Az M41 modell átépítés tervezése

Bevezetés

Talán nem mindenki tudja, hogy az eredeti Fuggerth modellt két különböző meghajtási változatban gyártották és árulták. Amikor először megjelent a modellboltokban, forgóváz-hajtása volt. Egy 3-pólusú német Bühler motor volt a forgóvázra hosszában szerelve és ez hajtotta meg a forgóváz kerekeit egy csigán és egy fogaskerék-áttételen keresztül. A forgóváz felfüggesztése igen egyszerű volt. Nem volt királycsapszeg, vagy más hasonló rendeltetésű alkatrész, hanem a forgóvázak az alvázkeret íves kivágásában tudtak elfordulni. Az alváz a forgóvázak oldalain lévő csuszkákon támaszkodott. Lehetett kapni egy motoros és két motoros változatban, valamint motor nélküli kivitelben, amit "vitrin modellnek" hívtak. Aki használt már ilyen felépítésű modelleket, az tudja, hogy ez a konstrukció nem szerencsés. Az egy motoros változatnak mindig meglehetősen kicsi a vonóereje, hiszen a hajtott kerekekre alig több, mint a mozdony súlyának a fele jut. A két motoros változat pedig rendszerint attól szenved, hogy a két motor nem forog teljesen egyforma sebességgel, így az egyik forgóváz kerekei rendszeresen csúsznak.

Megérthette ezt a mozdonymodell konstruktőre is, mert a második széria már a ma szokásos meghajtás elrendezéssel jött a piacra. Ebben egy, a modell közepén hosszában elhelyezett motor két kardántengellyel hajtja a forgóvázakban lévő csigakerekes hajtóművet. Sajnos egy fontos alkatrész, a lendkerék kimaradt az új konstrukcióból is.

Már a régi elrendezés idejében támadt az a gondolatom, hogy készítek ehhez a modellhez egy jobb meghajtást. Vettem egy "vitrin modellt", és kiszereltem belőle a forgóvázakat. Szerencsére a "vitrin modell" kerekei ugyanolyan kivitelű fémkerekek voltak, mint a meghajtott modellé, így kerekekről nem kellett gondoskodni. A vázat viszont teljesen átterveztem.

A forgóváz tervezése

Rögtön az elején az volt a szándékom, hogy olyan meghajtást építek, ami jobb, mint a gyári megoldások. Már régi vesszőparipám volt az a gondolat, hogy a modellek futási tulajdonságait alapvetően meghatározza az a mód, ahogy a forgóváz az alvázhoz csatlakozik. Ez az igazi mozdonyoknál is meghatározó. A mozdonyon az előrehúzó és a hátratartó erők nem egy magasságban hatnak. A vonóerő a sín és a kerék érintkezési pontjában hat, míg a mozdony a kocsisort a kapcsolójával húzza, jó méterrel magasabban. Ez a két erő, mert nem egy vonalban hat, egy forgatónyomatékot hoz létre, ami a mozdonyt hátrafele billenti, aminek a következtében a hátsó forgóvázra nagyobb erő nehezedik, mint az elsőre. Ennek az eredményeképpen az első forgóváz kerekei hajlamosabbak a megcsúszásra, mint a hátsók. Ezt a problémát csak a legutóbbi időben, elektronikus megpörgésgátlókkal tudták megoldani.

Hasonló jelenség játszódik le a forgóvázon belül is, hiszen a forgóváz a vonóerőt a felerősítési pontjában, jóval a sinkorona szintje fölött adja át a mozdonyszekrénynek. Itt azonban a megoldás egyszerűbb. Az egyik út az, amit a francia mozdonygyártó ipar alkalmaz előszeretettel és onnét került be a mi V43-asunkba is, hogy forgóvázanként csak egy hajtómotort alkalmaznak. Ilyenkor a forgóváz kerekei fogaskerekes kapcsolatban állnak egymással, így egyszerre kell forogniuk. A másik megoldást az osztrákok kísérletezték ki, amikor az 1044-es mozdonyt fejlesztették ki. Itt azzal próbálkoztak, mégpedig sikerrel, hogy a forgóváz felfüggesztésnek himbák segítségével egy olyan elméleti forgáspontot adtak, ami nagyon mélyen, majdnem a sínkorona szintjén van. Ezáltal nem keletkezik billentő nyomaték a forgóvázon belül. Azóta ezt a megoldást sokan átvették.

A súly áthelyeződése Truck suspension relocation drawing nem annyira fontos probléma a modellmozdonyoknál, mint az igaziaknál, hiszen itt általában amúgy is csak egy motor van és az összes kerék hajtása egy közös forrásról történik. Ennek ellenére a forgóváz felfüggesztése igen fontos, mert ez határozza meg a modell futási tulajdonságait, és adott esetben a kisiklásra való hajlandóságát. Ennek a fontosságát mutatja itt az ábra. Ha egy forgóváz felfüggesztési pontja mélyen van, kevéssel a sín fölött, akkor abban az esetben, ha az egyik kerékpár függőlegesen elmozdul, a felfüggesztés is csak függőlegesen fog elmozdulni. Ha viszont a felfüggesztési pont magasan van, akkor a kerékpár függőleges elmozdulása esetén ez a pont vízszintesen is el akar mozdulni. Ez nagyon káros a futási tulajdonságokra, az ilyen mozdony könnyen kisiklik. Sőt a Bachmann dízelekről, amelyeknek szintén meglehetősen magasan van a felfüggesztésük, a csigakerék felett, volt, aki azt állította, hogy nagy terhelés esetén a forgóváz egyszerűen kiszalad a mozdony alól!

