Progetta

Come progettare un plastico ferroviario

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Tracciato

Binari

Cercate di utilizzare sempre binari flessibili, perché permettono una maggiore libertà nel creare i tracciati; troverete all'inizio qualche difficoltà nelle giunzioni, ma una vola presa la mano, sarà facile realizzarle. Le traversine possono riprodurre il legno, per le linee secondarie, o il cemento per le linee principali, dove maggiore è il peso dei convogli. Alcuni, per dare maggior realismo, dipingono di un marrone ruggine le parti del binario che non sono a contatto con le ruote: da' un bel effetto ma é molto faticoso. Alcune case vendono il binario centrale dentellato adatto per le cremagliere. Il binario si può trovare in vendita con o senza massicciata: se volete il massimo del realismo, comprate binari senza massicciata, che potrete poi autocostruivi. Se invece vi piacciono le cose semplici e facili da realizzare, scegliete binari con massicciata, ricordandovi che costano di più e che vi costringono ad acquistare dalla stessa casa il resto dei binari, deviatoi compresi.

Sezione di un binario vero

Le dimensioni sono espresse in mm

Deviatoi

Erroneamente chiamati scambi, ne esistono di vari tipi: il più semplice é il diritto ed anche il più usato. Ne esistono di tripli, di doppi inglesi, simmetrici ed in curva. Per amore della semplicità, preferisco usare quelli semplici diritti, quando possibile. Va data una certa cura nel scegliere l'angolo del binario deviato: se ad esempio avete poco spazio a disposizione, dovete scegliere deviatoi con angoli accentuati, circa 30°. I deviatoi usati fuori delle stazioni, per far cambiare di binario ad un treno in corsa, richiedono angoli minori, diciamo 10° e dovrebbero avere il cuore funzionante. Deviatoi con angoli compresi tra 14° e 18° vanno bene in ogni situazione. Per quanto riguarda la parte elettrica, alcuni deviatoi permettono di distribuire la corrente alternativamente in uno dei rami scelti. I deviatoi possono essere comandati a distanza, tramite una doppia bobina, generalmente con distacco della corrente a fine corsa per impedirne la bruciatura accidentale; alcune di queste possono essere collocate sotto il piano, in modo da renderle totalmente invisibili all'esterno.

Schema di alcuni tipi di deviatoi presenti sul mercato

Semplice

Doppio Inglese

Doppio

Simmetrico

In curva

Curvature

Le curve dovrebbero essere, per rispettare la realtà, ampie parecchi metri. Questo non é possibile fare nei nostri appartamenti, per cui dobbiamo accontentarci di raggi più piccoli ma antiestetici. Per rimediare in parte a questo problema idealmente dividiamo in 2 la nostra curva, che supponiano a semicerchio: la prima parte avrà un raggio ampio mentre la seconda sarà più stretto, ma nascosto da una galleria. L'illusione ottica darà l'impressione che la curva continui con lo stesso raggio anche dentro la galleria.

Le curve dovrebbero poi seguire il tipo del tracciato: se di montagna potranno essere strette e sinuose; se a doppio binario dovranno essere più ampie e dolci, facendo attenzione alla distanza tra i 2 binari (detta intervia). Questa dovrà aumentare nelle curve rispetto ai rettilinei, specialmente all'entrata delle gallerie in curva. Fate delle prove con le carrozze passeggeri più lunghe per accertarvi delle esatte dimensioni.

Raggi ed intervia per scala H0 in mm

Raggio

Intervia

400

48

500

45

600

43

Raggi ed intervia per scala N in mm

Raggio

Intervia

225

26

300

22

400

19

Consigli

Usate binari flessibili per realizzare le curve perché permettono raggi di varia misura che quelli fissi non permettono. In un ferrovia vera, le curve non hanno mai un raggio costante ma parabolico: all'inizio il raggio é ampio per diminuire gradatemente fino ad un minimo, passato il quale si allarga fino a diventare rettilineo. (la regola vale anche per le strade)
Tra un curva ed un controcurva lasciate un tratto rettilineo pari almeno alla lunghezza della carrozza più lunga, per evitare fenomeni di dondolamento.

Nella realtà per problemi di consumo del binario e velocità, le curve sono sopraelevate a seconda del raggio di curvatura. In scala H0 la sopraelevazione va da 3 a 1,5 mm; in scala N da 1,5 ad 1.

