342-es modell futómű és meghajtás tervezése

A futómű

Az európai modellépítési gyakorlattól eltérően a 342-es modellt úgy terveztem, hogy a motor csak a leghátsó hajtott tengelyt hajtja meg fogaskerekes áttétellel, a másik két hajtott tengelyt a csatlórudak hajtják. Ez az elrendezés pontos kivitelezés esetén kiválóan működik, tanú erre sok-sok angol és amerikai gőzmozdony modell.

Az angol szakirodalmat tanulmányozva elhatároztam, hogy a modellt a tökéletesebb futási tulajdonságok elérése érdekében hárompontos alátámasztással, kompenzációval építem meg. Nem akartam azonban a kompenzációt minden tengelyre kiterjeszteni és kerekenként megépíteni, hanem ahogy Mike Sharman könyvében le van írva, csak a két első meghajtott tengely kapott kompenzációt, azok is csak egy egyszerüsített kivitelben. A motor által fogaskerékkel hajtott tengely fixen van a vázba beszerelve és ez alkotja a háromszög-alátámasztás két pontját. A két első hajtott tengely fölött a főkeret közepén egy kompenzációs himba helyezkedik el, ami a két tengely csőcsapágyának a közepére támaszkodik fel. Ez megengedi ezeknek a kerékpároknak, hogy oldalirányban bizonyos keretek között szabadon billegjenek, míg az egyik kerékpár felfelé mozgása a másik kerékpárt a himbán keresztül lefelé nyomja. Ezáltal a himba tengelye alkotja a harmadik alátámasztási pontot.

A meghajtás

Az első változat

A hajtómű egy önálló szerkezet formájában kerül a főkeretbe, ahol csavarok rögzítik. A harmadik hajtott tengely, ami a fentebb leírtak szerint nincs kompenzálva, fixen kerül mind a főkeretbe, mind pedig a hajtóműbe beépítésre. Mindkét helyre a beágyazás alulról nyitott, így a kerékpárt bármikor ki lehet venni a mozdonyból.

A Kandó mozdony sebesség-problémáiból tanulva - ahol a kellően lassú járást csak egy lassújárású motor segítségével sikerült biztosítani - a hajtómű nagyobb lassító áttétellel készül. A Kandó mozdonyban a teljes áttétel a motortól a kerékig 1:25, ami a 18,5mm átmérőjű kerékkel 2,32mm/motorfordulat osztást jelent. A 342-esnek az áttétel tervezéséhez figyelembe kellett venni azt, hogy a kereke ugyanolyan átmérőjű, mint a Kandó mozdonyé, és a keréktengelyen lévő fogaskereket sem lehetett nagyobbra választani, mert az már a modell alján oldalról is látható lenne. A megoldás egy csökkentő fogaskerékpár-áttétel lett. Ez a csigakerék és a hajtott tengely között helyezkedik el. A motor által közvetlenül hajtott csiga egy 35 fogú ferdefogazású csigakereket hajt, ami közös tengelyen helyezkedik el egy 30 fogú egyenes fogazású fogaskerékkel. Ez utóbbi hajtja a keréktengelyre szerelt 25 fogú fogaskereket. Íly módon a 342-esnek a Kandó mozdonnyal szemben plusz 30/35 áttétel-csökkenése van. Ez azt jelenti, hogy a teljes áttétel 1:29,2, ami 1,98mm/motorfordulat osztást jelent.

A 342-es motorba Faulhaber vasmag nélküli villanymotor kerül, amelyet a gyártó előírásai szerint nem szabad tengelyirányú terhelésnek kitenni. Emiatt a csiga nem kerülhet közvetlenül a motor tengelyére, hiszen a csiga mindig átad tengely irányú erőket. Így a csiga egy belső tengelyre került, ami két helyen is csapágyazva van. A motor ezt a tengelyt egy rugalmas kapcsolaton - egy szilikongumi csövecskén - keresztül hajtja meg. A belső tengely végére egy nagyméretű lendkerék van szerelve, ami hátul belelóg a széntárolóba és egy kupac szénnel lesz elrejtve.

