm de fondo sin cantear en melamina de 16mm. Un fondo de 458 mm de ancho x 558mm sin cantear en melamina de 16mm Cuatro ruedas. Para cada uno de los dos cajones: Un frente canteado cuatro caras 490mm de ancho x 294mm de alto. Un tirador de bola con un tornillo de mínimo 35 mm. Dos melaminas de 460 mm de largo (canteados lados largos) x 250mm de alto (sin cantear al alto) y con un canal a 1 cm del fondo y de 5mm de profundidad. Dos melaminas de 398 mm de largo (canteados lados largos) x 250mm de alto (sin cantear al alto) y con un canal a 1 cm del fondo y de 5mm de profundidad. Un fondo de tablex de 440mm de largo x 400mm ancho x 3.2 ó 3.5 mm de grueso Un juego de perfiles de rodaje de cajón de 45cm. Armario con una balda para meter el taladro con su caja, la sierra de calar con su caja, etc... - Medidas exteriores: Fondo: 495 mm (+ 16mm del frente) Alto: 590mm de alto (+ 47mm de las ruedas) Ancho frente: 490mm - Materiales: Dos laterales canteados 4 caras de 5 90mm alto x 495mm ancho en melamina de 16mm Dos base/tapas de 458 mm de ancho (canteado delante y detrás) x 495mm de fondo sin cantear en melamina de 16mm. Un fondo de 458 mm de ancho x 558mm sin cantear en melamina de 16mm Cuatro ruedas. Un frente de 490mm de anch o x 590mm de alto canteado cuatro caras en melamina de 16mm. Una balda de 458mm de ancho (canteado sólo el lado que va al frente) x 470mm de fondo en melamina de 16mm. Un tirador de bola con un tornillo de mínimo 20 mm. Dos bisagras tipo cocina. 7 - Los muebles – casos prácticos Vamos a ver como casos prácticos los tres tipos de muebles que fo rman la siguiente composición:
Corresponden a una zona que está enfrente de la maqueta, encima podemos poner otra zona de maqueta, una tabla de trabajo o una encimera decorativa para hacer de tapa. Se mantiene las ruedas y altura para poder mezclarlos con los del resto de la maqueta si hiciera falta. Mirad en el apartado teórico para ver cómo podéis calcular las medidas de vuestros muebles. Vamos a ver un útil que usaremos para sujetar los muebles mientras los atornillamos, se trata de una mordaza a 90 grados:
2
Son dos piezas, la pieza superior se desplaza horizontalmente apretando los dos tableros puestos de canto, contra la pieza inferior
Rinconera con baldas Empezamos por este mueble por ser el más sencillo, pues el único herraje que lleva son las ruedas. Nombre de pieza Lateral largo canteado en cuatro caras
Medidas incluyendo cantos 59cm de alto por 40cm de ancho y 19 mm de grueso
Lateral corto o fondo 59 cm de alto por 33,5 cm de ancho y 19 mm de grueso trasero canteado un largo y los dos cortos Base, tapa y las dos 31 cm un cateto por 36 cm el otro cateto y 19 mm de grueso baldas (4 piezas triangulares) canteadas en la diagonal Ruedas
3 ruedas dobles de 4,7 cm de alto (soportan 15 Kg por rueda)
Tornillos
Largos de 3,5mmx50mm , medianos de 3,5mmx30mm y cortos de 3,5mmx16mm
H3 4H
5H
Empezamos uniendo el lateral principal con el fondo Marcamos para poner cuatro tornillos largos. Como la melamina (si es de calidad) patina usando la mordaza y ajustamos hasta que quede bien, mucho, la rompemos donde va el agujero usando un punzón o la tijera afilada. antes de apretar el tornillo lateral.
8H
6H
9H
7H
Ponemos el tornillo más cercano a la mordaza con el destornillador eléctrico, cambiamos la mordaza al otro extremo y ponemos el otro tornillo exterior, a continuación se ponen los dos centrales.
Sobornamos a uno de los enanos para que nos ayude a marcar por la parte exterior donde irán las baldas, poniendo dos tornillos por balda y lateral. Para guiarnos en la parte interior, marcamos con lapicero una raya por balda y lateral que nos señalará el centro de la balda al grueso y nos ayudará a posicionar cada balda.
Rinconera con baldas
1H
0H1
Ya solo queda fijar las tres ruedas, cada una lleva Y ya está, terminada, limpiamos las marcas de lapicero y de más manchas del mueble. tornillos largos donde coge el tablero de canto y tornillos cortos al otro lado. Mueble bajo con puerta Este mueble es casi tan sencillo como el anterior, básicamente es un casco con u na balda y una puerta.
Nombre de pieza
Medidas incluyendo cantos
Dos laterales canteados en cuatro caras
59 cm de alto por 40 cm de ancho y 19 mm de grueso
Base y tapa (dos piezas) canteadas en los dos lados de 46 cm
46 cm de largo por 40 cm de ancho y 19 mm de grueso
Puerta canteada a los cuatro lados
58,8 cm de alto por 49,8 cm de ancho y 19 mm de grueso
Balda canteada a un lado de 46 cm
46 cm de largo por 36,5 cm de ancho y 19 mm de grueso
Trasera sin cantear
54,8 cm de alto (2 mm de margen por cada lado para que no se vea el canto) por 46 cm de ancho y 19 mm de grueso
Tirador
Un boliche con un tornillo de 25 mm
Bisagras
Dos bisagras de cazoleta con bases para 19 mm (se debe especificar).
Ruedas
4 ruedas dobles de 4,7 cm de alto (soportan 15 Kg por rueda)
Tornillos
Largos de 3,5mmx50mm , medianos de 3,5mmx30mm y cortos de 3,5mmx16mm.
2H1 3H1
Empezamos sujetando un lateral a una de las bases y Repetimos el proceso con la otra base, pero antes de atornillamos el tornillo de ese extremo, luego cambiamos la poner el lateral y cerrar el marco, hacemos unas líneas al mordaza para poner el tornillo del otro extremo y por último el centro que nos guíen para poner la balda. tornillo central.
4H1 5H1
Cerramos el marco con el otro lateral.
Para terminar el casco ponemos el marco sobre una superficie blanda, e introducimos la trasera,
Rinconera con baldas Mueble bajo con puerta
empujándola hasta que llegue a su posición y la sujetamos con un tornillo arriba y otro abajo y dos en cada lateral.
6H1 7H1
Fijándonos en las marcas de lapicero posicionamos la balda, Ha llegado el momento de colocar las ruedas, cada una bajándola hasta su posición y asegurándonos con la cinta de lleva dos tornillos largos donde coge el lateral de canto medir que está bien centrada antes de sujetarla con los tornillos y dos tornillos cortos al otro lado. (tres a cada lateral y dos detrás).
9H1
8H1
Las cazoletas nos las montan en la misma tienda en la que nos las Tumbamos el casco sobre el lateral que va a llevar la venden (una máquina hace los tres agujeros de una sola vez y puerta y posicionamos la puerta tumbada delante de este posiciona la cazoleta con los tacos atornillados de un golpe). lateral, colocamos las bases de las bisagras preajustándolas con el tornillo de apriete y las sujetamos con los tornillos cortos al lateral.
1H2
0H2
Liberamos un poco los tornillos de apriete para que la puerta Terminamos el mueble haciendo un agujero para el cierre bien y no pegue en el casco, a continuación usamos los dos boliche y sujetándolo con el tornillo, borramos las tornillos de ajuste para hacer que la puerta vaya de derecha a marcas de lapicero y limpiamos el mueble. izquierda para centrarla. Si no los ajustamos los dos tornillos igual podemos inclinar la puerta a la derecha o a la izquierda. Mueble cajonera Este mueble es el que más trabajo os dará pero es uno de los más útiles.
Nombre de pieza
Medidas incluyendo cantos
Dos laterales canteados en cuatro caras
59 cm de alto por 40 cm de ancho y 19 mm de grueso
Base y tapa (dos piezas) canteadas en los dos lados de 25,8 cm
25,8 cm de largo por 40 cm de ancho y 19 mm de grueso
Frentes de cajones canteados a los cuatro lados (4 piezas)
29,4 cm de alto por 13,6 cm de ancho y 19 mm de grueso
Tiras de perfil de cajón de 13 cm
8 tiras de 21 cm de largo y otras 8 de 35 cm
Fondos de cajones (4 piezas)
Tablex o fibra melaminizada de 22,2 cm x 33,7 cm x 3 mm
Rinconera con baldas Trasera sin cantear
54,8 cm de alto (2 mm de margen por cada lado para que no se vea el canto) por 25,8 cm de ancho y 19 mm de grueso
Tiradores
Cuatro boliches con tornillos de 35 mm
Guías
Cuatro pares de 35 cm de largo.
Ruedas
4 ruedas dobles de 4,7 cm de alto (soportan 15 Kg por rueda)
Tornillos
Largos de 3,5mmx50mm , medianos de 3,5mmx30mm , cortos de 3,5mmx16mm y algunos de 1cm para las guías.
2H
3H2
Este es el perfil de cajón prefabricado, el canal de abajo es para meter la Aquí tenemos un lateral , un frente y la base del base del cajón y el canal de arriba es para la guía central o para dejar cajón presentados, es decir sin clavar ni encolar. pasar el listón que clavaremos al lateral del mueble si no queremos usar guías metálicas.
5H2
4H2
Esta es una guía metálica que se pone en el canal central, es la guía clásica que sustituye al listón de madera clavado en el lateral. Mueble cajonera
Esta es la guía que vamos a usar, se pone debajo, tiene ruedas y unas pendientes que aseguran el cierre del cajón, aunque es más incómoda de ajustar.
6H2 7H2
Empezamos: sobre un tablero para martillear ponemos de canto el frente Una vez que hemos clavado el otro frente, del cajón con un poco de cola, ponemos encima el lateral preclavado y damos vuelta al conjunto y ponemos cola en el fijaros que con la mano sujetamos otro trozo de frente sin cola, de esta canal y los dos frentes. forma nos costará menos sujetar el conjunto mientras lo clavamos.
9H2
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Rinconera con baldas Metemos la base del cajón en la ranura y damos cola en el canto de la base que queda visto, colocamos la última pieza y clavamos.
Ponemos a secar el cajón dado la vuelta, antes nos aseguramos de apretar la base por si hay holguras no queden vistas cuando abramos el cajón.
0H3 1H3
Estas son las guías, vienen por conjuntos (en un plástico arriba). Dentro Ponemos las dos piezas que van al cajón tenemos un juego derecha y otro izquierda. fijándolas con dos tornillos pequeños de 1 cm, como trabajarán a cizallamiento no se necesitan grandes, procuremos que no sobresalgan para no rozar el cajón de abajo.
2H3 3H
Mueble cajonera Antes de montar el casco, presentamos la base en su sitio y una de las guías, esta deber de estar pegada por el frente a la base, pero puesta en paralelo a la misma (el final no debe tocar la base), la separamos del frente del mueble 1 cm y marcamos con el lapicero.
Atornillamos la primera guía en su sitio, procurando que no queden tornillos inclinados que sobresaldrían y rozarían con las ruedas. Usando la cinta de medir posicionamos los demás agujeros (en este caso llevamos 13,83 cm cada agujero a su derecha).
4H3 5H3
Terminamos de colocar todas las guías del lateral y repetimos la operación con el otro lateral.
Empezamos a montar el casco usando uno de los laterales y la base, usamos tres tornillos para asegurarlo.
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Montamos el otro lado corto que hace las veces de tapa.
Y por último montamos el otro lateral, fijándonos bien en la posición en que lo atornillamos.
Rinconera con baldas
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Sujetamos la trasera metiéndola por detrás, pues las guías no nos dejarán Para terminar el casco ponemos las ruedas, con pasarla por delante. La sujetamos con un tornillo arriba, otro abajo y dos sus dos tornillos largos al lateral y dos cortos a la en cada lateral. base.
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Empezamos a meter cada cajón en su sitio, para ello se inclinan estando su pared posterior más alta que la frontal, rodeamos la rueda cambiando la inclinación y los metemos. Si algo va justo, aprovechamos para ajustarlo ahora.
Seleccionamos las caras mejores de cada frente para que sean las de delante y en ellas hacemos un agujero en el centro para el tornillo del boliche.
3H4
2H4
Presentamos el frente del cajón en el cajón de abajo, como este está más hundido que el frente, lo sujetamos con un sargento.
Ponemos el boliche y lo apretamos para que sujete el frente en su posición y seguimos con el segundo cajón.
5H4
4H
El último cajón debemos ajustarlo con el cajón de debajo, para eso Probamos que no rocen los cajones, si debemos sacamos los dos un poco, fuera de la influencia de las pendientes y las mover algún lateral, podemos rasgar el agujero ruedas. del perfil con el taladro. Cuando están todos los frentes en su sitio, metemos dos tornillos por dentro para sujetar definitivamente el frente al cajón. Y como dicen en Street Fighter: Yatá.
1 - ¿ Por qué existe un radio mínimo de curvatura ?
Fijaros en el dibujo, pero sólo en los dos ejes negros, por el momento olvidaros del eje central más claro. Imaginaros un vagón unido a esos dos ejes, por ejemplo un vagón de bordes bajos normal. Las líneas gruesas grises representan los dos raíles de una vía. Cada eje está formado por dos ruedas unidas por una barra azul claro y cada rueda está formada por la zona de rodadura sobre el raíl (en negro) y por la pestaña de la rueda para que el tren no descarrile (en azul oscuro). En una curva tan cerrada como esta, la rueda izquierda abajo hace tope en el raíl con la pestaña por la derecha. La rueda izquierda arriba hace tope con su pestaña con el raíl por la izquierda. El eje del otro lado de la curva hace contacto en los raíles con las pestañas al revés. La zona de rodadura (negra) que queda encima del raíl depende de cuan cerrada sea la curva. Podemos ver que un vagón con un entreeje (separación de un eje a otro) como este, podría tomar esta curva si las ruedas las ponemos a la distancia del dibujo. ¿ Pero qué pasará cuando este vagón llegue a una recta ? Que sus ruedas están tan cercanas, que no podrán tocar en los dos raíles a la vez y por lo tanto descarrilará quedándose entre los dos raíles sin poder avanzar sobre ellos. El eje central más claro es del mismo tamaño que los oscuros y nos permite ver este problema. Luego sacamos las siguientes conclusiones: Cuanto mayor sea la separación ente ejes mayor será el radio de curvatura mínimo Cuanto más ancha sea la zona de rodadura menor será el radio que nos permitirá poner. Si ponemos una carga larga apoyada en dos vagones muy cortos (bogies) necesitará menores radios de curva. ¿Y que pasa si es una máquina no articulada de más de dos ejes o un vagón de tres ejes ? Imaginaros el tercer eje claro en línea con los dos oscuros. En este caso la cosa se complica, estamos definiendo una zona muy larga casi recta entre ruedas, donde podremos “meter” una vía muy poco curvada, es decir necesitamos radios de curvatura muy grandes. Este es el motivo por el que la Big Boy 4002 tenga tantas ruedas motrices montadas en bogies (2-4-42-T-2-5 o sea dos ejes de apoyo + 4 motrices + 4 motrices + 2 apoyo y en el “T”ender 2 + 5) y también es el motivo por el que algunos fabricantes como Bachmann en su 810 que es una 2-4-2-T-4-4 pongan en un eje del bogie central las ruedas sin pestañas para facilitar el circular por radios de curvatura más normales en nuestras maquetas.
2 - ¿ Qué separaciones debemos tener en cuenta en las curvas ?
En el dibujo tenemos dos vagones sobre bogies: el verde arriba y el azul que le alcanza: Cada vagón sobre bogies o ejes sencillos invade la parte exterior al raíl (en marrón) con su parte comprendida entre el enganche y el eje, tanto por delante como por detrás. Este mismo vagón invade la parte interior al raíl con su zona central comprendida entre sus ejes o bogies. En el caso de una recta sólo debemos separar las vías (entrevías) lo suficiente para no choquen los trenes al cruzarse, pero vemos que en curvas estas distancias deben ser mayores y nos definen tres zonas. Zona roja: para que vuelen los extremos del vagón, debe ser lo suficientemente amplia y limpia de obstáculos para que cuando nuestro vagón más cabezón o culero vaya “barriéndola” no tropiece con nada. Zona amarilla: En realidad es como la zona roja para la vía interior a la curva más una anchura extra para que la parte central del vagón de la vía exterior a la curva no tropiece con la cabeza del otro vagón. Resumiendo: evitar que choquen como en el dibujo. Zona azul: es la zona barrida por la parte central del vagón de la vía interior y por lo tanto deberá estar libre de obstáculos. ¿ Y en cuanto a los radios ? R2 y R3 son los radios exterior e interior mínimos aconsejados o que vosotros proveéis, su diferencia es el entreeje que aparece en las tablas R1 y R4 son para definir las zonas libres de obstáculos, se relaccionan con los anchos de obras (anchura del “camino” donde van las vías) a groso modo podríamos decir que dos veces el ancho de obra es la diferencia entre R1 y R4.
1 – Las alturas se deben considerar diferencias de altura
1 – Las alturas se deben considerar diferencias de altura
En el dibujo tenemos una maqueta con dos niveles de trenes. Tal y como ocurre en la realidad las alturas no son valores absolutos, sino que son diferencias de altura (incrementos si son positivos y decrementos si son negativos). ¿ Para qué nos sirve recordad esto ahora ? Muy sencillo, nos facilita las cosas a la hora de hacer la maqueta. En nuestro pequeño mundo de trenes el nivel 0 está a una altura H2 y el nivel 1 está a H1, siendo la altura entre ellos H. Sin embargo como las alturas son diferencias, significa que si el tablero del nivel 0 es del mismo grueso que el tablero del nivel 1 (lo normal), entonces: H es la separación del suelo del nivel 0 al suelo del nivel 1 H es la separación desde debajo del tablero del nivel 0 hasta debajo del tablero del nivel 1. H es la altura de una costilla apoyada en la estructura para sujetar el nivel 1.
2 - ¿ Qué altura debemos considerar para separar dos niveles ?
Estamos hablando de lo que en el apartado de escalas se llama altura de obras, sólo que cuando leáis tablas de este tipo, os indican normalmente la altura del tren, es decir desde el carril. Para poder calcular la altura de separación entre dos niveles, deberéis considerar: Una máquina de vapor puede pasar por un túnel más bajo que una máquina eléctrica. Las máquinas de vapor antiguas son más pequeñas que las últimas que fabricaron. Normalmente las máquinas de vapor americanas son más anchas y altas que las europeas (tienen mayor gábilo, gálibo=conjunto de cotas para que el tren pueda circular) En el dibujo vemos que H es la altura libre entre niveles, mientras que Hcaja es la altura de una caja imaginaria de ancho el ancho de obra (ver curvas) y de altura esta Hcaja. Durante la construcción de la maqueta considerad que los trenes circulan por dentro de estas cajas imaginarias y por lo tanto deberéis dejar libres los espacios de estas cajas.
3 - ¿ Cómo se miden las pendientes ?
Normalmente para cálculos necesitamos saber el ángulo que hace el plano inclinado con la horizontal, pero en la práctica se utilizan los porcentajes de pendiente. En el dibujo vemos una pendiente del 4%, es decir se suben 4 por cada 100, en nuestra maqueta hablamos de centímetros o de pulgadas, por lo que diríamos que subimos 4 centímetros (o pulgadas) por cada 100 centímetros (o pulgadas). A efectos prácticos podemos imaginar que los 100cm valen tanto para la separación horizontal como para el trayecto recorrido en cuesta. Veamos un ejemplo: si la pendiente es el 4% y el recorrido en horizontal es 100cm entonces el recorrido de la pendiente (hipotenusa) es de 100'07cm es decir que por menos de un milímetro podemos asimilarlos como iguales. Las pendientes recomendadas son: Para vías de alta velocidad: 1% a 2% Para vías normales: de 3% a 4%
3 - ¿ Cómo se miden las pendientes ? En vías de alta montaña no más del 6% (trenes pequeños con máquinas pesadas y no muy largas).
4- Forma correcta de medir la pendiente
Esta es la forma más intuitiva de medir una pendiente, nos da la separación vertical, pero tenemos que tener en cuenta otras formas de medir.
Lo que hemos medido en vertical es Hp, pero esta medida nos puede llevar a engaño si la queremos usar como la altura real de paso del tren que es Hg. La forma correcta de medir la altura libre del tren es poniendo el metro perpendicular al plano inclinado en vez de perpendicular al suelo. En el dibujo vemos la línea negra paralela al plano inclinado que representa el techo de nuestro cajón imaginario por donde circula el tren. Esta linea nos ayuda a calcular cuánto más se ha de cortar el tablero superior para dejar paso al tren.
5- La espiral
Hasta ahora hemos visto cómo se hace una cuesta simple ¿ pero si es una cuesta tan larga que no nos entra en la maqueta ? Entonces deberíamos retorcerla sobre sí misma formando una espiral. Es la mejor forma de conseguir gr andes alturas y la solución ideal si se simula dentro de una montaña, sin olvidar el castillo en su cumbre.
En la foto tenemos la espiral de la maqueta de la asociación de La Rioja vista desde abajo hacia arriba. Es una de las espirales más completas para vía doble. Como se puede ver los niveles están hechos con tablero contrachapeado cortado en círculo y empalmados por los laterales, con los refuerzos puestos en la parte superior. Unas pletinas metálicas sirven de apoyo a la rampa de los trenes y a la vez sirven para soldar en ellas raíles de vías que sustituyen a la catenaria en esta zona no vista por los espectadores. La separación entre niveles se ajusta mediante varillas roscadas, para asegurarlas se ajustan primero los niveles usando para ello las tuercas inferiores (las vistas), después se ponen las contratuercas que son otras tuercas puestas por arriba. Como además las varillas transmiten corriente a las catenarias, se sueldan las arandelas a las pletinas para asegurar el contacto.
5- La espiral Si la espiral es sencilla, podéis hacerla también usando las costillas del paisaje para sujetar los niveles, pero en este caso deberéis usar una calculadora para saber a qué altura deberéis colocar los apoyos, en función del ángulo que formen.
6 – Forma correcta colocar los tableros de la pendiente
La forma más intuitiva de hacer una pendiente es como en el dibujo, pero también es la más errónea pues al cambiar drásticamente de inclinación, el tren “choca” con la pendiente.
Esta es la forma correcta, la pendiente no empieza bruscamente sino que es progresiva, a pesar de ser alta montaña con mucha pendiente y con el radio de curvatura muy por debajo de los aconsejados. La forma de construirla es sencilla: Sobre el tablero que hace el nivel superior, se dibuja la sección de pendiente. Se recorta el tablero parcialmente con la sierra de calar para dejar libre la zona de pendiente, pero no se separa del tablero, sino que seguirá unida por la zona del ancho de obra (por donde pasa el tren mas el ancho de seguridad). En el tablero de la parte inferior se hace lo mismo. Se unen las dos zonas entre sí mediante chapas atornilladas, usando si es necesario tramos rectos o curvos, que quedarán unidos en el mismo plano sin ángulos, pues ya hemos abandonado la zona de transición. 7.- hoja de calculo para pendientes
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1 - ¿ Qué es el rozamiento ?
1 - ¿ Qué es el rozamiento ? Bajo el nombre de rozamiento se engloban todas aquellas fuerzas que se oponen al movimiento, es un conjunto de fuerzas como: Las imperfecciones microscópicas a la hora de construir el tren, por ejemplo en los ejes de los trenes y los casquillos donde se alojan, hacen que parezca que el eje tiene una lija microscópica que se mueve sobre otra lija microscópica en el casquillo. La viscosidad del aire (tiene poca.... pero tiene), fuerzas magnéticas de los imanes del motor, gravitatorias, etc.... La forma de usar estas fuerzas es mediante coeficientes, pero no lo necesitamos aquí, sólo decir que el rozamiento cuando el tren ya se mueve es menor que el que tiene antes de empezar a moverse, podríamos explicarlo diciendo que cuando el tren está parado cada lija microscópica se ha asentado en la otra lija sobre la que se apoya, pero cuando ya se están moviendo, sólo rozan las crestas de las lijas entre sí.
2 - ¿ Qué es la inercia ? Lo que conocemos vulgarmente como inercia o arrancada en los barcos, en física como cantidad de movimiento o en balances energéticos como energía cinética, no dejan de ser distintos nombres para el mismo fenómeno: Cuando un objeto (un tren) está parado y queremos que se mueva, debemos transmitirle energía mediante una fuerza (empujarle) para que empiece a moverse, si seguimos empujándole se seguirá moviendo cada vez con más velocidad. Esta energía queda almacenada dentro del tren en forma de energía cinética (cinética=movimiento). Si queremos pararle deberemos quitarle esta energía haciendo una fuerza opuesta a su movimiento (o sea le sujetamos), con lo que empezará a parar, o le hacemos chocar, en cuyo caso esta energía cinética se usa para romper el tren, el objeto contra el que choca, se produce un calentamiento, etc... Bien la pregunta es obvia ¿ porqué empieza a pararse un vagón cuando dejo de empujarle y no se mueve permanentemente ? Pues porque el mundo físico real no es perfecto y mientras el vagón se mueve parte de su energía debe gastarla en vencer las fuerzas de rozamiento que se oponen a su movimiento, por el mismo motivo, si está parado y la energía que le damos no supera la necesaria para vencer las fuerzas de rozamiento, nunca empezará a moverse.
3 – Fuerzas a lo largo del tren en línea recta
Ya sabemos que para arrancar un tren tenemos que vencer la fuerza de rozamiento y darle energía tirando de él, además sabemos que para mantenerlo en movimiento, debemos vencer sólo las fuerzas de rozamiento y que para pararlo las fuerzas de rozamiento nos ayudarán a quitarle energía, además de la que le quitemos con el freno o bajando las revoluciones del motor (freno motor como en los coches y camiones cuesta abajo). En el dibujo suponemos que todos los vagones son iguales, cosa imposible, alguno tiene una tabla más gorda que otra, algún tornillo de menos, el eje mejor o peor pulido, etc... Para que empiece a moverse debemos vencer el peso del vagón (p) uso la expresión peso pues es más fácil de entender aunque soy de los que gustan de diferenciar entre kilogramo masa y kilogramo fuerza (kilopondio). Además debemos vencer la fuerza de rozamiento (r). El enganche del último vagón se estirará soportando la fuerza necesaria para acelerar el vagón más la de vencer el rozamiento (p+r). El enganche del penúltimo vagón al antepenúltimo se estirará soportando el último vagón más el penúltimo, es decir (p+r)+(p+r). El enganche de la máquina se estirará soportando cada uno de los tres vagones, es decir (p+r)+(p+r)+(p+r). Y por último el motor de la máquina deberá dar la fuerza necesaria para los tres vagones más el peso de la máquina (P) y la resistencia de la máquina (R). Sólo resta decir que si estamos frenando el tren, entonces son los topes (o nuestros enganches miniatura), los que se comprimirán soportando la fuerza para frenar el vagón menos la de rozamiento que en este caso nos ayuda, con lo que los paréntesis se convierten en (p-r).
4 – Transmisión de la fuerza de avance a los raíles
4 – Transmisión de la fuerza de avance a los raíles
Ya sabemos qué fuerza necesita transmitir el motor de la máquina a los raíles para arrancar, mantener o parar el tren, pero ¿ cómo lo hace ? En el dibujo tenemos una rueda motriz (en las máquinas de vapor no todas las ruedas tenían fuerza). En ella se ha representado en azul con línea discontinua la fuerza de giro que el motor da a la rueda(se llama momento). En la zona de contacto de la rueda con el raíl, el rozamiento juega a nuestro favor, gracias al rozamiento la rueda no patina sobre el raíl y convierte su fuerza de giro en la fuerza verde que empuja el raíl hacia atrás. Como el raíl está clavado a las traviesas y estas están unidas al suelo, puede responder con una fuerza opuesta en rosa, para no moverse, por lo que lo único que se moverá será el tren. Si en vez de maqueta con vías clavadas, tenéis las vías sin clavar sobre un tablero o el suelo, es por esta transmisión de fuerzas que se os acaban separando las secciones de vía. Como hemos visto, la fuerza transmitida a los raíles no puede ser mayor que el rozamiento, pues de lo contrario las ruedas patinarían y suelen patinar, normalmente al arrancar o al frenar. Para poder incrementar el rozamiento entre la rueda y el raíl tenemos varias opciones: Incrementar el peso de la máquina Echar arena entre la rueda y el raíl (en los trenes reales) Poner aros de goma (de adherencia) en las ruedas (en los trenes miniatura).
5 – Fuerza al interior de la curva
¿ Cómo se genera la fuerza que puede producir un descarrilamiento al interior de la curva ? En realizad no es una fuerza nueva, sino el efecto de las fuerzas que se transmiten a lo largo del tren cuando llegan a una curva. En el dibujo tenemos un vagón, la fuerza con la que este vagón tira de los vagones que tiene detrás está representada en rojo claro y la fuerza con la que el resto del tren tira de este vagón está representada en rojo oscuro. Debido a la curva, estas fuerzas no se usan realmente en tirar del vagón, pues no son perpendiculares al vagón, sino oblicuas. ¿ Os acordáis de la descomposición de fuerzas ? Seguro que alguno pensó que eso no servía para nada, pues sí que sirve, cada una de las fuerzas se descompone en otras dos perpendiculares. Tomemos el caso de la fuerza con la que el tren tira del vagón: la fuerza roja se descompone en dos perpendiculares, la azul oscuro es la que hace que el vagón avance y la verde oscura que se “desperdicia” al interior de la curva. En el caso de la fuerza con que el vagón tira de los vagones que tiene detrás, la descomposición de fuerzas es similar. Las fuerzas verdes combinadas, suponen una fuerza que tira del vagón al interior de la curva. Esta fuerza es la responsable de descarrilamientos al interior de la curva, como veremos más adelante.
6 – Fuerza al exterior de la curva
6 – Fuerza al exterior de la curva
Esta fuerza en curvas es mucho más familiar, es la fuerza que nos tira la calculadora y los papeles del asiento del acompañante del coche en las rotondas. En los libros suele explicarse diciendo que si cogemos un cubo con agua y lo hacemos girar subiéndolo por encima de nuestras cabezas, esta fuerza hace que el agua se quede dentro del cubo y no caiga cuando este se encuentra boca abajo. En el dibujo tenemos los ejes de un vagón, la inercia del vagón es a seguir la flecha roja, pero tenemos que sujetarlo mediante los raíles para que dé la curva mediante la fuerza verde. La fuerza con la que se opone el vagón a girar es la fuerza centrífuga en rosa.
7 – Mecanismo de descarrilamiento
Tenemos una fuerza al interior de la curva y otra al exterior de la curva, la resultante o diferencia de ambas, será la fuerza que nos determinará si el tren tiene peligro de descarrilar al interior o exterior de las curvas. En el caso de descarrilamiento al interior, tiene más posibilidades de hacerlo un vagón de la cabecera de un tren largo y pesado, pues estará sometido a una gran tensión tanto de la máquina que tira de él como del resto del tren que arrastra. En el caso de descarrilamiento al exterior, tendrá más posibilidades de hacerlo una máquina a gran velocidad sin vagones que la sujeten al interior de la curva. En ambos casos el descarrilamiento es por vuelco del tren, veamos cómo mediante el dibujo: Por encima del dibujo de la rueda, está el centro de gravedad del vagón, que es donde se supone que actúan las resultantes de las fuerzas. La resultante tira del vagón hacia el interior o exterior de la curva, según sea respectivamente menor o mayor la centrífuga que la interior de arrastre del tren. La rueda se apoya en el raíl mediante la pestaña para evitar que el vagón se desplace horizontalmente. Al hacerlo la unión de la pestaña de la rueda con el raíl se convierte en un punto de giro, siendo el brazo de esta palanca la distancia vertical entre la pestaña y el centro de gravedad del vagón, donde se aplica la fuerza resultante. Como resultado de esta palanca se genera un momento de giro (una fuerza circular) que hace que el vagón vuelque, esta fuerza está representada en azul discontinuo. Veamos ahora el dibujo donde se ilustra un vagón sometido a dicho momento de giro que le hace volcar:
Pero normalmente los vagones no vuelcan ¿ por qué ? Pues.... porque pesan, veamoslo en los dibujos siguientes:
7 – Mecanismo de descarrilamiento
El peso del vagón está representado por la fuerza resultante roja vertical que se aplica desde el centro de gravedad. Este peso es soportado por los raíles mediante las dos fuerzas rosas que en condiciones ideales y con el vagón en reposo serían iguales. A la derecha está el momento de giro en azul que quiere hacer volcar el vagón. Cuanto más grande sea el momento de giro más pequeña será la parte del peso del vagón que deba soportar el raíl izquierdo y por lo tanto mayor será la que soporte el raíl derecho.
Un buen momento para entender cómo ayuda el peso del vagón a que no vuelque es cuando el momento de giro es lo suficientemente fuerte como para girar el vagón. En el dibujo tenemos el peso del vagón en rojo, la fuerza con la que el raíl soporta el peso del vagón en rosa, el momento que fuerza que vuelque el vagón en azul y por último una nueva fuerza dibujada en verde. El momento en verde es el resultado de que el vagón se apoya sólo sobre un raíl y el peso del vagón genera otra palanca con punto de apoyo el raíl, brazo la distancia horizontal al centro de gravedad y fuerza aplicada el peso del vagón. Si este momento verde es mayor que el que fuerza el giro azul, entonces el vagón no descarrilará. En una situación más normal en la que el vagón sigue con las ruedas sobre los raíles, los dos raíles no soportarían el mismo peso debido al momento, y es precisamente esa diferencia de pesos sobre raíles la que genera el momento en verde que evita el vuelco compensando el momento de volcar en azul.
8 – El peralte de las curvas
Al peraltar o inclinar las curvas para evitar que los trenes ligeros y rápidos descarrilen, se busca un doble efecto. En el dibujo anterior vemos el primer efecto, consiste en dividir la fuerza que genera el momento de vuelco dividiéndola en otras dos más pequeñas que ella. La fuerza que provoca el vuelco es de color rojo y se divide en una perpendicular a los raíles (en verde) que incrementa el efecto del peso del vagón sobre la vía y en otra paralela al plano de la vía (en rosa) que es la encargada de generar el momento de vuelco (en azul) más pequeño que el que hubiera generado la fuerza roja, si la vía hubiera estado plana.
8 – El peralte de las curvas
El segundo efecto lo propicia el propio peso del vagón (en rojo). Al estar ahora las vías inclinadas, también se divide en dos fuerzas perpendiculares entre sí. La primera de ellas es la fuerza perpendicular al plano de las vías y es también absorbida por los raíles, la segunda (en rosa) es paralela al plano de la vía y podemos interpretarla de dos formas distintas: O bien se resta directamente de la fuerza que empuja los vagones al exterior de la curva. O bien podemos decir que genera un momento de giro que se opone al de vuelco. Es evidente que si el plano de las vías no está suficientemente inclinado, entonces el vagón descarrilará al exterior de la curva, pero si está demasiado inclinado, entonces el vagón descarrilará al interior de la curva. Como norma la inclinación debe de ser lo suficientemente pequeña como para que una línea vertical trazada desde el centro de gravedad del vagón o de la máquina pase entre los dos raíles, o sea que la prolongación de la línea roja del dibujo anterior, debe llegar al suelo entre los dos raíles. De esta forma si el tren se para en la curva, entonces los vagones no se caerán al interior de la curva.
Diseño de maquetas: Ergonomía Una de las cosas más importantes en las que tenemos que pensar para hacer una maqueta y una de las más olvidadas y que os van a hacer que no podáis acabar la maqueta es la ergono mía. Básicamente la ergonomía se reduce a tomar medidas, pero no de las paredes o de la habitación, sino de vosotros. Vamos a empezar por una maqueta clásica, o sea la que en sí misma es una mesa.