Ezért az egyik fő szempontom a tervezésnél az volt, hogy a forgóváz felfüggesztést a lehető legmélyebbre helyezzem. Ezt egy B-forgváznál viszonylag könnyebb megvalósítani, mint egy C-elrendezésnél, ahol a középső kerékpár és a tengely miatt ide nem lehet forgócsapot helyezni.

Az átalakított M41-esben a váz egy alsó híd segítségével támaszkodik a forgóvázra. Ez egy "U"-alakú lemez, ami a mozdonykeret két oldalán van felerősítve és alul a forgóváz fenéklemeze fölött megy keresztbe. Ez a lemez a forgóváz hosszában felszerelt vastagabb, 1mm-es rézből készült fenéklemezre támaszkodik, egy 4mm átmérőjű csapágygolyó segítségével. A csapágygolyó alul a fenéklemezben is és a híd lemezében is egy 90 fokos süllyesztésű furatban helyezkedik el, ami a helyzetét rögzíti, elgurulni nem engedi, de lehetővé teszi, hogy a forgóváz a golyó középpontja körül minden irányban elforogjon.

Annak érdekében, hogy a golyó ki ne essen a helyéről, amikor a mozdonyt felemeljük és a híd nem támaszkodik többé a golyóra, a híd felső részén egybronzból készült lemezrugó helyezkedik el, ami a hidat felülről a golyóra nyomja. A másik szerepe ennek a rugónak az, hogy a forgóváz oldalirányú mozgását csak korlátozott mértékben engedje meg, azaz a mozdonyszekrény a forgóvázakon ne billenjen oldalt félre. A rugó speciális kialakítása ugyanakkor biztosítja azt is, hogy a forgóvázat az előre-hátra billenő mozgásában ne akadályozza.

A forgóváz többi része a felfüggesztés köré lett kiépítve. A forgóváz tetején van egy tengelycsonk, amire a motor kardántengelyének a kardáncsuklója kerül. Ez egy nagy flexibilitást biztosító külső gyűrűs kardánkeresztes megoldás lett. A tengelycsonkra szerelt 12 fogú fogaskerék a kerekek felett hosszában végigvezetett belső kardántengelyt hajtja, amire egy 16 fogú fogaskerék és két csigakerék van szerelve. A belső kardántengely két vége a kereszttartók furataiban forog, a furatok aljába egy-egy 2mm átmérőjű csapágygolyó került a tengelyirányú erők felvételére. A csigakerekek a kerékpárok tengelyére szerelt 12 fogú fogaskerekeket hajtják meg. Íly módon a hajtómű teljes áttétele a motortól a kerékig 1:16, ideális érték H0 méretarányú modellek számára. Az eredeti műanyag Fuggerth forgóváz fedelek kerete a forgóváz végén kiképezett résekbe kerül.

A főkeret

Nem volt arra lehetőség, hogy a Fuggerth modell eredeti műanyag keretét felhasználjam, mert arra nem lehetett volna a forgóváztartó hidakat felszerelni. Ez ráadásul a tankkal is egybe volt öntve, én pedig nem voltam az eredeti tankkal megelégedve. Ezért új főkeretet konstruáltam. A régiről a hótoló lemezt levágtam és az új keretre felragasztottam.

Az új keret két, 1mm vastag rézlemezből készült. Ezeket a végükön távtartókkal erősítettem össze. A keret közepére a motor tartólemezeit lehetett beszerelni. A forgóváz hídjai M2-es csavarokkal vannak a keretre felerősítve.

Az üzemanyag tartály és akkumulátor doboz

Az eredeti Fuggerth modellen a tartály a műanyag főkerettel egybe van öntve. Legnagyobb baja azonban, hogy túl keskeny. Aki megnézett már egy M41-est, annak biztosan feltűnt ezeknek a mozdonyoknak egy érdekes sajátossága, hogy a tartályuk szélesebb a mozdonyszekrénynél, nem is kicsivel. A Fuggerth modellen a különbség azonban mindössze 1mm, alig észrevehető. Lehet, hogy a tervezője attól félt, hogy ki fog lógni az űrszelvényből, de ellenőriztem, még egy méretarányos tank sem szélesebb, mint a szabványos H0-ás űrszelvény.

Az új tankot a motortartókra lehet felcsavarozni és ólomlemezek kerültek bele, hogy a mozdony nagyobbat tudjon húzni.

A mozdonyszekrény felerősítése

Az eredeti modellen a mozdonyszekrényt az ablakok alatt elhelyezett négyszögletes furatokba beleakaszkodó reteszek erősítik a vázhoz. Miután a réz főkeret nem annyira rugalmas, mint az eredeti műanyag, ezért a főkeretre apró bronzrugós reteszek kerültek.

Következő oldal: Az M41 modell hajtómű építése

Vissza az M41-es modell átépítés fő oldalára