A második változat

Az első hajtómű összeszerelésekor derült ki egy súlyos tervezési hiba. A tervezés során a fogaskerék-tengelyek pozíciójának a meghatározásakor véletlenül nem az osztókör átmérőjével számoltam, hanem a fejkör átmérővel! Emiatt a kész hajtóműben a fogaskerekek nem értek össze! Mivel már nagyon kíváncsi voltam a hajtómű működésére, egy hajtóművet módosítottam. A kettős fogaskerék tengelyfuratának az áthelyezésével sikerült a hajtóművet működőképes állapotba hozni, bár ez nem kevés fejtörést és aprómunkát igényelt. Az azonban látszott és ezt a számítógépes tervezőprogram is megmutatta, hogy a helyes távolságokkal a hajtómű lényegesen kisebbre is tervezhető olyannyira, hogy az egész belefér az állókazánba.

Emiatt a második modellhez egy újabb hajtómű készült. Az áttételek és az elrendezés ugyanaz maradt, de a lendkerék átkerült a csigatengelynek a motor felőli oldalára. Így a mozdonysátorban a tengely nem látható és a lendkereket sem kell a szén alá rejteni. Az elrendezés ára, hogy a lendkereket 1mm-rel kisebb átmérővel lehet csak elkészíteni, különben nem férne be a kazánba, a közepét pedig ki kell könnyíteni, hogy a motor ne kerüljön túlságosan előre, ahol a keskenyedő kazán miatt kevesebb lenne számára a hely.

A főkeret

Amennyiben lehetséges, megpróbálom a modellek főkeretét hasonlóra készíteni, mint az eredeti volt. Így történt ez a Kandó mozdonynál és a 326-osokkal is. A 342-esnél azonban egy komoly probléma jelentkezett. Az eredeti mozdonynak mind az első, mind pedig a hátsó futókereke Adams-tengelyként lett beépítve. Ebben az elrendezésben a tengely a főkeretbe van ágyazva és abban oldalirányú mozgásra képes, miközben a csapágyoldalak ferde kialakításának következtében egy képzeletbeli függőleges tengely körül is elfordul. Az igazi mozdony 1160mm széles főkerete 55mm oldalirányú elmozdulást tett lehetővé a futókerekeknek, ami az eredeti mozdonynak 200m-es sugarú ívek bejárását engedte meg.

Ugyanezt az elrendezést követve még egy 12mm-re keskenyített főkeret - mérethelyes lenne 13,33mm - is csak 1200mm-es sugarú ív bejárását engedné meg, amilyen azért kevés H0-ás terepasztalon található. Ha azt vesszük célnak, hogy a modell 500mm-es íven el tudjon menni, az első futókeréknek minimum 2,8mm, a hátsónak pedig 3,0mm oldalirányú mozgásra van szüksége. Ha viszont az egész főkeret úgy készülne, hogy ennyi elmozdulást megengedjen, akkor mindössze 8,2mm széles lenne, ami egy nagyon is szembetűnő rést mutatna a hajtott kerekek mögött!

Persze ehhez még hozzájön, hogy H0-ás nagyságban szinte lehetetlen elkészíteni egy működő Adams-tengelyágyat. Nagyon pontosan kellene ahhoz dolgozni, hogy mind a függőleges, mind az oldalirányú elmozdulás simán működjön és emelletta tengely akadozás nélkül irányba álljon.

A probléma megoldása az, hogy olyan főkeret készül, ami megengedi a futótengelyek oldalirányú mozgását, de a hajtókerekek közelében nem keskeny. Ez úgy valósul meg, hogy elöl a főkeret keskenyebbre készül, 12mm-es szélesség helyett csak 8mm-es. Hátul viszont a futókerekek köröl egy kivágást kap, amibe a hátsó futókerekek az ívben belesüllyednek. Ez nem igazán modellhű, de ezt az áldozatot meg kell hozni ahhoz, hogy a modell a szokásos terepasztalokon eljárhasson. Még így is sok kritikát váltott ki a minimum 500mm-es ívsugár - sok modellező ennél lényegesen szűkebb íveket épít a terepasztalára. Viszont ennél kisebb ívsugárhoz már nemcsak a főkeretet kellene módosítani, de az első futókerekeknek a dugattyúrúd védőcsöve is útban lenne.