Maqueta de pie
Maqueta de pie - medidas
En el dibujo estamos nosotros apoyados sobre la maqueta, trabajando en la parte final, la que estaría más pegada a la pared, o si tenemos acceso por los dos lados, sería el centro de la maqueta. En el dibujo de la derecha tenemos la misma posición pero con las medidas más importantes, estas serían para una persona de algo más de 1,80m (unos 6 pies) La altura de la maqueta, que serían entre 70 y 74 centímetros (27,5 a 29,1 pulgadas). El ancho libre para los pies, que serían entre 10 y 15 centímetros (4 a 6 pulgadas). El fondo de trabajo (sin partiros la espalda) serían entre 90 y 95 centímetros (35,4 a 37,4 pulgadas), aunque se aconsejan unos 70cm. Altura del triángulo por debajo del cual romperemos el decorado al estirarnos, unos 40 centímetros (15,74 pulgadas). A continuación tenemos el mismo caso pero forzando la postura, lo que garantiza en vez de varias tardes de disfrute, tengamos aseguradas varias tardes de dolor de espalda.
Maqueta de pie forzada
Maqueta de pie forzada - medidas
Como podemos ver lo que ganamos en anchura lo perdemos en altura disponible. Ahora supongamos otro caso, la maqueta en el suelo o casi en el suelo:
Maqueta de rodillas En este caso no debemos tomar las medidas sobre la postura de disfrute, sino sobre la de mantenimiento de la maqueta, que sería algo parecido a esto:
Maqueta de rodillas apoyado
Maqueta de rodillas apoyado - medidas
En esta postura estamos arreglando algo en el fondo de la maqueta, debemos tener en cuenta los siguientes puntos: Donde apoyamos la mano, debe ser una zona reforzada y sin mucho decorado. El triángulo de medidas ahora es un cuadrilátero, con una altura a la izquierda que es la marcada en el dibujo. El resto de las medidas son similares a las anterio res. Esta maqueta no debe construirse en el suelo, salvo que tenga poco trabajo, pues con una mano apoyada, perdemos movilidad. No os aconsejo las maquetas bajas, mi penúltima maqueta estaba a 40cm del suelo para poder aprovechar la parte baja de un trastero, pero no podía hacer tiradas largas de trabajo, pues las rodillas se quejaban. Una vez que tenemos estas medidas tomadas, el siguiente paso es ver que hacemos con ellas. Supongamos que tenemos una habitación y nos dejan usar las siguientes paredes:
El primer paso es dibujar unas líneas rojas colocadas paralelas a cada pared separadas de las paredes a la distancia máxima a donde podemos llegar con el brazo.
Si la maqueta fuera a estar sólo en una de las paredes o en una esquina como la que tenemos a la derecha, entonces este planteamiento sería correcto, pero ... ¿ Que pasa en los rincones ?
Lo que pasa es que cuando llegamos a un rincón no podemos seguir avanzando paralelos a la pared pues nos encontramos con la maqueta que viene por la otra pared, esto nos hace un cuadrado cuyo lado es la distancia máxima a la que podemos llegar y la distancia real a la esquina sería la diagonal del cuadrado, y por lo tanto es mucho mayor. Para calcular esta diagonal usamos el teorema de pitágoras: Diagonal = raíz cuadrada de dos veces el cuadrado del lado
En el dibujo tenemos el arco de circunferencia (en verde) que nuestro brazo puede cubrir, así vemos la zona de la maqueta inaccesible que queda comprendida entre el arco verde y las paredes en marrón. ¿ Como arreglamos este problema ? Tenemos varias soluciones: Podemos dejar como está la maqueta, montando el decorado que va en esas esquinas fuera de la maqueta y luego poniéndolo entero en su sitio, por ejemplo una montaña de cúpula desmontable, o un tablero con una ciudad. Hacer rebajes en el rincón por la parte del observador para poder llegar al rincón por la parte de la pared. O bien reducir la distancia a la pared en las zonas conflictivas, no usando la máxima, sino que la reducimos de forma que la diagonal sea la máxima distancia a la que podemos llegar (nuevo dibujo y opción recomendada).
Bien, hemos tenido que perder parte del espacio en la maqueta, como lo que nos interesa es poder ampliar la zona de la maqueta, podemos hacer alas.
En este dibujo de planteamiento de las alas, vemos que el tablero es más estrecho de lo normal, pues hemos de tener en cuenta dos arcos en la unión del ala con el cuerpo de la maqueta (los dos arcos verdes centrales).
En este último dibujo tenemos la zona útil de la maqueta con las líneas auxiliares borradas, con lo que ya hemos diseñado un ejemplo de la forma de la maqueta, ahora sólo nos queda el diseñar la disposición de las vías usando las alturas y la perspectiva en el siguiente artículo. Para terminar con el posicionamiento en planta, vamos a plantear dónde colocar cada una de las cosas en un teórico puesto de control de la maqueta. Vamos a estudiar estos dos dibujos.
Zona de trabajo en plano vertical
Zona de trabajo en plano horizontal
Como podemos ver nuestros brazos forman dos casquetes de esfera, cuyo centro son los hombros y cuyo radio es la zona útil de manejo de nuestro brazo. Dentro de cada uno de estos casquetes podemos doblar el brazo y trabajar dentro de todo el volumen de ese casquete esférico. Hay que tener en cuenta que en la parte posterior, el trabajo se hace mejor a brazo estirado y por debajo de la horizontal, es decir que si tenemos que coger algo detrás estará mejor por debajo que en una balda. ¿ Qué es lo que debemos poner dentro de este casquete ? Pues sencillamente lo que más vayamos a utilizar.
En primer lugar tenemos que justo debajo de nuestro pecho es donde mejor trabajamos en detalle, luego sería bueno que en esa zona tengamos la manipulación de precisión, como zona de limpiar máquinas, cuadro de control de haces de vías complicados, etc... Si soy diestros deberías de colocar a la derecha los mandos más utilizados como suelen ser los de velocidad, si sois zurdos sería a la izquierda y si tenéis la suerte de ser ambidiestros , entonces distribuiréis el tablero como más os guste. Después del tablero de control deberéis tener en cuenta la zona de los brazos para posicionar las secciones de la maqueta donde más vayáis a meter las manos como son las estaciones (enganches y desenganches), la zona industrial (si tenéis tolvas de carga y descarga) y por supuesto el lomo de asno, que muy a menudo tendréis que dar un empujoncito a los vagones para que bajen la rampa. En las zonas más alejadas deben estar los decorados estáticos, la ciudad, granjas, estaciones de paso sin cambios de agujas, etc... es decir todo lo que necesita poca atención o intervención. Cuando estemos en el artículo de la perspectiva hablaremos de los ángulos de visión para ver a qué altura poner los decorados. Para terminar vamos a ver el caso de los cajones.
El caso de los cajones es particular pues para manipularlos siempre inclinamos el hombro separándolo unos 20cm (8 pulgadas) de la vertical, por eso la zona barrida en verde está más alejada de nuestro asiento. En cuanto la posición de los cajones, deberemos tener en cuenta si somos diestros, zurdos o ambidiestros. En cuanto a las zonas libres para las piernas, tenemos que la altura libre (en gris) no debe ser menor de 65cm (25'59 pulgadas), ya en esta medida es difícil cruzar las piernas por debajo de la mesa. La línea morada es la anchura mínima para estar cómodo en la maqueta, procurar que no sea menos de 1m o 90cm, o sea 39 pulgadas o 35 pulgadas. Como veis lo mejor es que antes de hacer algo fijo en la maqueta, intentad representar lo que sería su manejo, aunque desde fuera os vean sentados en una silla en medio de una habitación vacía con una cinta de medir en la mano. 1 – Sistema de electrificación dos raíles El sistema de electrificación por dos raíles consiste en conectar cada uno de los bornes del regulador de velocidad en cada uno de los raíles de la vía. Es este sistema es muy sencillo hacer que los cambios sirvan como interruptores (cambios pensantes), ya que sólo con que la aguja cambie, hará o no hará contacto con el raíl que trae la corriente (raíles exteriores), cada una de las agujas llevará la corriente a su correspondiente raíl del centro del cambio actuando como interruptor. Un inconveniente de este sistema se plantea en los bucles de retorno (ver maniobras) ya que ahí el carril derecho pasa a ser el izquierdo y viceversa, con lo que se cortocircuitan. Una gran ventaja de este sistema se plantea en el caso de corriente continua (el caso más extendido en escala N), ya que cualquier máquina sobre un tramo de vía irá en el mismo sentido, sea cual sea la orientación de la máquina sobre la vía.
La máquina entrará en el papel alejándose
La máquina sale del papel acercándose
2 – Sistema de electrificación tres raíles El sistema de electrificación por tres raíles , en su modo más puro , consiste en conectar uno de los bornes del regulador de velocidad a los dos raíles de la vía, el otro borne se conecta a un raíl central, de ahí el nombre de tres raíles. Este tercer carril hace contacto en la locomotora mediante un patín central situado entre las ruedas. Algunas casas como Lionel siguen con tres raíles, pero otras como el caso de la antigua Ibertren o la actual Marklin, han sustituido este tercer carril por unos contactores disimulados en los raíles, aunque hay que reconocer que Iberten perdía este disimulo en los cambios y cruces. En este sistema los cambios pensantes deben ser más elaborados, pues no podemos usar las agujas como un simple interruptor, ya que el raíl continuo lleva el mismo borne del regulador que el carril que va a la aguja. Sin embargo los bucles de retorno no suponen ningún problema para este sistema, el raíl central siempre es el central y no se mezcla con los exteriores que llevan los dos el mismo borne. No debemos olvidar otra gran ventaja de este sistema, los puntos de contacto de la locomotora con los portadores de corriente son mucho más que en el caso de dos raíles, lo que nos asegura una marcha más homogénea de las máquinas y menos problemas ante la suciedad de las vías y sobre todo en los cambios, cruces, etc... En el caso de corriente continua (por ejemplo la antigua Ibertren 3N), una máquina puesta sobre la vía siempre recibe los polos en el mismo sentido independientemente de su orientación, por lo que todas las máquinas sobre el mismo tramo de vía irían o hacia delante o hacia detrás, por lo que si una de las máquinas está girada sobre la vía se pueden producir choques frontales accidentales (o forzados como cuando era un niño).
2 – Sistema de electrificación tres raíles
Sistema puro tres raíles, sólo podemos poner un regulador de velocidad por tramo de vía.
Usando los dos raíles como en el caso dos raíles y añadiendo el patín central podemos usar dos reguladores en la misma vía. La máquina del dibujo funciona con el raíl rojo y el patín azul, la otra máquina usaría el segundo regulador conectado al raíl verde y al patín común azul (véase precauciones).
3.1 – Catenaria en dos raíles
El añadir una catenaria al sistema de dos raíles, nos permite estar en un caso similar al de tres raíles con dos reguladores, en el dibujo vemos que en la máquina eléctrica, hemos movido la palanca que suelen traer debajo para pasar a catenaria y el borne del motor que debería haber ido al raíl verde, se ha desviado desde la rueda al pantógrafo azul. La máquina del dibujo (sólo caso eléctrica) está gobernada mediante un regulador conectado a la catenaria y al raíl rojo. Una segunda máquina (cualquier tipo) está gobernada mediante un regulador conectado al raíl verde y al rojo que es común (véase más adelante precauciones).
3.2 – Catenaria en tres raíles El principio de añadir una catenaria a tres raíles, nos da la opción de tener un regulador más, al igual que en el sistema de dos raíles, pero como tres raíles separados nos permitía poder tener ya dos reguladores, entonces podemos elevar hasta tres el número de reguladores.
Sistema puro tres raíles con catenaria, los r eguladores serían: Dos raíles verdes + patín azul común central Catenaria roja + patín azul común central (dibujo)
Sistema tres raíles aislados con catenaria, los reguladores serían: Raíl verde + patín azul común central Raíl crema + patín azul común central Catenaria roja + patín azul común central (dibujo)
4 – Precauciones al compartir un conductor No existe ninguna norma fija para ver si vamos a tener o no problemas al conectar a un mismo conductor dos o más reguladores. Siempre que el fabricante no nos indique cómo debemos conectarlos, será necesario probarlo antes, para ello se coje una bombilla de 12V o un polímetro , se conectan entre los dos bornes que queremos unir y a continuación hacemos todo tipo de pruebas. Si al cambiar el sentido de marcha de cualquier regulador, o de varios de ellos, variar la velocidad, etc... se enciende la bombilla, o el polímetro marca algo más de una corriente parásita, entonces no podemos empalmar esos bornes pues en esa situación serían cortocircuito. Existen dos casos en los que agrupan gran número de posibilidades de éxito o de fracaso: éxito muy probable: cada regulador lleva su propia fuente de alimentación desde la corriente alterna de la casa. fracaso casi seguro: los reguladores comparten la fuente de alimentación, si además la fuente suministra corriente continua y la salida de los reguladores
4 – Precauciones al compartir un conductor es continua, mejor ni intentarlo.
Caso a priori sin problemas
Cortocircuito casi seguro
5 – Perfiles de raíl Casi todas las casas fabricantes tienen dos sistemas de vías, la estándar, compatible con todas las demás y otra personalizada. En el formato estándar casi todas las casas usan raíles con el mismo dibujo, con pequeñas variaciones de altura o anchura de la cabeza o de dibujo de la misma, pero casi inapreciables. Entre los personalizados deberíamos contar casi como estándar el de bajo perfil de Peco, pues el raíl es tan alto como el estándar pero con una ala más que le permite reducir la altura total, además se puede conectar a vías estándar calzando las traviesas que quedarán en el aire.
Perfil de raíl estándar
Perfil de raíl de bajo perfil de Peco
6 – Vías estándar y sus balastos Como ya hemos comentado la mayor parte de los fabricantes hacen vías estándar mas otras especiales personalizadas. Caso aparte merece el fabricante de vías por excelencia Peco cuya gama de bajo perfil es compatible con las estándar, aunque como es natural, en la zona de empalme la vía de bajo perfil quedará colgada en el aire y deberemos calzarla. En la fotografía tenemos una vía estándar N a la derecha y el módulo de cuatro cambios con cruce que sólo pude adquirir en bajo perfil a la izquierda. Observad que la chapa de empalme sigue pasando por el ala inferior del raíl, dejando la zona de rodadura a la misma altura en los dos casos.
Una sección del haz de vías y lomo de asno
Despiece por fabricantes de las vías usadas
6 – Vías estándar y sus balastos
Balasto de goma flexible Peco, la vía se empotra
Balasto de corcho y goma de Busch, la vía va encima
En las zonas que no se van a ver, como por ejemplo los tramos que van por detrás del decorado, o en esta playa de vías para almacenar los trenes en una zona oculta de la maqueta para que no cojan polvo, no es necesario poner el balasto visto (más caro), sino que con un simple corcho comprado en una librería, ferretería o bricolaje, es suficiente. Para seleccionar el grueso de la plancha de corcho, consultad la altura del balasto en la sección escalas. El corcho para los tramos se corta en tiras, ayudándose de lo que tengáis, dos trozos de contrachapeado con una cuchilla, o si tenéis acceso con una escuadradora os pueden cortar muchas tiras de golpe.
7 – Vías con balasto específicas Cada vez es más frecuente ver vías específicas de cada fabricante que incluyen el balasto. Algunas de ellas son desmontables como Roco y se puede separar el balasto y sus tiras de fijación.
Perfil de una vía Marklin con balasto
Cambio Marklin aprovechando debajo del balasto para poner el motor del cambio y el decodificador digital
Cambio Fleischmann con balasto incluído
Vía Roco Line montada sobre su balasto
El asfalto y las calles ¿ Qué pasos se han dado entre estas dos fotografías ?
Antes
Después
En la primera foto hemos pegado, con abundante cola blanca, un trozo de papel de lija de color negro (idea que me dio Sigor), para la escala N debe ser bastante fina, en concreto la que más me gustó para imitar el asfalto es un número 150. Los pasos que han seguido han sido: Recortar con la cuchilla la lija que sobresale del tablero Recortar un trozo de cartón troquelado con baldosas hexagonales, de tamaño similar al trozo de lija. Se pone el trozo de cartón apoyado en su sitio, encima de la lija y se marcan los límites aproximados marcando con un lápiz por debajo. Se dibuja el aparcamiento al revés por la cara de abajo del cartón, borrando y modificando hasta que nos guste. Se recorta el aparcamiento con una cuchilla (apoyándose en un cartón, tablero o algo que no nos importe que se marque). Con pintura tempera normal de pintar el paisaje, (color crema-amarillo), se pinta el borde del cartón que se va a ver y después se pinta encima del borde para terminar de hacer el bordillo, (mi webcam no permite apreciarlo en la foto). Cuando seca la pintura del cartón, se pega en su sitio, usando suficiente cola blanca para que no se vean huecos, pero con cuidado de que no sobre y se salga manchando la lija (o sea el asfalto). Por si acaso tendremos preparado papel absorbente de cocina o baño y la cuchilla para retirar la cola sobrante. Cuando ya está todo seco, se recorta con la cuchilla el cartón que sobresale del tablero. Se pintan con cuidado las líneas de la carretera, las líneas del aparcamiento y las señales del suelo como la de reservado minusválidos. Para esta función he usado el único rotulador blanco que encontré, es una especie de rotring gordo, es un Edding 780 de 0,8mm tinta blanca. Se pegan las vallas en la zona del barranco y la de acceso a las vías. Provienen de una caja de vallas, en concreto una Kibri B-7480 escala N, para ello se ha usado Loctite o sea cianoacrilato, se pone una gota en la base de cada pata y se sujeta un momento mientras se aprieta en su sitio hasta que se pega. Se hacen los agujeros donde van a ir las farolas con una broca pequeña de 2,5mm. Es mejor hacerlo con el taladro de mano y empujando poco la broca pues si al terminar el agujero pegamos con el taladro en la “acera”, podemos marcarla. Metemos las farolas en sus agujeros, en este caso de la marca Brawa. Para sujetarlas podemos usar o bien el agujero que tienen en su base para clavarlas, o bien estiramos el cable que va soldado a la base (¡el otro no ! , debe quedar flojo) y lo fijamos con cola térmica. Para electrificar las farolas usaremos 12V para luz tenue o 14 a16V como dice el manual para luz normal, como son bombillas de filamento, mucho cuidado con no dar más tensión de la necesaria. El que no quiera poner las resistencias de 1K, podrá quitarlas y alimentar con 2V, pero por no buscar un transformador de 2V ..... Aprovecho para agradecer a Brawa que de por supuesto que somos políglotas y suponernos la suficiente capacidad intelectual como para poder ahorrarse un trozo de papel y no poner en español el manual. Total.... sólo somos 400 millones de hispanohablantes (y creciendo). Veamos paso a paso el mismo proceso para el castillo:
Pegamos el primer trozo de lija
Recortamos lo que sobra
Pintamos las rayas (se ve el rotulador)
Pegamos el segundo trozo de lija
Y recortamos
Pintamos y pegamos la hierba
Vista terminada del aparcamiento
Y de la isleta
Para hacer el quitamiedos se han seguido los siguientes pasos (escala N): Cortamos trozos de 15mm de largo de una varilla de madera de 5mmx3mm Ponemos un trozo de cello o cinta aislante al revés sobre un tablero Pegamos los trozidos de madera a la cinta adhesiva separados para poder pintarlos Pintamos con dos manos de pintura blanca mate Cuando están secos los sacamos de la cinta aislante y los pegamos uno a u no con algo de loctite en su sitio, separados u nos milímetros Minifarola de fibra óptica El objetivo es sustituir la farola de pared de la estación que vemos a continuación, que está hecha de una sola pieza de plástico negro y no es operativa, por otra de fibra de vidrio que funcione.
Lo primero es eliminar la pieza de plástico que sobra, como la webcam no nos va a permitir ver algo tan pequeño, vamos a usar el siguiente dibujo:
En la primera posición tenemos la farolita entera, cortamos la farola con las tenazas o las tijeras que usemos para separar las piezas de las cajas de montaje, a continuación separamos el soporte del brazo de la farola y cortamos el brazo. Para terminar hacemos un agujero para pasar la fibra óptica donde estaba el brazo. La pieza de fibra óptica la podemos ver en la siguiente fotografía:
No se ve bien la foto, pero es un duro (5 pesetas) al lado de un trozo de fibra de unos 5cm de largo, con la cabeza preparada en semiredondo. Para preparar la cabeza en semiredondo, sólo tenemos que encender una vela, acercar la fibra óptica de punta sin llegar a tocar la llama (unos 3cm) y la fibra se funde tomando la forma de la bombilla. Debemos dejar enfriar a su aire, sin soplar ni tocar con los dedos ni nada parecido. Para dar la forma de la farola, se dobla suavemente la farola a uno o dos milímetros de la bombilla pero sin forzar, si se fuerza, no pasará la luz por el doblez.
Para terminar, sólo debemos meter la fibra óptica por el agujero de la pared de la estación, pegarla al soporte de la farola con loctite (cianoacrilato), doblar un poco por dentro de la casa la fibra óptica para que se acerque a donde pongamos la bombilla de iluminación de la casa y sólo nos quedará pintar de negro toda la fibra óptica que se vea, menos la bombilla por supuesto. El resultado es el siguiente:
Como se puede ver funciona y se ve, pero creo que sólo es interesante hacer una o dos para enseñar a los amigos, no creo que valga la pena cambiar todas las farolas de las casas. 1- El planteamiento mecánico La estación que vamos a hacer es de empalme, vamos a unir una doble vía rápida para el Talgo, Ice, etc.. con una pequeña vía de montaña donde realizan servicio máquinas de vapor pequeñas (mis preferidas). Para este trabajo necesitamos un minitaladro, minirradiales para cortar las vías, un portacuchillas, brocas finas y normales, así como una minifresa y SOBRE TODO GAFAS DE SEGURIDAD para cuando usemos las minirradiales, mientras no se demuestre lo contrario los ojos n o crecen como las uñas.
El esquema de la estación que vamos a construir es el siguiente:
Vamos a empezar por el principio, en el siguiente trozo de tablero vamos a colocar la estación:
Vista de conjunto
Detalle de las alas de la derecha
Lo hemos extraído de la estructura de la maqueta, las alas las hemos pegado con cola blanca y fijado con algunos clavos pequeños sin cabeza. Estas alas nos permitirán fijar y soltar nuestra estación reutilizable. También para la estación vamos a usar un concepto que está de moda: la curva natural. Este nombre se da a algo muy sencillo, si tenemos vía flexible y queremos ponerla desde el punto de la derecha al punto de izquierda, sólo tenemos que sujetar inicialmente la vía en ambos puntos, fijamos algún punto intermedio en aquellos sitios en los que nos interesa que pase la vía. La forma que adopta la vía no es recta tipo A + curva tipo 2 o algo parecido, sino que es una curva natural de múltiples radios. Por supuesto después se fija todo. Pues bien, hacemos esto con las tiras de corcho que simulan el balasto, para quien las uséis, sabréis que cada balasto está dividido en dos tiras, cada una de ellas cortada a 45 grados en un lado y ángulo recto al otro. Para pegar el balasto de las dos vías rápidas, hemos dado los siguientes pasos: Empezamos con la tira que está más cerca del corte del terreno, la de abajo de la foto, se pega con cola blanca y se fija con alguna punta de clavar vías (que luego quitaremos). Transcurrido una media hora habrá secado, pegamos la otra y la sujetamos con otras puntas para que esté bien unida a la anterior. Para la segunda vía rápida hacemos algo parecido. Con una regla tomamos medidas del eje de la primera vía (la unión de las dos tiras) al punto que queramos que pase el eje de la otra vía, en mi caso por ser escala N uso entre 30mm para las rectas y 35mm para las curvas. Marcamos con lapicero muchos puntos separados unos centímetros para hacer la línea de la segunda vía. Pegamos otra vez una de las tiras, pero fijándonos en que la parte del ángulo recto coincida con la línea de puntos y sujetamos con alguna punta. Una vez que pase la otra media hora hacemos lo mismo con la otra tira. Cuando ha secado, retiramos las puntas y nos queda lo que hemos visto en la foto con el balasto para las dos vías rápidas ya puesto. Volvemos a poner la estación en su sitio y empezamos el diseño:
El primer paso es poner colocar encima las casas, para ver el sitio que tenemos:
Este planteamiento puede cambiar a lo largo de la construcción, en concreto al final no he puesto esta estación y he eliminado el andén central que me molestaba para los cambios. Una vez puestas las casas lo siguiente es colocar sin sujetar los cambios de vías. Con trozos de vía superpuestos los uniremos para hacernos una idea de cómo va a quedar la estación terminada.
Salida derecha
Vista aérea
Una vez que hemos hecho unas doscientas mil combinaciones (si exageramos doscientas mil dos), empezamos a marcar con un lapicero dónde se deben poner los cambios definitivamente.
El siguiente paso es poner ya el balasto del último circuito que nos pasa por la estación, el de alta montaña, como en este caso las medidas determinantes son las casas y los cambios de agujas, e mpezamos por la tira que está pegada al almacén ¿se ven los clavos?
Una vez ya fijado el balasto, empezamos a clavar los cambios de agujas, nos podemos encontrar con dos sistemas de cambios de agujas, los Peco y todos los demás. En los Peco el motor del cambio se pone debajo del tablero y para unirlo al cambio sólo hace falta un agujero gordo. Para marcar el agujero hacemos un agujero con la broca fina en cada una de las dos posiciones del cambio, pasando la broca por el agujero guía donde luego enganchará el motor. El agujero gordo se hace luego dando la vuelta al tablero procurando coger los dos miniagujeros. El balasto de goma y corcho no se recorta con la broca, sino que se repasa con la minifresa para que no quede un agujero circular, sino sólo una elipse. En todos los demás cambios o dejamos que el cambio se vea encima de la estación, o cortamos el tablero para usar un motor de la otra mano (izquierda o derecha) para medio enterrarlo. Para hacer esto se marca con lapicero el perímetro del motor, gracias a la forma que tienen, hacemos dos agujeros gordos en los extremos del dibujo y con la sierra de calar damos forma al hueco.
Marcando el agujero para Peco
Corte para todos los demás a la derecha
Bien ya podemos ir colocando los cambios de agujas y los vamos fijando, a medida que los fijamos vamos rellenando los huecos con trozos de balasto cortados con la cuchilla (cutter para los que no dominan su propio idioma).
Así sucesivamente hasta que terminamos de poner vías:
En primer plano de la foto tenemos un motor “no Peco” semienterrado en el que fabricante ha tenido “el detalle” de hacer la palanca de un rojo escandaloso unida a una contracara del motor de color aluminio brillante, para que se vea bien, para disimularlo, lo mejor es cortar una lámina fina de balasto y pegarla encima, o triturar los retales del balasto y pegarlos mezclándolos con cola blanca. Lo que no podemos disimular es el excesivo grueso que dan casi todos los fabricantes a las traviesas de las vías N. 2- El planteamiento eléctrico En realidad este planteamiento lo tenemos que tener hecho a la hora de clavar las vías, pues hemos de colocar los aislantes.
En la foto vemos tres aislantes grises ya instalados a la derecha. A la izquierda la tira de aislantes tal y como las venden y en el centro un aislante gris ya separado, junto con dos aislantes transparentes de otra marca. El esquema es el siguiente:
Cada uno de los colores de las vías se corresponde con un regulador de velocidad, como vemos usamos tres reguladores de velocidad, cada uno de ellos regula la velocidad en un circuito distinto. A su paso por la estación debemos aislar los tres circuitos eléctricos. Además hemos practicado cortes en las vías con aislantes para forzar a que trenes detenidos en la estación no arranquen cuando tengamos otros en el mismo circuito en movimiento. Ya alguno se habrá dado cuenta de que la vía de estacionamiento para el almacén no tiene aislantes en las vías, esto es debido a que el cambio mediante el que se accede es “pensante”, es decir sólo transmite la corriente si está orientado a esa vía. En las vías hemos puesto tres desenganchadores, posiblemente echemos de menos un cuarto, pero el motor del desenganche se metía dentro del circuito de las otras vías.
Como tenemos aislantes, hemos puesto cables extra de alimentación para asegurarnos de que pasa la corriente. El objeto es asegurarnos de que los cambios pensantes no nos deselectrifiquen una determinada zona, esto se añade a que las uniones entre vías no son eléctricamente perfectas. Analizamos los tres circuitos: Circuito rojo: la vía inferior es continua y recibe corriente del circuito principal por la derecha y por la izquierda. La vía superior va unida a cambios en su posición natural menos la fracción central que va conectada a un interruptor. Conclusión: no necesita ningún cable además del de la zona cortada. Circuito verde: Son cambio/cruces de todo empalma con todo y recibe corriente por ambos lados. Conclusión no necesita ningún cable además del de la zona cortada. Circuito azul (vía principal): aunque recibimos corriente desde los dos lados, tenemos cambios pensantes, por lo que podemos quedarnos sin corriente. Conclusión: ponemos un cable adicional en el carril inferior entre los dos cambios de sobrepaso para asegurar el circuito. Circuito azul (apartadero): recibimos corriente por la derecha y el cambio es pensante. Conclusión: no hace falta reforzar ni aislar. Vamos a empezar poniendo los motores de cambio de Peco, para cada uno de ellos necesitamos:
En la foto vemos: Un motor de cambio Peco (arriba a la izquierda) Un conjunto de alargadera Peco (la varilla y el trozo de tubo que están debajo) Dos arandelas con dos tirafondos cortos (menos de 10mm que es el grueso del tablero). Vamos a ver cómo queda colocado y así será fácil entender cómo se monta:
Vista del motor ya instalado debajo
Recortando la varilla sobrante
Los pasos para instalar el motor son los siguientes: Pegamos con un poco de cianocrilato (locttite) el brazo del motor a su alargadera, para esto sirve el trozo de tubo, ya que el empalme se hace dentro de él y con él pues el pegamento también lo une. Doblamos las alas del motor hacia afuera con un alicate pequeño. Posicionamos el motor metiendo el brazo en el agujero de la palanca. Accionamos el motor con la mano y lo desplazamos y giramos hasta que esté en la mejor posición para manejar el cambio. Fijamos uno de los lados con un tirafondo y una arandela, para eso hemos doblado las alas. Probamos que al apretar el tirafondo no se nos ha girado el motor y fijamos con el otro tirafondo. Cortamos la varilla que sobra con un alicate de corte. Ojo no dobléis hacia abajo el brazo de plástico al cortar, pues se saldría de la varilla cuando terminéis de cortar, no pasa nad a si la dejáis uno o dos milímetros más larga. Para los cambios no Peco el trabajo lo hemos tenido al cortar el tablero, ahora sólo debemos insertarlos en los cambios, con los cables hacia abajo. Para los motores de los desenganches, hacemos un pequeño agujero casi debajo del motor para pasar los cables. Ahora ha llegado el momento de iluminar las casas.
¡Atención pregunta! ¿qué podemos comprar por unas 1500 pesetas (vale está bien unos 9 Euros) en la época de navidades, que tiene 100 bombillas con soporte reemplazables? En la foto vemos de izquierda a derecha: Un casquillo sin lámpara Una lámpara suelta Una luz instalada Un conjunto montado sin instalar. ¡Efectivamente! Son luces de navidad. Si las alimentamos a 3V dan una suave luz muy realista dentro de los edificios ¿ o alguien va por la calle y ve salir la luz a chorros de todas las casas siendo esta luz tan fuerte que se notan todas las juntas de la casa?
Para poner estas luces sólo necesitamos hacer un agujero redondo con una broca cuyo diámetro sea el adecuado como para que la bombilla con su casquillo quede empotrada tal y como vemos con la bombilla central. Ya sólo nos faltan los empalmes, podemos verlos puestos en la cara inferior del tablero de la estación:
Detalle de la zona de la derecha
Detalle del centro
En las fotos vemos otros de los trucos para que la estación sea reutilizable: Los contactos se hacen mediante regletas de e mpalme pegadas con cola térmica (u otro pegamento). Las regletas de empalme se ponen cerca de donde estén los apoyos de la estación. Todos los empalmadores están numerados y dibujados su propósito. El trazado de los cables se hace sujetándolos mediante grapas no demasiado apretadas. Todos los cambios y desenganches están numerados. Todos los contactos están soldados. Los cables comunes están empalmados en puntos intermedios, soldados , aislados y pegados con cola térmica. Por cierto, al hacer la estación fuera de la maqueta, podemos apoyarla cómodamente sobre las piernas, sentados en el sofá (que también cuenta...) Los últimos pasos son sencillos:
Ponemos cables largos múltiples
Sujetamos las alas con tornillos
Usamos mangueras con cables múltiples y suficientemente largas como para llevar las conexiones de los empalmadores de la estación al cuadro de mandos. Cada manguera se numera en el inicio y el final con un rotulador indeleble y en un papel marcamos dónde hemos puesto cada color de la manguera para que sea sencillo empalmarlo en el cuadro de mandos. Una vez puestas todas las mangueras, ponemos la estación en su sitio, así nos evitamos la de otra forma incómoda tarea de empalmar las mangueras. Hacemos agujeros para los tornillos, estos atravesarán los tableros de vías y las alas de la estación, procuraremos que queden fuera de donde irá la vía, pues siempre se cumple la ley de Murphy de que algún clavo de la vía lo intentaremos clavar en uno de los tornillos. Sólo nos queda terminar de unir las vías del circuito a las de la estación, para terminar el montaje de la estación. 1- La toma de corriente de casa
1-1 La generación de corriente por alternador Este módulo teórico se complementa con el escrito para explicar el motor eléctrico en el apartado del regulador de velocidad.
En el dibujo adjunto tenemos un esquema de un generador trifásico o sea con tres bobinas la explicación se dará con este esquema que es el más sencillo de entender. En la parte exterior tenemos un imán fijo con sus dos polos norte y sur formando un campo circular. Dentro de este campo magnético hemos colocado tres bobinas formadas por hilo conductor previamente aislado mediante una pintura de laca para poder ser bobinado y que no haga cortocircuito al tocarse las espiras en cada vuelta. Si giramos el imán, vamos haciendo que el campo magnético varíe alrededor de cada bobina, se induce una corriente en cada una de ellas. Esta corriente es alterna y tiene la siguiente forma.
La forma de sinusoide viene dada por el proceso del movimiento: de A a B : la bobina se acerca a la zona de máximo campo magnético. de B a C : la bobina se aleja de la zona de máximo campo magnético de C a D : como A-B pero con la bobina girada al revés de D a E : como B-C pero con la bobina girada al revés Este ciclo lo realizan 50 veces por segundo, es decir a 50 Hertzios (en honor a Hertz). Vemos que para poner tres bobinas en un circulo, sus ejes estarán separados 360/3=120 grados. Si hacemos el diagrama de las tres tensiones obtenidas en modo polar (modulo/ángulo) y lo superponemos al esquema de las bobinas, haciendo coincidir el origen de coordenadas con el común de las bobinas, entenderemos qué nos meten en casa por el enchufe.
Si la tensión que tenemos entre el neutro y una de las fases es 125V (color negro), la que tendríamos entre dos fases (la marrón) sería de 220V, y si la tensión en negro es de 220V la marrón sería de 380V , si no me creéis coged la calculadora. Una vez vistas estas esperadas coincidencias podemos deducir que si nuestra casa está a 220V esto significa que o bien nos meten dos fases de 125V cada una (caso común hace unos cuantos años) o bien nos meten una fase de 220V y el neutro. Normalmente el neutro suele coincidir con tierra, pero no podemos darlo por sentado y no nos podemos arriesgar a suponerlo en nuestros circuitos eléctricos. 1-2 Los tipos de enchufes y sus contactos Vamos a estudiar dos enchufes que normalmente encontraremos en casa y que por tener toma de tierra, son los únicos que nos sirven:
Nuestro favorito
Si no hay otro...
Para ver cuales son las conexiones, vamos a usar el siguiente juego de señales: Rojo= una fase o neutro Azul= la otra fase o neutro Amarillo= tierra
Nuestro favorito
Si no hay otro...
