Модели железных дорог

Б.В. БАРКОВСКОВ

К. ПРОХАЗКА

Л.Н. РАГОЗИН

МОДЕЛИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Под редакцией Б. В. Барковскова

Издание второе перереботанное и дополненное

МОСКВА "ТРАНСПОРТ" 1989

ОТ АВТОРОВ

Слово «моделизм» большинство людей связывают с постройкой летающих моделей самолетов, изящных парусников и современных кораблей. Оно воскрешает в памяти когда-то прочитанное или услышанное об успехах наших мастеров спорта в международных соревнованиях по авиа- или судомоделям. Увиденные однажды на выставке модели парусников с детально выполненными мачтами, рангоутами, такелажем и радиоуправляемые модели, как две капли воды похожие на современные корабли, оставляют незабываемый след в памяти. Поэтому термины авиамоделизм, судомоделизм понятны многим и не вызывают удивления.

Железнодорожный моделизм долгое время не имел такой популярности и поэтому о нём нигде не писали, не говорили. Лишь изредка появлялись заметки об умельцах, сделавших копию знаменитого паровоза или о том, что где-то в школе построили модель локомотива будущего. Однако в последние годы стало появляться всё больше людей, которые в соответствии со своими духовными потребностями начали строить модели железнодорожного подвижного состава, макеты железных дорог с неменьшей симпатией к изображаемому предмету и с неменьшим мастерством, чем авиа- и судомоделисты. Железнодорожный моделизм всё настойчивее входит в круг наших интересов: его начинают понимать, так как, перешагнув за пределы юношеского возраста, он становится любимым занятием в свободное время людей среднего и старшего поколений.

Неоспоримая ценность любого вида моделизма заключается в том, что когда человек молод, то занятие моделизмом в школьные годы часто решает самое главное в его будущей жизни — определяет профессию. Если это взрослый человек, то увлечение моделизмом помогает ему полноценно отдохнуть.

Железная дорога сопровождает нас в жизни повседневно и каждый раз радует наш глаз при встрече с ней. Она ещё долго будет служить нам средством самого массового передвижения. На самом деле, ведь железная дорога как средство сообщения существует уже более полутора столетий и не собирается сдавать своих позиций. За это время сложилась интереснейшая история её, и в частности, история подвижного состава, эволюция которого особо быстрыми темпами происходит на наших глазах. Технический прогресс меняет облик и других видов транспорта. Не потому ли в настоящее время возрос общественный интерес к истории техники, сохраняются или возрождаются старинные самолеты, автомобили, ставятся на почётные пьедесталы паровозы. И поклонники железных дорог, и железнодорожкые моделисты не остаются равнодушными к происходящим процессам: в своей работе, обращаясь к настоящему и прошлому железных дорог, они воссоздают по крупицам емкую их историю.

Данная книга, уважаемый читатель, рассказывает о любительском железнодорожном моделизме — очень увлекательном занятии не только в клубах или кружках, но главным образом в домашних условиях. Потребность в пособиях, в которых были бы изложены общие вопросы, принципы, возможности и способы постройки железнодорожных моделей или макетов с каждым годом заметно возрастает. Поэтому авторы посчитали своевременным попытаться свести воедино и рассмотреть в пределах книги широкий круг вопросов, связанных с постройкой железнодорожных моделей и макетов. Особое место отведено в книге Европейским международным нормам на железнодорожный моделизм, которые являются основой в любительской работе.

Обобщая некоторый опыт, накопленный как в нашей стране, так и зарубежными любителями, авторы стремились нацелить читателя на правильный подход к железнодорожному моделизму, заинтересовать его вполне доступным процессом постройки локомотива, вагона, действующего железнодорожного макета. Читатель также встретит в тексте некоторые описания внешних видов объектов разнообразного железнодорожного хозяйства. Более глубокие и обстоятельные сведения о железнодорожной технике можно найти в специальной литературе.

Уместно обратить внимание читателей на то, что авторы употребляют слово «моделизм», а не «моделирование». Дело в том, что последнее означает научное исследование процессов на моделях, воспроизводящих в лабораторных условиях изучаемое явление. А «моделизм» — это изготовление модели, воспроизводящей геометрические формы натуры, линейно уменьшенной во всех плоскостях и повторяющей фактуру наружных поверхностей оригинала. Модель также может имитировать движение. Само слово «модель» — французское, происходит от латинского modulus — мера, образец, норма, в частности означает подобие какого-то предмета в уменьшенном виде. Таким образом, моделизмом принято называть масштабное воспроизведение существующего или ранее существовавшего объекта.

* * *

Авторы выражают искреннюю благодарность своим коллегам по увлечению М. Д. Давидимусу, Н. Н. Гундорову, И. И. Прохорову, Б. С. Федорову, Е. Л. Шкляренко и другим за ценную информацию по постройке моделей и макетов, за возможность представить на этих страницах модели, построенные их руками. Авторы благодарят также многочисленных читателей первого издания, приславших заинтересованные отзывы и пожелания, которые по мере возможности были учтены при подготовке рукописи второго издания. Авторы глубоко признательны рецензенту книги заслуженному работнику транспорта РСФСР, инженеру В. А. Ракову за ценные замечания и предложения, данные при подготовке рукописи к печати.