Maga a főkeret 1mm-es rézlemezből készült. Az összes kivágás rákerül, ami az igazi mozdony keretlemezein is látható, a szegecsek azonban csak a jól látható részeken, a kerekek mögött nem. A kis CNC fúrógép készíti el a szegecsek furatát és a kivágások sarkait. A főkeret két hosszlemezét több helyen is kereszt-tartók kötik össze. Ezek helye és formája nem azonos az igazi mozdony tartóival, hanem a modell szerkezete által igényelt elrendezést követik. Ez nem jelent problémát, hiszen ezek az alkatrészek amúgysem láthatók.

A kereszt-tartókon több menetes furat is található. Ezekbe lehet beerősíteni a hengerblokk csavarját, a motort tartó csavart, a keret legelején és legvégén található furatba pedig azt a két csavart, amelyek a felépítményt ("kaszni") fogják a vázhoz.

A keretlemezekbe apró furatok kerülnek a fék tartóelemeinek a számára. Ezekbe rudacskákat lehet beforrasztani pont ugyanazon a helyen, mint ahol az igazi mozdony fék felfüggesztése található. Persze a furatok pozíciója tekintetbe veszi azt is, hogy a modell kerekeinek nagyobb a karimája!

A kerekek

A Kandó mozdony építése után megmaradt 3 pár Piko BR41-es kerék a fiókomban. Ezek átmérője (18,5mm) és a küllők száma (16) pontosan megfelel a 342-esnek. Mint minden régebbi Piko kerék műanyag keréktárcsával (küllőkkel) és acél abronccsal rendelkeznek. A nyomkarimából jókora darabot le kellett esztergálni, mert a Piko eredeti nyomkarimája meglehetősen illúzió romboló. Eredeti formájukban el sem fértek volna a kerekek a "bőgő" előtt és mögött!

A második 342-es modellhez Romford kerekeket szereztem be, amiket szintén sikerült egy London melletti hobby boltban a megfelelő átmérőben és küllőszámmal megvásárolni. A Romford kerekek cinköntvényből vannak, az abroncs pedig esztergált alpakka. Csak a kerékpár egyik kereke rendelkezik szigeteléssel, így arra is kell vigyázni, hogy az összes kerékpárnál ugyanazon az oldalon legyen a szigetelt kerék! Persze ezzel amegoldással elkerülhetetlen, hogy a keret, és ezzel az egész mozdony ne az egyik sín polaritásán legyen. Tehát a mozdony kapcsolóját mindenképpen szigetelt anyagból kell készíteni!

A Romford kerekeket 1/8 coll, azaz 3,175mm átmérőjű tengellyel szállítják. Ehhez nem könnyű olyan fúrót találni, amivel a csapágy lyukakat ki lehet fúrni. A futókerékpárok szintén Romford gyártmányúak, 10,5mm átmérőjű kerekekkel, ami pontosan megfelel a 342-es 950mm-es futókerekeinek, és a nálunk szokásos 10 küllős kivitelben áll rendelkezésre. A futókerekek, mint arról szó volt, a modellen nem Adams tengelyként, hanem mintegy "Bissel állványban" kerülnek beerősítésre. A 2mm átmérőjű tengely egy csőben van csapágyazva és az egész felforrasztva egy tartórúdra. A szerkezetet apró rugó nyomja a sínre. Ez eltér a Kandó modell futókerék-megoldásától, ahol a rugó helyett egy ólomsúly van a kerékpár tengelye fölé beerősítve.

Előre a Hengerblokk és vezérmű tervezésének a leírásához

Előre a 342-es modell építés leírásához

Vissza a 342 modell kezdőoldalra