En el caso del enchufe plano, normalmente se presenta sin toma de tierra Y NO NOS SIRVE, LA SEGURIDAD NO ES UN JUEGO, por eso vamos a centrarnos en los que sí tienen toma de tierra. Para comprobar que la toma de tierra está conectada, el polímetro debe darnos una lectura de 220V o de 125V entre una de las fases y tierra, aunque también puede ser que den lectura las dos fases con tierra (como hemos visto antes en la teoría). Una forma más bestia de comprobar que la tierra está conectada es cortocircuitar una fase con tierra, y debe saltar el diferencial, que está puesto para que sea él quien se lleve los calambrazos en vez de nosotros. 1-3 Los contactos del enchufe macho Una vez leído el apartado anterior pasamos a tomar la corriente, si estás leyendo esto es que ya sabes montar un enchufe, pero vamos a verlo de todas formas:
El macho cerrado
Abierto...
Este macho es para el primer caso de enchufe, es decir no el que está pensado para las lámparas, sino el que está pensado para enchufar los aparatos de la casa. La manguera la conectamos de la siguien te forma: El cable azul a una de las clavijas. El cable marrón (raramente negro) a la otra clavija El cable bicolor amarillo/verde al contacto central de la masa. En el siguiente apartado vamos a ver cómo terminar de hacer el circuito de alta (o sea tensión alta que hace daño) hasta nuestra maqueta donde manejaremos tensiones bajas inofensivas, no vamos a superar los 12V , tal vez 17 V en continua cuando la alimentación de los trenes en continua lleve poca carga (pocos trenes), aunque la tensión de seguridad a piel mojada sea ¿24V? creo recordar. Por cierto, sabéis que un teléfono en el cuarto de baño no es una buena idea? 2- El control de corriente en el tablero
Bien, ya tenemos un cable de corriente seguro (una manguera) con la cual sacamos desde un enchufe seguro los dos cables de corriente y la masa. La pregunta es ¿ cómo seguimos montando un sistema de encendido/apagado, piloto y fusible, que no nos dé la corriente ? Vamos a verlo. Veamos las siguientes fotos:
Incipiente cuadro de mandos (sin carteles)
Con la tapa del cuadro mandos abierta
En la primera tenemos dos grupos de “cosas” distribuidas en vertical, a la izquierda el control de corriente de alimentación, a la derecha uno de los reguladores de velocidad, marcha e indicador de cortocircuito de uno de los circuitos. En la segunda foto tenemos el control de corriente visto cuando abrimos la tapa del cuadro de mandos. Como podemos apreciar, todos los controles están metidos en una caja de plástico para aislarlos, además lo que entra y sale de dicha caja son mangueras, por lo que los cables de corriente están bien protegidos, de tal forma que cuando operemos en el tablero (bajo corriente o no), no nos dará ningún susto (o algo peor). La caja de plástico procede de un cargador de baterías de un teléfono móvil que se rompió, como es algo más delgada de lo necesario, todo el perímetro de cierre se ha reforzado con cinta aislante negra tensada. Quitemos la tapa para ver que hay debajo:
De arriba a abajo tenemos (con la tapa abierta, con la tapa cerrada es al revés): Un interruptor “gordo” de dos posiciones y dos circuitos. Un empalmador para la masa. Un portafusibles. Un piloto de neón de 220V
Ahora vamos a ver otras dos fotos de la caja abierta para poder ver en detalle cómo están hechas las conexiones:
De frente
Desde la izquierda
Nos ayudamos también de un esquema, donde los cables se representan con su color real, salvo la manguera que se ha pintado en negro y los del piloto que por ser negros podrían provocar confusión y se han puesto en rojo:
La corriente entra por la manguera representada arriba a la izquierda en negro, los cables van: Azul al interruptor arriba Marrón a su homólogo derecha Masa (verde/amarillo) a un empalmador La masa se empalma mediante el empalmador a la masa de la manguera saliente (inferior derecha) y a un trozo de cable soldado a la parte metálica de la carcasa del interruptor, no olvidemos que la palanca del interruptor es metálica, y si algo falla, es mejor que el calambrazo se lo lleve el diferencial de casa, mediante la masa, en vez de no sotros. Las posiciones centrales del interruptor, siempre hacen contacto con algo, o con los bornes superiores, o con los inferiores, depende de la posición de la palanca, estos son nuestra salida, y van así: El azul va directamente a la manguera de salida azul y también va soldado con una de las patas del piloto luminoso. El marrón va directamente a una pata del portafusibles La otra pata del portafusibles va conectada al cable marrón de la manguera y a la otra pata del piloto luminoso. Como podemos apreciar, al abrir el interruptor los dos cables peligrosos se desconectan y se apaga la luz piloto, igualmente, si el fusible se funde o no está, también se apaga el piloto. 3-Planteamiento de la fuente de alimentación
3-1 ¿ Qué deseamos alimentar ? Pues ..... TODO, así que vamos a ver qué cosas podemos poner y qué tensión necesitan: Aparato
Tensión necesaria
Las máquinas de tren
12V continua
Las farolas
12V alterna o continua, pondremos alterna.
Los cambios de agujas
14V a 16V alterna
Los desenganchadores de vagones
14V a 16V alterna
Las luces de las casas
Si provienen de un árbol de navidad 3V alterna si no 12V
Los circuitos extraídos de peonzas musicales para poner música en la feria
3V continua
Los circuitos extraídos de máquinas de juguete para 3V continua niños, para poner ruidos en la maqueta Motores tipo Faller (noria, paso a nivel...)
12V alterna
Motores de los juegos de reductores
3V continua
Motores tipo Brawa (teleférico...)
12V continua
Para los puristas, donde decimos 12V también vale lo de 14V a 16V que viene en la pegatina del aparato. Como vemos constantemente variamos alrededor de las siguientes opciones:
12V alterna 14V – 16V Alterna 12V Continua 3V Alterna 3V Continua Ya sabemos qué alimentar, sólo deberemos tener en cuenta pequeños detalles como no conectar las luces de 12V alterna al mismo transformador que el disparador de cambios de agujas (parpadearían todas las luces al accionar un cambio). 3-2 Teoría de un transformador La pieza básica para toda fuente de alimentación es el transformador, este es el encargado de subir o bajar la tensión de un circuito hasta el nivel que deseamos, en nuestro caso deberá bajar la tensión desde 220V hasta los 12V y los 3V que necesitamos en la maqueta. El principio de funcionamiento del transformador es sencillo, todo campo electromagnético está formado por uno eléctrico y otro magnético que oscilan en planos perpendiculares, en cristiano, que un campo eléctrico provoca uno magnético y que la variación de uno magnético provoca uno eléctrico. Afortunadamente para que se genere un campo eléctrico deberemos variar el magnético, la tierra es básicamente un imán que podemos considerar permanente, si la sola presencia de un campo magnético fijo provocará uno eléctrico ¿ os imagináis las experiencias tan electrizantes que viviríamos ? Basándose en este principio, se fabrica un transformador, que tienen normalmente la siguiente forma:
Hacemos circular una corriente alterna por la bobina primaria (en azul) que está enroscada dentro de un bloque formado por chapas unidas (en negro) que tienen la forma del recorrido de un campo magnético. Estas chapas conducen el campo magnético (en rojo) mejor que el aire, por eso se ponen, este campo magnético es alterno ya que la corriente que lo ha generado es alterna. Dentro del este campo magnético y normalmente enroscada superpuesta a la primera bobina se pone la bobina secundaria (en verde), en esta se induce una corriente eléctrica, debida a la variación del campo magnético. Ojo si alguien quiere experimentar, que no se olvide de poner el suficiente número de vueltas de bobina como para no provocar un cortocircuito (una sola vuelta no es una bobina, es un cortocircuito). Si despreciamos la influencia de resistencias, pérdida de campo, contracampos, etc... podemos decir: (tensión de entrada) * (número de vueltas entrada) = (tensión de salida) * (número de vueltas de salida) Una variación del transformador es el autotransformador:
El transformador tiene los dos circuitos separados y sirve como separador de circuitos (antiguas radios), en el autotransformador las dos bobinas está unidas en un punto común central y en otro común de principio o fin de bobina, ejemplo: transformador antiguo de Ibertrén, una gran bobina recorrida por un palpador para tomar más o menos espiras como salida para tener más o menos tensión en la salida 3-3 Teoría de un rectificador Hemos visto que debido al acercamiento y alejamiento de las bobinas al campo magnético, la corriente obtenida es alterna, también hemos visto que el ser alterna nos viene muy bien para que funcionen los transformadores, pero... ¿ como pasamos de corriente alterna a continua ? no olvidemos que la continua es la tensión que dan las pilas. La tensión original es:
Para rectificarla vamos a utilizar semiconductores. Alguien descubrió que un cable de cobre conducía la corriente indistintamente de la orientación del cable, pero que si unía dos materiales tratados de distinta forma cada uno de ellos (el rojo y el azul), sólo pasaba la corriente en un sentido, o sea el conjunto era un conductor a medias, es decir un semiconductor.
Debajo de los dos materiales, podemos ver la representación del semiconductor básico, el diodo. La corriente pasa de izquierda a derecha (la flecha), pero no de derecha a izquierda (la barrera). ¿ Por qué pasa esto? No lo querréis saber, actualmente se explica con portadores mayoritarios, portadores minoritarios y rupturas en avalancha, esas cosas que te tienes que aprender para sacar la carrera.... Estoy convencido que el que descubrió el semiconductor no pensaba en cosas tan raras. Aprovechando esta capacidad del semiconductor, vamos a poner un puente de diodos:
Como vemos la entrada es alterna (en azul), los diodos ABCD (en marrón) están en forma de cuadro, de dicho cuadro sale el positivo (en rojo) y el negativo en negro, entre ambos ponemos el condensador E. Vamos a verlo. Partimos del primer gráfico donde tenemos la curva de corriente alterna: En abc la tensión es positiva y pasa por el diodo C dando señal positiva al cable rojo, el retorno del negativo lo hace por el diodo B, mientras tanto A y D están bloqueados. En cde la tensión es negativa, se bloquean los diodos C y B, la función de ellos la hace D y A respectivamente. Al invertir la parte negativa de la onda, se nos ha transformado la corriente en la siguiente:
La misión del condensador electrolítico E es la de suavizar la caída de esta onda, funciona como una pequeña batería, se carga cuando hay tensión y se descarga, dando corriente, cuando esta baja. La forma de la corriente resultante es:
Si quisiéramos una corriente totalmente plana, pondríamos un regulador de positivo, una cucaracha con tres patas: masa, entrada y salida, se compran en función de tensión de salida, máxima de entrada e intensidad soportada, y por supuesto se montan sobre radiador. Pero para nuestros propósitos no los necesitamos. 3-4 Esquema de nuestra fuente Para definir nuestra fuente he mos de tener en cuenta qué tensiones necesitamos, ya lo hemos visto anteriormente y eran: 12V continua 12V alterna 14V – 16V alterna (pondremos 15V) 3V continua 3V alterna Pero se han de tener en cuenta varios aspectos: Los 12V alterna nos sirven para los cambios de agujas, para ser rectificada y para las luces, pero debemos hacer tres transformadores separados por los siguientes motivos. Los cambios consumen sólo cuando los accionamos, pero su resistencia es muy baja y se tragan todo lo que la fuente les dé, por lo que harán parpadear las luces si están enchufadas al mismo transformador. Los 12V rectificados son para las máquinas principalmente, por lo que también es interesante un transformador separado. El último transformador que nos queda es el de 3V. Ya hemos definido cuatro transformadores, ahora veamos qué amperios nos harán falta por cada uno: Aparato
Consumo
Si ponemos
Tenemos para
8 bombillas de árbol de navidad de 3V
0,67 A
2A
23 bombillas
4 farolas con resistencia + 4 farolas sin resistencia
0,15 A
2A
53 + 53 farolas
1 bombilla ampolla 12V
52 mA
2A
38 bombillas
1 circuito de juguete con la música de pajaritos o similar (proviene de unas peonzas)
Oscila entre 0,44mA
2A
De 7407 a 4545 circuitos
1 circuito de juguete con ruidos de trenes (proviene de una máquina de esas de púlsame aquí)
0,44A a 0,57A
2A
4 a 3 aparatos
Una máquina de tren
0,25A a 0,5A
4A
16 a 8 máquinas
0,27mA
a
Como vemos con 2A los que tenemos maquetas no muy grandes, tenemos suficiente para todo, pero prestando atención a la iluminación de las casas, ya lo hagamos con las bombillas de ampolla normales de 12V o las de árbol de navidad de 3V. Si con el tiempo veis que la luz baja, desmontáis este transformador y lo sustituís por uno de 4A físicamente un poco más grande. Para las máquinas depende de las que tengáis andando a la vez, pero tened en cuenta que si además de las máquinas, se iluminan los trenes, el consumo sube. Si usáis como regulador de velocidad el de esta página web, no os preocupéis por el consumo máximo que soporte, se ha diseñado con 2A por salida lo que da para una máquina con muchísimos vagones encendidos. Bien ya tenemos los datos para poner nuestros transformadores con sus cinco salidas:
Pero... ¿ Qué pasa si no encontráis transformadores de 3V ? Nada, no pasa nada, seguro que aún encontrareis alguno que tiene las dos entradas de 125V y 220V, podemos usarlo como autotransformador y alimentar a 125V un transformador de 6V para que nos dé 3,4V (este es mi caso, ya se sabe, los que no vivimos en grandes metrópolis.....) El esquema que vemos a continuación es una variación del anterior con este caso:
No os preocupéis del sobreconsumo en el trozo de bobina de 220V a 125V, si tenemos en la salida de 3.4V alterna a 2A, esto implica 6.8VA lo que para 220V en la entrada sólo son 0,03A extras. 4-Construcción de la fuente de alimentación
4-1 Elementos necesarios La lista de elementos es más bien pequeña, vamos a verlos: Lo primero es una caja metálica donde nos entren todos los elementos. Debe ser metálica para conectarla a masa y así ...... que los calambrazos se los lleve el diferencial en vez de nosotros, ¿ vamos que todavía no lo había dicho ?
La de la foto mide aproximadamente 20,5cm x 20,5cm x 10,5cm al alto.
Lo siguiente son los transformadores:
Tenemos arriba a la izquierda 15V2A , a la derecha 12V4A , debajo izquierda 12V2A y para terminar, a la derecha (6+6)V2A o sea que tenemos dos salidas de 6V con un punto común o si tomamos sólo los dos extremos tenemos y nos olvidamos del común12V. A continuación los puentes de diodos:
No es necesario poner los cuatro diodos juntos, nos los venden juntos encapsulados en estos dos formatos, cada uno tiene dos entradas para la alterna y las dos salidas de continua ( + y -). A la izquierda un puente de tamaño medio y a la derecha uno bien gordo, también los llaman “de moto”.
En esta foto tenemos: Regleta de empalmadores cerámica (arriba izquierda). Regleta de empalmadores de plástico (abajo en horizontal). Pequeño trozo de placa de circuito (al centro). Condensador electrolítico enorme 10000 microfaradios de 16V (arriba a la derecha, el negro) Condensador electrolítico normal 4700 microfaradios de 16V (abajo a la derecha , el azul). Entre una regleta de empalmadores cerámica y otra de plástico, no veo otra diferencia que el precio, pero ya que las tenemos usaremos las dos. Y por último:
A la izquierda los separadores de circuito con sus tornillos correspondientes, y a la derecha varios tipos de tornillos con sus tuercas. Además de esto necesitamos cables dobles negros, gordos negro/rojos, etc... 4-2 El montaje Lo primero es distribuir los componentes dentro de caja.
Una vez colocados marcamos con un lapicero los puntos donde deben ir los agujeros para sujetar los elementos:
Hacemos los agujeros: Los de sujetar los elementos. Dos adicionales para sujetar la caja al ar mario de la maqueta. Otro más para el tornillo do nde soldamos la masa. Los de ventilación abajo (en la pieza de la derecha). Los de ventilación arriba (en la pieza de la izquierda). Uno gordo para pasar la manguera de corriente al interior. Una hilera de agujeros para sacar los cables de alimentación.
Anclamos los elementos mediante los tornillos. Dejamos preparados los separadores para recibir la placa de circuito. Arriba vemos un tornillo que sobresale, donde vamos a soldar la masa.
Pegamos con cola térmica tres regletas de empalme. Rotulamos con un rotulador indeleble (se borra con alcohol o acetona). Ponemos el inicio de la manguera de corriente sujeto a los empalmadores. Usamos cola térmica para sellar el hueco por donde sale la manguera (si no se mueve no se rompe). Usamos cola térmica para sujetar la manguera dentro de la caja.
Soldamos la masa (verde/amarillo) al chasis, así los calambrazos etc.... Soldamos el cable azul a una entrada de cada transformador y el marrón a la otra. Y vemos el otro lado de la caja:
Vemos que el transformador de la izquierda en la primera foto de este apartado no recibe un cable marrón, sino uno negro que proviene de transformador de la derecha de la segunda foto de este apartado. Este cable sale de la patilla de 125V, he tenido que usar el truco para poder obtener 3V con un transformador de 6V.
Ponemos el primer puente con los d os condensadores en la placa y los soldamos.
También soldamos un cable doble negro como entrada al puente rectificador, la salida la soldamos al condensador pequeño y de ahí sacamos un cable rojo y otro negro como salida 3V rectificada. Otros dos cables rojo y negro son la salida 12V rectificada desde el condensador grande y otros dos unen el condensador con el puente grande.
Sujetamos la placa a los separadores Soldamos un cable rojo (+) negro (-) desde el condensador al rectificador grande (abajo de la foto). Soldamos el cable doble negro a los 3V del transformador (arriba derecha) Sacamos los dos cables de 12V rectificados (rojo/negro) y el de 3V rectificado por sus agujeros de la caja. Sujetamos con cola térmica los cables a la caja.
Soldamos un cable doble negro desde la salida de 12VA4 a la entrada del rectificador grande.
Sacamos un cable de 3V alterna d irectamente desde el transformador hasta los agujeros al exterior y lo sujetamos con cola térmica.
Sacamos otro cable negro doble directamente desde el transformador de 15V2A y lo llevamos la salida de la caja (cambios y desenganches), también lo sujetamos con cola térmica.
Sacamos el último cable doble negro con los 12V2A de iluminación y le pegamos con cola térmica. En la foto se ven todos los cables sellados para que no se muevan en los agujeros, al inmovilizarlos evitamos que se rocen con el metal y hagan cortocircuito con la masa de la casa.
En esta foto vemos el conjunto terminado por dentro.
Y para finalizar: Pegamos la regleta de salida con cola térmica. Empalmamos cada cable a su empalmador. Rotulamos cada una de las salidas.
Y ya hemos terminado, para rematar un consejo: pon los dos tornillos que sujetarán la caja al armario y fija con cola térmica las tuercas antes de retirar los tornillos, de esta forma podrás montar la fuente de alimentación en el armario con la caja cerrada, que es más cómodo que tener que poner luego la tapa. En caso de que hagáis una fuente mucho más potente o la sobrecarguéis, deberíais poner un ventilador, se puede reciclar de la fuente de un ordenador o comprarlo suelto, suelen ser de 12V continua. Si podéis evitarlo, no lo uséis, si hay dos cosas que caracterizan a las fuentes de ordenador con ventilador son el ruido y el polvo, mucho polvo. 1- Regulador de velocidad mediante corriente pulsante
1-1 Principios de los motores y su regulación El primer paso para entender como funciona un regulador de motor de corriente continua mediante impulsos, consiste en recordar como funciona dicho motor.
En el dibujo adjunto tenemos un esquema de un motor con un solo polo eléctrico. En la parte superior tenemos un imán fijo con sus dos polos norte y sur, este campo magnético es transportado por unas piezas metálicas curvas (en negro) para formar un campo circular. Dentro de este campo magnético hemos colocado una bobina formada por hilo conductor previamente aislado mediante una pintura de laca para poder ser bobinado y que no haga cortocircuito al tocarse las espiras en cada vuelta. En algunos motores el imán es de forma circular y de esta forma no son necesarias las piezas metálicas, pues el propio imán genera el campo circular. Al aplicar corriente eléctrica continua a las escobillas que rozan los dos bornes inferiores, esta genera un campo magnético, en este momento, nuestra bobina se comporta como un imán, ya que hemos de recordar que todo campo eléctrico lleva intrínseco una magnético y viceversa (campo electromagnético) Todos recordamos los imanes que usábamos para jugar, cuando poníamos juntos dos imanes por el mismo polo y soltábamos, los imanes daban la vuelta para unirse por los polos opuestos. El mismo efecto se aplica a nuestro imán fijo y a la bobina que ahora es un imán. Como la única pieza móvil es la bobina, esta girara para acercar los polos opuestos a los del imán fijo, pero... como los contactos de la bobina están unidos al eje del motor, cuando el imán alcance la situación de polos opuestos, también habrán girado los contactos y la corriente atravesara al revés la bobina, invirtiendo los polos ... y vuelta a empezar. En la práctica no tenemos motores de una sola bobina, pues al pararlo, podría hacerlo en una posición intermedia, de tal forma que las fuerzas de repulsión de polos iguales con la de atracción de polos opuestos estarían equilibradas y no arrancaría. Sería necesario empujarle al inicio. Por eso se usan motores de un numero impar de polos o bobinas, para que siempre haya alguna que se encuentre en oposición al campo magnético del imán y sea esta la encargada de iniciar el movimiento. Hasta hace poco los motores normales tenían tres polos pero actualmente en nuestras maquinas es mas normal que nos anuncien los de cinco polos. 1-2 Regulación de velocidad variando el voltaje La forma mas sencilla de controlar un motor de corriente continua es variando la tensión de alimentación.
El principio de funcionamiento es sencillo: poca tensión implica poca fuerza en el campo magnético y por lo tanto poca fuerza de giro, por el contrario mucha tensión es mucha fuerza en el imán y por lo tanto mucha fuerza de giro. Si controlamos la tensión controlaremos la fuerza del motor. Este principio tiene el inconveniente de que no se pueden alcanzar bajas velocidades, debido a que cuando le damos poco voltaje al motor, este no tiene suficiente fuerza como para poder vencer las fuerzas de oposición como son los rozamientos de todos mecanismos, inercias del tren, picado de engranajes, etc... debido a esto los motores no empiezan a girar hasta que no les demos una tensión mínima de arranque, que es lo suficientemente alta como para poder vencer las fuerzas de oposición, lo cual nos lleva a unas velocidades mínimas que según que maquinas, son poco reales. Otro inconveniente añadido es que las máquinas antiguas se nos pueden quedar bloqueadas al intentar arrancarlas a bajas velocidades y debemos darlas un empujoncito. Sin envargo debido a su sencillez este ha sido el sistema mas usado, ya sea en la forma de autotransformadores o reguladores electrónicos: Autotransformador Un transformador funciona básicamente por el principio: tensión a la entrada por espiras a la entrada equivale a espiras a la salida y tensión a la salida. Si variamos el número de espiras de la salida o secundario, variare mos la tensión de salida del mismo. Es un transformador normal, pero la bobina del secundario ( la que no está conectada a la corriente de la casa) está sin proteger en la parte superior, es decir sin pintura de laca, de esta forma al mover el mando, movemos un contacto sobre esta bobina que nos permite que usemos para la salida mas o menos vueltas de bobina. Después de este contacto viene el rectificador alterna a continua y el conmutador para invertir la dirección de marcha. ¿ Quien no recuerda los primeros controladores de Ibertren ? Electrónicos Primero rectificamos la corriente y luego mediante un potenciómetro conectado en sus extremos a positivo uno y a negativo el otro, tomamos la tensión intermedia deseada girando el mando. Esta tensión ataca la etapa de p otencia, suministrándonos a las vías la potencia deseada. Después de la etapa de potencia tenemos el inversor de marcha. Como vemos el sistema es similar, pero es más barato de construir los autotransformadores, pues tienen menos piezas.
1-3 Regulación de velocidad mediante impulsos La idea es la siguiente: darle al motor la máxima tensión posible para asegurarnos que tenga la fuerza suficiente para poder moverse, pero durante poco tiempo, de tal forma que solo realice un pequeño giro o fracción de giro.
Este proceso se repite, controlando dos tiempos: t o el tiempo que dejamos que el motor gire y T que es cada cuanto tiempo repetimos el proceso de hacerle girar. Si ajustamos t para que tenga un valor tal que el motor no suene a “picado” por ser demasiado pequeño, ni que sea tan grande que el tren coja mucha velocidad, podremos variar la velocidad del tren variando T de tal forma que si este es grande entonces hacemos girar al motor cada mucho tiempo y por lo tanto la velocidad es baja, si T es pequeño entonces el motor gira cada poco tiempo y la velocidad es mayor. El hacer andar los motores mediante impulsos no es perceptible por el observador, debido a que las inercias mecánicas enmascaran los impulsos que son del orden de 2 a 5 milésimas de segundo, por lo que la sensación es de que el tren se mueve uniformemente. Como el motor recibe siempre la tensión máxima, siempre se mueve el tren, siendo el único problema a tener en cuenta para velocidades bajas que la vías estén lo suficientemente limpias para evitar que se inter rumpa el contacto eléctrico. 1- Regulador de velocidad mediante corriente pulsante
1-1 Principios de los motores y su regulación El primer paso para entender como funciona un regulador de motor de corriente continua mediante impulsos, consiste en recordar como funciona dicho motor.
En el dibujo adjunto tenemos un esquema de un motor con un solo polo eléctrico. En la parte superior tenemos un imán fijo con sus dos polos norte y sur, este campo magnético es transportado por unas piezas metálicas curvas (en negro) para formar un campo circular. Dentro de este campo magnético hemos colocado una bobina formada por hilo conductor previamente aislado mediante una pintura de laca para poder ser bobinado y que no haga cortocircuito al tocarse las espiras en cada vuelta. En algunos motores el imán es de forma circular y de esta forma no son necesarias las piezas metálicas, pues el propio imán genera el campo circular. Al aplicar corriente eléctrica continua a las escobillas que rozan los dos bornes inferiores, esta genera un campo magnético, en este momento, nuestra bobina se comporta como un imán, ya que hemos de recordar que todo campo eléctrico lleva intrínseco una magnético y viceversa (campo electromagnético) Todos recordamos los imanes que usábamos para jugar, cuando poníamos juntos dos imanes por el mismo polo y soltábamos, los imanes daban la vuelta para unirse por los polos opuestos. El mismo efecto se aplica a nuestro imán fijo y a la bobina que ahora es un imán. Como la única pieza móvil es la bobina, esta girara para acercar los polos opuestos a los del imán fijo, pero... como los contactos de la bobina están unidos al eje del motor, cuando el imán alcance la situación de polos opuestos, también habrán girado los contactos y la corriente atravesara al revés la bobina, invirtiendo los polos ... y vuelta a empezar. En la práctica no tenemos motores de una sola bobina, pues al pararlo, podría hacerlo en una posición intermedia, de tal forma que las fuerzas de repulsión de polos iguales con la de atracción de polos opuestos estarían equilibradas y no arrancaría. Sería necesario empujarle al inicio. Por eso se usan motores de un numero impar de polos o bobinas, para que siempre haya alguna que se encuentre en oposición al campo magnético del imán y sea esta la encargada de iniciar el movimiento. Hasta hace poco los motores normales tenían tres polos pero actualmente en nuestras maquinas es mas normal que nos anuncien los de cinco polos. 1-2 Regulación de velocidad variando el voltaje La forma mas sencilla de controlar un motor de corriente continua es variando la tensión de alimentación.
El principio de funcionamiento es sencillo: poca tensión implica poca fuerza en el campo magnético y por lo tanto poca fuerza de giro, por el contrario mucha tensión es mucha fuerza en el imán y por lo tanto mucha fuerza de giro. Si controlamos la tensión controlaremos la fuerza del motor. Este principio tiene el inconveniente de que no se pueden alcanzar bajas velocidades, debido a que cuando le damos poco voltaje al motor, este no tiene suficiente fuerza como para poder vencer las fuerzas de oposición como son los rozamientos de todos mecanismos, inercias del tren, picado de engranajes, etc... debido a esto los motores no empiezan a girar hasta que no les demos una tensión mínima de arranque, que es lo suficientemente alta como para poder vencer las fuerzas de oposición, lo cual nos lleva a unas velocidades mínimas que según que maquinas, son poco reales. Otro inconveniente añadido es que las máquinas antiguas se nos pueden quedar bloqueadas al intentar arrancarlas a bajas velocidades y debemos darlas un empujoncito. Sin embargo debido a su sencillez este ha sido el sistema mas usado, ya sea en la forma de autotransformadores o reguladores electrónicos: Autotransformador Un transformador funciona básicamente por el principio: tensión a la entrada por espiras a la entrada equivale a espiras a la salida y tensión a la salida. Si variamos el número de espiras de la salida o secundario, variare mos la tensión de salida del mismo. Es un transformador normal, pero la bobina del secundario ( la que no está conectada a la corriente de la casa) está sin proteger en la parte superior, es decir sin pintura de laca, de esta forma al mover el mando, movemos un contacto sobre esta bobina que nos permite que usemos para la salida mas o menos vueltas de bobina. Después de este contacto viene el rectificador alterna a continua y el conmutador para invertir la dirección de marcha. ¿ Quien no recuerda los primeros controladores de Ibertren ? Electrónicos Primero rectificamos la corriente y luego mediante un potenciómetro conectado en sus extremos a positivo uno y a negativo el otro, tomamos la tensión intermedia deseada girando el mando. Esta tensión ataca la etapa de potencia, suministrándonos a las vías la potencia deseada. Después de la etapa de potencia tenemos el inversor de marcha. Como vemos el sistema es similar, pero es más barato de construir los autotransformadores, pues tienen menos piezas. 1-3 Regulación de velocidad mediante impulsos La idea es la siguiente: darle al motor la máxima tensión posible para asegurarnos que tenga la fuerza suficiente para poder moverse, pero durante poco tiempo, de tal forma que solo realice un pequeño giro o fracción de giro.
Este proceso se repite, controlando dos tiempos: t o el tiempo que dejamos que el motor gire y T que es cada cuanto tiempo repetimos el proceso de hacerle girar. Si ajustamos t para que tenga un valor tal que el motor no suene a “picado” por ser demasiado pequeño, ni que sea tan grande que el tren coja mucha velocidad, podremos variar la velocidad del tren variando T de tal forma que si este es grande entonces hacemos girar al motor cada mucho tiempo y por lo tanto la velocidad es baja, si T es pequeño entonces el motor gira cada poco tiempo y la velocidad es mayor. El hacer andar los motores mediante impulsos no es perceptible por el observador, debido a que las inercias mecánicas enmascaran los impulsos que son del orden de 2 a 5 milésimas de segundo, por lo que la sensación es de que el tren se mueve uniformemente. Como el motor recibe siempre la tensión máxima, siempre se mueve el tren, siendo el único problema a tener en cuenta para velocidades bajas que la vías estén lo suficientemente limpias para evitar que se inter rumpa el contacto eléctrico. 2 Transformador rectificador
La corriente nos llega desde la red eléctrica a 220 voltios en corriente alterna como podemos ver en el dibujo:
El motivo es que para generar la corriente se utilizan alternadores, estos son bobinas que mueven dentro de campos magnéticos y por lo tanto se induce una corriente por su interior. Es decir son como los motores que hemos visto antes, pero en vez de dar corriente a la bobina, lo que hacemos es coger el eje del motor y girarlo. La forma de sinusoide viene dada por el proceso del movimiento: de A a B : la bobina se acerca a la zona de máximo campo magnético. de B a C : la bobina se aleja de la zona de máximo campo magnético de C a D : como A-B pero con la bobina girada al revés de D a E : como B-C pero con la bobina girada al revés Este ciclo lo realizan 50 veces por segundo, es decir a 50 Hertzios (en honor a Hertz). Como necesitamos corriente continua para los circuitos electrónicos, usamos la siguiente fuente de alimentación:
La corriente la recibimos por donde esta escrito 220 V, a continuación tenemos un interruptor para encender y apagar la fuente, un fusible que la proteja de sobretensiones y una luz piloto de neón de 220 V en paralelo con la fuente, que podemos colocar encima del interruptor, para saber si tenemos o no corriente. Los valores del fusible y el transformador van unidos en su cálculo, como esta fuente se puede usar para varios reguladores vamos a ver como hacerlos. Para hacer los cálculos vamos a ver primero cuanto consume una maquina, una de mis favoritas de escala N con cuatro ejes y luz me consume a plena potencia 0’3 A y una de tres ejes pequeña consume 0,25 A. Por seguridad digamos 0’4 A por maquina en N y 0’8 en HO , como cada regulador lo vamos a proteger para un consumo máximo entre 1’5 A y 2 A, tenemos que cada regulador puede manejar cuatro o cinco máquinas de N o bien dos o tres de HO a plena potencia. En a practica esto es irreal, pues en un solo tramo no se ponen tantas maquinas, y en caso de hacerlo, no van a plena potencia, sino a unas velocidades mas reales. Supongamos que ponemos un transformador normal que nos da en la salida 2 A a 12 V, es decir la potencia del transformador es de 12 Voltios x 2 Amperios = 24 VA Si despreciamos las perdidas de potencia en el transformador, tenemos que en el lado de la entrada, donde la corriente es de 220 V: 24 VA = 220 Voltios x Amperios Amperios = 0’11 Luego con un fusible de 0’1 amperios protegemos el transformador. Esta fuente de 2 A manejara unas cuatro máquinas de N en varios reguladores, en mi caso la fuente la he hecho de 4 A alimentando a ocho reguladores, así tengo ocho máquinas a la vez, y cada zona de la maqueta tiene su propio regulador. A la salida del transformador seguimos teniendo corriente alterna aunque ya no es de 220V sino de 12V, el siguiente paso es la rectificación mediante el puente de cuatro diodos, desde hace años son comercializados en una sola pastilla. Este puente debe ser para el amperaje elegido, en el ejemplo 2A. La función del puente es cambiar el punto de referencia de la tensión para pasar de nuestra sinusoide alterna positiva / negativa a una solo positiva:
Como vemos la segunda parte de la onda negativa se ha invertido y ahora tenemos dos zonas positivas. A pesar de haber hecho este paso, la corriente no es aun apta para los circuitos electrónicos, pues pasa de 0V a 12 V y de 12V a 0V cien veces por segundo. Para solucionar este problema, ponemos un condensador electrolítico, que es como una batería, se carga cuando hay tensión y se descarga cuando no la hay, intentando mantener la tensión arriba. El condensador nos cambia el perfil de la tensión, haciendo desaparecer la sinusoide y haciendo: Subida de onda: nuestra antigua sinusoide Bajada de onda: la curva de descarga del condensador. A mayor condensador, menor caída de tensión y viceversa.