Pendenze

Un treno in miniatura può superare pendenze leggermente superiori a quelle di un treno vero, pari ad un 3-3,5%. In alcuni casi si può andare oltre ma solo per raccordi in discesa e nascosti in galleria. Nel calcolarle tenete conto del numero dei vagoni che il convoglio dovrà trainare e del tipo di percorso. In curva la pendenza va leggermente ridotta per evitare strappi in fase di partenza che possono causare dei deragliamenti. La Fleischmann produce un binario dentato per cremagliere, in grado di superare pendenze fino a 35% per la scala H0 e del 25% per la N.

Linea ferroviaria	Pendenza Max per mille
Milano - Venezia	6
Roma - Chiusi - Firenze	11
L'Aquila - Sulmona	15
Roma - Cassino - Napoli	17
Benevento - Foggia	22,5
Bologna - Pistoia - Firenze	26

Manufatti

Sotto questo termine si raggruppano tutte le opere costruite per permettere la posa dei binari, quali ad esempio ponti e gallerie. Un errore che si incontra di frequente nei plastici, é quello di esagerare nella grandiosità di queste opere: si vedono allora ponti sovradimensionati rispetto allo scopo oppure gallerie troppo brevi per essere realiste. Nella realtà le grandi opere sono molto poche: i ponti in genere sono piccoli, spesso per superare piccoli fiumi. Le gallerie devono avere una lunghezza almeno pari a quella del convoglio. Per motivi di economia si preferisce far passare i binari in trincea piuttosto che farli passare in una galleria.

Stazioni

E' l'edificio ferroviario per eccellenza, immancabile in qualsiasi plastico ferroviario. Ne esistono di vari tipi, rispondenti a varie esigenze, a seconda del tipo di movimento (di transito, di testa, ecc). Devono essere progettate in modo da permettere manovre di:

transito e sosta dei convogli
precedenza tra uno o più treni
carico e scarico dei carri
ricovero dei locomotori

Una stazione può assolvere ad una o più delle manovre descritte. Potete vedere alcuni esempi nella pagina degli Schemi tipi stazioni

Segnalazioni

Non intendo in questo ambito spiegare i vari tipi di segnalazioni presenti nei vari paesi, a volte difficili da riprodurre sia visivamente sia come traffico ferrroviario. Vi ricordo solamente che un segnale ferroviario varia da nazione a nazione, come anche il modo di segnalare e la sua posizione. In Germania ad esempio, in una linea a doppio binario, i treni circolano sulla linea di destra mentre nel resto della Europa usano quella di sinistra. Sulle linee ad alta velocità addirittura i segnali sono del tutto assenti perché arrivano direttamente nella plancia di comando del macchinista. Alle volte, specie lungo le ferrovie secondarie o d'epoca, accanto alla luce o al posto di questa, esistono dei segnali che usano delle palette o dei dischi, che a seconda della loro posizione, forniscono al macchinista le stesse indicazioni dei segnali luminosi.

Esistono però altri tipi di segnali:

segnali di rallentamento davanti a lavori eseguiti lungo la linea. Sono composti da un segnale di rallentamento posto prima della zona dei lavori, ed un secondo segnale di via libera alla fine.
segnali di manovra sono posti a terra o a mano, come le lanterne, e vengono usati per segnalare al macchinista le manovre da compiere
segnali di fine del binario.

Alla pagina segnali, troverete qualche esempio di segnalazione.

Parte elettrica

Comandi

I comandi permettono di manovrare a distanza deviatoi, segnali, sganciavagoni, treni ed altro ancora. Si possono suddividere in:

interruttori a pulsante, dove il circuito elettrico viene chiuso fino a quando dura la pressione sul pulsante. Vengono usati per comandare deviatoi, sganciavagoni, tratti d'interruzione e relais
interruttori normali, con i quali il circuito viene chiuso o aperto a seconda della posizione di un cursore: è adatto per alimentare tratti d'interruzione, l'illuminazione.
i deviatori permettono di far defuire la corrente in uscite differenti, a seconda della posizione assunta dal cursore. Vengono usati per comandare i semafori.
gli invertitori servono per invertire il senso di marcia di un treno
comandi per piattaforme girevoli

Esistono beninteso altri tipi di comandi, alcuni dei quali rappresentano la somma di uno o più di quelli già descritti.

Alcune case hanno messo in commercio dei comandi che oltre a compiere le funzioni già descritte, sono disegnati in modo tale da riprodurre un quadro comandi vero e proprio, con tanto di tracciato e spie di segnalazione. Li trovo pratici da usare anche se più costosi rispetti a quelli normali. Un'ulteriore perfezionamento ha portato alcune case a considerare l'elettronica: sono nati cosi console di comando dove è possibile comandare ogni convoglio singolarmente, programmandone il percorso, usando in quale caso il computer come gestore del traffico ferroviario. Personalmente il trovo troppo complicati per essere divertenti.

