Борис Барковсков - Модели железных дорог

Если скорость движения локомотива равна 115 км/ч, то модель, изготавливаемая в масштабе 1:87, должна двигаться со скоростью

115:87 = 1,32 км/ч = 22 000 мм/мин.

Частоту вращения ведущей оси модели локомотива определяют делением масштабной скорости на длину окружности ведущего колеса модели. Допустим, что диаметр ведущего колеса локомотива 1850 мм, для модели в масштабе 1:87 это составит 21,3 мм, а длина окружности

l к= d кπ = 21,3 ∙ 3,14 = 67 мм,

тогда необходимая частота вращения ведущей оси модели для нашего примера будет

n к= v : l к= 22 000 : 67 = 328 об/мин.

Имея электродвигатель с частотой вращения 10000 об/мин и частоту вращения ведущей оси модели, определим общее передаточное отношение редуктора

i = n дв: n к= 10 000 : 328 = 30,4,

округлённо принимаем i = 30.

Редуктор обычно состоит из нескольких ступеней. Произведение передаточных отношений всех ступеней редуктора должно составлять общее передаточное отношение. Расчёт ступени редуктора производят по формуле

z 1/ z 2= n 2/ n 1,

где z 1и z 2— число зубьев на первой и второй шестернях; n 1и n 2— частоты вращения шестерён.

Расстояние между центрами шестерён принимают на 0,2 — 0,3 мм больше суммы радиусов начальных окружностей шестерён (расчётного межосевого расстояния), чтобы иметь достаточные боковой и радиальный зазоры во избежание заклинивания.

Передаточное отношение редукторов с червячными парами рассчитывают по той же формуле. Число z для червяка определяют по числу его заходов. Так, например, для однозаходного червяка z = 1, для двухзаходного z = 2 и т. д.

После расчёта редуктора приступают к разработке чертежей экипажной части и корпуса модели. При разработке детальных чертежей учитывают технологию изготовления отдельных деталей и последовательность сборки модели. В зависимости от используемых материалов применяют различные конструкции и технологические приёмы соединения отдельных деталей и сборки модели. Детальные чертежи разрабатывают увеличенными в 2 — 5 раз, а на отдельные мелкие узлы и детали — в 10 раз.

Последовательность постройки модели паровоза в масштабе 1:87 рассмотрим на примере серии Н в(рис. 170). Для масштабов 1:120 и 1:160 последовательность изготовления сохраняется, но необходимо некоторое упрощение отдельных мелких узлов и деталей.

Рис. 170. Модель паровоза серии Н в(авт. Б. С. Федоров)

Приступать к постройке модели рекомендуется с изготовления экипажной части (рис. 171). Раму делают из листовой меди, латуни или органического стекла; толщина заготовок для полотен рамы должна быть 1 — 1,5 мм. Отдельные детали экипажной части при изготовлении их из металла собирают на резьбовых соединениях или на пайке, а при изготовлении их из органического стекла — склеивают. Полотна рамы выпиливают напильниками и надфилями, обрабатывая одновременно обе заготовки полотен, соединенные между собой. Вырезы в раме (окна) высверливают, а затем их стороны обрабатывают надфилями. Изготовленные полотна рамы и межрамные крепления соединяют между собой. Отверстия для осей сверлят после сборки рамы. Если редуктор размещён в корпусе паровоза, то сборку редуктора ведут одновременно со сборкой рамы; оси колёсных пар при этом вставляют не в отверстия, а в вырезы рамы и крепят снизу прижимной пластиной (рис. 171, б ). После сборки рамы проверяют работу редуктора, подключив электродвигатель по временной схеме.