Para el caso de 2 A funciona bien que el condensador sea de 4.700 F (micro Faradios), pero en el caso de fuentes de 4A, 6A etc.. deberá ponerse o bien uno que sea el doble (para 4A) o triple (para 6A) de capacidad o bien poner dos o tres en paralelo. Al cambiar la forma de la onda hemos cambiado la tensión eficaz, pues la tensión no sube y baja sino que se mantiene mas tiempo arriba, por eso pasamos de 12V en alterna a 14 o 16V en continua, depende de los condensadores y del consumo que soporten, ya que estos dos factores alteran la forma de la onda. 3 El circuito del oscilador
¿ Un oscilador ? La respuesta es obvia , el 555, en el esquema tenemos el integrado 555 que montaremos preferentemente sobre un zócalo, pues si lo soldamos directamente, podemos quemarlo con el soldador. De la documentación del 555 y de muchas, muchísimas pruebas, obtenemos que los dos condensadores deben ser de 200 K y que para obtener una buena proporción entre tiempos, debemos poner el diodo 1N4148. La resistencia ajustable (o potenciómetro) de 470 K es “de ajuste” es decir de los que se sueldan en la placa y solo sirven para los ajustes iniciales. Con este potenciómetro ajustamos el tiempo que dura el impulso de corriente que en la explicación teórica llamábamos t. El potenciómetro de 100 K lineal, es para montar en el tablero de control, y con él vamos a controlar el tiempo que transcurre entre impulso e impulso, es decir, con él controlamos la velocidad. En la explicación teórica le llamábamos a ese tiempo T. El diodo que se interpone en la alimentación de este conjunto, nos sirve de protección y junto a la resistencia de 47 , nos permite bajar la tensión de alimentación del integrado. En la patilla 3 del integrado tenemos la señal que vamos a dar a la etapa de potencia, pero la vamos a hacer pasar por un circuito de apagado. El oscilador oscila siempre es decir no llegaríamos a parar las máquinas, estas seguirían andand o, muy muy despacio, pero andarían. El corazón del circuito de parada es un tiristor el BT149D . Si a un tiristor le damos un impulso en la patilla puerta, este conducirá hasta que cortemos la corriente que le atraviesa, como esta es pulsante, se corta varias veces por segundo, por lo que solo hemos de fijarnos en lo que hagamos en la puerta. Así utilizamos en nuestro provecho que la tensión de puerta debe tener un valor umbral mínimo, para variar dicha tensión usamos los dos potenciómetros de 100 K. El de arriba está montado en el mismo eje que el que controla la velocidad, es decir son potenciómetros “en tanteen” y al girar el de velocidad giramos el otro. Al girarle hacemos que la tensión de puerta sea mayor o menor según movamos el contacto más arriba reduciendo la resistencia que le separa del positivo o más abajo acercándose al negativo. El potenciómetro de ajuste de abajo, nos sirve para ajustar en qué punto del recorrido del mando de velocidad, se ha de producir el corte de señal a la etapa de potencia. Aconsejo que se fije este punto un poco por encima del mínimo del potenciómetro de velocidad, para dejar un margen a las alteraciones de resistencia debidos a humedad, temperatura, etc... La resistencia y el LED nos sirven para poner una carga a la salida del tiristor, que nos facilitará una buena operatoria del tiristor. El LED nos sirve de testigo, pues se enciende cuando hay señal que se trasmite a la etapa de potencia. es decir cuando la máquina debería estar moviéndose. 4 El circuito de salida
La estrella del circuito de salida es el potente transistor 2N3055, este amplifica la señal que le llega por su base, tomando la energía de la alimentación positiva. Este transistor nos da mucha potencia de salida, pero necesita una potencia en la base mas alta que la que nos puede dar nuestro oscilador, para eso se intercala el transistor BC547C de arriba, que si admite en su base la potencia que nos da el oscilador y su salida es adecuada para la entrada del 2N3055. La resistencia de 1K, las dos de 0,5, el led rojo y el BC547C de abajo, conforman la protección contra cortocircuitos o sobrecargas. Cuando por la primera resistencia cerámica de 0.5 pasa la suficiente intensidad como para generar una tensión entre sus bornes que supere la diferencia de tensión mínima de la unión del transistor (unos 0,6V a 0,8V), este conducirá, llevándonos la señal de entrada a través de la resistencia de 1K y el led rojo (que se encenderá) a la salida directamente, con lo que al quedarse la etapa de potencia sin señal, no se quemará. La segunda resistencia de cerámica 0,5 es para asegurar que en el caso de cortocircuito, siempre haya alguna resistencia en la salida, de esta forma, si el cortocircuito persiste, el transistor de salida se calentará menos en el continuo proceso de dar señal y cortarla. A la salida tenemos un inversor, o sea un conmutador de dos posiciones con dos circuitos, que hemos soldado con los circuitos cruzados y después tenemos dos LEDs con forma de flecha (triángulo), uno verde y otro rojo, cuando la marcha sea hacia adelante, lucirá el verde y en marcha atrás el rojo. Estos indicadores no son necesarios, pero quedan muy bien sobre el esquema de la vía controlada.
5 Identificación de componentes
Una de las facetas mas tediosas de la electrónica es saber qué es esa pieza tan pequeña con patas y cual es cada una. Vamos a identificar los componentes que vamos a utilizar para este montaje: Integrado 555
En la foto vemos a la izquierda el circuito integrado 555 y a la derecha el zócalo que vamos a usar para ponerlo en la placa, el exceso de calor del soldador puede estropear el 555, por eso soldamos el zócalo a la placa, y el 555 lo ponemos encima. La pata 1 está marcada con el punto que vemos en la fotografía, en el caso del zócalo, es interesante usar la zona con un rebaje como la de la pata 1.
Transistor 2N3055
Es la etapa de potencia, es un transistor del tipo NPN, y sus contactos son:
Radiador 2N3055 A fin de que no se recaliente el 2N3055, es necesario ponerle un radiador, que nos sirve como elemento de fijación, este radiador tiene varios componentes:
El radiador propiamente dicho es el aluminio negro, la pieza transparente con la forma del 2N3055 es la mica, es un filete de mineral de mica que sirve para aislar eléctricamente el 2N3055 del radiador, pero deja pasar el calor al radiador. También vemos en la fotografía los dos tornillos con sus tuercas, necesarios para sujetar el transistor al radiador, los dos aislantes gruesos para que al poner los tornillos estos no hagan contacto con el radiador (por los tornillos sacamos el contacto C) y los dos aislantes pequeños para evitar que si se doblan las patillas del radiador, estas no hagan contacto con el radiador. Transistor BC547C
También son del tipo NPN, pero no es necesario refrigerarlos, sus patillas son:
Tiristor BT149D
Tampoco es necesario refrigerarle, las patas de este diodo controlado son:
Resistencias No llevan polaridad, lo que las hace muy sencillas de montar:
De arriba a abajo: rojo, rojo, rojo, (+oro) 2’2 k amarillo, morado, negro, (+oro) 47 marrón, negro, rojo, (+oro) 1 k cerámica de ½ Led (Light Emiting Diode) Son diodos y por lo tanto con polaridad:
Tenemos tres sistemas en los leds que nos indican la polaridad, una pata más corta que otra, dentro de la cápsula distinta longitud de espadín, y la más efectiva, donde va la barrera de paso está plano el encapsulado. En la foto vemos a la izquierda un led rojo y otro verde debajo, además vemos dos soportes para ponerlos en la placa de control, el primero es el más complicado, se ponen primero el led en la zona plástica blanca antes de soldarlo, la zona metálica se fija al tablero de mandos, y después, se incrusta el conjunto led+plástico al soporte metálico. El segundo soporte (el negro) es una simple pieza de plástico como las usadas en las bases aislantes de los 2N3055, que se pone en un agujero del tablero de mandos desde arriba, incrustándose el led desde abajo del tablero en dicha pieza. Condensador de plástico No tiene polaridad, con lo que es muy sencillo montarlo:
Potenciómetros de ajuste
Son resistencias ajustables, como las utilizadas en el mando de velocidad, pero para montarlos fijos en la placa. En la foto vemos dos de ellos uno en planta y el otro de lado, pueden ser con o sin carcasa de plástico, blancos o negros, etc... En la foto de montaje veremos uno con carcasa circular negra y otro con carcasa cuadrada blanca como en la foto.
No es importante cambiar 1 con 3 pues no hay polaridad, sólo afecta al sentido de giro. Potenciómetro doble
Es el que nos permite mover al mismo tiempo el mando de velocidad y el de parada, pues son dos potenciómetros montados sobre el mismo eje.
Con el fin de no afectar al sentido de giro, para que al acelerar sea a la derecha, hay que prestar atención a los colores de los cables que veremos más adelante en la sección de montaje. Tornillos para la placa Es lo más sencillo, simplemente son tornillos con tuercas largas para separar la placa b ase del tablero donde la fijemos.
Vemos los tipos más habituales, tornillo-tuerca + tornillo o bien tornillo+tuerca+tornillo. Diodos
Vemos los dos tipos de diodos, en el dibujo que está al lado vemos la orientación del diodo con su nombre, en la misma posición que en la fotografía. Observar que la barrera de paso se pinta en el diodo con una línea en el extremo correspondiente y en todo el perímetro. Disyuntor o conmutador
Tenemos los dos tipos de conmutadores más habituales, el de un circuito y dos posiciones (el de arriba) y el de dos posiciones y dos circuitos que es el que nos interesa .
En la sección de montaje veremos como usar este conmutador para invertir el sentido de la marcha de los trenes. Atendiendo a la forma de posicionamiento de la palanca, tenemos varios tipos de conmutadores:
De izquierda a derecha tenemos: ON-ON: dos posiciones dos circuitos. La palanca sólo se queda a la derecha o a la izquierda. ON-OFF-ON: dos posiciones dos circuitos. La palanca se puede dejar a la derecha, a la izquierda o al centro donde no hace contacto, esta opción es buena para el regulador pues nos da la opción de parada del tren. ON-OFF-ON con muelle: dos posiciones un circuito. Es como el caso anterior, pero los muelles fuerzan a que si lo soltamos la palanca esté siempre en el centro donde no hace contacto. La versión de dos circuitos es la idónea para manejar autómatas con motores de corriente continua, como por ejemplo una grúa de contenedores. 6 Montaje
6-1 Montaje de componentes en la placa Para el montaje vamos a empezar por lo más obvio, colocar los tornillos separadores de la placa, de tal forma que tendremos un margen por debajo que nos permitirá insertar los componentes.
Como vemos simplemente se han hecho los agujeros en la placa para poder poner los tornillos, los separadores utilizados son del tipo tuerca por los dos lados, cuando el circuito esté terminado, se harán los agujeros en la caja donde se almacenen, de tal forma que coincidan con los separadores, de esta forma fijaremos el circuito. La placa utilizada es casi como un DIN A4, esto es debido a que la misma placa va a soportar ocho controladores idénticos, que serán los que utilice en mi maqueta, sin envargo en el mercado hay placas más pequeñas para poder montar uno, dos, tres, etc... reguladores. Una vez preparada la placa, montamos los 2N3055 con sus radiadores. En la fotografía que tenemos a continuación, podemos ver que se han hecho agujeros en la placa base, de tal forma que los tornillos que sujetan el 2N3055 al radiador, también sirven para sujetarlos a la placa. De esta forma con una simple arandela, a la que soldaremos el contacto, por la parte inferior, tenemos acceso al polo de la carcasa del 2N3055. Los aislantes no se ven en la foto porque están por la parte inferior del radiador, entre este y la parte superior de la placa.
En la siguiente fotografía tenemos el efecto que hacen todos los radiadores ya montados.
Nótese que hemos dejado un espacio libre entre radiador y radiador, pues es ahí donde irán las salidas de potencia. Una vez colocados los componentes más grandes, colocamos el resto, más pequeños:
Esta fotografía nos da la idea de cada cuantos agujeros se ha puesto un componente, vamos a verla ahora editada, a fin de poder ver en detalle qué componente es cada uno.
Veamos en la siguiente foto los componentes que nos faltan por identificar.
Y por último veamos en rojo los identificativos de orientación de los componentes con polaridad, en azul los puntos de entrada a la placa que no se ven en la fotografía y en verde pintados los espadines que vamos a usar para conectar los cables de entrada y salida.
6-2 Soldadura de las pistas bajo la placa Para ver la parte de abajo, vamos a utilizar la edición de fotografías para poder ver simultáneamente las pistas de la parte inferior y una foto espejo de la parte superior de tal forma que veremos los componentes en la misma posición que se verían si la placa fu era transparente.
En el lado de la izquierda, tenemos las pistas soldadas a los componentes y en el lado de la derecha, el espejo de los componentes, que nos permite ver a qué corresponde cada soldadura. En este circuito de pistas podemos observar que en la parte superior tenemos la línea de alimentación positiva (cable rojo) y en la parte inferior la línea de alimentación negativa (cable marrón) . Las pistas se han confeccionado utilizando para ello los mismos recortes de los contactos de los componentes, y en el caso de tiradas más largas, el interior de un cable normal de colores pero de los que tienen un solo hilo conductor. Obsérvese también que en el caso de tiradas largas, se ha sujetado el cable en puntos intermedios a la placa. A continuación vamos a ver una foto editada de la parte inferior, donde quedan perfectamente delimitados los puntos de entrada de los componentes a la placa (en rojo) y las pistas que los unen (en azul) , dicha foto puede servirle como guía a aquellos que quieran hacerse la placa con el procedimiento del rotulador y de los disolventes.
Solo advertir que el tamaño de las resistencias de 0.5 cerámicas, puede variar según el modelo modelo y la potencia que tengan en la tienda, por lo que es conveniente tenerlas antes de dibujar la placa, pues la distancia marcada con texto en la foto, cambiaría de un modelo a otro. Veamos ahora la placa un muy avanzado estado, con todos los componentes montados, a excepción de algunos 555, ya que aún están pendientes algunas soldaduras, y estos no conviene montarlos en el zócalo hasta el final. Uno de los circuitos, el superior izquierda, está completamente montado, con el 555 instalado y con el circuito ajustado, pues es el que se ha utilizado para verificar que el paso del prototipo a la placa final a sido correcto, y ya se han echo con él varias pruebas para verificar que su funcionamiento es idéntico al del prototipo.
Juan Román Soriano López - regulador de velocidad por corriente pulsante para trenes miniatura 6-3 Contactos externos Una vez terminada la placa, sólo nos queda soldar los contactos externos que son: Alimentación Led de cortocircuito Regulador Salida e inversor de dirección 1- Alimentación Para conectar la alimentación sólo debemos soldar el cable positivo de la fuente a la línea de positivo (línea roja bajo placa), y el negativo a la línea de masa o negativo (línea marrón bajo placa) .Obsérvese que en esta placa al tener ocho alimentadores colocados en dos grupos de cuatro, tenemos una línea de masa central y dos de positivo, una arriba y la otra abajo. 2- Led de cortocircuito Sólo debemos soldar los dos extremos del led a los espadines marcados en amarillo y en verde. El extremo que va al conector que tiene la barrera es el verde.
3- Regulador El aspecto de un regulador cableado es el siguiente :
El potenciómetro está sin cortar, más adelante veremos cómo cortarlo para ponerle el botón del mando. Los cables que vemos trenzados, se conectan a los cuatro espadines que están juntos, siguiendo el mismo código de colores, tal y como vemos en la foto anterior de conexiones. Para trenzar los cables, sólo hemos de sujetarlos juntos por uno de los extremos para evitar que giren, usando lo que tengamos más a mano: una puerta, un tornillo de apriete, un sargento, etc... El otro extremo lo hacemos girar, y a ser metálicos en su interior, permanecerá unido cuando soltemos los extremos del cable trenzado. Vemos un cable suelto rojo, que lleva el contacto de positivo del regulador del punto de parada, debemos conectarlo al mismo borne positivo de la fuente de alimentación que hayamos usado para las líneas de positivo de la placa.
Mirando detenidamente la fotografía, vemos que de los dos potenciómetros, se ha seleccionado como el de control de velocidad el de atrás y como el de selección del punto de parada el de delante. Esta selección es arbitraria, si alguien lo desea, puede montarlos al revés, pero debe respetar el cableado. En el potenciómetro de velocidad, nos sobra un contacto que lo hemos cortocircuitado con el central (rojo trenzado). Para el montaje de los potenciómetros nos va ha hacer falta unos botones como los siguientes:
Podemos ver tres tipos distintos de botones, uno de ellos aparece también abajo pero con la tapa quitada a su derecha. La tuerca que queda al descubierto, se afloja para meter el botón en el eje del potenciómetro y posteriormente se aprieta. Existen botones de varios tipos, metálicos, plásticos, grandes, pequeños, rugosos, con canales, con tornillo de apriete lateral, etc... sólo es un problema de escoger el que más nos guste. Si el potenciómetro lo montamos usando la tuerca que lleva, e introduciéndolo por una agujero en la placa donde pongamos los mandos, veremos que nos sobra mucho eje, por eso debemos cortarlo:
En cualquier parte de la maqueta, podemos improvisar una prensa para cortar el eje. ATENCIÓN: debemos sujetar por el lado del eje para cortarlo, de esta forma, los esfuerzos que la sierra va a transmitir al eje para cortarlo, son soportados por este. Si lo hiciéramos al revés, el eje giraría y con el vaivén de la sierra romperíamos el mecanismo del bloque o rozaríamos gravemente la pista de rodadura del potenciómetro. En la misma foto vemos un potenciómetro usado para otro circuito distinto, ya cortado, que nos da una idea de cómo va a quedar. La distancia de corte dependerá del botón seleccionado y del grueso de la placa de mandos donde pongamos el potenciómetro. 4- Salida e inversor de dirección Si viéramos una foto no quedaría suficientemente claro, así que vamos a ver un croquis de cuatro pasos:
Paso uno
Tenemos el disyuntor de dos posiciones y dos circuitos visto por la parte inferior, donde hemos conectado los dos cables que saldrían del regulador, ambos en rojo. Uno de ellos va conectado al espadín marcado como salida y el otro viene del mismo conector de la fuente de alimentación que hemos usado para dar la conexión de negativo a la placa. Paso dos
Hemos añadido los dos cables que irían a las vías (en azul). Paso tres
Añadimos el primer contacto para invertir (en verde) . Como vemos se conecta en el extremo opuesto libre. Paso cuatro
Añadimos el segundo contacto para invertir (en naranja). Se conecta en el extremo que queda libre, que coincide con el opuesto. Y ya está, sólo falta ajustarlo
7- Ajustes
El proceso de ajuste se realiza sobre los dos potenciómetros y es muy sencillo si seguimos los siguientes pasos:
Sin dar la corriente, ponemos las posiciones iniciales que vemos en la foto, el potenciómetro de proporción de velocidad (el blanco con el círculo en azul) a 90º con el radiador, en el punto rojo que señala la flecha. Y el potenciómetro de ajuste de parada (el negro con el círculo morado) en su posición central, también señalada con su punto y fecha. Ponemos una máquina en las vías y d amos la corriente. Ponemos el mando de velocidad al mínimo. Probando con la máquina que hemos puesto en las vías y con todas aquellas que queramos, ajustamos el potenciómetro de 470K (el blanco) hacia la izquierda, hasta que la velocidad mínima sea aquella que más nos guste. En este punto hay que vencer la tentación de hacer que las máquinas circulen excesivamente lentas, pues si mantenemos este régimen mucho tie mpo, la máquina se calentará, pues siempre estará trabajando con el par de arranque. Mantenemos el mando de velocidad sin mover, y ajustamos el potenciómetro de 100K (el negro) hasta que el tren se pare, veremos que el led verde de la placa se ha apagado. Si deseamos que la posición de pare sea un poco antes de que el potenciómetro de velocidad llegue al final, deberemos poner el potenciómetro de velocidad en el punto deseado y no el indicado en el paso 3. Por último aceleraremos el tren subiendo el mando de velocidad, si cortocircuitamos intencionadamente las vías, deberá encenderse el piloto rojo, indicándonos que el circuito de protección también funciona. Y ya está, a disfrutar con un regulador que ha hecho usted mismo. CONTROLADOR PARA TRENES.
Características principales: Un controlador para los trenes debe ser un chisme que haga tres cosas: Cambiar el voltaje desde los 220 V que hay en la red, hasta los 15 o 16 que necesitaremos en la maqueta. Permitir que la velocidad de los trenes sea variable. Permitir que la marcha de los trenes pueda hacerse en un sentido o en otro. A groso modo, tenemos que emplear dos elementos como base de nuestro controlador: una placa en la que se instalarán los componentes electrónicos y una caja en la que guardaremos los mecanismos, y en la que v an a ir también otros componentes electrónicos. La caja de componentes La primera idea que deberá tener un aficionado va a a ser la del diseño general de su maqueta y del número de controladores que va a necesitar, es decir, del número de tramos en el que va a dividir las vías. En función de este número, estará el de controladores, que habrá que construir. Independientemente de este número, hay tres ele mentos que hay que instalar de manera constante en la caja: El transformador. Un interruptor general (mejor con luz). Una caja de fusibles. Un interruptor. Es uno de los elementos de seguridad del sistema, simplemente, lo que hace es dar o cortar la corriente a nuestro controlador.
Una caja de fusibles Va a servir para que se corte la corriente cuando las cosas vayan mal. El transformador. El transformador lo único que hace es transformar la corriente de la red de 220 V en la corriente de la maqueta, con 15 voltios aproximadamente. Para ese propósito, puede valerte un transformador de los de los halógenos, son muy pequeños y perfectamente válidos. No te preocupes porque la corriente de salida tenga una tensión de 12 voltios, ya crecerá más tarde. Al final, contaremos con dos cables que salen del secundario del transformador, con los que deberemos alimentar al resto de los componentes de la caja. Estos cables distribuirán la corriente a todos los controladores que se deseen, que como es lógico, deberán conectarse en paralelo.
La placa de componentes electrónicos.
Recuerdo que te ofrecí dos tipos de controladores; en primer lugar te mando el más simple, que no creo que te cause problemas a la jora de montarlo. Tienes el esquema general de conexiones y también el dibujo de las pistas, por si quieres hacerlo con placa fotosensible. Yo te aconsejo una placa perforada, que es mucho menos engorrosa. Las pistas, las puedes hacer sobre el dibujo que te envío.
Puente rectificador, LED y condensadores En la placa de componentes hay en primer lugar (en rojo), un puente rectificador, su labor será transformar la corriente alterna en continua, pero de mala calidad, es decir, no es invariable a lo largo del tiempo, sino que tiene “dientes de sierra”. Hay que tener cuidado con la polaridad de los condensadores electrolíticos, siempre hay que respetarla; el terminal con el signo “-“ tiene que estar siempre en su sitio, en la parte negativa del circuito. Para quitarle los dientes hay que filtrarla, y de ello se encargan los dos condensadores de 4700 microfaradios. En este lugar, encontramos las salidas A y F que van a parar a un diodo led del color que prefieras, que se instalará en la caja. De este modo, verás cuando la fuente está encendida o apagada. La corriente filtrada, tras pasar por los dos condensadores, ya tiene unos 15 voltios (no precisaremos más corriente, ya que tenemos una maqueta, no un fórmula 1) pero nos encontramos con que la corriente es invariable. Por tanto, hay que regularla, de modo que podamos variar la velocidad de los trenes. Podemos poner un LED de color, que nos va a servir para ver si llega corriente a la placa, no es necesario hacerlo, si no se desea (ni el led ni la resistencia). Ojo, si se coloca el Led hay que respetar lapolaridad: el negativo se conecta a la patilla que tiene un reborde plano .
Circuito integrado El alma de este regulador, es un circuito integrado llamado LM338K, que se conecta como aparece en el dibujo Hay que tener en cuenta la posición de las patillas, que no es simétrica, están colocadas hacia uno de los extremos: la distancia X es mayor que la Y. (Ver dibujo) A continuación, solamente queda conectar un potenciómetro sobre el que poder actuar, para dar más o menos velocidad a nuestros trenes, como este elemento tendremos que colocarlo fuera de la placa, en la caja de mecanismos, simplemente, colocaremos unos cables de salida desde el circuito hacia dicha caja. Los demás condensadores, situados a la salida tiene como finalidad principal, el servir de nuevos filtros para la corriente. Los dibujos están por la parte que se tienen que hacer las pistas. Inversor. Es la última pieza que nos falta. Vamos a emplear un commutador de dos circuitos y tres posiciones, que nos darán el sentido de los trenes: derecha, neutra e izquierda. Simplemente, invertirá la polaridad de la corriente que va a la vía. Este commutador tiene 6 patillas, haz las conexiones como se indica en el dibujo
FIGURA 1
Aparece el circuito general del regulador, en el que incluye el de inercia y freno: En una primera etapa se produce la rectificación de la corriente mediante el puente de diodos B1; a partir de ahora la corriente es una serie de picos con una frecuencia de 50 hercios, que el condensador C1 se encargará de suavizar, con lo que la corriente resultante será en práctica corriente continua. El Led y la resistencia R5 nos informarán de la presencia de corriente. En el circuito Esta resistencia tiene como única finalidad proteger al LED. A continuación se encuentra el potenciómetro P1 que servirá para dar velocidad a los trenes y que inicia la entrada en el circuito de inercia y frenado. Este circuito termina en el transistor T1 y en el diodo LED D2, que nos avisará de una sobrecarga en la salida (por un cortocircuito, por ejemplo). Mediante el potenciómetro P1 variamos la tensión que entra en los transistores T1 y T2 (par Darlington). El voltaje suministrado por el transistor T2 serviría para mover el tren, pero se intercala entre este punto y la salida un circuito de seguridad, para proteger el regulador ante un cortocircuito en la vía, constituido por el transistor T3, el diodo D2 y la resistencia R4. El circuito de inercia y frenado tiene la capacidad de provocar tanto salidas como frenadas realistas, tal y como haría un tren de verdad; le costaría mucho salir y mucho parar. La inercia se disimula mediante un condensador de 4700 microfaradios, el motor no recibe corriente hasta que el condensador no se carga, esa demora, de hasta 14 segundos propicia la sensación de pesadez en el convoy. El tiempo se puede regular mediante el potenciómetro P2, cuanto más a la izquierda lo situemos, la inercia será menor y el retardo q ujed demos al tren, también. El freno también depende de este circuito de inercia, de modo que para que funcione deberá estar conectado. También se activa a través del conmutador S3, y la rapidezen actuar dependerá de la posición del potenciómetro. Cuanto más a la derecha, más fuerte será la frenada. Los componentes necesarios aparecen en la tabla adjunta.
Figura 2
En esta figura se representan la pistas, tal y como deben quedar en la placa La altura del esquema tiene un valor de 62 mm, Pasándolo a una transparencia a través de una fotocopia en acetato debe tener esa medida. Si al imprimirla no la tiene, calculando la proporción de ampliación necesaria con respecto a la hoja de papel, saldrá sin ningún problema.
Figura 3
En realidad aquí hay dos figuras: la correspondiente a los componentes de la placa y la correspondiente a los componentes de la tapa de la caja, representándose mediante los números las salidas de los cables de la placa y la llegada de estos a la tapa de la caja. El tamaño depende de si se desea colocar un regulador por caja, si se desean poner aparatos de medida, o si se desean colocar los transistores de potencia con sus refrigeradores dentro de la caja o fuera. Aunque más antiestético, nos ahorra espacio dentro de la caja y si hay un calentón lo detectaremos enseguida con tocar simplemente el transistor.
Figura 4
Se trata de representar una sugerencia de cómo quedaría una caja de mandos con dos circuitos de este tipo.
1- Detectando mediante vías interruptor
La idea es sencilla: Cortamos un trozo pequeño de vía aislándolo del resto. La puenteamos para mantener el circuito en el resto de la vía. Sacamos un cable desde ese trozo de vía. Cuando una máquina pasa po r encima, se cierra el circuito a través de la máquina y la misma corriente que alimenta las vías alimenta al automatismo. El esquema de este circuito es el siguiente:
A continuación podemos ver una fotografía donde se ven, sin intención de ser ocultados, los cables que puentean el corte de la vía y el que nos da la señal. También se ve la vía cortada con los dos aislantes colocados.
Este circuito funciona muy bien si usáis máquinas grandes, pues tiene como inconveniente que el trozo cortado no tiene corriente, por lo tanto si el trozo cortado es grande entonces detendremos la máquina durante su paso, pero si es pequeño y la máquina tiene suciedad, o la misma vía, entonces limitamos las posibilidades de contacto. Como además de la BigBoy también uso la Jarra de Cerveza (dos ejes) y la Cuco, he dejado de usar este sistema, pero si usáis máquinas de varios ejes y no os queréis complicar, entonces os será útil. 2- Detectando mediante ampollas interruptor
En este caso la idea consiste en cerrar el circuito del auto matismo mediante una ampolla como estas:
Estas ampollas tienen en su interior do s laminitas metálicas separadas entre sí, al acercar un imán las dos láminas se juntan y cierran el circuito. La aplicación para nuestros automatismos sería la siguiente:
En este caso podemos usar un alimentador corriente alterna, en vez de la corriente de vías. Los imanes se fijan en la base de las máquinas, para reforzarlos se introducen en una carcasa metálica (como si fueran altavoces), de esta forma se concentra el campo magnético en la parte que se acerca a la ampolla. Es un buen sistema para HO, pero para N .... un imán mas el espacio que ocupa la ampolla y que todo esto no roce en alguna parte de la vía... no lo veo claro. Lluis nos ha enviado esta solución para poner las ampollas dentro del corcho en la escala N.
3- Detectando mediante presencia de tren (analógico)
Antes de nada decir que el circuito es experimental, y que sólo lo pongo porque trabajando en él me vino la idea del digital, sólo funciona con algunas máquinas y le faltan los diodos que permitirían que no se dispare siempre que invertimos la marcha del tren. La idea base es la siguiente: si hay algún tren en la vía entonces este consume corriente, un vagón iluminado también consume corriente y unas luces rojas del vagón de cola, también consumen corriente. Si podemos detectar este consumo, entonces podremos detectar el tren. Para explicarlo, vamos a ver el esquema:
Analicemos: La parte de la derecha tiene un carril cortado y aislado del resto de la vía. La corriente que entra en la zona cortada lo hace a través de una resistencia de potencia de 8,2 ohnios. Mientras no haya un consumo en la parte de la derecha, los dos bornes de la resistencia estarán a 0V. Si hay algún consumo en la parte de la derecha (en el dibujo un motor), entonces la resistencia de 8,2 ohnios nos dará una caída de tensión según la fórmula: Diferencia de tensión = intensidad necesaria * 8,2 ohnios El valor de la intensidad es función del aparato que consuma, por eso con los valores descritos sólo funciona con algunas máquinas. Para evitar problemas que incluyen incluso que se dispare el circuito sólo con que depositemos la máquina en la parte de la izquierda, exterior al circuito, dividimos la diferencia de tensión mediante las resistencias provisionales de 5,45k y 1,47k Esta tensión resultante se pone en la puerta del tiristor 106M1, con lo que este conduce y se mantendrá conduciendo incluso sin señal de entrada, hasta que el relé haya terminado de cambiar de posición (por supuesto tendrá fin de carrera o lo haremos con uno de los conmutadores). A continuación vemos una foto del prototipo, en el que existe un led con su resistencia para monitorizar que se da el impulso al relé, este led era provisional y por eso no se ha incluido en el esquema.
4- Detectando mediante presencia de tren (digital)
4-1 La idea básica Este es uno de esos circuitos que cuando los ves funcionar y lo sencillos que son, piensas que cómo es posible que no lo hayas hecho antes. Para quienes no se han leído el circuito anterior, repetiremos que para detectar un tren en un tramo de vía tan grande como queramos, vamos a usar su consumo de corriente. La máquina consume, las luces del vagón de viajeros consumen, las luces del vagón de cola consumen. Si el tren está alimentado por corriente continua consume la continua, si está alimentado por pulsante digital, también consume de esta corriente. Por lo tanto, si hacemos un circuito que detecte estos consumos por pequeños que sean, entonces estaremos detectando al tren. La idea del sistema digital es muy sencilla, veamos la idea en forma de esquema y un pequeño circuito de pruebas:
La idea básica
Un circuito de pruebas
Los principios del circuito son: Cuando el sistema no conduce (no hay un tren) entonces no pasa nada. Si hay un tren, entonces un diodo normal (ejemplo: 1N4007) deja pasar la suficiente corriente sólo en un sentido, pero al hacerlo provoca una caída de tensión de 0,6 Voltios (según los libros, en la práctica 0,757 Voltios) que por cierto es su corriente umbral (o sea a menos diferencia de tensión no conduce). Un diodo led, deja pasar muy poca corriente en un sólo sentido (unos 15 miliamperios), pero necesita entre 1.5 y 2 Voltios para hacerlo y al hacerlo emite luz. Si ponemos tres diodos 1N4007 en serie, ya deban dejar pasar poca o mucha corriente, provocarán siempre una caída de tensión de 3x0,6Voltios, o de 3x0,757Voltios, o sea suficiente para que el led se encienda. Es decir el led rojo se iluminará cuando haya algo en la vía de la derecha, y no importa el consumo que tenga, que el led se encenderá. Si invertimos la marcha del tren (invirtiendo los polos) se encenderá el led verde. En contra de lo que parece, los led no se queman pues están protegidos por los diodos normales. Alguien se preguntará ¿ y de qué sirve encender lucecitas, si lo que quiero es poner un relé ? Pues fácil, si en vez del led externo encendemos el que se encuentra dentro de un circuito integrado, podremos acoplar un circuito independiente como veremos en las etapa de potencia y en las aplicaciones prácticas. Adelantándonos un poco, los circuitos integrados que dentro tienen un led que excita con su luz a un transistor o un tiristor o un triac, etc... se pueden encontrar bajo el nombre de optoacoplador, fotoacoplador o relé de estado sólido. A continuación podemos ver una foto de nuestro circuito de detección funcionando.
La parte aislada es la de la izquierda, como el tren está en ella desplazándose a la derecha (en la foto se ve movido), se enciende el verde.
Nótese que este circuito también se pued e montar en serie con las v ías (si analizamos el esquema veremos que es lo mismo). A continuación veremos dos fotos para ayudarnos a hacer un prototipo de pruebas
Vista desde arriba
Vista desde abajo
Veamos un ejemplo ilustrativo de una posible aplicación del circuito de detección:
La idea es: La vía es de color verde, un carril está entero y directamente conectado al regulador. El otro carril está cortado en cuatro partes, definiendo cuatro zonas El otro borne del regulador pasa por los circuitos de detección, cada uno de ellos conectado a una zona del circuito. Según el sentido de marcha y a medida que el tren se mueve, se van encendiendo los pilotos de la zona ocupada en ese momento. Por cierto, viendo como represento los reguladores ¿ se nota mucho que empecé con la escala N con Ibertrén ? 4-2 – Pasando la lectura del tren al automatismo (optoacopladores) Vamos a seguir explicando los elementos que vamos a usar para hacer un automatismo digital, aunque sólo explicamos los elementos viendo una de las entradas, es lógico pensar que cada automatismo tendrá como mínimo dos. Ejemplo: (1) zona de subir barreras paso a nivel (2) zona de bajar barreras paso a nivel. Bien ya hemos visto cómo podemos encender un led según el sentido de marcha del tren. ¿ y encender una lucecita sirve de algo? ¡Si! Si usamos esa luz para sustituir la puerta de un transistor, de un triac o de un tiristor. Estos aparatos se llaman optoacopladores, fotoacopladores o relés de estado sólido, como vemos por el nombre, estamos hablando de pasar la señal entre dos circuitos independientes a través de la luz. Como los relés que nos venden los fabricantes de maquetas de trenes tienen un consumo de aproximadamente 0,74 A muy superior al de un relé de electrónica normal, no vamos a volvernos locos buscando optoacopladores extraños que satisfagan este amperaje y vamos a usar los más normales: los de transistor... aunque tengamos que poner un tiristor a la salida del transistor para poder conectar el relé. A continuación veremos cómo leer con optoacopladores que un tren pase en cualquiera de los dos sentidos de marcha, los leds sueltos (el verde y el rojo) los hemos sustituido por los que se encuentran dentro de los optoacopladores:
La salida del optoacoplador es un transistor, recordemos que cuando un transistor recibe en su pata base una corriente pequeña deja pasar en la misma proporción una corriente mayor entre sus otras dos patas, es decir: amplifica. En automatismos, usamos los transistores en modo digital : o no conducen o lo dejan pasar todo. El optoacoplador funciona de la siguiente forma: Damos corriente con la polaridad adecuada en el led de entrada. La luz del led se lleva mediante una pequeña pieza de plástico al transistor de salida.
El transistor está construido con material sensible a la luz, cuando la recibe, no necesita corriente en la base para conducir, pues la misma luz le excita y le hace conducir. Los optoacopladores que vamos a utilizar son muy comunes y son los siguientes: CNY17-3 Un optoacoplador encapsulado uno a uno El distintivo para saber cuál es la pata uno, es la muesca que tiene la cápsula entre la pata 1 y 6, en la foto editada está en rojo
CNY74-2 Dos optoacopladores en una misma cápsula El distintivo para saber cuál es la pata uno, es un punto que tiene encima, en la foto editada está en rojo Son dos optoacopladores CNY74 en la misma cápsula.
CNY74-4 Cuatro optoacopladores en una misma cápsula El distintivo para saber cuál es la pata uno, es un punto que tiene encima, en la foto editada está en rojo Son cuatro optoacopladores CNY74 en la misma cápsula.