Accessori

Per accessori intendo qualsiasi cosa che abbia a che fare con l'elettricità presente in un plastico. Quelli più comuni sono:

relais: servono per manovrare i deviatoi, semafori ed altro ancora. Uniti a deviatori risultano utili per gestire alcune automazioni. In genere sono a doppia bobina, alimentati con corrente alternata e dotati di interruttore di fine corsa per impedire bruciature accidentali.

resistenze: servono ad abbassare la tensione di alimentazione e quindi a rallentare la corsa di un treno. Vanno scelti in base al tipo di motore ed a quanto si vuole rallentare la marcia.
raddrizzatori: permettono alla corrente continua di fluire in un solo senso. Sono utili quando si vuole che la marcia del treno sia diversa a seconda del senso di marcia. In discesa per esempio, si può ottenere un rallentamento usando una resistenza: quando il treno cambia senso di marcia, un raddrizzatore di tensione impedisce che la marcia venga rallentata anche in salita
interruttori a reed: sono degli interruttori che, piazzati tra i binari, chiudono il circuito elettrico in presenza del campo magnetico di una calamita posta sotto un locomotore od un vagone. Grazie a ciò, si possono realizzare vari automatismi e sono molto più efficaci dei vari sistemi adottati dalle varie marche costruttrici, quali binari di contatti, funghi, ecc. Li trovo particolramente utili per comandare i passaggi a livello.

un reed senza calamita tiene aperto il circuito

in presenza di una calamita, l'interruttore reed chiudi il circuito

le giunture isolate permettono di creare delle sezioni di binari elettricamente isolate che possono essere alimentate in vario modo
punti di alimentazione: possono essere dei tratti di binario appositi o piccoli morsetti che danno l'alimentazione ad uno o due binari nelle sezioni isolate. Alcuni hanno un dispositivo per eliminare le correnti parassite.
scatole di derivazione: servono a distribuire la corrente da un cavo ad uno o più cavi. I più economici si trovano nei negozi di materiale elettrico o ferramenta sotto lo strano nome di "mammuth"
timer: servono ad alimentare per pochi secondi un tratto di linea isolato, dopo un attesa regolabile che varia da 3 ai 60 secondi. In realtà si tratta di un condensatore a capacità variabile.
alimentatori servono a fornire corrente sia di trazione sia agli accessori. Di solito per la trazione il voltaggio é variabile da 0 a 15 V per 1 A tramite una manopola ed é a corrente continua. Sono anche dotati di invertitore per cambiare il senso di marcia. Per gli accessori il voltaggio é fisso ed, a seconda delle marche, varia da 12 a 15 V in corrente alternata. Tutti sono dotati di un disgiuntore termico in grado di staccare la corrente in caso di corto circuito. Si possono trovare alimentatori per la sola trazione, o solo per gli accessori o per entrambi gli scopi.

Altri tipi di accessori che si possono trovare e che hanno una certa utilità sono cellule fotolettriche, che possono sostituire gli interruttori a reed, e una serie particolare di relais in grado di riprodurre il traffico a sezioni di blocco tipico delle ferrovie. In pratica rende automatico il controllo del movimento di più treni in un'unica linea.

Illuminazione

Possiamo suddividerla in 2 parti:

Statica che si riferisce a quella usata per illuminare gli edifici, le strade e le stazioni. E' abbastanza semplice crearla ed in commercio si trovano molti accessori come lampioni, fari. E' importante calcolare il consumo di corrente per dimensionare l'alimentare correttamente. Per farlo sommate i mA di ogni lampadina: il totale deve essere inferiore o uguale a quanto erogato dall'alimentatore.
Dinamica inerente alle parti in movimento, ovvero ai locomotori e carri. Si usa di solito per illuminare le carrozze passeggeri: dagli assi dei carrelli, si capta la corrente che va ad alimentare delle piccole lampadine dentro le carrozze. L'effetto in presenza dell'arredamento interno, é suggesstivo. Purtroppo quando il treno si arresta, per mancanza di corrente, anche l'illuminazione cessa. Ogni casa ha previsto un kit di illuminazione per ogni tipo di vagone, anche per i fari esterni: per cui é facile illuminarli. Tenete conto però che dovrete sommare ogni lampadina inserita per ottenere il consumo totale della trazione. Se volete che un vagone resti illuminato anche da fermo le cose si complicano di molto oltre ad essere costoso.

Schemi elettrici

Alcuni esempi di schemi elettrici