Рис. 171. Экипажная часть модели паровоза:

а — без привода; б — с приводом; 1 — рама; 2 — бегунковая тележка; 3 — рессоры; 4 — рессорные подвески; 5 — балансиры; 6 — оси; 7 — прижимная пластина; 8 — электродвигатель; 9 — редуктор

Затем приступают к декоративному оформлению рамы. На полотнах рамы высверливают отверстия диаметром 0,8 мм (можно не сквозные) в местах расположения топочных связей. Делают имитацию заклёпочных и болтовых соединений рамы. Для этого на раму можно напаять или наклеить пластинки меди, латуни толщиной 0,2 — 0,3 мм с выдавленными заклёпочными головками. Способ декоративного воспроизведения заклёпочных швов на тонком листе описан в главе X. Головки крупных болтов можно имитировать другим способом — в полотнах рамы сверлят отверстия диаметром 0,5 — 1 мм и в них вставляют отрезки проволоки соответствующего диаметра, выступающие над полотнами рамы на 0,5 мм. Для удобства сборки детали рессорного подвешивания изготавливают из того же материала, что и раму. Листовые рессоры можно сделать при помощи штангенциркуля. В заготовке толщиной 1,5 — 2 мм сверлят отверстие диаметром 0,5 мм. По нониусу движок штангенциркуля устанавливают на размер, соответствующий радиусу изгиба рессоры; подвижную ножку штангенциркуля вставляют в отверстие в заготовке, а неподвижной ножкой на заготовке прочерчивают канавку. Изменяя по нониусу расстояние между ножками штангенциркуля на 0,2 — 0,3 мм, на заготовке наносят канавки по числу листов в рессоре. Далее, выпилив из общей заготовки необходимый элемент, его обрабатывают напильниками и надфилями, придавая конфигурацию рессоры. Рессоры также можно делать наборными из отдельных пластин толщиной 0,2 — 0,3 мм. В средней части рессоры накладывают хомут из полоски толщиной 0,3 — 0,5 мм. Рессоры крепят к раме через рессорные подвески и балансиры.

Толщина заготовок балансиров должна соответствовать толщине полотен рамы. Рессорные подвески выпиливают из полосок толщиной 0,5 мм, изгибают и соединяют с рессорами и балансирами пайкой или склеиванием.

В экипажную часть паровоза входят поддерживающие и бегунковые тележки (в данном примере только бегунковая, см. рис. 171). При изготовлении тележек соблюдается та же последовательность, что и при изготовлении рамы. Собранная тележка крепится к раме на шарнире, обеспечивающем отклонение тележки от продольной оси паровоза в горизонтальной плоскости при прохождении кривых. Для обеспечения плавного движения модели оси тележек должны быть подпружинены и иметь вертикальный разбег в пределах 1,5 — 2 мм.

Колёса для моделей локомотивов имеют металлические бандажи, с которых осуществляется съём тока. Два колеса, запрессованных на оси, образуют колёсную пару (рис. 172). Положение колёс на оси, ширина бандажа, высота гребня и другие параметры модельных колёсных пар должны точно соответствовать требованиям норм NEM 310 и 311 (см. главу IX).

Рис. 172. Колёсная пара паровоза:

1 — спицевой колёсный центр; 2 — бандаж; 3 — ступица; 4 — ось; 5 — кривошип; 6 — противовес

В условиях домашнего моделирования колёса для моделей подвижного состава следует по возможности использовать от моделей промышленного изготовления. Однако часто из-за несоответствия диаметра и числа спиц колёса приходится делать самостоятельно. Колёса со спицевым колёсным центром можно изготавливать в пресс-форме из полистирола или самотвердеющих пластмасс, используемых в зубном протезировании. Пресс-форма (рис. 173) для изготовления колёс состоит из матрицы, корпуса и крышки; делают эти детали из металла на токарном и фрезерном станках. Особое внимание уделяют чистоте обработки поверхностей матрицы. При изготовлении колёс из самотвердеющих пластмасс процесс состоит из следующих операций: в пресс-форму закладывают металлический бандаж колеса и втулку (ступицу) для оси, заполняют пресс-форму жидкой пластмассой, закрывают крышкой и сжимают в тисках. Через 15 — 20 мин, когда заканчивают процесс твердения пластмассы, пресс-форму разбирают и из неё шпилькой диаметром, соответствующим диаметру отверстия в центре матрицы, выталкивают готовое колесо. Полученное изделие зачищают от облоев.