Y aquí están los zócalos que vamos a usar para no soldar directamente los integrados a la placa, evitando el peligro de quemarlos con el soldador, aparecen los tres tipos (6, 8 y 16 patas) vistos desde arriba y desde un lado:
4-3-1 – El relé Básicamente un relé es un interruptor mecánico con un sencillo motor magnético para mover las varillas de los interruptores. Es muy polivalente, ya que aunque es un componente muy rudimentario, no debemos olvidar que es un interruptor mecánico, por lo que no le afecta que lo usemos para corriente alterna, continua, pulsante, etc...
En la foto tenemos un relé ROCO cerrado a la izquierda y otro con la tapa abierta a la derecha.
Veamos cómo funciona: En el conector central tenemos tres pistas metálicas (no se ven, están por debajo). La pista verde va directa a la bobina de la izquierda. La pista azul va directamente a la bobina de la derecha. La pista central (negra) es la común y pasa mediante una varilla interruptor (verde oscura) a hacer contacto en la bobina de la derecha o de la izquierda. Olvidemonos de la varilla verde oscura y quedémonos sólo con que una de las dos bobinas (la de la derecha) está conectada mediante la pista negra y la directa azul.
Analicemos: Vemos que hay una varilla metálica que está más metida en la bobina de la izquierda que en la de la derecha. Esta misma varilla está unida a la pieza de plástico roja en el punto marcado con una aspa roja. Si damos corriente a la bobina de la derecha, entonces crea un campo magnético y atrae la varilla metálica (en azul) a su interior, desplazándola a la derecha. El mismo proceso ocurrirá cuando la varilla esté a la derecha y demos corriente a la bobina de la izquierda.
La pieza de plástico rojo está unida a los contactores metálicos (rojo, azul oscuro, verde oscuro y gris claro). Al desplazarse hace que estos contactores hagan contacto con sus respectivas salidas haciendo que la salida activa sea la de la derecha o la de la izquierda (según dónde hayamos desplazado la varilla central). Volvamos ahora en el primer contactor que hemos visto. Está dentro de un anillo que hace la pieza roja que mueve los contactores. Si os fijáis hay un muelle que no sólo ayuda a que el relé quede enclavado, sino que además hace que el contactor se mueva al lado contrario de donde se ha desplazado la varilla metálica, de esta forma actúa como interruptor fin de carrera, cortando la corriente de la bobina activa en cuanto esta ha conseguido desplazar la varilla. Veamos ahora algunos de los relés que podemos encontrar: Relé estándar de electrónica Posiblemente no los tengan en existencias y os los tengan que pedir, son: Relé biestable (se queda fijo en ambas posiciones) Alimentación de 14 a 16V alterna o continua. Salidas conmutadas: mínimo dos una para las vías y otra para las señales luminosas
Relé de Roco 10019
Relé de Roco 10019
Salidas conmutadas: 4 Alimentación: 14-16V alterna o continua Fin de carrera: Sí
Relé de Arnold 7452
Salidas conmutadas: ¿? Alimentación: 14-16V alterna o continua Fin de carrera: ¿? Comentarios: Básicamente es un relé normal de electrónica.
Relé de Fleischmann 6955
Salidas conmutadas: 2 Alimentación: 14-16V alterna o continua Fin de carrera: Si
Relé de Trix 66597
Relé de Trix 66597
Salidas conmutadas: 2 Alimentación: 14V alterna o continua Fin de carrera: Si Comentarios: También puede activarse pulsando los dos botones rojo y verde.
Relé de Trix 66592
Salidas conmutadas: 2 Alimentación: 14V alterna o continua Fin de carrera: Si Comentarios: Como el anterior pero sin pulsadores.
4-3-2 – El tiristor y el triac En electrónica tenemos unos “interruptores controlados” o “diodos controlados” que nos sirven para dar paso a corrientes fuertes usando señales de corriente pequeñas. Un caso muy habitual es un circuito electrónico que controla mediante triacs un motor de corriente alterna industrial o un regulador de intensidad de luz de una luz halógena. En nuestro caso no necesitaremos las tensiones “fuertes”, sino que todas ellas estarán por debajo del umbral de seguridad, pues sólo manejamos 3V, 12V o 16V. Vamos a empezar por ver cómo funciona un tiristor, para ello vamos a describir los componentes: La pila grande representa la tensión fuerte a controlar. La pila pequeña representa la tensión baja de control. La bombilla es la carga a controlar (podría ser un motor). La flecha con la barra y la pata de control es el tiristor.
Ahora veamos los pasos de la animación: No tenemos señal y el tiristor no conduce. Damos la señal pequeña a la pata (puerta) del tiristor. El tiristor comienza a conducir y deja pasar la corriente en el sentido de su flecha (de arriba hacia abajo), por lo que la bombilla se enciende. Quitamos la señal de la pata del tiristor, pero como el tiristor se autoalimenta, sigue conduciendo.
Cortamos el circuito, o bien soltamos el cable o bien desconectamos la pila grande, o bien no es una pila (tensión continua) sino que usamos corriente pulsante (la corriente va a golpes). En la etapa de potencia vamos a usar un tiristor con un relé fin de carrera, precisamente el fin de carrera es lo que desconecta el cable cuando el relé ha cambiado. Bien, ya tenemos un control de corriente continua mediante una pequeña corriente continua en la puerta, pero ¿ si queremos alterna? Pues bien para eso está el triac. La tensión que le atraviesa puede ser de arriba hacia abajo o al revés y la tensión de la puerta puede ser positiva o negativa, por lo que es el controlador ideal para alterna. Vamos a empezar por describir los co mponentes: El circulo verde grande con la sinusoide representa la tensión alterna fuerte a controlar, la sinusoide va pasando de negro a rojo a medida que va pasando el tiempo, indicando cómo varía la tensión. La pila pequeña representa la tensión baja de control (en este caso continua). La bombilla es la carga a controlar (podría ser un motor). Las dos flechas con la barra y la pata de control es el triac.
Ahora veamos los pasos de la animación: No tenemos señal ni tensión fuerte y el triac no conduce. Damos la señal pequeña a la pata (puerta) del triac. Mantenemos la señal en la pata mientras comienza a subir la tensión, por lo que el triac comienza a conducir y deja pasar la corriente (en este caso de arriba hacia abajo), por lo que la bombilla se enciende. Quitamos la señal de la pata del triac, pero como el triac se autoalimenta, sigue conduciendo pues aún la tensión alterna sigue sin pasar por cero. La tensión a controlar pasa por cero mientras pasa de positiva a negativa, esto es equivalente a cortar el circuito, por lo que el triac deja de conducir. La tensión fuerte empieza a tener un valor negativo, pero el paso por cero sin señal en la puerta había apagado el triac, por lo que no conduce. Daños señal en la pata del triac y como tenemos tensión (aunque sea negativa) este conduce y la bombilla se enciende ( en este caso la flecha que deja pasar la corriente es la de la derecha, pues pasa de abajo hacia arriba). Quitamos la señal de la pata del triac, pero aún tenemos corriente negativa, por lo que el triac se está realimentando y sigue conduciendo. La tensión fuerte pasa por cero mientras se prepara a volver a ser positiva, por lo que es equivalente a cortar el circuito y el triac se apaga, dejando de conducir. Estos pasos se ha producido en 1/50 de segundo o en 1/60 de segundo según en qué continente estéis. 4-3-3 – Atacando con un tiristor a un relé Recordemos lo ya dicho: Vamos a seguir explicando los elementos que vamos a usar para hacer un automatismo digital, aunque sólo explicamos los elementos viendo una de las entradas, es lógico pensar que cada automatismo tendrá como mínimo dos. Ejemplo: (1) zona de subir barreras paso a nivel (2) zona de bajar barreras paso a nivel. Como ya hemos comentado los transistores de salida de los optoacopladores no son lo suficientemente potentes como para soportar el relé de salida (según el manual del relé con 200 mA bastarían, pero prueba, prueba, ya verás lo que pasa..... se te van hasta 750mA):
En la foto tenemos un relé ROCO cerrado y otro con la tapa abierta, es el que vamos a usar en nuestro circuito. En el artículo anterior habéis visto cómo funcionan, para recordároslo tenéis el esquema eléctrico grabado en la tapa. Este relé que maneja cuatro circuitos es más que suficiente para nuestros propósitos, pero si alguno se queda corto y necesita más de cuatro circuitos conmutados, puede poner otro relé encima , atornillarlos juntos y conectarlos al mismo circuito, nuestro tiristor va a soportarnos dos relés sin problemas. Hablando del tiristor, el esquema del circuito incluyendo la etapa de potencia (tiristor) y la salida (relé), es el siguiente:
Repasamos y ampliamos: Cuando un tren está en la vía cortada, la corriente que le alimenta pasa a través de los diodos. Al conducir, los diodos generan una diferencia de tensión entre sus bornes de 0,6V cada uno, y entre los tres hacen 1,8V. Esta diferencia de tensión es suficiente para encender los leds que están dentro de los optoacopladores, según el sentido de la marcha se enciende uno u otro. Al encenderse el led excita el transistor del optoacoplador y este transistor deja pasar la corriente del circuito rosa (+) y verde (-). Como necesitamos los dos sentidos de marcha, llevamos la corriente de los dos transistores a la base de un tiristor de potencia que conduce y se mantiene conduciendo hasta que se abre el circuito (cuando termina de cambiar el relé) y tiene la suficiente fuerza como para alimentar el relé. ¿ Y la resistencia? Es de 10K, lo suficientemente grande como para que cuando conducen los transistores, no produzca un cortocircuito y lo suficientemente pequeña como para que cuando los transistores no conducen lleve la puerta del tiristor a cero y evite la realimentación del tiristor que de otra forma se excitaría a sí mismo, aun sin señal en la base. Veamos cómo es el tiristor que vamos a usar: 106M1 un tiristor de potencia El tiristor es como un diodo, sólo deja pasar la corriente desde C a E. Pero para que esto pase, debemos darle corriente en la base B. Una vez que le hemos dado corriente en la base, podemos quitarla y seguirá conduciendo hasta que se abra el circuito o apaguemos el equipo.
Vamos a ver los diferentes tipos de radiadores que le podemos poner a este tiristor. Como normalmente los tiempos de actuación son muy cortos, no harían falta, pero por si acaso..... En la foto tenemos también un tornillo con su tuerca para fijar el radiador y una moneda de 5 céntimos de Euro y otra de 5 duros para que os hagáis idea del tamaño.
Y ya para terminar, veamos la fo rma que tiene una tira de resistencias de 10K:
4-3-4 – Una etapa de potencia sin relés (triacs) En el apartado de los triacs ya hemos visto cómo funcionan, ahora ha llegado el momento de usarlos para confeccionar nuestra etapa de potencia. Lo primero es ver qué podemos encontrar en el mercado para combinarlos después. Veamos algunos ejemplos: K3023P un optotriac ligero Los optotriacs se excitan mediante la luz del led, por lo que son idóneos para separar eléctricamente dos circuitos. Es apto para etapas de potencia de poca fuerza, aunque aguanta hasta 400V en la salida, sólo puede permitir el paso de 100mA o sea 0,1A.
BTA06-600B un triac de potencia Este triac es un peso pesado, soporta 600V (el 600B) o 800 el del mismo número. En cuanto a los amperios, deja pasar hasta 6A si se monta con radiador. Como nos vamos a mover entre 0,25A a 0,5A podremos montarlo sin radiador.
BTA06-600B un triac de potencia
La etapa de potencia más sencilla que podemos diseñar es esta:
Pero sólo será apta para potencias pequeñas. Si queremos etapas más complejas deberemos fijarnos en una etapa “de libro” que sería la de un motor o una bombilla de 220V.
Veamos el dibujo someramente, pues más abajo tenemos una animación con el que vamos a usar: Las resistencias de 56 ohmios y de 1,2 K ohmios dividen los 220V en una tensión más razonable para excitar la puerta de triac grande. Para que esta señal llegue al triac grande deberá estar excitado el triac pequeño (optotriac) para dejar pasar esta señal. El puente de la resistencia de 100 ohmios y el condensador de 0,1 microfaradios de hasta 250V son un filtro para eliminar el autocebado por variación de tensión (el temido dv/dt). Pero en nuestra maqueta necesitaremos etapas más sencillas que deberán poder ser activadas para tensiones tan pequeñas como 3V y 12V (ejemplo: cantones). La etapa a utilizar sería la siguiente:
Veamos los pasos de la animación: La fuente de energía tiene tensión, pero como los triacs no están excitados, no pasa nada. Damos la señal de 12V que enciende el led en el interior del optotriac. El triac del optotriac se excita y deja pasar la corriente a través de la bombilla y de la puerta del triac grande, pero esta corriente es tan pequeña que aún no pasa nada. Esta corriente pequeña en la puerta del triac gordo es suficiente para excitarle por lo que empieza a conducir encendiendo la bombilla. La onda alterna sigue cambiando, pero como mantenemos el led encendido, la bombilla sigue luciendo. Cuando la onda está en la semifase negativa, apagamos el led pero como lo hemos hecho cuando había tensión y sabemos que el triac se autoceba, entonces el triac gordo sigue conduciendo.
Al llegar la corriente alterna a 0V se apaga todo el circuito y no se encenderá la bombilla aunque volvamos a tener tensión en la fuente grande. Para terminar dos recomendaciones: La corriente debe pasar por cero para que se apaguen los triacs, luego deberéis usar corriente pulsante o alterna para que los atraviesen. Como veis debe pasar algo de corriente a través de la carga para que el circuito se encienda, luego esta deberá tener cables (un motor, un relé de cambio, una bombilla, etc...) nunca un fluorescente o similar. 4-4 – El circuito de prioridad de una señal sobre otra ¿Que pasa si tenemos un expreso con todos los vagones iluminados en un paso a nivel, pero con tantos vagones que al mismo tiempo tiene vagones en la zona de bajar barreras y en la de subirlas ? ¿Que pasa si ambas zonas están contiguas, mientras la máquina pasa de una a otra ? Pues que el automatismo recibe al mismo tiempo las dos señales, la de subir y la de bajar, de tal forma que el relé se dedicará a saltar rápidamente de una posición a otra, y lo que habremos hecho es hacer un bonito timbre para la puerta de la calle, al estilo de los antiguos zumbadores. Para evitar esto necesitamos un circuito como el del siguiente dibujo:
Este circuito debe tener los siguientes contactos: Tenemos una señal que es la prioritaria, y esta debe pasar libremente, por eso sólo la detectamos, pero no la tocamos para nada. La señal a controlar entra en el circuito En la salida tenemos la señal controlada El resto es la alimentación del circuito. Su funcionamiento será el siguiente: Sin señal prioritaria, si en la entrada controlada hay tensión, en la salida controlada habrá tensión. Sin señal prioritaria, si en la entrada controlada no hay tensión en la salida controlada no habrá tensión. Con señal prioritaria, nunca habrá señal en la salida controlada. Es decir que si hay señal prioritaria, se ignora la controlada. En el mismo ejemplo del paso a nivel sería que mientras recibimos señal de bajar barreras, ignoraremos la de subirlas. Este circuito nos da un paso más para la lógica de los automatismos y tiene varias aplicaciones además de la descrita. Vamos a ver el esquema de este circuito:
Este circuito es más sencillo de lo que parece: El punto relevante es el punto A (en rojo) Cuando no hay señal prioritaria el transistor no conduce y es como si no existiera. Si no tenemos señal prioritaria ni tampoco en la entrada, entonces el punto A está a cero, por lo tanto el led del optoacoplador no luce y no hay señal en la salida. Si seguimos sin señal prioritaria y tenemos señal de entrada, entonces el punto A está a 9V algo más bajo que la entrada 12V (por la resistencia), pero es suficiente para que el led del optoacoplador se encienda y entonces tenemos señal en la salida. Si hay señal prioritaria, entonces el transistor conduce y casi cortocircuita el punto A con la masa así que aunque haya señal en la entrada, la tensión del punto A será solo de 4,6V tensión insuficiente para que el led se encienda y por lo tanto no tendremos señal en la salida.
Las resistencias de 2,2 K son las típicas que protegen un led cuando le conectamos a 12V, en este circuito tienen la misma utilidad: la resistencia de la señal prioritaria y la de entrada son para proteger los circuitos cuando caiga la tensión y la del optoacoplador para proteger el led interno. ¿ Y el condensador ? Nos da tiempo. Las ruedas de los trenes están sucias, los contactos está sucios, así que la señal que nos llega no es constante, por lo que es casi imposible que coincidan las dos señales a la vez. Tenemos que alargar una de ellas en el tiempo mediante un condensador que se carga cuando hay señal y se va descargando cuando desaparece esta manteniéndola un tiempo. Para ello usaremos dos tipos de condensadores, de 22 F o de 470 F, estos dos valores están muy separados, el pequeño da un tiempo aceptable para evitar el efecto de timbre (es el más aconsejable) y el grande da una seguridad total en que no se dé el efecto de timbre por ejemplo en corriente pulsante muy separada, la experiencia os indicará cual es el mejor. Bien, ahora nos toca identificar los componentes de este circuito. BC337 un transistor NPN Casi cualquier transistor NPN nos serviría, probé con el veterano BC107B y dio los mismos resultados. El transistor es un interruptor controlado, sólo deja pasar la corriente de C a E cuando damos tensión en la base B, y copia la forma de esta corriente de base.
El condensador de 2,2 µF y el de 470 F Este condensador es electrolítico o sea que tiene líquido dentro como las pilas. Tiene polaridad, es muy importante respetarla, por eso está marcado el negativo con esa franja negra con el signo menos. El condensador de la foto es el de 22 F, el de 470 F es igual pero más grande.
Bien, como ya conocemos los optoacopladores, sólo nos falta ver la resistencia de 2,2 K a unque ya la conoceréis de otros circuitos.
4-5 – El filtro de entrada
Si planeáis conectar el automatismo a una fuente de alimentación estabilizada y sin que haya otros aparatos conectados a la misma fuente, entonces dejar de leer este apartado, si por el contrario hacéis como el resto de los mortales, que enchufáis los circuitos donde podéis, seguir leyendo. La etapa de potencia del automatismo tiene tiristores y los tiristores pueden dispararse si hay variaciones rápidas de la tensión de sus bornes, lo que se llama disparo por dv/dt. ¿Y cómo se producen estos incrementos de tensión ? ¡En los interruptores! ¿Quien no se ha fijado que al encender o apagar la luz salta una chispa entre los bornes del interruptor ? Esto se estudiaba en la asignatura de automática como régimen transitorio con unas fórmulas “tan claras” que hasta casi el día del examen no te enterabas que “esa cosa” era un interruptor y que “una de cada” era en realidad “una década”. Hablando de “batallitas” ¿ sabéis lo que nos costó al grupo de estudio saber que el cilindro refrigerado dentro de una caja con unas superficies radiantes y otras transmisoras del calor, era en realidad un pez en un congelador ? Para evitar las alteraciones por chispazos en el resto del circuito, vamos a montar el siguiente filtro en la entrada:
Aprovecho para darle las gracias a Iñaki de la tienda de componentes Igoan por este circuito y por la paciencia que tiene con los aficionados a la electrónica. Veamos como funciona: El conjunto resistencia/condensador es el filtro que hace que los chispazos en otras zonas del circuito deriven al negativo. Sin entrar en una de las zonas más enredadas de la electrónica (las reactancias: inductancias y capacitancias), digamos que este conjunto sólo conduce ante ciertas frecuencias y picos de tensión o sea es un filtro. Con los valores indicados, funciona muy bien y las pruebas que normalmente hacían saltar el automatismo ya no lo hacían. El diodo aísla parcialmente nuestro automatismo del resto del circuito de alimentación, totalmente no puede porque tiene asociado un condensador parásito que deja escapar alguna perturbación, además nos sirve para evitar que se rompa el automatismo si por error lo alimentamos con los cables cruzados. Como ya conocemos suficientemente el diodo sólo recordar que lo que en el esquema se representa como una línea vertical está pintado en uno de los lados del diodo como una linea que le da la vuelta. Las resistencias tienen la siguiente forma y colores:
Y los condensadores:
4-6 – El circuito de una zona dos salidas (inversor) Ya hemos visto cómo saber que el tren está en una zona y que tengamos una señal. El siguiente paso lógico es que si el tren está en una zona tengamos una señal y si no está tengamos otra señal. Es decir de una sola zona de lectura somos capaces de sacar dos salidas, una para cuando el tren está en ella y otra para cuando no está, y si cada una de estas salidas la conectamos a una etapa de potencia, tendremos un automatismo muy simplificado, tanto en su construcción como en su conexión a la vía. La forma de funcionar de este circuito sería: Tenemos dos salidas A y B A está conectada directamente a los optoacopladores B es la contraria de A: si A tiene señal, entonces B no la tiene y si A no la tiene, entonces B si la tiene. ¿A qué os suena esto ? Pues sí, el circuito de prioridad era una variante de un inversor, así que con un sencillo cambio volverá a ser un inversor:
El funcionamiento es el siguiente: El punto relevante sigue siendo el punto A (en rojo) Cuando no hay señal principal, el transistor no conduce y es como si no existiera. En este caso el punto A está a 9V algo más bajo que la entrada 12V (por la resistencia), pero es suficiente para que el led del optoacoplador se encienda y entonces tenemos señal en la salida. Si hay señal principal, entonces el transistor conduce y casi cortocircuita el punto A con la masa dejándolo sólo a 4,6V tensión insuficiente para que el led se encienda y por lo tanto no tendremos señal en la salida. Como detalle os habréis fijado que el condensador es de 470 F y ya no se da la opción del pequeño, esto es porque al leer sólo una zona más vale asegurarse de que la suciedad de las vías no nos provoque el efecto timbre. Como este circuito es muy similar al de prio ridad, usaremos los mismos componentes así que no vamos a repetir aquí su identificación. 4-7 – Ejemplo de diseño de automatismos leyendo dos zonas (barreras automáticas) Ya conocemos todos los elementos para hacer un automatismo, solo nos queda unirlos para tener el automatismo que queramos. Vamos a empezar por un automatismo clásico, dos zonas , si el tren está en la zona A pasa esto.... si está en la B pasa lo otro..... Este automatismo se puede aplicar a múltiples casos, pero para que todos lo entendáis, vamos a aplicarlo al caso más sencillo, el de barreras automáticas, aunque para el caso de las barreras os aconsejo utilizar el simplificado que usa la lectura de una sola zona y que se explica en otro apartado. Para empezar debemos tener claro qué vamos a hacer, vamos a ver a continuación un cuadro en el que aparece cada cosa que queremos hacer y lo que tenemos que poner en el circuito del automatismo para poder hacerlo. Diseño de un automatismo, tabla de qué quiero y cómo hacerlo ¿ Qué queremos hacer ?
¿ Qué debemos poner ?
Cuando el tren esté cerca de las barreras que se cierren
Una zona de cerrar barreras, con sus seis diodos para leerla
Cuando el tren se aleje que las barreras se abran
Una zona de abrir barreras, con sus seis diodos para leerla
Que funcione indistintamente del sentido de marcha
La zona de abrir estará a ambos lados de la de cerrar y tanto la de abrir como la de cerrar será leída con dos optoacopladores unidos.
Si aún hay parte del tren en cerrar barreras, que no se abran
Un circuito de prioridad de cerrar sobre abrir
Controlar el motor de subir y bajar barreras
Una etapa de potencia por cada señal de bajar o subir, que ataquen a un relé con al menos un circuito de conmutación para el caso de un motor de barreras con cable de subir y cable de bajar o bien dos conmutaciones si se han de invertir los cables de alimentación del motor de las barreras..
Luces de barreras bajadas
Otro circuito de conmutación en el relé de salida pero usado como un interruptor.
¿ Un timbre de barreras bajadas ?
Otro interruptor
¡ Bien ! Tenemos que con el relé que ya hemos descrito de cuatro circuitos conmutados tenemos suficientes salidas. El siguiente paso es plantearnos las conexiones externas de nuestro automatismo, vamos a ver el siguiente dibujo:
Comentemos los contactos: Hemos hecho cuatro cortes en uno de los railes para hacer tres secciones de vía. Del regulador alimentamos directamente la parte derecha e izquierda fuera de los tramos cortados para dar continuidad. La zona de bajar barreras es la sección central (en rosa) y se alimenta pasando por el automatismo. La zona de subir barrer as está en dos sitios a la vez (en azul), en ambos extremos de la zona de bajarlas y también se alimenta a través del automatismo. Los cuatro grupos de una entrada y dos salidas son para el motor del paso a nivel, para las luces, timbre de barreras, etc... Los otros dos bornes son la alimentación del automatismo (12V). Gracias a la tabla de ¿ Que queremos hacer ? / ¿ Qué debemos poner ? Tenemos los módulos necesarios para nuestro esquema, como además ya conocemos estos módulos, sólo tenemos que dibujar el esquema:
No os asustéis, el esquema es intencionadamente largo para que podáis distinguir cada módulo, veamos los módulos: Arriba: la entrada desde la fuente de las vías pasa a través de dos grupos de diodos, cada grupo es para leer una zona. Debajo: dos optoacopladores por cada entrada uno lee cuando la máquina va y otro lee cuando vuelve. Debajo: el circuito de prioridad de la señal de bajar barreras respecto a subirlas. Debajo: la etapa de potencia que son los tiristores que activarán el relé. Debajo: el relé con sus cuatro salidas conmutadas para activar nuestros mecanismos. Semiarriba a la derecha: el filtro de entrada. Ya tenemos el esquema, el siguiente paso es hacer recuento de componentes: Una placa taladrada con empalmes por tiras (hay que cortarlas) o de lentejuelas aisladas (hay que empalmarlas), en este caso usaremos de tiras, como dicen por aquí “me da lo mismo que me muerda un perro o una perra” Cuatro separadores con sus tornillos y/o tuercas Cuatro tornillos con tuercas. Cinco espadines. Dos radiadores. Trece diodos 1N4004. Una resistencia de 100 Un condensador de 0.15 F. Un relé Roco de cuatro circuitos Dos tiristores 106M1. Dos resistencias de 10K Un integrado CNY74-4 con su zócalo de dieciséis patas. Un integrado CNY17-3 con su zócalo de seis patas. Un transistor BC337. Un condensador electrolítico de 22 F. Tres resistencias de 2,2 K . Algunos cables de colores.
¿ Qué lo construimos ? Vamos a ello. Lo primero es colocar algunos componentes en la placa para hacernos una idea de la distribución:
Vamos a cortar la placa que sobra, con una segueta, una sierra o rayándola así:
Una vez cortada la placa la taladramos para hacer los agujeros de: Los tornillos de los separadores. Los tornillos del relé. Los espadines. Una vez terminada esta tarea, fresamos (con las gafas de seguridad puestas) alrededor de los tornillos para evitar que cuando pongamos los tornillos hagan contacto con las pistas:
Cuando acabéis, no guardéis la fresa, os va a hacer falta para cortar las pistas en más sitios, a medida que vayáis soldando. El siguiente paso es colocar todos los componentes en la placa y soldarlos para que no se muevan. Vamos a ver ahora como queda la placa terminada, para poder ver luego en detalle cada empalme: Vista arriba
desde
El circuito de vías y la lectura por optoacopladores
Vista desde abajo
El circuito de vías y la lectura por optoacopladores Código de colores: Azul: conexiones diodos de vías -ARojo: conexiones diodos de vías -BVerde: común (entrada del regulador)
La salida de los optoacopladores y el circuito de prioridad Código de colores: Verde: salida optoacopladores -AAzul: salidas optoacopladores -BMarrón: conexiones circuito de prioridad Rojo: Positivo ya filtrado (12V) Gris: Negativo de la fuente (12V)
La salida de los optoacopladores y el circuito de prioridad
El filtro de entrada y la etapa de potencia Código de colores: Morado: entrada +12V sin filtrar Rojo: +12V filtrados Azul claro: conexión dentro del filtro Verde claro: Señal optoacopladores -AAmarillo: Señal -B- desde el circuito de prioridad Verde oscuro: salida de potencia -A Naranja: Salida de potencia -B-
La conexión del relé
La conexión del relé Código de colores: Azul: conexión al relé señal -BVerde: conexión al relé señal -AMarrón: Negativo común de la fuente
4-8 – Ejemplo de diseño de automatismos simplificados leyendo una zona Hemos hecho un automatismo en el que es necesario que el tren pase por cada zona para que haya un cambio de estado, ahora vamos a hacer un caso más sencillo, si el tren está en esa zona pasan cosas, si no está el automatismo vuelve a la posición de reposo en la que pasan otras cosas. Este si que es el idóneo para aplicarlo a unas barreras automáticas. Vamos a seguir los mismos pasos que en el ejemplo anterior, pero me voy a saltar lo de colocar los componentes y cortar la placa, sería repetirse innecesariamente, echad un vistazo al ejemplo anterior. Para empezar debemos tener claro qué vamos a hacer, vamos a ver a continuación un cuadro en el que aparece cada cosa que queremos hacer y lo que tenemos que poner en el circuito del automatismo para poder hacerlo. Diseño de un automatismo, tabla de qué quiero y cómo hacerlo ¿ Qué queremos hacer ?
¿ Qué debemos poner ?
Cuando el tren esté cerca de las barreras que se cierren
Una zona de cerrar barreras, con sus seis diodos para leerla
Cuando el tren salga de la zona de barreras que se abran.
Un circuito de una zona dos estados (la señal inversa es para abrir)
Controlar el motor de subir y bajar barreras
Una etapa de potencia por cada señal de bajar o subir, que ataquen a un relé con al menos un circuito de conmutación para el caso de un motor de barreras con cable de subir y cable de bajar o bien dos conmutaciones si se han de invertir los cables de alimentación del motor de las barreras..
Luces de barreras bajadas
Otro circuito de conmutación en el relé de salida pero usado como un interruptor.
¿ Un timbre de barreras bajadas ?
Otro interruptor
Una vez más vemos que con el relé que ya hemos descrito d e cuatro circuitos conmutados tenemos suficientes salidas.
Las conexiones externas se han simplificado al ser una sola zona, veámoslas:
Comentemos los contactos: Hemos hecho dos cortes en uno de los railes para hacer una sección de vía separada del resto. Del regulador alimentamos directamente la parte derecha e izquierda fuera de los tramos cortados para dar continuidad. La zona de bajar barreras es la sección separada (en azul) y se alimenta pasando por el automatismo. Los cuatro grupos de una entrada y dos salidas son para el motor del paso a nivel, para las luces, timbre de barreras, etc... Los otros dos bornes son la alimentación del automatismo (12V). Gracias a la tabla de ¿ Que queremos hacer ? / ¿ Qué debemos poner ? Tenemos los módulos necesarios para nuestro esquema, como además ya conocemos estos módulos, sólo tenemos que dibujar el esquema:
También este esquema es intencionadamente largo para que podáis distinguir cada módulo, veámoslos: Arriba: la entrada desde la fuente de las vías pasa a través de un grupo de diodos para leer la zona de bajar barreras. Debajo: dos optoacopladores que leen uno cuando la máquina va y el otro lee cuando vuelve. Debajo: el circuito de inversor de la señal para generar la señal de subir barreras cuando no haya la de bajarlas. Debajo: la etapa de potencia que son los tiristores que activarán el relé. Debajo: el relé con sus cuatro salidas conmutadas para activar nuestros mecanismos. Semiarriba a la derecha: el filtro de entrada. Ya tenemos el esquema, el siguiente paso es hacer recuento de componentes: Una placa taladrada con empalmes por tiras (hay que cortarlas) o de lentejuelas aisladas (hay que empalmarlas), en este caso usaremos de tiras, como dicen por aquí “me da lo mismo que me muerda un perro o una perra” Cuatro separadores con sus tornillos y/o tuercas Cuatro tornillos con tuercas. Dos bloques de dos empalmadores a placa cada uno (esta vez no usaremos espadines). Dos radiadores. Siete diodos 1N4004. Una resistencia de 100 Un condensador de 0.15 F.
Un relé Roco de cuatro circuitos Dos tiristores 106M1. Dos resistencias de 10K Un integrado CNY74-2 con su zócalo de ocho patas. Un integrado CNY17-3 con su zócalo de seis patas. Un transistor BC337. Un condensador electrolítico de 470 F. Tres resistencias de 2,2 K . Algunos cables de colores. Aquí es donde debéis leer el ejemplo anterior para ver como se colocan los componentes, se corta la placa, se taladra para los tornillos y como se fresan las pistas, como las dos placas son pr ácticamente iguales no repetimos estos pasos, saltamos directamente a ver la nueva placa ya montada. ¿A que es mucho más sencilla ? En parte porque tiene menos componentes, pero he de confesar que la experiencia de montar la primera me ha ayudado a colocar los componentes de tal forma que se he podido simplificar mucho los empalmes, esto significa que con un reparto similar de componentes podríamos simplificar mucho el montaje de la placa de dos zonas y dos posiciones.
Vista desde arriba
Vista desde abajo
Vamos a ver una foto editada para ver la polaridad de los diodos, el condensador electrolítico y la posición de la pata uno de cada integrado:
Ahora lo que nos vendrá bien es una foto de la parte inferior con los cortes de las pistas en negro:
El circuito de vías y la lectura por optoacopladores
El circuito de vías y la lectura por optoacopladores Código de colores: Azul: conexión diodos un extremo Verde: la otra conexión Marrón: la entrada y salida.
La salida de los optoacopladores y el circuito inversor Código de colores: Rosa: positivo filtrado (+12V) Morado: señal principal Marrón: conexiones circuito inversor Rojo: Señal invertida Verde: Negativo de la fuente (0V)
La salida de los optoacopladores y el circuito inversor
El filtro de entrada y la etapa de potencia Código de colores: Morado: Señal principal Rojo: Señal invertida Rosa: +12V filtrados Azul claro: Conexión dentro del filtro Verde claro: Negativo de la fuente (0V)
La conexión del relé
La conexión del relé Código de colores: Azul: conexión al relé principal Rojo: conexión al relé señal invertida Verde: Negativo común de la fuente (0V)
4-9 – Haciendo automatismos más complejos Ya conocemos todos los elementos para hacer un automatismo, y podremos hacer con ellos más circuitos que los ya explicados. Podemos dividir los módulos de circuitos que hemos estudiado en tres grupos: Captadores de señal: diodos con optoacopladores Manipuladores de señal: prioridad de una señal sobre otra e inversor (una zona dos salidas). Amplificadores de señal: etapa de potencia y relé de salida. Vamos a ver un pequeño cuadro resumen: Circuitos que ya conocemos y qué nos hacen ¿ Qué nos hace ?
El circuito necesario
Tener una señal cuando el tren va a la derecha
Seis diodos con un optoacoplador en un sentido
Tener señal cuando el tren va a la izquierda
Seis diodos con un optoacoplador en el otro sentido
Tener señal cuando el tren va en cualquier sentido
Seis diodos con dos optoacopladores, cada uno en un sentido
Que si hay una señal se anule otra
Circuito de prioridad
Generar una señal contraria a otra
Inversor (una zona dos salidas), pero nos quedamos sólo con la señal secundaria
Convertir una señal en salida de potencia
Circuito de potencia (tiristor y relé)
Alguno querrá hacer más operaciones lógicas AND,OR,XOR, etc... Para ello sólo debe comprar circuitos lógicos integrados digitales de 12V de tensión (ojo no los de 5V) e insertarlos entre los optoacopladores y las etapas de potencia. Sin embargo hay otros sistemas más sencillos de hacer una operación AND (y) una operación OR (o) o una operación NOT (negar), sólo dependen de cómo enlazamos los módulos ya conocidos. Vamos a verlos aplicados al caso de dos señales, a partir de ahí es fácil aplicarlo a tres señales, cuatro señales, etc...: AND ( un tren está en A y otro está simultáneamente en B)
AND ( un tren está en A y otro está simultáneamente en B) El tren rojo debe estar en su vía y simultáneamente debe estar el tren azul en la suya, entonces y sólo entonces tenemos señal en la salida. Para ello la salida de la primera señal sustituye al positivo usado como alimentación de los optoacopladores de la segunda, así que deben conducir los dos bloques optoacopladores para tener señal.
de
OR ( que esté cualquiera de los dos trenes) Con que sólo uno de los dos trenes esté en su vía, tendremos señal. Ponemos en paralelo los dos bloques de optoacopladores, así con que conduzca cualquiera ya tendremos señal.
NOT A AND B ( que NO esté A y que SI esté B)
NOT A AND B ( que NO esté A y que SI esté B) El tren azul NO debe estar en la vía, pero el tren rojo SI debe estar para tener señal. Primero leemos la señal del tren azul y la pasamos por un circuito inversor, su salida secundaria la usamos como alimentación del optoacoplador del segundo bloque de optoacopladores (como en el caso AND normal).
Convirtiendo cualquier señal en potencia mediante relé
Convirtiendo cualquier señal en potencia mediante relé ¿ Cómo podemos convertir cualquier señal en una salida por relé ? Necesitamos que si hay señal activemos el relé y si no la hay vuelva a su estado anterior, para ello pasamos la señal por un inversor y amplificamos las dos señales (la normal y la invertida), con los tiristores atacamos los dos bornes del relé.
¡ Bien ! A partir de aquí vuestra imaginación es vuestro límite, ya veis que conocéis los módulos necesarios para hacer vuestros automatismos, sin embargo si tenéis alguna duda mandadme un emilio. 4-10 – Filtro de lectura de zonas (cables de lectura largos) Esta es una sencilla solución a un grave y común problema, si los cables que vienen desde las zonas controladas por el automatismo, son largos y corren parejos a cables de corriente alterna, pulsante, etc... es decir cualquier fuente no continua (luces, relés, digital, etc...) se produce un efecto de transformador, pasando parte de la energía electromagnética perdida en los cables al que corre paralelo a ellos. Esto produce el efecto de que cuando no hay ningún tren en la zona de lectura, esta se activa al ser atravesada por estas ondas (se llaman ruido eléctrico). La solución es muy sencilla, sólo debemos hacer que nuestro circuito de lectura no sea atravesado por este ruido, para ello sólo debemos cortocircuitar en baja intensidad los contactos de lectura de la placa, de esta forma el ruido pasa de largo y no entra en los diodos. ¿Y cómo hacemos esto ? Pues con un condensador y además nos sirve el mismo que para el caso del filtro alimentación, el de 0,15 F. Usando un condensador como filtro de los lectores En la fotografía tenemos el condensador puesto en paralelo con los contactos, pero soldado en la placa del automatismo una zona dos estados. Podríamos haber metido las patillas del condensador en el conector verde al mismo tiempo que los cables y hubiera servido lo mismo. Es importante que el condensador se ponga en el lado del cable de la placa, ya que el resto del cable actúa de transformador, antena o como queráis llamarlo.
CIRCUITO DE ARRANQUES Y PARADAS SUAVES
Para evitar la parada brusca de un tren al llegar a una zona de detención por bloqueo de otro , instalé en ese tramo cortado de vía un circuito de 'Paradas y arranques suaves', publicado en www.railwaymania.com. El circuito original debió ser perfeccionado con otro para evitar que la corriente se desvanezca antes de la llegada del tren a detener. La solución vino de la mano del optoacoplador CNY17-3 utilizado en www.trenes-n.org con el que sensé el tramo previo de vía al sector de Parada. Asi el circuito cortado vuelve a ser alimentado por el optoacoplador con corriente positiva y se corta lentamente al salir el tren de la zona sensada y entrar inmediatamente al tramo de detención suave. Luego el tren arranca suavemente al recibir la habilitación del relé que gobierna el cantón siguiente. Tanto los tramos de Detención como los del sector sensado deben ser lo suficientemente extensos para que el circuito cargue y descargue totalmente la corriente. Obviamente dependerá del voltaje utilizado en vía y del tipo de máquina que se tenga. Asimismo se duplicó el valor del condensador original y se bajó el valor de R1 para evitar una caída de tensión mas profunda, la actual con este esquema pierde 1,5 voltios. El circuito, así como está confeccionado, sirve solo para un sentido de marcha. 7H4
8H4
Componentes: R1 y R2 6,8 K R3 100 K R4 y R6 4,7 K R5 0,82 K (2W) C1 470 uF 25v TR1 BC517 Darlington TR2 BC547B OPT CNY17-3 DIO 1N4007 Alimentación: De 5V a 12V cc CABLEADO
1- Dibujando el esquema sobre el tablero Es lo primero que tenéis que hacer, una vez hecha la estación, por supuesto. Vamos a ver dos formas de hacerlo, la más artesanal es pintando, para ello necesitaremos los siguientes materiales:
El proceso es: Se pega la cinta ancha de pintor en la zona donde va el esquema. Marcamos sobre la cinta varias hileras de puntos, separados medio o un centímetro, estos puntos serán la plantilla para dibujar las líneas. Entre cada dos líneas podemos tener o una vía o un espacio entrevías.
Dibujamos todo el esquema y recortamos con la cuchilla los huecos donde irán las vías. Pintamos los huecos con pintura negra. A día siguiente quitamos la cinta de pintor y repasamos con la cuchilla donde se haya corrido la pintura. El segundo sistema lo he empezado a usar en esta maqueta y la verdad es que es más rápido. Los materiales necesarios son:
El proceso es: Marcamos sobre el tablero las hileras de puntos, separados un centímetro p ara las vías y medio o un centímetro para las entrevías. Pegamos primero los tramos largos con la cinta negra Dymo, con cuidado pues está diseñada para que cualquier pliegue se vuelva blanco. Marcamos cortando con la cuchilla y una regla las desviaciones o empalmes entre vías, en la fotografía sería la línea inclinada de la izquierda que representa la curva del desvío. Ponemos el trozo de cinta que va a ser el empalme sobre su hueco sin quitar la banda protectora del adhesivo y la recortamos, cuando encaje bien retiramos el protector y la pegamos. Repasamos con el rotulador indeleble negro los huecos que hubieran podido quedar, si se os corre el rotulador, no pasa nada, mojáis un poco de papel de retrete en alcohol o en quitaesmalte y veréis que este rotulador de indeleble no tiene mas que el nombre. Por cierto usad este truco con cuidado en otras superficies. A continuación podemos ver cómo se ha añadido con el sistema de la cinta Dymo el esquema de la estación reutilizable, con una separación entre cintas de centímetro:
Y en la siguiente se ha añadido el esquema del haz de selección con el lomo de asno, la playa de vías y la estación de contenedores, como son demasiadas vías la entrevía del esquema se ha reducido a medio centímetro.
Por cierto, la distribución de los esquemas en el tablero se corresponde a su situación real, el ramal está en la izquierda del tablero en la zona de alta montaña y en esa posición, la estación de empalme están en la zona media de la montaña y la playa de vías a nivel del puerto de mar. 2 – Componentes eléctricos necesarios En este apartado vamos a ver los componentes eléctricos que tenemos que poner en el tablero para controlar nuestra maqueta a nivel de vías. Algunos ya los hemos visto en otras secciones, pero vamos a repetirlos para poder tenerlos juntos, pues son los que necesitaremos en esta sección. Conmutador dos posiciones un circuito
Conmutador dos posiciones un circuito Son una palanca con un eje en el interior de la carcasa, en el extremo opuesto a donde ponemos la mano tienen una pieza deslizante para que haga contacto el borne central bien con el borne de la derecha o bien con el de la izquierda. Si usamos sólo el central con uno de los lados actuará como interruptor, si usamos los dos lados entonces es un conmutador. Como es una palanca con eje intermedio, tened en cuenta que la pieza de contacto está a la parte contraria de la palanca, es decir: palanca arriba => contactor abajo palanca abajo => contactor arriba
Conmutador dos posiciones dos circuitos Es el mismo caso que el de un conmutador de dos posiciones y un circuito, pero doble, es decir son dos los circuitos. Es el idóneo para manejar la tensión a vías y simultáneamente luces pilotos en el tablero y/o semáforos. Una aplicación fuera de control de vías es el de inversor de corriente (ver regulador)
Pulsadores de un circuito
Pulsadores de un circuito Son un eje con un muelle que mantiene separado el contactor de los bornes. Estos sólo hacen contacto cuando lo pulsamos. Cuando los compréis si os preguntan circuito abierto o cerrado decir abierto en reposo, esto significa que mientras no pulséis no hay contacto, si dijerais cerrado en reposo significaría que siempre hace contacto hasta que se pulsa. Son los idóneos para cambios, abrir tolvas, vías de desenganche, etc...
Led (Light Emiting Diode) o sea: diodo que da luz Es un diodo (o sea que tiene polaridad) pero que mientras conduce emite luz. En la foto tenéis leds de 3mm rojo,amarillo y verde con dos encapsuladores negro de plástico, uno de metal más sofisticado y otro led unido a su resistencia de 2.2K para conectarlo a 12V contínua.
3 – Una soldadura a vías invisible En este apartado vamos a ver cómo solucionamos el problema de tener que soldar un cable al rail y además que no se vea. Si es posible, la forma más sencilla es soldar en la parte de abajo de una chapita de empalmar las vías metálica el cable, hacer el agujero justo debajo del empalme y poner las vías encima. ¿Y si es vía flexible o no tenemos sitio para el empalmador o no queremos hacer un corte de vía en ese punto ? Este es el caso del ramal, donde no tenemos ningún empalmador metálico.
El proceso es: Separamos la vía o bien desclavándola y moviéndola un poco o como en este caso tirando del rail por la parte libre. Hacemos un agujero fino que coincida entre dos traviesas y en la zona que no están empalmadas (en vías Peco vienen los huecos alternos para poder doblar la base de la vía). Este agujero lo hacemos de arriba hacia abajo, de esta forma las rebabas del corcho ayudan a ocultar el agujero. Metemos el cable de abajo a arriba (ver foto anterior), si no hemos podido quitar el rail, lo metemos ya estañado. Ponemos la vía y el rail en su sitio (según lo que hayamos movido). Apretamos el cable de abajo a arrib a y con cuidado metemos la punta del soldador entre las traviesas, tocando el estaño y el rail a la vez. En cuanto notamos que funde soltamos rápidamente y soplamos para que no se fundan las traviesas de plástico. Y si a pesar de todo se ve un poco de brillo del estaño, ya sabéis, usad el inseparable rotulador indeleble negro.
Si os fijáis atentamente en la fotografía anterior podéis ver un punto de brillo (pendiente de ser pintado por el rotulador) indicado por la punta del minidestornillador que delata el punto de soldadura. A pesar de ser la escala pequeña (N) el resultado es aceptable. 4 - Un cableado sencillo - Un ramal Primero vamos a ver el ramal que vamos a cablear:
Y ahora vamos a ver el esquema eléctrico de este ramal:
Para entender este esquema, debemos explicar que el cambio es Ibertrén y corresponde a los cambios no pen santes, veamos qué es esto:
Cambio no pensante: el rail de entrada derecho, el de la primera salida y el de la segunda salida están unidos eléctricamente entre sí. Igual pasa con el rail izquierdo de la entrada, primera salida y segunda salida. El cambio siempre transporta la electricidad. Cambio pensante: el rail derecho de la primera salida sólo tiene corriente si el cambio apunta a esa salida. El rail izquierdo de la segunda salida sólo tiene corriente si el cambio apunta a esta salida. El cambio actúa como interruptor y sólo lleva la corriente a los railes interiores del cambio si apuntan las agujas a ellos. Como me imagino que me lo preguntareis, los cambios Peco son pensantes y los Fleischmann llevan unas grapas que se pueden quitar con las pinzas para convertirlos de no pensantes en pensantes. Así pues como nuestro cambio no es pensante, hemos cortado la vía interior y aislado mediante una unión de vías plásticas (ver estación) para poder dar y quitar nosotros la corriente de ese ramal, así la máquina que paremos en él no arrancará aunque pase por delante otra máquina en marcha. Lo primero es preparar el cable, cojemos una manguera de 6 cables:
Con el rotulador indeleble etiquetamos este cable, en este caso “alta montaña” en los dos lados, en el lado que va a la montaña y en el que va al tablero. A continuación podemos usar cualquiera de estos dos elementos para fijar el cable al tablero:
La grapa es buena para los extremos y el cáncamo es bueno para los anclajes intermedios, pues permite pasar varios cables por su hueco. En este caso hemos fijado el cable con una grapa debajo del ramal:
El siguiente paso es coger los tres cables del motor del cambio de agujas y empalmarlos a tres de estos cables:
Como podemos ver el la fotografía (algo oscura), por comodidad se ha usado el mismo código de colores de Ibertren para seleccionar los cables a usar de la manguera. Vamos empalmando los cables primero manualmente, después estañamos para que no se suelten y por último encintamos cada empalme individualmente
En la foto vemos dos cables empalmados, soldados y encintados y otro empalmado y soldado. El siguiente paso es dar cola térmica a los tres empalmes y unirlos al tablero para que no se enganchen los trenes que pasen por debajo.
Después empalmamos el cable blanco a la sección de vía que en el esquema está en verde y ese cable nos permitirá dar o quitar corriente a la vía muerta del ramal. Este empalme es el del ejemplo de una soldadura invisible, ahí lo podéis ver. En nuestra manguera nos sobran un par de cables que usaremos para otros contactos que no atañen a este ejemplo. Es muy importante que a medida que vais asignando los cables de colores, los vayáis apuntando en una hoja de papel, no os costará casi nada de trabajo y os será muy útil tanto para las conexiones en el lado del tablero como para hacer modificaciones o ampliaciones.
Bien, vamos pasando el cable por las maderas de la maqueta usando las grapas o los cáncamos para sujetarlo. Los que queráis hacer la maqueta por módulos, deberéis hacer empalmes entre módulo y módulo usando conectores. En alguna maqueta he visto que usaban los conectores conceptronics, o sea los mismos que usan las impresoras paralelo, es una buena idea, pues son conectores muy fiables, por mucho que los conectéis y soltéis, siempre hacen contacto. Por cierto, si tenéis tentaciones de usar euroconectores económicos de extraña procedencia, desistid pues fallan más que una escopeta de feria. Cuando el cable llega al cajón de contactos, deberemos recortar lo que sobra y reetiquetar si es necesario con el rotulador indeleble de forma que se vea fácilmente dicha etiqueta sobre el cable. El siguiente es poner los conectores en el esquema de vías. Hacemos el esquema de vías usando el método que más nos guste, en este caso del Dymo. Hacemos dos agujeros cerca de donde representamos el cambio para poner los pulsadores del mismo. Hacemos un tercer agujero más alejado dentro del ramal para poner el interruptor. Fijamos los dos pulsadores y el interruptor, usando las tuercas con la que vienen.
En la foto están solo puestos los dos pulsadores. Una vez colocados los dos pulsadores y el interruptor, debemos empezar a conectarlos:
Lo primero que hemos conectado son los cables que vienen de la manguera: El blanco que venía desde el trozo de vía aislada, va al interruptor. El verde que venía del motor del cambio al pulsador de la izquierda. El rojo que venía del motor del cambio al pulsador de la derecha. Para seguir necesitamos cables con corriente procedentes de la fuente de alimentación:
No soy la persona más ordenada del mundo y no soy quien para aconsejarlo, pero en esto os recomiendo el mayor orden posible, sino cuando tengáis muchos cables no veréis nada. El cable rojo viene desde la fuente de alimentación y es el + de 12V. El cable negro viene desde la fuente y es el - de la salida 12V. Ambos cables están colocados a lo largo del cajón de empalmes sobre dos soportes de madera levantados respecto a la base del cajón. Cuando necesitéis empalmar en uno de esos dos cables, se hace un corte con la cuchilla en el plástico que lo cubre, se separan un poco las dos secciones (el plástico es flexible) y se empalma el cable en la zona descubierta, por supuesto se suelda con estaño. Los soportes están levantados para poder pasar por debajo de ellos los cables que vayamos poniendo, de esta forma cuando abramos o cerremos la tapa, los cables no se moverán de un lado a otro. Para el resto de tensiones, esta dispuesta una regleta de empalmes grandes, igualmente levantados, para ir asignando empalmes a medida que los necesitemos. Como se puede ver en la fotografía, se ha asignado en los dos empalmadores de arriba los 12V alternos para los cambios de vías y además se ha representado debajo de ellos su aplicación. Estos son los contactos que necesitamos para los cambios.
Para terminar los empalmes ponemos el cable amarillo (común de los cambios) a uno de los conectores de 12V alterna, desde el otro conector subimos un cable que soldaremos a los contactos sin usar de los dos pulsadores, a partir de este momento el cambio de agujas es operativo. Del inversor de corriente del regulador de velocidad de la zona de alta montaña (está justo debajo), sacamos un cable del mismo contacto que alimenta el rail que hemos aislado y lo hacemos llegar al otro extremo del interruptor, a partir de este momento también funciona el interruptor. Fijaos que cada cable subido lo he enrollado en los otros para intentar poner un poco de orden y que además están unidos a la tapa con cola térmica cerca de la articulación, para que no se muevan al cerrar la tapa. Y ya está, en otros ejemplos añadiremos luces in dicadoras (y semáforos) a nuestros cableados. 5 - Un cableado más complejo, la estación reutilizable En esta ocasión vamos a cablear un a estación de empalme, el proceso es el mismo que para cablear un cambio de agujas, pero lo repetiremos más veces. Vamos a ver el esquema de vías, o quizás sería mejor decir de railes, pues lo que representa es cómo cada uno de los raíles conduce la electricidad, o la conduciría en el caso de cambios pensantes.
Esquema de railes
Esquema sobre el tablero
Los colores son: Verde (claro y oscuro) para el circuito de alta montaña y mediante el ca mbio pensante para la sección de mercancías. Marrón (claro y oscuro) para la vía principal doble primer circuito. Azul (claro y oscuro) para la vía principal doble segundo circuito. Rojo para las tres secciones aisladas para detener los trenes. En el apartado de la estación reutilizable vimos cómo hacíamos esta estación y cómo traíamos mediante cuatro mangueras todas las conexiones necesarias hasta el tablero de mandos, ahora nos toca hacer este tablero de mandos. El primer paso ha sido dibujar el esquema de vías por el sistema de Dymo tal y como hemos visto en el apartado correspondiente. Este esquema corresponde a la fotografía que está al lado del esquema de railes. El siguiente paso es taladrar el tablero: Led verde de vía activada: broca para madera de 4mm. Interruptor o conmutador: broca para madera de 6mm. Pulsador: broca para hierro de 7mm ( la versión para madera no la pude encontrar). ¿ Os habéis fijado cómo nos enseñan los trabajos intermedios sin polvo ni virutas ? Pues ahí tenéis el tablero taladrado con los agujeros sin limpiar, con rebabas de plástico y con polvo, para que veáis que aunque ahora parezca que hemos destrozado el tablero, al terminarlo no tendrá tan mal aspecto.
Vista desde arriba (principal)
Vista desde abajo (soldaduras)
Y ahora vamos a ver el mismo tablero tras cortar las rebabas del plástico negro con la cuchilla, repasar los agujeros y limpiar el polvo y astillas, por supuesto hemos puesto los componentes en su sitio.
Vista desde arriba (principal)
Vista desde abajo (soldaduras)
¿ A que cambia la cosa ? Vamos a repasar para qué es cada cosa, de izquierda a derecha y de arriba a abajo:
Ramal: Pulsador negro desvío al ramal (es pensante). Pulsador rojo vía de desenganche. Principal izquierda: Pulsador negro común para poner rectos los dos cambios. Pulsador rojo vía de desenganche. Luz verde vía con tensión Conmutador de tensión en vía Pulsador negro poner el cambio recto. Intermedio arriba: Pulsador negro para cambio a la derecha. Intermedio abajo: Pulsador negro para cambio a la derecha. Principal central: Pulsador negro poner cambio-cruce en cruce. Pulsador negro poner cambio-cruce en cambio. Luz verde vía con tensión Conmutador de tensión en vía. Pulsador negro poner cambio-cruce en cambio. Pulsador negro poner cambio-cruce en cruce. Intermedio arriba: Pulsador negro para cambio a la izquierda. Intermedio abajo: Pulsador negro para cambio a la izquierda. Principal derecha: Pulsador negro poner cambio recto. Pulsador rojo vía de desenganche. Luz verde vía con tensión Conmutador de tensión en vía. Pulsador negro poner cambio recto.
Traemos las mangueras, las recortamos, pelamos y reetiquetamos con su número.
El cable de la manguera que trae el común de desvíos lo conectamos a un polo del contactor de desvíos, del otro polo traemos un cable y lo conectamos a todos los pulsadores.
Enroscamos los cables de una manguera, lo Tras repetir el proceso con las demás mangueras de pasamos entre los pulsadores y vamos sacando y pulsadores, unimos cada led mediante la resistencia conectando cada cable a su pulsador. de 2.2K al espadín arriba derecha del conmutador usando la pata larga que también es la opuesta a la parte recta y es la que tiene el contacto interno pequeño las otras patas las unimos en común.
En la foto anterior vemos cómo hemos traído el cable rojo desde la fuente de 12V+ y lo hemos puesto en el espadín central del circuito de la derecha de cada conmutador. Desde la misma fuente hemos traído otro polo mediante el cable negro, que hemos puesto al común de los led. Si quisiéramos una luz roja para cuando no hay tensión, deberíamos usar otros leds que conectaríamos al cable negro común y mediante la resistencia de 2,2K al espadín de abajo de cada conmutador. Por supuesto es en este lado del conmutador donde deberíamos tomar los contactos de un semáforo que nos indique que la vía está activada o no. En el otro lado de cada conmutador están los pares de cables verdes, azules y blancos. Cada par de cables está compuesto por uno que trae el polo desde el regulador de velocidad correspondiente y el otro es el que viene de la manguera para dar corriente a esa vía aislada. .1- Tablero de control de Jose Antonio Martinez
En esta sección podéis ver el cableado de la maqueta de Jose Antonio, más fotos de la misma podeis verlas en maquetas. Aquí teneis un extracto de la información recibida: El tablero de control está realizado sobre una plancha de metacrilato reciclada a partir de un letrero. La fuente de alimentación se encuentra en una caja aparte debajo de la maqueta. Los contactos de los cambios terminan en un contacto de latón recortado desde una plancha, el común de los cambios va a un polo de la fuente de alimentación y el otro extremo de la fuente termina en un lápiz eléctrico con el que se toca sobre el tablero para activar los cambios. El tablero de mandos en realidad es un cajón con correderas que permite guardarlo debajo de la maqueta, de esta forma no se pierde sitio para los trenes. Las conexiones entre secciones se realizan mediante contactores de ordenador de 37 patillas.
7- Simplificando los tableros de control: uso de diodos
Hemos visto cómo conectar directamente un cambio de agujas al tablero de control, este sistema directo es sencillo, pero.... ¿ qué pasaría en una zona de muchos cambios ? Por ejemplo la entrada de una playa de vías como esta:
Pues que si usamos conexión directa nos va a quedar un tablero de control como este fotomontaje:
Para indicar a un tren el recorrido a seguir, deberíamos seguir el itinerario con el dedo, pulsando todos los botones que nos encontremos por el camino para que vayan cambiando todas las agujas. No está mal, pero se puede mejorar. Veamos el tablero que se montó:
Cada ramal tiene un solo pulsador, cuando lo activamos cambian todos las agujas implicadas en llevar el tren desde la entrada hasta ese ramal. Para conseguirlo deberemos usar diodos rectificadores por ejemplo nuestro viejo conocido el 1N4007 o su hermano mayor el BY255. Veamoslos:
El de la izquierda es el BY255 (3 Amperios) El de la derecha es el 1N4007 (1 Amperio) Y ahora veamos cómo utilizar estos diodos para nuestro objetivo:
Analicemos el esquema: Cada motor del cambio, está representada por un cuadro azul partido en dos dibujos, uno por cada bobina, un dibujo representa ponerlo recto con la vía recta en rojo y el otro para ponerlo en curva con la vía curva en rojo. Cada bobina que ha de conectarse a otra bobina, está acompañada de un diodo que sale de ella. El conjunto bobina/diodo, recibe la señal en el punto de unión de ambos. Cada conjunto bobina/diodo, pasa la señal al siguiente conjunto a través del diodo. El diodo deja salir la señal pero no la deja entrar. Para que esto funcione, deberemos usar corriente continua (polo positivo) Si usamos corriente alterna, deberemos poner un diodo a la entrada, pues durante la semionda negativa se nos excitaría todo el circuito, ya que durante esta polarización los diodos sí que conducirían, dejando entrar la señal por la puerta de salida. El cable común de los cambios no está representado pero se conectan todos al otro polo de la fuente de alimentación. El primer diodo de la cascada es el que más intensidad deberá soportar, si la intensidad para disparar una bobina es I, el de entrada al circuito en el esquema deberá soportar hasta (4xI). Analicemos lo que estamos haciendo, con el siguiente esquema:
Los conceptos que podemos extraer en cuanto a tensiones: La tensión que entra al circuito son 15V (suponemos continua, si es alterna un primer diodo nos haría 15-0,7=14,3V). La tensión del primer relé (V1) es la de entrada menos 0,7V o sea en continua 14,3V y 13,6V en alterna. La tensión del segundo relé (V2) sería 0,7V menos o sea 13,6V en continua y 12,9V en alterna. La tensión del tercer relé (V3) son 0,7V menos, o sea 12,9V en continua y 12,2V en alterna. Así hasta tantos relés encadenados como pongamos. Si la cadena es demasiado larga, la caída de tensión sería demasiado grande y deberíamos poner “diodos de atajo”, que conectaran directamente los escalones más altos con las zonas más bajas. ¿Y qué podemos decir de las intensidades usando la fórmula V=RI ? Un relé Ibertrén tiene entre 25 y 30 Ω, lo que nos daría entre 0,6A y 0,5A para continua y 0,572A a 0,476A para alterna. Pero un relé Peco tiene entre 4,5 y 5 Ω lo que nos daría entre 3,33A y 3A para continua y 3,17A a 2,86A para alterna.
Deberemos usar estos valores para decidir si utilizamos los diodos como el 1N4007 que soporta 1A o el BY255 que soporta 3A, pero si hacemos caso al dicho “ando o no ande caballo grande....” y teniendo en cuenta que los grandes no son demasiado caros (unos 6 céntimos de Euro mas IVA la pieza) será mejor asegurarse. En cuanto al tipo de relé usado: Los relés normales de montaje en superficie (Roco, Trix, Ibertrén,Fleischmann, etc...), vienen casi todos con fin de carrera, es decir que si tenemos que activar varios a la vez, todos aquellos que ya están en la posición adecuada, no consumirán corriente. Además los que estén al principio de la cadena de relés, que cambiarán antes por tener más tensión en la entrada, saldrán del circuito por su fin de carrera, dejando más corriente disponible para los demás. Otros relés de potentes motores como Peco no vienen normalmente con fin de carrera, pero añadiéndole el accesorio PL-13 se puede convertir en desactivación fin de carrera, aunque este accesorio roza demasiado y hace que el cambio sea más difícil de manejar, por lo que prefiero dejarlo sólo para manejar semáforos. Veamos el montaje del ejemplo sobre el tablero, sólo se han conectado los diodos y cables del ejemplo.
Ejemplo del artículo
Lado de los cables (fotografía editada para que compararla con el lado de los botones) El diodo de atajo es el subrayado en rojo En el caso de que el número de cambios de agujas a disparar sea demasiado alto para vuestra fuente de alimentación trabajando en estas condiciones, deberéis inserta un condensador electrolítico así:
Veamos cómo nos ayuda el condensador: La corriente alterna es una tensión que va “alternando” de positiva a negativa. La forma que hace es una sinusoide que es esa curva pintada en el centro del circulo que representa una fuente de alimentación alterna. En el proceso de cambiar de signo va creciendo y decreciendo su voltaje. Al usar el diodo, nos quedamos sólo con la mitad de la onda (la positiva), por lo que le trasmitimos energía al cambio de agujas el 50% del tiempo y además no siempre con la misma fuerza (crece y decrece según la onda). Un condensador electrolítico es una pila eléctrica que se carga y descarga rápidamente. Cuando la onda está alta el electrolítico se carga de corriente y cuando baja o no hay tensión se descarga, dándole su energía a los cambios de agujas en los tiempos muertos. Como resultado veréis que los mismos cambios que antes “petardeaban” para cambiar, ahora lo hacen continuamente y de un sólo golpe. En mi caso “ande o no ande caballo grande” he usado un condensador de 3300 µF y 25V que tiene unos cuatro centímetros de largo por dos de diámetro. 8- Cableando un bucle o un triángulo
En maniobras hemos visto cómo el bucle o el triángulo nos permiten dar la vuelta a nuestras máquinas e incluso a trenes completos, pero nos presenta un problema eléctrico en el sistema de dos raíles. Vamos a dar algunas de las miles de soluciones posibles para este problema para el caso de corriente continua, en alterna serían similares pero con alguna diferencia, pues la polaridad ya no cuenta, y en digital no hay problema, sólo aislar los puntos de contacto para evitar el cortocircuito. Lo primero que tenemos que tener claro es que un bucle y un triángulo son eléctricamente iguales, por eso vamos a dar las soluciones para los bucles, ya que el mismo sistema es para el triángulo, p ero viéndolos así:
Si continuamos el bucle en círculo, entonces tenemos el triángulo, luego las soluciones que demos en el bucle, tenemos que extrapolarlas al triángulo siguiendo este dibujo. 1 – Bucle manda, resto con inversor
1 – Bucle manda, resto con inversor
Analicemos: El interior del bucle está separado del resto mediante unos cortes (en azul) en los dos raíles y en dos sitios distintos. El regulador ataca directamente al interior del bucle. Mediante un interruptor dos posiciones y dos circuitos podemos invertir la corriente en el resto de las vías. La operatoria es sencilla: Ponemos el inversor externo en modo de no invertir y ponemos el inversor de marcha del regulador en el sentido de entrar en el bucle. Cuando el tren ya está dentro invertimos la marcha del resto del circuito mediante el inversor exterior. Cambiamos la posición de las agujas y salimos del bucle. 2 – Bucle en un solo sentido
Analicemos: El interior del bucle está separado del resto mediante unos cortes (en azul) en los dos raíles y en dos sitios distintos. El regulador ataca directamente al resto del circuito. El interior del bucle está alimentado por corriente rectificada mediante un puente de cuatro diodos hecho artesanalmente o comprado encapsulado (ver fuente). Recordemos que este puente nos hace que sea cual sea la polaridad del regulador, en la salida hay siempre la misma polaridad. Al ser la corriente del interior del bucle rectificada, los trenes siempre giran en el mismo sentido en su interior. La operatoria es también sencilla: Como el tren sólo puede girar en un sentido, deberemos poner las agujas para que el tren entre en modo curva. Mientras el tren gira dentro del bucle, cambiamos el inversor de marcha del regulador. Este cambio no afecta al interior del bucle, gracias al rectificador. Cambiamos la posición de las agujas y salimos del bucle.
3 – Bucle manda con inversor por relé
Es el mismo caso que el primero, pero el relé nos hace el trabajo de cambiar las agujas e invertir la marcha del resto del circ uito. Analicemos El interior del bucle está separado del resto mediante unos cortes (en azul) en los dos raíles y en dos sitios distintos. El regulador ataca directamente al interior del bucle del circuito. Un relé toma contactos lo suficientemente lejos del cambio de agujas en los puntos rojos. Los contactos están realizados mediante contactores de imanes (o como queráis, ver automatismos) que hacen de interruptor de las entradas del relé tomando la corriente de una fuente alterna. Dos de las salidas del relé se usan para invertir la corriente del resto del circuito. Otra de las salidas del relé activa el motor del cambio de agujas, que deberá tener desconexión fin de carrera. La operatoria no es complicada, pero es más enfarragosa de ver: Para entender el circuito, imaginemos que la primera posición es la de no invertir la marcha del exterior del bucle. A esta posición le corresponde una posición de las agujas, que será por donde entre el tren. Cuando la máquina llegue al sensor (en rojo) de esa entrada, cambiará el relé y con él invertirá la marcha del resto del circuito y pondrá las agujas en su posición de salida. Para volver a entrar en el circuito, habremos invertido la marcha en algún momento, y ahora el que fue el punto de salida será el de entrada, repitiéndose el proceso como el ya descrito pero en sentido contrario. Las luces: guía de leds subminiatura En los últimos años los leds subminiatura se han convertido en un poderoso aliado para el modelismo, incluso para las escalas más pequeñas, muy lejos quedan aquellos enormes semáforos en N cuya única diferencia con su hermano mayor en HO era que el poste era más corto. En este apartado vamos a intentar hacer una guía los más completa posible de los leds subminiatura que están disponibles. Aunque la lista sea grande, en la práctica con un par de tamaños será suficiente, los dos que vamos a usar en los demás artículos son los que vienen acompañadas sus descripciones con fotografías. En cuanto a los costos, son razonables, la última adquisición fue de 20 minileds rojos, 20 amarillos y 20 verdes y el lote no llegó a 25 euros. Leds de alto brillo SMT
Leds de alto brillo SMT
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Blanco
90mcd / 150mcd
120º
3.5V / 4.0V
Leds SOT-23 de un solo led
Leds SOT-23 de un solo led
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo
1.0mcd / 3.5mcd
140º
2.1V / 2.8V
Amarillo
1.0mcd / 3.0mcd
140º
2.1V / 2.8V
Verde
1.0mcd / 3.0mcd
140º
2.1V / 2.8V
Leds SOT-23 de dos leds
Leds SOT-23 de dos leds
Color
Luminosidad 20mA
Tensión de trabajo a 20mA
Contactos
Rojo / Verde
1.0mcd / 3.0mcd
140º
Rojo 2.1V / 2.8V Verde 2.2V / 2.5V
1 cátodo rojo 2 cátodo verde 3 ánodo común
Rojo / Amarillo
1.0mcd / 3.0mcd
140º
Rojo 2.1V / 2.8V Amarillo 2.2V / 2.5V
1 cátodo rojo 2 cátodo amarillo 3 ánodo común
Verde / Amarillo
1.0mcd / 3.0mcd
140º
Verde 2.1V / 2.8V Amarillo 2.2V / 2.5V
1 cátodo amarillo 2 cátodo verde 3 ánodo común
Leds montaje superficial con ampolla
a
Angulo visión
de
Leds montaje superficial con ampolla
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo ultra brillo
200.0mcd / 1000.0mcd
30º
1.85V / 2.5V
Rojo alta eficiencia
20.0mcd / 100.0mcd
30º
2.0V / 2.5V
Amarillo
20.0mcd / 70.0mcd
30º
2.1V / 2.5V
Verde
20.0mcd / 70.0mcd
30º
2.2V / 2.5V
Verde puro
10.0mcd / 40.0mcd
30º
2.25V / 2.6V
Leds montaje superficial lente rectangular
Leds montaje superficial lente rectangular
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo ultra brillo
70.0mcd / 100.0mcd
90º
1.85V / 2.5V
Rojo alta eficiencia
12.5mcd / 20.0mcd
90º
2.0V / 2.5V
Amarillo
5.0mcd / 20.0mcd
90º
2.1V / 2.5V
Verde
8.0mcd / 20.0mcd
90º
2.2V / 2.5V
Leds montaje superficial lente redonda
Leds montaje superficial lente redonda
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo ultra brillo
80.0mcd / 120.0mcd
120º
1.85V / 2.5V
Rojo alta eficiencia
12.5mcd / 30.0mcd
120º
2.0V / 2.5V
Amarillo
8.0mcd / 20.0mcd
120º
2.1V / 2.5V
Verde
12.5mcd / 30.0mcd
120º
2.2V / 2.5V
Verde puro
2.0mcd / 8.0mcd
120º
2.25V / 2.6V
Azul
2.0mcd / 5.0mcd
110º
4.5V / 5.5V
Amarillo ultra brillo
40.0mcd / 100.0mcd
120º
2.0V / 2.4V
Naranja Naranja ultra brillo
12.5mcd / 40.0mcd 200.0mcd / 400.0mcd
Leds montaje superficial con resistencia conexión directa a 5V
120º 120º
2.0V / 2.6V 1.95V / 2.5V
Leds montaje superficial con resistencia conexión directa a 5V
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alta luminosidad
20.0mcd / 80.0mcd
120º
4.0V / 6.0V
Rojo
5.0mcd / 20.0mcd
120º
4.0V / 6.0V
Amarillo
3.2mcd / 8.0mcd
120º
4.0V / 6.0V
Verde
5.0mcd / 12.5mcd
120º
4.0V / 6.0V
Leds montaje superficial con resistencia conexión directa a 12V
Leds montaje superficial con resistencia conexión directa a 12V Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alta luminosidad
20.0mcd / 80.0mcd
120º
9.5V / 13.0V
Rojo
5.0mcd / 20.0mcd
120º
9.5V / 13.0V
Amarillo
3.2mcd / 8.0mcd
120º
9.5V / 13.0V
Verde
5.0mcd / 12.5mcd
120º
9.5V / 13.0V
Leds montaje superficial de dos leds redondo
Color
Rojo Verde
/
Luminosidad a 20mA
Angulo visión
12.5mcd / 32.0mcd
120º
de
Leds montaje superficial de dos leds rectangular
Tensión de trabajo a 20mA
Contactos
Rojo 2.0V / 2.5V Verde 2.2V / 2.5V
1 cátodo rojo 2 ánodo rojo 3 cátodo verde 4 ánodo verde
Leds montaje superficial de dos leds rectangular
Color
Rojo Verde
/
Luminosidad a 20mA
Angulo visión
8.0mcd / 50.0mcd
90º
Leds montaje superficial infrarrojos
de
Tensión de trabajo a 20mA
Contactos
Rojo 2.0V / 2.5V Verde 2.2V / 2.5V
1 cátodo rojo 2 ánodo rojo 3 cátodo verde 4 ánodo verde
Leds montaje superficial infrarrojos
Color
Potencia 20mA
Infrarrojos 940nm Infrarrojos 880nm
emitida
a
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
1.25mW/sr a 5.0mW/sr
120º
1.2V / 1.5V
1.0mW/sr a 5.0mW/sr
120º
1.4V / 1.7V
Leds bajo perfil montaje superficial (1206) alta luminosidad
Leds bajo perfil montaje superficial (1206) alta luminosidad
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alta luminosidad
40.0mcd / 70.0mcd
120º
1.85V / 2.50V
Leds bajo perfil montaje superficial (1206) normal
Leds bajo perfil montaje superficial (1206) normal
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alta eficiencia
5.0mcd / 12.0mcd
120º
2.00V / 2.50V
Amarillo
3.2mcd / 8.0mcd
120º
2.10V / 2.50V
Verde
3.2mcd / 8.0mcd
120º
2.20V / 2.50V
Leds bajo perfil montaje superficial (0805) alta luminosidad
Leds bajo perfil montaje superficial (0805) alta luminosidad
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alta luminosidad
40.0mcd / 70.0mcd
120º
1.85V / 2.50V
Leds bajo perfil montaje superficial (0805) normal
Leds bajo perfil montaje superficial (0805) normal
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alta eficiencia
5.0mcd / 12.0mcd
120º
2.00V / 2.50V
Amarillo
3.2mcd / 8.0mcd
120º
2.10V / 2.50V
Verde
3.2mcd / 8.0mcd
120º
2.20V / 2.50V
Leds bajo perfil montaje superficial (0603) alta luminosidad
Leds bajo perfil montaje superficial (0603) alta luminosidad
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alta luminosidad
40.0mcd / 70.0mcd
120º
1.85V / 2.50V
Leds bajo perfil montaje superficial (0603) normal
Leds bajo perfil montaje superficial (0603) normal
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alta eficiencia
5.0mcd / 12.0mcd
120º
2.00V / 2.50V
Amarillo
3.2mcd / 8.0mcd
120º
2.10V / 2.50V
Verde
3.2mcd / 8.0mcd
120º
2.20V / 2.50V
Leds montaje superficial ángulo recto
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alta luminosidad
40.0mcd / 70.0mcd
120º
1.85V / 2.50V
Rojo alta eficiencia
5.0mcd / 12.0mcd
120º
2.00V / 2.50V
Amarillo
3.2mcd / 8.0mcd
120º
2.10V / 2.50V
Verde
3.2mcd / 12.5mcd
120º
2.20V / 2.50V
Leds carga axial rojo alto brillo
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alto brillo
200.0mcd / 1000.0mcd
30º
1.85V / 2.50V
Color
Luminosidad a 20mA
Angulo de visión
Tensión de trabajo a 20mA
Rojo alta eficiencia
20.0mcd / 100.0mcd
30º
2.00V / 2.50V
Amarillo
20.0mcd / 70.0mcd
30º
2.10V / 2.50V
Amarillo alto brillo
700.0mcd / 1300.0mcd
30º
2.00V / 2.50V
Verde
20.0mcd / 70.0mcd
30º
2.20V / 2.50V
Leds carga axial normales
Descripción de la señal luminosa de suelo
Lo primero para detallar la señal luminosa de suelo es ver cómo está ubicada en la playa de vías:
Detalles de la señal luminosa
Medidas
Medidas
Letra
Descripción
Real
HO
N
A
Separación cajas de luces
8 cm
0,9 mm
0,48 mm
B
Ancho caja luces
20 cm
2,3 mm
1,2 mm
C
Alto caja de luces
40 cm
4,6 mm
2,4 mm
D
Alto peana caja de luces
5 cm
0,6 mm
0,30 mm
E
Alto base cemento
20 cm
2,3 mm
1,2 mm
F
Ancho base cemento
60 cm
6,9 mm
3,61 mm
G
Diámetro luz
16 cm
1,8 mm
0,96mm
H
Ancho cartel
29 cm
3,3 mm
1,74 mm
I
Alto cartel
13 cm
1,5 mm
0,78mm
J
Ancho visera
13 cm
1,5 mm
0,78 mm
K
Largo peana
26 cm
3 mm
1,57 mm
L
Ancho peana
13 cm
1,5 mm
0,78 mm
M
Ancho base cemento
20 cm
2,3 mm
1,2 mm
N
Largo y ancho cemento contactos
25 cm
2,9 mm
1,51 mm
O
Largo y ancho caja de contactos
17 cm
2 mm
1,02 mm
P
Alto caja contactos
8 cm
0,9 mm
0,48 mm
Construcción de la señal luminosa de suelo N
Este es uno de esos proyectos que antes de empezarlos tienes muy claro que perfecto seguro que no te va a quedar, horrible esperas que no te quede, por lo que tienes una curiosidad por ver entre estos dos estados cómo te saldrá. Si algo tienes claro cuando lo terminas es que si tuvieras que hacerlo otra vez cambiarías esto y aquello, pero que no volverás a hacer algo de esto en N hasta que las ranas críen pelo. Bien, al grano, si veis la descripción de la señal luminosa con su tabla de escalas (en este caso N) y cruzáis esta información con la de los leds subminiatura, veréis que el más adecuado es el led de montaje superficial encapsulado como 0603, las medidas son 1,6mm de largo por 0,8mm de ancho y 1,1mm de alto. Antes de empezar, deberemos de tener claro cómo vamos a montar los leds para hacer cada señal luminosa:
Veamos: El led rojo va arriba y el verde debajo. Los leds están soldados entre sí por la entrada de positivo y dejamos la salida (donde está la marca triangular en el led) una hacia arriba y la otra hacia abajo. Cada led lleva una resistencia de 3.3K . Si alimentamos con 16V máximo, entonces menos los dos voltios que necesita el led son 14V que entre los 3.3K nos dan unos 4mA, por lo que no creo que lo quememos al conectarlo pues el límite son 15mA. Bien con el esquema actual se encienden las dos luces al mismo tiempo, así que vamos a ver un esquema práctico de montaje:
Analizando el esquema: Tenemos una señal luminosa a a la derecha y otra a la izquierda. Como esta señal luminosa la vamos a usar dentro de un cambio (si abrimos un carril cerramos el otro), entonces conectamos la luz roja de un lado con la verde del otro y viceversa . El sistema para accionar la señal luminosa podría ser cualquiera, pero en este caso es el accesorio de Peco que se monta sobre el mismo motor de cambio y es el que conmuta el circuito eléctrico . La resistencia de entrada es de 3.3K también y se pone para bajar la luminosidad de las luces para que parezcan más a escala. Vamos a empezar... Para poder manejar los leds es necesaria una superficie adhesiva y negra, o sea un trozo de cinta aislante enrollada sobre sí misma y con la cola hacia afuera.
En la fotografía veréis arriba la resistencia de 3.3K y debajo la cinta aislante. Sobre la cinta a la izquierda un led sin montar con el triángulo hacia abajo y a su derecha tres pares de led ya soldados entre sí. Los leds están pegados a la cinta por la cara que luce, la que está a la vista es la posterior. Observar que todos los leds son verdes por fuera, así que para identificarlos deberéis usar un útil, en mi caso eran dos cables conectados a 12V pero uno de ellos tenía la resistencia de 3.3K en el extremo, así tocando los leds los encendía y veía si los había cambiado de sitio. Este útil también sirve para ver si hemos roto algún led al soldarlo e irse asegurando paso a paso de no seguir el proceso con un led estropeado. Para soldar entre sí los leds, lo primero es pegarlos juntos en la cinta (con los triángulos hacia afuera), después con el soldador caliente y recién limpio dais un toque al mismo tiempo que tocáis con el estaño y retiráis rápidamente (observar las gotas de resina por toda la cinta aislante). Es importante que la operación sea rápida, pues la punta del soldador es cuatro veces mayor que el led. El siguiente paso es cablear el led, pero.... ¿ de donde sacamos un cable fino y aislado tan pequeño ?
¡ Efectivamente ! De un viejo motor. El cable que forma las espiras es fino, fuerte y está aislado mediante una laca resistente al calor e invisible. Para poder soldar este cable deberéis rascar con la cuchilla las puntas del cable por más de un lado, veréis cómo luego esa zona se ve bien porque es la que coge estaño al sumergir la punta del cable en una gota de estaño que esté sobre el soldador.
Preparamos tres cables de igual longitud por cada señal luminosa, pelamos sus extremos y los sumergimos en una gota de estaño que esté sobre el soldador. Con los cables preparados vemos que hemos cambiado la imagen de los leds sobre la cinta aislante. De izquierda a derecha: Un led solo. Dos leds soldados por el borne común. Dos leds soldados y el de abajo con el cable soldado (y después pegado a la cinta para que ayude a sujetar el conjunto). Dos leds soldados y con los tres cables soldados en este orden: abajo, centro y arriba. Recordar que los movimientos deben ser seguros y precisos con el soldador limpio, de esta forma no quemareis los leds ni desmontareis el conjunto al soldar el cable común (si estáis demasiado tiempo desoldareis los leds). Una vez soldados los cables es aconsejable que dobléis el central para marcar cuál es y que comprobéis con el útil que las dos luces se encienden tocando no los leds sino los extremos de los cables, si alguno falla comprobar sobre el led que el fallo no sea de que el cable esté mal soldado. Sacáis los conjuntos de la cinta aislante y enroscáis con cuidado los tres cables en la base de los leds para que formen el pie de la señal luminosa. Si habéis llegado hasta aquí lo que queda es lo más fácil.
Cortamos varios trozos del mismo corcho que usamos para los balastos en las zonas no vistas, para hacer el bloque de cemento donde están puestos las señales luminosas.
Taladramos los trozos que mejor nos hayan quedado apoyándolos en otro trozo de corcho y sujetando con la uña con mucho cuidado, si usáis un trozo de cinta adhesiva transparente (comúnmente llamado cello), no pondréis en riesgo vuestra uña. Cada corcho le hacemos dos agujeros con la misma broca que usamos para taladrar las vías antes de clavarlas, por esos agujeros pasaremos los cables de cada señal luminosa.
Seleccionamos los trozos de corcho que más nos hayan gustado y que mejor nos hayan quedado taladrados. Montamos las señales luminosas en sus bases así: Montamos dos señales luminosas por trozo de corcho, pasando los cables de cada señal luminosa por su agujero. Sacamos un poco las señales luminosas del corcho y damos cola blanca en los cables, los volvemos a poner en su sitio, de esta forma los cables arrastran la cola blanca al interior del agujero, repetimos hasta asegurarnos que el agujero tiene suficiente cola blanca en su interior. Sujetamos con una pinza de la ropa cada conjunto, apretando por la cara más ancha y sujetando y orientando cada señal luminosa antes de ponerlos en la pinza para que seque la cola blanca. La pinza aplasta el corcho y lo presiona sobre los cables con la cola blanca, por lo que al secar esta, los agujeros quedarán sellados.
Una vez secos las señales luminosas en sus bases, deber emos hacer las viseras. Cortamos pequeños trapecios de un folio de papel (primero las tiras, luego troceáis). Sujetamos cada trapecio bien centrado sobre unas pinzas. Cerramos las pinzas y doblamos los bordes de papel que sobresalen usando los dedos. Abrimos las pinzas y ya está la visera formada (no importa si se abren un poco al soltarlas.
Vamos a pegar las viseras. Sujetamos el conjunto con unas pinzas cruzadas (de las que en reposo están apretadas). Usando un trozo de cable o un trocito de papel enrollado posamos una gotita de cianocrilato (locttite, superceys, etc...) en la luz que va a recibir la visera. Con las pinzas posamos la visera de papel en su sitio. Para esta operación necesitaremos también la cuchilla para empujar la visera fuera de las pinzas. Con la punta de la cuchilla empujamos y colocamos los laterales de la visera. Si el trocito de papel se ha chupado todo el pegamento y por eso no pega, ponemos otra gotita.
Pintamos de pintura plástica negra el cuerpo de la señal luminosa con los cables y la visera. Si se corre la pintura y nos mancha por donde se debería ver la luz, entonces lo limpiamos con un trocito de papel enrollado. En las zonas donde deberíamos haber puesto masilla, pero no hemos podido por el tamaño tan pequeño, cubrimos con abundante pintura negra los huecos. El “cemento” se pinta con un gris adecuado o mezclando un par de gotas de pintura negra y blanca sobre un trozo de papel de aluminio. Para sacar la pintura de los botes, podéis usar..... efectivamente unos trozos de papel enrollados. Cuando la pintura seca pegamos un trocito de papel con números romanos que indican el número de la señal luminosa y ¡Ya esta!
Por fin podemos montarlos: Hacemos un agujero de unos dos milímetros de diámetro en el tablero (el tablero de la foto es de 1cm de grueso). Pasamos los cables de las señales luminosas por el agujero. Ponemos una gota de cola blanca en la boca del agujero. Colgamos una pinza de la ropa d e los cables para que su jeten la señal luminosa mientras se seca la cola blanca..
Traemos desde la fuente el cable común de 12V positivo, pero le intercalamos otra resistencia de 3.3K para que las señales luminosas no luzcan demasiado (estos led son capaces de iluminar como una farola, bueno para el caso de hacer una farola pero malo para el caso de la señal luminosa).
Pelamos (rascamos) los dos cables comunes y los enrollamos y soldamos al cable común, la gota de estaño favorece el contacto con las partes peladas del cable.
Intercalamos las resistencias entre los otros dos cables y las señales luminosas. Como los led rojos son de alta luminosidad, quizás sería buena idea poner las resistencias de los leds rojos más grandes que las de los verdes. Si los cables rascados no estañan bien con las resistencias, podéis enrollar un cable normal en la unión, así al volver a soldar se formará la gota de estaño que garantiza el contacto.
Usamos un poco de cola térmica para sujetar las resistencias y los cables debajo del tablero, con lo que hemos terminado. Como colofón vamos a poner un poco de balasto sobre el tablero, una figura al lado de la señal luminosa y una máquina detrás y así sabremos que tal queda.
Bueno.... si tenemos en cuenta qu e la persona mide 1,1 cm de alto.... juzgar vosotros mismos. Descripción de la señal luminosa de paso a nivel Lo primero para detallar la señal luminosa de paso a nivel es ver cuantas y dónde se ubican: Señal luminosa de paso a nivel
Señal luminosa de paso a nivel Paso a nivel de pocos coches: Una sola señal por lado Sólo una de ellas lleva sirena.
Paso a nivel con muchos coches: Dos señales por lado Una de cada lado lleva sirena.
Detalles de la señal luminosa
Por cierto ¿esa fábrica del fondo ? ¿ ese anagrama rojo ? ¿ Pone Talgo ? Medidas
Medidas
A continuación tenemos las medidas, todo lo exactas que se pueden tomar sin encaramarse a la señal. Letra
Descripción
Real
HO
N
A
Fondo caja luces
15 cm
1,7 mm
0,9 mm
B
Largo visera
25 cm
2,9 mm
1,6 mm
C
Diámetro poste
20,5 cm
2,4 mm
1,3 mm
D
Alto poste
224 cm
25,7 mm
14 mm
E
Alto base cemento
10 a 20 cm
1,7 mm
0,9 mm
F
Separación entre ejes luces
80 cm
9,2 mm
5 mm
G
Diámetro luz
25 cm
2,9 mm
1,6 mm
H
Diámetro cartel
47 cm
5,4 mm
2,9 mm
I
Distancia centros al soporte
23 cm
2,6 mm
1,4 mm
J
Ancho y fondo base cemento
42 cm
4,8 mm
2,6 mm
Construcción de la señal luminosa de paso a nivel N Debemos empezar por elegir el led que mejor se adecue a este trabajo, en este caso es el led rojo de carga axial.
En este caso necesitaremos un sencillo circuito oscilador para activar las luces. Si os habéis fijado en los pasos a nivel, van saltando las luces de una a otra con una carencia de aproximadamente un segundo. Este circuito lo tenéis explicado en o tro artículo de esta sección y aplicado a este mismo caso.
Veamos: El oscilador da alternativamente señal a cada salida. La derecha luce durante aproximadamente un segundo mientras la izquierda está apagada. Se apaga la derecha y se enciend e la izquierda durante el mismo tiempo. Este proceso se repite en bucle continuo. Vamos a empezar... Para poder manejar los leds es necesaria una superficie adhesiva y negra, o sea un trozo de cinta aislante enrollada sobre sí misma y con la cola hacia afuera.
Sobre esta cinta aislante hemos colocado dos leds, el de arriba sin doblar y el abajo doblado. También podéis ver un trozo de tubo con una señal indicando los 14mm del largo visible del tubo. Para el tubo En las tiendas de modelismo venden accesorios de radio control, necesitareis una varilla de aproximadamente 1mm de diámetro de las que se usan para guiar los alambres que accionan los timones de un avión, un barco, etc... Cortáis un trozo de unos dos centímetros con el minitaladro usando la miniradial ¡y las gafas de seguridad! Lijamos con la misma fresa el borde. El agujero se os habrá cerrado con las rebabas, pero sólo necesitareis un alfiler para deslizarlo por el interior del tubo y reabrirlo (los pequeños que traen las camisas van bien). Para doblar los leds Primero encontrar en la parte de atrás de cada uno una línea plateada que representa la raya que va unida a la flecha del esquema del led. Este lado es el que vais a doblar y a soldar al tubo. Según el lado a que vaya destinado el led (derecho o izquierdo) doblareis la patilla de ese lado en un sentido u otro haciendo un pliegue triangular para que salga perpendicular a como venía y con el lado plano pegado al led. A continuación hacéis otro pliegue triangular para que salga la patilla en la dirección original, pero por la parte baja de la cápsula (ver la foto). En este caso deberemos ver el canto de la patilla mirando de frente.
Cortamos las patas dobladas a unos 2.5mm del centro del led. Pegamos el tubo a la cinta aislante y por seguridad sujetamos el extremo con las pinzas cruzadas. A continuación soldamos las patas cortadas al tubo con una gotita de estaño, no debemos dejar mas que un momento apoyado el soldador, para que no se recaliente demasiado el tubo. Este paso es especialmente delicado cuando ya hemos soldado uno de los led y vamos a soldar el otro, pues si estamos demasiado tiempo se desoldará el led soldado. Para hacer esta operación sujetamos los leds por la otra varilla, por eso no las hemos cortado todavía.
A continuación doblamos las varillas hacia atrás y las cortamos al centro de la cápsula. Usamos hilos lacados obtenidos del bobinado de un viejo motor para soldarlos a estas patillas dobladas, para ello recordad que hay que rascar los extremos del cable para quitarles la laca, antes de estañarlos.
Enrollamos cada uno de los cables a la patilla soldada para darle consistencia a los brazos de la señal formando una sola hilera de espiras juntas. Al llegar al final del brazo, introducimos el hilo sobrante por el tubo.
Cojemos un cable eléctrico que tenga unos 3mm de diámetro en su recubrimiento de plástico y le pelamos un trozo sin cortar al largo el plástico. En el dibujo hemos usado el cable de masa (amarillo/verde) del sobrante de manguera de tres cables que se utilizó para llevar la corriente al tablero de la maqueta desde el enchufe. Practicamos con una cuchilla afilada para cortar rodajas delgadas de plástico y seleccionados dos lo suficientemente delgadas y uniformes en su grueso.
Usamos cianocrilato (Superceys, Locttite, etc...) para pegar estos trozos a los leds.
Para hacer las viseras: Cortamos pequeños trapecios de un folio de papel (primero las tiras de 1.5mm, luego troceáis). Sujetamos cada trapecio bien centrado sobre unas pinzas. Cerramos las pinzas y doblamos los bordes de papel que sobresalen usando los dedos. Abrimos las pinzas y ya está la visera formada (no importa si se abren un poco al soltarlas.
Pegamos las viseras con cianocrilato y las ajustamos con la punta de cuchilla para d ejarlas en su sitio.
Recortamos de una de las rodajas que nos haya salido gruesas por un lado y estrechas por el otro para recortar la sirena, para ello la zona más gruesa deberá estar en la que será la parte superior de la sirena. Se fija a la señal con una gotita de cianocrilato, e introduciendo el extremo por arriba del tubo, cerrándolo.
Cortamos unos dados de corcho de unos 2,6 o 3mm de lado y los taladramos por el centro.
Metemos el corcho por debajo de la señal y damos una gotita de cianocrilato en el tubo, un poco por debajo de la señal de 14mm. Subimos el corcho hasta que llegue a la marca y para entonces se habrá mojado en el cianocrilato. Cuando ha secado (si se calienta el cianocrilato te escocerán los ojos), soldamos un tercer hilo lacado al tubo y este será nuestro cable común que va a masa (el – o el 0V).
Este paso es el más gratificante: Damos dos manos de pintura negra (la carcasa roja luce demasiado). Damos dos manos de pintura blanca al tubo (resbala la pintura y no cubre bien). Damos una mano de pintura gris al corcho (gris=negro+blanco).
En esta foto hemos modificado el ángulo de visión y la iluminación para que los brillos nos permitan apreciar el resultado.
Vamos a montarlo en este paso a niv el de Faller. El roto de la unión del asfalto nos dará pie a instalar una obra con sus obreros, luces secuenciales, etc...
Quitamos la farola y en su lugar hacemos un agujero que pasa por el tablero soporte, usando una broca de unos 2mm de diámetro. Para poder meter los hilos, es buena idea enrollarlos entre sí antes de embocarlos por el agujero. Observar que como esta señal no va parcialmente enterrada por el balasto, se ha recortado el corcho base para que coja la altura idónea. Empalmamos el común a la masa y cada una de las luces van empalmadas mediante su resistencia a su cable. Observar cada empalme tiene por seguridad una bola de estaño confeccionada añadiendo un pequeño trozo de cable pelado y enroscado en las uniones. De esta forma nos aseguramos que el cable lacado haga contacto con el estaño, pues está sumergido en una bola de estaño.
Doblamos los cables debajo del tablero y los sujetamos con cola térmica para que no cuelguen y evitar que interfieran en la marcha de los trenes que circulan por el nivel inferior.
Por último cambiamos el ángulo de visión para ver qué tal queda. Os habréis dado cuenta de que la máquina sale movida en las fotos. Lógicamente es porque para que se bajen las barreras y se enciendan las luces, deberá pasar un tren por el paso a nivel. El integrado 555 como oscilador El integrado 555 (o el 556 que son dos juntos) es una de las más flexibles “cucarachas” que podemos encontrar en una tienda de electrónica.
Los contactos son: Tierra o masa. Disparador Salida Puesta a cero (reset) Tensión de control
Umbral Descarga Alimentación (normalmente 12V) De los muchos modos de operación vamos a utilizarle como oscilador astable. Antes d e seguir veamos que significa esta palabreja: Oscilador biestable: El circuito está cómodo en dos posiciones, dando señal en la salida y no dándola. Si por ejemplo está dando señal y de damos corriente en el disparador (disparo), entonces pasa al estado de no dar señal y ahí se queda hasta un nuevo disparo. Este sería el caso de una bombilla que se enciende o apaga con un pulsador, en vez de con un interruptor. Oscilador monoestable: El circuito está cómodo en una posición, por ejemplo dando señal, cuando recibe una entrada en el disparador pasa a no dar señal, pero cuando esta entrada desaparece vuelve a su estado cómodo de dar señal. En este caso nuestra bombilla sólo se pagaría un tiempo si apretamos el p ulsador. Oscilador astable: El circuito está incómodo en las dos posiciones y por lo tanto está continuamente saltando de una a otra. En este caso nuestra bombilla se enciende y apaga ininterrumpidamente. Vamos a ver cómo opera nuestro 555 como oscilador astable, lo primero es ver cómo debemos conectarle:
Vemos que sólo vamos a usar tres componentes externos: dos resistencias (Ra y Rb) y un condensador C. Los valores de estos tres componentes nos van a determinar la forma de la señal de salida:
T1 es el tiempo que hay señal y T2 el tiempo que no hay señal. Las fórmulas aproximadas que relacionan los valores de los tres componentes con los tiempos son: T1 =~ 0.1 (Ra + Rb) C T2 =~ 0.7 Rb C Donde: T1 y T2 están en segundos. Ra y Rb están en ohmios. C está en faradios. Como veis más sencillo no puede ser, ya podéis construiros vuestros osciladores con los tiempos que queráis. Sólo una advertencia, este esquema es válido para tiempos largos (todas las señales), para tiempos cortos y forma de onda poco simétrica (caso del regulador), recordad que tuvimos que insertar el condensador de la pata 5 y el diodo entre 6 y 7.
Descripción de la señal luminosa de pie La señal luminosa de pie tiene varias formas, siendo la más conocida en modelismo la de dos focos rojo y verde, aunque en la vida real con sistemas de cantones, es más normal la de tres focos amarillo, rojo y verde. Detalles de la señal luminosa de pie en tres focos Esta señal tiene tres estados posibles: Rojo: parada inmediata Verde: vía libre Verde con amarillo: avance con precaución, la siguiente señal está en rojo. Por lo tanto vemos que la misma señal que enciende la roja de la siguiente señal es la que enciende la amarilla en la señal que nos ocupa, sólo debemos poner un desconectador (un simple transistor con una resistencia) para que se apague la amarilla si la luz de esta señal está en rojo.
9H4
5H0
1H5
Estamos a la entrada de una estación, la señal vista es la de entrada y la que está de espaldas es la que protege el cambio de agujas de un desvío.
Este es el detalle de la señal vista de frente.
3H5
5H
54H
Detalles de la parte superior de la señal, donde vemos todas las abrazaderas mediante las que se fijan todos los elementos
5H2
56H
En esta foto podemos apreciar los detalles desde atrás..
Detalles de la señal luminosa de pie en tres focos Esta señal tiene tres estados posibles: Rojo: parada inmediata Verde: vía libre Verde con amarillo: avance con precaución, la siguiente señal está en rojo. Por lo tanto vemos que la misma señal que enciende la roja de la siguiente señal es la que enciende la amarilla en la señal que nos ocupa, sólo debemos poner un desconectador (un simple transistor con una resistencia) para que se apague la amarilla si la luz de esta señal está en rojo. al poste.
7H5
5H8
9H5
Detalle de la base y su caja de contactos.
60H
Detalle de la base vista de frente.
Detalles de la señal luminosa de pie en dos focos Esta señal sólo tiene dos estados posibles: Rojo: parada inmediata Verde: vía libre Esta es la típica señal que protege un cambio de agujas y es la más intuitiva para los que no conocemos el reglamento de circulación.
1H6
2H6
Detalles de la señal luminosa de pie en dos focos Esta señal sólo tiene dos estados posibles: Rojo: parada inmediata Verde: vía libre Esta es la típica señal que protege un cambio de agujas y es la más intuitiva para los que no conocemos el reglamento de circulación. Estamos en la unión de un ramal con la vía principal, esta señal lo protege.
Este es el detalle de la señal vista de perfil donde se pueden ver las tres vías, las dos primeras son la doble vía principal.
3H6
4H6
Detalles de la parte superior de la señal.
En esta foto podemos apreciar los detalles desde atrás y la vía que accede a la principal mediante un cambio de agujas que está detrás del observador.
5H6
6H
Detalles de la base de la señal y las cajas de contactos.
Conjunto complejo de señal luminosa Y aquí tenemos un conjunto complejo de señales luminosas con los brazos portaluces del desvío incluidas. Esta última es demasiado compleja para nuestras maquetas, pero no deja de ser interesante verla.
Conjunto complejo de señal luminosa Y aquí tenemos un conjunto complejo de señales luminosas con los brazos portaluces del desvío incluidas. Esta última es demasiado compleja para nuestras maquetas, pero no deja de ser interesante verla.
7H6
8H6
9H6
0H7
Medidas Aquí están las medidas reales y su con versión a HO y a N. Las medidas bajas son exactas, las altas están calculadas, no están los tiempos como para subirse a una señal con una cinta de medir, y la señal es demasiado delgada como para que el medidor de ondas funcione (aparte de que a plena luz del día casi ni se ve el puntero láser).
Medidas Aquí están las medidas reales y su con versión a HO y a N. Las medidas bajas son exactas, las altas están calculadas, no están los tiempos como para subirse a una señal con una cinta de medir, y la señal es demasiado delgada como para que el medidor de ondas funcione (aparte de que a plena luz del día casi ni se ve el puntero láser).
1H7
2H7
Letra
Descripción
Real
HO
N
A
Altura peana cemento
40 cm
4,6 mm
2,5 mm
B
Altura poste
400 cm
46 mm
25 mm
C
Altura plano luces
100 cm
11,5 mm
6,2 mm
D
Ancho visera
25 cm
2,9 mm
1,6 mm
E
Voladizo barandilla escalera
15 cm
1,7 mm
1 mm
F
Separación escalera
85 cm
9,8 mm
5,3 mm
G
Altura abrazadera a plataforma escalera
252 cm
29 mm
15,8 mm
H
Altura peana cemento a abrazadera escalera
85 cm
9,8 mm
5,3 mm
I
Ancho peana cemento
55 cm
6,3 mm
3,4 mm
J
Ancho plano luces
55 cm
6,3 mm
3,4 mm
K
Diámetro foco
16 cm
1,8 mm
1 mm
L
Ancho plataforma
45 cm
5,2 mm
2,8 mm
M
Altura número señal
25 cm
2,9 mm
1,6 mm
O
N
Anchura número señal Diámetro poste
25 cm 14 cm
2,9 mm
1,6 mm
1,6 mm 0,9 mm
Letra
Descripción
Real
HO
N
P
Anchura caja contactos
20 cm
2,3 mm
1,3 mm
Q
Altura caja contactos
24 cm
2,8 mm
1,5 mm
R
Altura soporte de fundición
42 cm
4,8 mm
2,6 mm
S
Altura peana de cemento
40 cm
4,6 mm
2,5 mm
T
Anchura peana de cemento
55 cm
6,3 mm
3,4 mm
U
Paso de escalera
39 cm
4,5 mm
2,4 mm
W
Anchura de escalera
24 cm
2,8 mm
1,5 mm
Teoría de cantones Dice el diccionario en su definición segunda: Región, territorio. Pues de eso se trata, de dividir la vía en varios territorios o cantones que sólo pueden estar ocupados por un tren a la vez. De esta forma evitamos que varios trenes en la misma vía choquen unos contra otros por alcances. Por supuesto los cantones han de ser lo suficientemente grandes como para que entre el tren completo.
Analicemos primero lo que vemos en el dibujo sin atender a la operatoria: Tenemos tres cantones: el marrón, el naranja y el lila. La primera señal luminosa de la izquierda la controla el cantón naranja. La señal luminosa del centro la controla el cantón lila. La señal luminosa de la derecha la controla un cantón imaginario (no visto) que estaría a la derecha de ella. Ahora analicemos la operatoria en el momento reflejado por el dibujo: El cantón lila está vacío y por lo tanto ha dejado verde la señal luminosa del centro. El tren que se encuentra en el cantón naranja puede circular pues su luz de entrada al lila está verde. El tren que se encuentra en el cantón naranja está protegido, pues al estar el cantón naranja ocupado, ha dejado en roja la primera señal de la izquierda. El tren que está en el cantón marrón, no puede circular, pues su luz de entrada al cantón lila está en rojo. Ahora veremos el mismo dibujo pero con un paso más:
Analicemos: El tren de la derecha puede circular, pues el cuarto cantón imaginario está libre, podemos saberlo porque su luz de entrada está en verde. El tren de la derecha ya ha salido del cantón naranja y ha entrado en el lila. El cantón lila está ocupado y ha dejado en rojo su luz de entrada (la del centro). El cantón naranja está libre y ha dejado en verde su luz de entrada (la de la izquierda). El tren de la izquierda, que está en el cantón marrón, puede circular, pues la luz de entrada al cantón naranja está en verde. Este sistema lo hemos visto en modo lineal, pero muchas de nuestras maquetas tienden a ser circuitos cerrados, con más o menos subidas, bajadas, curvas, pero al final se pueden esquematizar como esto:
En el ejemplo hemos dividido nuestro óvalo en cuatro cantones: azul, morado, rojo y naranja. En el caso de la izquierda los cuatro cantones están ocupados y por lo tanto no hay ninguno libre, los trenes permanecerán parados. En el caso de la derecha hay un cantón libre y los trenes podrán circular alternativamente, en este orden: naranja, rojo, morado. La conclusión que podemos sacar es que para un circuito cerrado: Numero máximo de trenes = número de cantones - 1 Cantones: vías interruptor con relé Este es el típico circuito “de libro”, es un clásico de los automatismos. Como todos los circuitos de cantones que vamos a definir se basan en un bloque que se repite tanta veces como cantones hay. Como nuestras vías posiblemente sean un circuito cerrado, el último controlador de cantones conectará con el primero, cerrando así eléctricamente el circuito de cantones, al igual que está el de vías. Antes de leer este circuito, sería interesante repasar cómo funciona una vía interruptor en el apartado de automatismos. También es una buena idea que pulsando con el botón derecho del ratón sobre el esquema lo saquéis a una ventana para poder seguir el texto sin perderos. La opción que hace esto dependerá del navegador que uséis. El circuito que vamos a analizar es el siguiente:
Para poder ver el circuito sin perdernos, vamos a analizarlo componente a componente. Analizamos las vías: Los trenes circulan de izquierda a derecha. El raíl superior (en gris oscuro) está entero, sin cortes y con tensión. El raíl inferior tiene una zona cortada para definir la entrada al cantón (en margenta), cuya longitud debe ser la de la máquina más grande que vayamos a poner en esta vía y un poco más para lo que recorra la máquina por la inercia, de tal forma que se pueda parar el tren en este trozo. El raíl inferior en su zona central del cantón (gris claro) tiene siempre tensión y es de circulación normal. El raíl inferior al final del cantón tiene una pequeña zona cortada justo para que entre algún eje para usarla como interruptor. Analizamos los transformadores: El transformador de velocidad (en rojo) es el que da la corriente para mover los trenes y para activar el relé. Si es de impulsos, posiblemente no tendremos problemas, pero si es normal entonces deberemos tener una velocidad lo suficientemente alta como para que la tensión pueda activar el relé. El transformador de alterna (12 a 16V) lo usaremos sólo para las luces de las señales. Analicemos el relé: Puesto hacia la izquierda significa cantón libre. Puesto hacia la derecha significa que el cantón está ocupado. El interruptor de la izquierda controla la zona de parada a la entrada del cantón. El interruptor de la derecha controla la luz roja o verde de la señal luminosa a la entrada del cantón. Y para terminar un poco de cableado: Del transformador alterno, sacamos un borne directo (verde sucio) al común de la señal luminosa. El otro borne (naranja) pasa mediante el interruptor de la derecha a dar señal a la luz verde o roja según esté libre u ocupado el relé.
Un borne del transformador de velocidad (en marrón) va al común del relé y al carril superior que es continuo. El otro borne (en azul) va a la sección central del cantón de circulación libre y mediante el interruptor izquierdo va por un cable morado a la zona de parada por cantón ocupado. La sección de vía interruptor da la señal mediante el cable azul claro para que el relé se ponga en la posición de la derecha (ocupado) y también sale de este circuito eléctrico para decirle al que controla el cantón anterior que el tren ya no está en el cantón anterior y que por lo tanto queda libre. Mediante un cable morado oscuro llega la señal del cantón siguiente al que estamos, diciendo que este puede quedar libre y por lo tanto pone el relé en la posición de la izquierda. Cantones: ampollas con relé Esta es una variante del circuito de cantones con vías interruptor, pero utilizamos ampollas interruptor que serán activados por unos imanes colocados en los bajos de nuestras máquinas (ver automatismos). De esta forma la corriente que activará el relé ya no es la del regulador de velocidad, sino la del transformador de alterna (12 a 16V). Por si acaso alguno ha empezado a leer este apartado en vez de leer primero el de cantones con vías interruptor, vamos a repetir toda la explicación, pero adaptada a este circuito. Como todos los circuitos de cantones que vamos a definir se basan en un bloque que se repite tanta veces como cantones hay. Como nuestras vías posiblemente sean un circuito cerrado, el último controlador de cantones conectará con el primero, cerrando así eléctricamente el circuito de cantones, al igual que está el de vías. Antes de leer este circuito, sería interesante repasar cómo funciona una ampolla interruptor en el apartado de automatismos. También es una buena idea que pulsando con el botón derecho del ratón sobre el esquema lo saquéis a una ventana para poder seguir el texto sin perderos. La opción que hace esto dependerá del navegador que uséis. El circuito que vamos a analizar es el siguiente:
Para poder ver el circuito sin perdernos, vamos a analizarlo componente a componente. Analizamos las vías: Los trenes circulan de izquierda a derecha. El raíl superior (en gris oscuro) está entero, sin cortes y con tensión. El raíl inferior tiene una zona cortada para definir la entrada al cantón (en margenta), cuya longitud debe ser la de la máquina más grande que vayamos a poner en esta vía y un poco más para lo que recorra la máquina por la inercia, de tal forma que se pueda parar el tren en este trozo. El resto del raíl inferior (gris claro) tiene siempre tensión y es de circulación normal. Analizamos los transformadores: El transformador de velocidad (en rojo) es el que da la corriente para mover los trenes. El transformador de alterna (12 a 16V) lo usaremos para las luces de las señales y para mover el relé. Analicemos el relé: Puesto hacia la izquierda significa cantón libre. Puesto hacia la derecha significa que el cantón está ocupado. El interruptor de la izquierda controla la zona de parada a la entrada del cantón. El interruptor de la derecha controla la luz roja o verde de la señal luminosa a la entrada del cantón. Y para terminar un poco de cableado: Del transformador alterno, sacamos un borne directo (verde sucio) al común de la señal luminosa y al común del relé. El otro borne (naranja) pasa mediante el interruptor de la derecha a dar señal a la luz verde o roja según esté libre u ocupado el relé. También se usa este borne (naranja) para dar corriente a la ampolla interruptor. Un borne del transformador de velocidad (en marrón) va al carril superior que es continuo. El otro borne (en azul) va a la sección del cantón de circulación libre y mediante el interruptor izquierdo va por un cable morado a la zona de parada por cantón ocupado. La ampolla interruptor da la señal mediante el cable azul claro para que el relé se ponga en la posición de la derecha (ocupado) y también sale de este circuito eléctrico para decirle al que controla el cantón anterior que el tren ya no está en el cantón anterior y que por lo tanto queda libre. Mediante un cable morado oscuro llega la señal del cantón siguiente al que estamos, diciendo que este puede quedar libre y por lo tanto pone el relé en la posición de la izquierda. Cantones: lector digital con relé Si ya tenemos un gestor de cantones mediante relés y contactos en las vías ¿ porqué tenemos que complicarnos la vida con una lectura digital ? Por varias razones:
Con los sistemas clásicos hay que cortar varios trozos de vía para hacer las zonas y los cantones, con este sistema la vía de cada cantón es de una sola pieza. Con las vías interruptor o las ampollas, las zonas de detección son pequeñas con riesgo de que no se haga bien la lectura, con el sistema digital toda la vía del cantón es zona de lectura. Y el más importante: los sistemas clásicos están basados en que cuando el tren llega a ...... y después pasa por .... Pero ¿ y si no llega ? ¿Y si hemos quitado el tren de la vía ? ¿ Si hemos puesto uno nuevo ? ¿ Y si hemos manipulado el circuito ? Con el sistema digital no tenemos estos problemas pues está permanentemente leyendo la vía y se adecua instan táneamente a las nuevas situaciones. El diseño y construcción del circuito casi lo tenemos hecho, recordad cuando en automatismos hablábamos del automatismo de una zona y dos salidas, aplicado a un paso a nivel, decíamos que cuando el tren está en la vía pasan unas cosas y cuando no estaba pasan otras cosas. Pues bien, estas cosas pueden ser cerrar el semáforo del cantón y parar la circulación en el cantón anterior o bien abrir el semáforo y la circulación. Para este circuito vamos a hacer una modificación, como sois varios los que me decís que no encontráis los relés de Roco de cuatro circuitos, vamos a sacar las señales para los semáforos del propio circuito electrónico, en concreto de la misma etapa de salida, de los tiristores que alimentan los relés, de esta forma podremos usar los relés de sólo dos circuitos de las demás casas.
En la fotografía tenéis el circuito de pruebas de cantones con cuatro cantones, aunque sólo dos de ellos tienen el controlador digital con relé montado en el tablero de pruebas. Observar que de cada relé hemos desechado dos circuitos (con los cables hacia arriba) y que los semáforos se toman del mismo circuito (son los leds rojos y verdes). Para poder diseñar este circuito sólo tenemos un problema: ¿ como leemos la vía de un cantón que debe estar parado si le hemos cortado la corriente para que el tren no ande ? La respuesta es sencilla, no cortándole la corriente, sólo le vamos a dar corriente que no le sirva. Si tenemos una máquina de corriente continua, esta funcionará con corriente continua o corriente pulsante, siempre que esta corriente se mantenga siempre o positiva o negativa, pero no podrá funcionar con corriente alterna, porque intentará andar 50 veces por segundo hacia adelante y otras 50 veces por segundo hacia atrás (60 en el continente americano), como resultado no se moverá. En el caso de circuitos de corriente alterna, deberéis dar corriente continua cuando queráis que el tren no se mueva. Veamos los dos estados del cantón en detalle: El cantón siguiente está libre y el que nos ocupa no está bloqueado: le damos la corriente normal, en el caso de corriente continua la continua o la pulsante de nuestro regulador y en el caso de corriente alterna la alterna de nuestro regulador. El cantón siguiente está ocupado y el que nos ocupa está bloqueado: le damos la corriente contraria, en el caso de corriente continua la alterna y en el caso de corriente alterna la continua. Sólo nos queda un detalle, la corriente que nos va a permitir saber que el tren está en la vía va a iluminar algo el tren, pero no a máxima potencia, si mis recuerdos son correctos esto era lo normal cuando paraban el tren en medio del campo. No intentéis dar 12V a esta corriente sustituta pues el motor de la máquina no llegará a arrancar y estará siempre consumiendo la corriente del par de arranque (de 1A a 1,5A), reducir esta corriente hasta 3V y el consumo se establecerá en niveles normales (de 0,125A a 0,25A), así evitareis el riesgo de quemar el motor de la máquina. A continuación tenemos el circuito original de una zona dos estados aplicado al paso a nivel:
Y a continuación tenemos el mismo esquema pero con un relé de dos circuitos en vez del de cuatro y con el semáforo conectado en las etapas de potencia (para ahorrarnos salidas del relé):
Y por último vemos cómo se conexiona este módulo aplicado al caso de máquinas de corriente continua, para los de alterna sólo debéis poner un puente rectificador al transformador de 3V para pasar de alterna a continua y usar vuestro regulador normal de alterna:
Cantones: lector digital con triac En el apartado de automatismos tenemos descritos todos los elementos necesarios para poder confeccionar un control de cantones por triacs o lo que es lo mismo, que no haga tac-tac cuando funciona. Veamos como ha cambiado nuestro prototipo: en la parte de la izquierda se ve parcialmente un controlador con salida por relé, descrito en el apartado anterior y en la parte de la derecha las etapas de con salida por triacs.
No os preocupéis por el número de cables, es normal poner muchos sobre los entrenadores pues las conexiones van en línea recta. El diseño de la fotografía sería la traducción literal del caso del relé en triacs. Respecto a este diseño, hemos de hacer una modificación, consistente en no utilizar dos etapas de potencia, pues al tener que poner en contacto uno de los bornes de corriente alterna con uno de los bornes del regulador, entonces se producen esporádicamente realimentaciones que pueden llegar a bloquear los circuitos. Ω es La solución es que la corriente incorrecta, sea la correcta pero pasando por una resistencia grande en proporción con la del motor de la máquina (1K suficiente), de esta forma no permitirá que la máquina arranque, pero existe un flujo eléctrico que es detectado por el lector digital. La etapa de potencia que va a permanecer es la de dar la corriente correcta, que está en paralelo con la resistencia. Mientras la etapa de potencia funciona, entonces la corriente que va al tren pasa por dicha etapa y no por la resistencia. Al apagar la etapa de potencia, la corriente le llega a la máquina sólo a través de la resistencia. Ahora veamos el diagrama de bloques:
Describamos los bloques: El bloque azul claro es lectura de vía y tiene dos contactos para que hagamos pasar uno de los dos cables que llevan la corriente a las vías por él. Este bloque nos da la tensión de 12V si hay un tren en la vía (hay un tren=1), en caso de que no haya un tren en la vía no nos da tensión (no hay tren=0). El bloque gris es el inversor y nos sirve para que obtengamos una salida cuando no esté el tren, es decir en ese cable tenemos que si no hay un tren entonces tenemos los 12V (no hay tren = 1) y si hay tren entonces no tenemos tensión en este cable (hay tren = 0). El bloque verde es la luz de piloto verde o de la señal luminosa, indicando que el cantón leído está libre. El bloque rojo-naranja es la luz de piloto roja o de la señal luminosa, indicando que el cantón leído está ocupado. El bloque verde oscuro es la etapa de potencia, encargada de dejar pasar la corriente correcta para cuando el cantón esté libre, en el caso más normal sería la corriente pulsante positiva o negativa para los trenes de corriente continua. El bloque morado oscuro es la encargada de dejar pasar la corriente incorrecta para cuando el cantón esté ocupado, en el caso más normal sería la del regulador pero a través de una resistencia que impide arrancar a las máquinas. Bien, ahora que ya sabemos qué módulos usar, vamos a usarlos poniendo dentro de cada uno de ellos, los componentes que necesitaremos:
Describamos los componentes en los bloques (para más detalles ver el artículo que describe cada bloque en el apartado de automatismos): El bloque azul claro es lectura de vía y está basado en un puente de diodos que deja pasar la corriente en ambos sentidos, pero genera la suficiente caída de tensión como para poder encender un led dentro de un optoacoplador, si es de corriente continua encenderá un led u otro según el sentido de marcha del tren, por eso unimos las dos salidas, para tener señal si el tren está en la vía independientemente de su marcha. El condensador es para evitar los parpadeos cuando usamos máquinas pequeñas que tienen las ruedas sucias. El bloque gris es el inversor y está formado por un transistor protegido de cortocircuito con resistencias que si hay señal conduce y por lo tanto cortocircuita los contactos del led del optoacopador, por lo que este no nos da señal en su salida. Si no hay señal en el transistor, entonces este no conduce y no cortocircuita los contactos del led del optoacoplador, por lo que este lucirá haciendo que el optoacoplador nos dé señal en su salida. El bloque verde es la luz de piloto verde y aquí podemos conectar la señal luminosa de 12V o como en el esquema un led subminiatura montado en la señal con su resistencia para poder conectarla a 12V. El bloque rojo-naranja es la luz de piloto roja, es el mismo caso que el anterior. El bloque verde oscuro es la etapa de potencia de cantón libre y es la misma etapa de potencia descrita en automatismos, excitamos mediante un optotriac de poca capacidad a un triac de potencia que es quien realmente lleva la carga. Esta etapa dejará pasar al cantón anterior la corriente pulsante normal en el caso de corriente continua. El bloque morado oscuro es la etapa de potencia de cantón ocupado que en nuestro caso es sólo una resistencia que deja pasar la corriente correcta pero muy mitigada, de tal forma que la máquina no llega a arrancar. Y para terminar de describir el esquema, vamos a poner los nombres de los componentes:
Sólo nos queda un detalle, que es cómo se conecta este módulo, pues bien, es así:
Cantones: lector digital bidireccional Ya tenemos el circuito de cantones digital con autoajuste a las variaciones de la vía, sin relés por triacs. Sólo nos falta que se pueda hacer que funcione no sólo cuando los trenes van de izquierda a derecha, sino también a la inversa. En las vías dobles cada sentido se corresponde a una vía, pero en las sencillas de montaña vamos y volvemos por la misma vía, por eso necesitamos que sea bidireccional. Antes de cambiar algo debemos analizarlo con detalle para ver qué debemos cambiar.
Leíamos un cantón y si en él había un tren entonces mandábamos corriente incorrecta al cantón anterior, si no había tren entonces mandábamos la corriente correcta al cantón anterior. Es decir se lee un cantón y se controla el anterior. Para hacer el circuito bidireccional necesitaremos leer un cantón y actuar con el anterior o el siguiente según el sentido de marcha.
Si los trenes van de izquierda a derecha, deberíamos usar las flechas rojas, en el sentido contrario las azules. ¿ Y cómo llevamos esto a la práctica ? En la corriente continua es sencillo, pues usábamos dos optoacopladores, ya que cada uno de ellos sólo funcionaba si el tren iba en su sentido de vía. Así que usaremos la señal de uno u otro según el sentido de vía que nos interese. La modificación a nuestro esquema es sencilla:
Describamos: Los leds de los optoacopladores están en oposición (como siempre). El de la izquierda se enciende cuando el tren va de izquierda a derecha (suponiendo que lo habéis conectado a las vías así) y lo usamos para controlar el cantón anterior. El de la derecha se enciende cuando el tren va de derecha a izquierda y lo usamos para controlar el cantón siguiente. De los optoacopladores hacia abajo, el circuito está controlado por los cantones que tiene a los lados. Según el sentido de marcha la señal de que el cantón está disponible o no, viene o bien del de la derecha o bien del de la izquierda (según la marcha).
Para poder seleccionar ambas señales y evitar que esta rebote de cantón en cantón (si hiciéramos empalmes directos) usamos lo que sería una puerta lógica OR es decir dos diodos, así en el extremo de los mismos tendremos señal si en cualquiera de las entradas la tenemos. En el caso de alterna o digital la cosa cambia:
La corriente siempre tiene un componente positivo y otro negativo, luego sea cual sea el sentido de marcha, tenemos siempre encendido el optoacoplador si hay un tren en la vía. Esto nos permite ahorrarnos un optoacoplador, pero debemos cambiar las conexiones manualmente, utilizando por ejemplo un selector rotatorio como este:
Este conmutador es muy versátil: en el centro de la base tiene hasta cuatro salidas (en la foto se han eliminado tres) y en la periferia hasta 12 contactos. En principio giraría loco si no fuera por un tope formado por una arandela con una pestaña que entra en unos agujeros numerados y que se pone debajo de la tuerca. Según el agujero usado definimos el número de posiciones conmutables. Para anclar el conjunto se usa un saliente de plástico (se ve abajo a la derecha del de la derecha) que se mete en un inicio de agujero del panel para que no patine y gire el conjunto al accionarlo. En el brazo de plástico (en la foro ya recortados) se pone un mando como los del regulador de velocidad. Si queremos usar las cuatro entradas y que no se produzcan contactos indeseados, entonces el máximo de posiciones sería 12/4=3 es decir sólo podemos usar tres posiciones o tres entradas por cada una de las cuatro salidas centrales, para ello meteríamos la pestaña del tope en su agujero correspondiente. Si lo usáramos para un equipo de música, sólo usaríamos dos cables (canal derecha y canal izquierda) entonces tendríamos 12/2=6 posiciones, es decir seis entradas distintas. Para nuestro caso necesitamos dos posiciones que serían trenes a la derecha o trenes a la izquierda, pero por la forma de utilizarlo (cantones al centro, lecturas a la periferia) sólo tendríamos cuatro cantones pues el máximo de contactos centrales es cuatro, si necesitéis más no os preocupéis, hay otros modelos disponibles que se montan por placas. Cantones: construyendo un controlador de cuatro cantones digital con triac Vamos a describir cómo construir un controlador de cuatro cantones sin relés para sistema de corriente continua pero pulsante. En teoría debería funcionar con un sistema de corriente alterna y con cualquiera digital, pero como no tengo a mano ninguno de ellos, si alguno lo prueba, por favor que diga qué tal le ha ido. Para no hacer demasiada pesada la explicación, no descenderemos a documentar detalles de montaje que ya se han explicado en otros artículos, sólo haremos referencia a ellos por texto. 1ª - Fase : preparación de la placa
Los pasos que componen esta fase son: Con el minitaladro (y las gafas de seguridad) usamos la fresa para quitar las pistas que rodearán los tornillos de los separadores. Hacemos los agujeros de los tornillos de los separadores.
Engarzamos los contactores (estos de la foto van machihembrados en bisel). Los presentamos en su sitio y con u n lapicero marcamos los agujeros que vamos a agrandar. Con el minitaladro retaladramos los agujeros donde van los contactores. Marcamos con un rotulador indeleble los contactores (¿indeleble? se borra con alcohol o acetona). Empezando por el de abajo a la izquierda y según el sentido de las agujas del reloj: 12 V 12 V + Zona 1 vías (dos contactos) Zona 2 vías (dos contactos) Zona 3 vías (dos contactos) Zona 4 vías (dos contactos) Regulador (dos contactos) Zona 1 , luz roja Zona 2 , luz roja Zona 3 , luz roja Zona 4 , luz roja Zona 4 , luz verde Zona 3 , luz verde Zona 2 , luz verde Zona 1 , luz verde El común de las luces es el mismo que 12V -. 2ª - Fase : lectura digital
Los pasos que componen esta fase son: Doblamos todos los diodos por la patilla que lleva la raya plateada, podemos doblar por la otra, pero usad siempre el mismo sistema, no los alternéis, evitareis los errores. Delante de cada contactor para las vías del cantón, ponemos dos filas de tres diodos cada una, la primera empieza por cuerpo - alambre y la otra al revés: alambre - cuerpo. Dejamos dos hileras de contactos libres y ponemos los zócalos para los optoacopladores dobles, con la marca de la primera pata mirando a la derecha. Soldamos los diodos y las bases (se moverán seguro así que hacerlo por partes). Formamos las hileras de diodos dos soldaduras por hilera. Unimos las hileras dos a dos por el final y el comienzo. El extremo de este conjunto de diodos mas cercano a la zona de los contactores del cantón va directo a uno de ellos, dejando el otro pendiente de que hagamos la etapa de potencia, pues a todos los que quedan libres irá el común. También en la fase de la etapa de potencia, traeremos la salida a este conjunto de diodos soldando el cable entre los diodos y los optoacopladores. Sacamos una pista desde el mismo punto que hemos unido con el contactor y lo llevamos hacia los optoacopladores. Conectamos los dos extremos de cada conjunto a los dos optoacopladores de ese cantón, usando para ello las pistas de arriba y de abajo de las patas del zócalo del integrado, formando dos U. 3ª - Fase : lógica binaria
Esta fase podemos hacerla o muy complicada, haciendo que los diodos estén todos a igual distancia, o más sencilla, pero con los diodos colocados en diversas posiciones. En el prototipo de tres cantones usamos el primer caso, así q ue ahora haremos el más sencillo: Conectamos las entradas de los transistores de los optoacopladores al borne 12V + usando la fila libre que nos queda debajo de los zócalos. En la salida de transistor de cada optoacoplador ponemos un diodo usando su patilla opuesta a la línea plateada. En teoría debería funcionar sin diodos, haciendo una conexión directa, pero más vale un "porsiacaso" que un "yocreique". Para definir dónde va a ir cada diodo, marcamos con un número tantas pistas por debajo de los diodos como cantones tengamos y hacemos ir cada diodo a su línea. De esta forma tenemos que si el cantón dos está ocupado, su optoacoplador izquierdo va mediante el diodo al cantón anterior (el uno) y su optoacoplador derecho mediante el otro diodo al cantón siguiente (el tres). De esta forma vemos que coincide exactamente con el dibujo que usamos para explicar el sistema bidireccional. A continuación ponemos los cuatro condensadores electrolíticos unidos por su pata (-) al borne 12V- y sus patas (+) cada una a una de las pistas
horizontales. 4ª - Fase : inversores
Las señales que sacamos de la fase digital son las de bloquear cantón, los inversores son los encargados de decir que un determinado cantón está libre o sea que está no-bloqueado: Sacamos una línea de + desde el borne 12V (+), en la foto vista inferior es de las nuevas líneas horizontales, la más baja. Sacamos una línea de - desde el borne 12V(-) usando un pequeño puente que casi no se ve, al lado del borne, en la foto de vista inferior es la de arriba. Conectamos la entrada de los transistores mediante las resistencias puestas en vertical a la línea 12V(+) (la patilla de arriba), el punto de unión del transistor y la resistencia va también a la entrada del led del optoacoplador (pata 1). Conectamos las bases de los transistores (la pata del centro) mediante las resistencias tumbadas, a las señales 4-3-2-1 respectivamente. A medida que nos alejamos hacia la derecha dejamos las patas de las resistencias más largas, para dejar pasar más pistas por debajo. La salidas de los transistores van conectadas a la línea de 12V(-) (la pata de abajo). Conectamos las salidas de los leds de los optoacopladores (pata 2) a la línea 12V (-). Conectamos las entradas de los transistores de los optoacopladores (pata 5) a la línea 12V (+). 5ª - Fase : salidas de luces
Esta fase es muy sencilla: Alargamos las pistas de las señales 1-2-3-4 para vayan a cada salida de luces rojas. Usamos puentes para sacar las señales invertidas desde la salida del transistor del optoacoplador (pata 4) y las llevamos hasta la salida de luces verdes. La única que no necesita puente es la 1 porque está al lado del conector. Si usáis luces de bombillas incandescentes, en vez de leds, podéis amplificar la señal que las alimenta sobre esta misma placa antes de sacarla al contactor, recordar que pondríamos un transistor por cada luz: la pata de entrada iría a 12V(+), la pata de la base iría a la señal que amplificamos y la pata de la salida es la que pondríamos al contactor. 6ª - Fase : etapas de potencia
Esta es la última fase de montaje: Desde los inversores sacamos mediante puentes , con cables blancos, las señales de cantón desbloqueado para atacar la entrada del led del optotriac (pata 1). Llevamos los 12V (-) ,mediante un puente en cable marrón. Lo pasamos por una pista debajo de los zócalos y hacemos contacto en un extremo de las resistencias a la derecha de la foto (vista desde arriba), el otro extremo de la resistencia va a la otra pata del led del optotriac (pata 2). La salida del triac del optotriac (pata 4) va directa a la base del triac grande (la pata de arriba en la foto). La entrada del triac del optotriac (también es salida, lo sé lo sé) pata 6, va a la central del triac grande. La pata que queda del triac grande es común a todas las etapas de potencia y va a una entrada del contactor del regulador. Entre las patas inferior y central de cada triac grande va la resistencia que deja pasar la corriente incorrecta.
El condensador y la resistencia que van entre el optotriac y el triac deberían ir entre las patas central e inferior del triac grande, pero en esta placa no están bien puestos no ejerciendo ninguna función (una reliquia de cuando se hizo el prototipo), por favor ponerlo bien en las vuestras. De cada pata central del triac grande sacamos un cable en verde que lleva la potencia al extremo inferior de cada conjunto de diodos, el otro extremo es común a todas las salidas de vías y va al otro contactor del regulador. 7ª - Fase : ¿ funcionará?
Montamos cada integrado en su zócalo y comprobamos que funciona y además tal y como está descrito en el artículo. Como cada contactor tiene su etiqueta, no es necesario un esquema de cableado, sólo debéis leer cada etiqueta descrita en fase-1. A disfrutarlo, tras toda la vida montando relés en los automatismos es agradable ver funcionar a uno que no hace tac-tac.
CONSTRUCCION DE UN CONTROL POR BLOQUEO DE CANTONES EL RELE Un relé electromanético tiene dos bobinas “A” y “B” que nos permiten dos posiciones de los contactos de salida. Tiene unas entradas PA y PB que nos permiten activar cada posición, depende a qué entrada demos un instante de tensión. Como nuestro relé tiene cuatro contactos, significa que cada vez que esté en “A”, activará dos salidas (“A1” y “A2”), y cuando esté en “B” activará otras dos (“B1” y “B2”), desactivando las que son “A”. Con esto podemos controlar a la vez una vía de parada y un semáforo. Patillaje del relé (teórico)
Utilización de cada conexión:
Nombre Señal
Entrada /Salida
Descripción
C
E
Alimenta el relé (las dos bobinas) con una fase de corriente alterna del trafo ( la llamo AC2)
PA
E
Alimentación para la bobina A que coloca los contactos en la posición “A”
PB
E
Alimentación para la bobinas B que coloca los contactos en la posición “B”
E1
E
Conecto la tensión contínua que nos viene del trafo.
A1
S
Da tensión a la via de parada (o no la da, si hay que parar la loco).
B1
S
No se usa.
E2
E
Conecto una fase de CA del trafo (la llamo AC2) para la alimentación del semáforo.
A2
S
Da tensión a la luz roja del semáforo.
B2
S
Da tensión a la luz verde del semáforo
LOS BLOQUES Tenemos un circuito oval que queremos dividir en 4 bloques o cantones protegidos por semáforos. La idea es que puedan circular 4 trenes sin alcanzarse, parándose los más rápidos a la espera que el más lento salga de su bloque. Entonces, dibujo en un papel un oval que divido en 4 partes. Cada bloque tendrá un sector de vía aislado que llamaremos vía de parada. Pasado este sector, colocaremos un reed (relé o contacto de ampolla) que será el que active el relé que gobierna el bloque (parada, semaforo, etc) y un semáforo. Todos los bloques están encadenados mediantes los reeds. Es decir, el reed del bloque 3, desactiva su propio bloque 3 y activa el bloque 2. (en otras palabras, pone en rojo el semáforo de su bloque 3 y en verde el del anterior (2), para que el tren que le sigue pueda continuar) Normativa de cableado que he utilizado: Amarillo Conecta con la vía de parada (A1) Rojo Es la tensión del trafo en la vía derecha (la derecha es el sentido de circulación) (E1) (siempre uso color rojo para tensión de vía) Marrón Conecta este relé (PA) con el reed del bloque posterior (PB). De esta forma, cuando el tren que va por delante activa esta entrada, pone el semáforo en verde (B2) y da tensión a la vía de parada (A1) También un cable marrón conecta este relé (PB) con el PA del relé anterior. Gris Siempre conectado a una fase co ncreta de la alterna del trafo (la llamo AC2). Alimenta el relé (C) y una fase del semáforo. Azul Conecta este relé con el reed de su bloque (PB). Cuando el tren que sobrepasa este bloque activa esta entrada, pone este semáforo en rojo (A2) y quita tensión de la vía de parada (A1). Negro Es la otra fase de la alterna del trafo (la llamo AC1). Conecta con el común del semáforo y la otra pata del reed que no hemos conectado. Toda esta explicación es genérica, sirve para cualquier relé, identificando correctamente cada entrada y salida. Tendremos que crear una tabla como la que sigue para asignar un nº de patilla a cada señal.
En este caso, he utilizado relé ViessMann, con el siguiente patillaje: Nombre Señal
Entrada /Salida
Descripción
C
E
Alimenta el relé (las dos bobinas) con una fase de corriente alterna del trafo ( la llamo AC2)
PA
E
Alimentación para la bobina A que coloca los contactos en la posición “A”
PB
E
Alimentación para la bobinas B que coloca los contactos en la posición “B”
E1
E
Conecto la tensión contínua que nos viene del trafo.
A1
S
Da tensión a la via de parada (o no la da, si hay que parar la loco).
B1
S
No se usa.
E2
E
Conecto una fase de CA del trafo (la llamo AC2) para la alimentación del semáforo.
A2
S
Da tensión a la luz roja del semáforo.
B2
S
Da tensión a la luz verde del semáforo
Esquema y patillaje del relé ViessMann
Y el resultado de todo el conjunto queda como sigue en la página siguiente:
Cantones: triac y bidireccional, caso práctico Vamos a describir cómo llevar a la práctica un circuito de tres cantones por triacs, bidireccional y para corriente continua (pulsante, recordar que si no no se desconectan los triacs). Para la descripción vamos a utilizar la pista de pruebas y el prototipo del circuito de cantones.
A la izquierda abajo tenemos la placa controladora con los conectores en verde. Sus contactos son: Abajo a la izquierda los 12V cc Arriba a la izquierda los tres pares de salidas, a cada cantón le llegan dos cables para alimentarle. Arriba a la derecha la entrada de corriente del regulador, ahí hemos empalmado unas secciones de vías que no pasan por cantones, lo veremos cuando hablemos de las máquinas pequeñas. Abajo a la derecha las seis salidas de luces o señales luminosas, tres parejas de rojo y verde (la masa deberéis cogerla directamente del (-) de la entrada de 12Vcc. A su derecha en blanco está la regleta de prototipos donde se ha puesto un led con su resistencia por cada luz de la señal luminosa y/o indicador del tablero. El primer problema que os podéis encontrar es que si conectáis en las salidas de luces dos señales luminosas (una por cada sentido de circulación) además de los indicadores en el tablero de control y se da la circunstancia de que vuestras señales luminosas no son de led, puede que el circuito no funcione bien, pues estaréis consumiendo demasiada corriente de la misma que se usa para decir que el cantón está ocupado o libre. Si os pasa esto, la solución es sencilla, cogéis un transistor como el BC547C y conectáis la base (la patilla del medio) a esta salida de luz de la placa, la pata que en el esquema del transistor es el destino de la flecha, es vuestro nuevo punto para enganchar las luces y la pata que os queda, la ponéis a el (+) de la fuente de 12Vcc. De esta forma tan sencilla acabáis de amplificar la señal de las luces.
Vamos a ver cómo hemos dividido la pista de pruebas: Los tramos amarillo, azul claro, rosa y azul oscuro son cuatro cantones (para cuando hagamos el circuito de cuatro cantones). Los tres tramos cortos verdes son los que veremos con las máquinas pequeñas.
En la foto vemos que como sólo vamos a usar tres cantones, hemos unido los dos de la derecha. Para describir cómo se comportan las máquinas cuando se paran en los cantones, vamos a ver los d os casos extremos.
El primer caso son las máquinas con varias ruedas que hacen contacto en la vía en un tramo lo suficientemente largo como para que la suciedad las afecte poco y que además tienen volante de inercia (una pieza gruesa de metal que gira con el motor y representa la inercia de la máquina al andar).
Si levantáis en plena marcha una máquina de este tipo de la vía, veréis cómo siguen girando las ruedas gracias al volante de inercia. Esta inercia produce que la máquina no se pare inmediatamente al entrar en un cantón bloqueado, sino que anda una cierta distancia que en el caso de esta máquina sin vagones es de unos 18cm ó 7,08“. Como la distancia no es muy grande, sólo deberemos tener en cuenta esta distancia para alejar las señales luminosas del punto donde hayáis cortado las vías para hacer el cantón.
El otro caso son las máquinas pequeñas como la de la foto. Sólo tiene dos ruedas por raíl que utiliza para coger la corriente de las vías , si estas ruedas estuvieran sucias tendríamos un problema de suministro eléctrico. Además en este grupo metemos las máquinas sin volante de inercia, por lo que el movimiento de la máquina depende prácticamente sólo de que les llegue o no la corriente por sus ruedas. La máquina de la foto está bloqueada entre dos cantones: la máquina venía del cantón de la izquierda hacia el de la derecha que estaba bloqueado. Cuando sus ruedas ha tocado el cantón de la derecha, ha empezado a dar señal de que había entrado una máquina en dicho cantón por lo que automáticamente se ha bloqueado el cantón de la izquierda. En ese momento la máquina se ha quedado sin corriente útil tanto en sus ruedas delanteras como las traseras y como no tenía inercia se ha quedado parada ocupando y bloqueando dos cantones al mismo tiempo. Si habéis puesto todas las máquinas posibles que os soporte vuestro numero de cantones, dejando sólo uno libre, no avanzará ninguna máquina, pues al estar una máquina en dos a la vez, todos los cantones estarán ocupados.
La solución es sencilla, sólo debemos poner una pequeña porción de vía conectada permanentemente al regulador de velocidad, como en la foto. Estas secciones son las que se representaban en verde en la foto del esquema. De esta forma hasta que todas las ruedas de la máquina no hayan abandonado esta sección conectada directamente al regulador, no se parará. Tipos de corriente ¿ No tenéis muy clara la forma de las ondas con las que alimentáis vuestros trenes? Esperamos que esta pequeña guía os sea de utilidad. Índice 1 – Corriente alterna
3H7
2 – Corriente pulsante media onda
4H7
3 – Corriente pulsante onda completa
5H7
4 – Corriente continua sin filtrar
6H7
5 – Corriente continua filtrada
7H
6 – Corriente pulsante digital sin decodificador
8H7
7 – Corriente pulsante digital con decodificador NMRA
9H7
1 – Corriente alterna
¿ Cómo se obtiene ?
Directamente desde el transformador.
Regulación de velocidad
Variando la altura (amplitud) de la onda.
Regulación de sentido
Mediante un dispositivo en la máquina (desfase de onda).
Tipo de máquinas
De corriente alterna
2 – Corriente pulsante media onda
2 – Corriente pulsante media onda
¿ Cómo se obtiene ?
Intercalando un diodo a la salida del transformador.
Regulación de velocidad
Variando la altura (amplitud) de la onda.
Regulación de sentido
Con un inversor se cambian los cables que van a la vía.
Tipo de máquinas
De corriente continua
3 – Corriente pulsante onda completa
3 – Corriente pulsante onda completa
¿ Cómo se obtiene ?
Intercalando un puente de cuatro diodos a la salida del transformador.
Regulación de velocidad
Variando la altura (amplitud) de la onda.
Regulación de sentido
Con un inversor se cambian los cables que van a la vía.
Tipo de máquinas
De corriente continua
4 – Corriente continua sin filtrar
4 – Corriente continua sin filtrar
¿ Cómo se obtiene ?
Intercalando un puente de cuatro diodos a la salida del transformador y añadiendo un condensador electrolítico.
Regulación de velocidad
Variando la altura (amplitud) de la onda.
Regulación de sentido
Con un inversor se cambian los cables que van a la vía.
Tipo de máquinas
De corriente continua
5 – Corriente continua filtrada
5 – Corriente continua filtrada
¿ Cómo se obtiene ?
Intercalando un puente de cuatro diodos a la salida del transformador, añadiendo un condensador electrolítico y con un regulador de positivo se cortan las crestas.
Regulación de velocidad
Variando la altura (tensión) de corte del regulador de positivo.
Regulación de sentido
Con un inversor se cambian los cables que van a la vía.
Tipo de máquinas
De corriente continua
6 – Corriente pulsante digital sin decodificador
6 – Corriente pulsante digital sin decodificador
¿ Cómo se obtiene ?
Un oscilador digital alimentado por corriente continua.
Regulación de velocidad
Variando la separación y/o anchura de los impulsos.
Regulación de sentido
Con un inversor se cambian los cables que van a la vía.
Tipo de máquinas
De corriente continua
7 – Corriente pulsante digital con decodificador NMRA