Глава I
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ МОДЕЛИЗМЕ

1. Развитие железнодорожного моделизма и его направления

Железнодорожный моделизм так же стар или так же молод, как стара или молода сама железная дорога. Трудно назвать конкретную дату, когда зародился железнодорожный моделизм, так как оказалось, что первой моделью, способной к передвижению, была модель паровоза английского инженера Р. Тревитика, построенная им в конце XVIII века, а не сам паровоз, который появился на свет несколько позднее. Таким образом, модель явилась предшественницей первого в мире паровоза (рис. 1).

Рис. 1. Модель паровоза Р. Тревитика

Железнодорожный моделизм в широком его понимании делает свои первые шаги в середине XIX века, в период бурного строительства железных дорог в Англии. К концу XIX века им начинают заниматься в Центральной Европе, а затем и в России. Насколько серьезным стало увлечение железнодорожным моделизмом, говорит тот факт, что к концу прошлого столетия английские любители железнодорожных моделей объединились в клубы, где занимались изготовлением подвижного состава и эксплуатацией миниатюрных железных дорог, добиваясь полного соответствия внешнего эффекта моделей тому впечатлению, которое производили локомотивы и вагоны настоящей железной дороги. Эти требования максимального соответствия внешнего вида моделей своему натурному образцу, поставленные на заре железнодорожного моделизма, остались обязательными для любительского моделизма и по сей день.

В конце XIX века происходит бурный процесс строительства железных дорог в России. В начале нашего века построен Великий Сибирский путь. На всемирной выставке 1900 г. в Париже была удостоена Золотой медали модель сибирского экспресса, которая и в настоящее время является гордостью в коллекции моделей Ленинградского музея железнодорожного транспорта. В XX веке железнодорожный моделизм начинает охватывать более широкий круг людей, занимающихся им в качестве любителей, а некоторые находят свое профессиональное призвание в постройке моделей железнодорожного подвижного состава и искусственных сооружений. В первой половине нашего века ясно наметились три пути развития железнодорожного моделизма. Первый из них — крупномасштабный, включает в себя музейные, выставочные модели высокого класса, изготовленные профессионалами-макетчиками; второй — ученический железнодорожный моделизм, который популярен в нашей стране и имеет большое воспитательное значение; третий путь — мелкомасштабный любительский.

После Великой Октябрьской социалистической революции у нас в стране организуют станции юных техников, где наряду с другими видами технического творчества дети занимаются постройкой железнодорожных моделей. Ученический моделизм нашел широкое распространение в кружках средних школ, дворцов пионеров и железнодорожных профессионально-технических училищах. Основная задача таких кружков состоит в ознакомлении учащихся с техникой железных дорог. В процессе изготовления модели ставится задача научить ребят решать технические вопросы, прививая попутно начала политехнических знаний. Этот вид моделизма не ставит своей целью строгое масштабное воспроизведение подвижного состава и других элементов железной дороги. Главные его отличительные признаки — это большой выбор масштаба моделей (1:10 — 1:30) и произвольная их форма; большое внимание обращается на то, чтобы модель выполнила на расстоянии определённую серию команд, посланных ей с пульта управления, прошла определённый отрезок пути с максимальной скоростью и наибольшей силой тяги. Постройка такой модели с крупными деталями и узлами более доступна рукам школьника и позволяет целому коллективу под руководством мастера-педагога работать над одной моделью.

В железнодорожных институтах, техникумах и училищах занятия железнодорожным моделизмом дают учащимся дополнительные профессиональные знания и навыки, повышают их общую культуру. Таким образом, железнодорожный моделизм в сфере учебных заведений становится органической частью учебно-воспитательного процесса. Железнодорожная модель обретает новое качество и становится учебным наглядным пособием, с помощью которого обучают профессиональным навыкам будущих начальников станций, диспетчеров, машинистов и др. В настоящее время многие учебные заведения железнодорожного профиля имеют действующие макеты железных дорог, на которых учащиеся совершенствуют свои теоретические знания. Эти модели также не строят в строгом масштабном соответствии с оригиналом, однако они чётко демонстрируют работу отдельных узлов и принципы управления средствами автоблокировки на железных дорогах.

Любительский мелкомасштабный моделизм включает в себя постройку миниатюрных моделей-копий железнодорожного подвижного состава, а также постройку для этих моделей макетных комплексов, воспроизводящих как бы железную дорогу в целом. Этот вид моделизма может быть домашним или клубным, т. е. индивидуальным или коллективным. Основное его назначение заключается в изготовлении точной, уменьшенной в несколько десятков раз, действующей модели-копии локомотива, вагона или в постройке макетов зданий, искусственных сооружений, средств сигнализации, путевых устройств и т. п. с максимальным подобием модели или макета натурному образцу, которые могут быть включены в какой-то макет, воспроизводящий картину настоящей железной дороги с перегонами, станциями, движущимися поездами и др.

У нас в стране железнодорожный моделизм такого направления имеет весьма скромную историю, но сейчас начинает завоевывать интерес широкого круга людей, которые в свободное время строят миниатюрные железные дороги со всем необходимым железнодорожным хозяйством, соединенным с макетным ландшафтом. В этом направлении кое-что достигнуто московскими, ленинградскими, киевскими, рижскими, харьковскими моделистами. Рост любительского увлечения имеет вполне объективную основу, так как в силу своей технической и художественной разноплановости железнодорожный моделизм может быть близок и понятен, а значит и доступен многим людям с различной технической и художественной подготовкой.

2. Промышленное производство железнодорожных моделей

Возникшие на пороге XX века в ряде стран мелкие ремесленные предприятия, выпускавшие примитивные железнодорожные игрушки, вскоре вырастают в крупные фирмы по производству моделей железных дорог, так как спрос на их продукцию сразу оказался большим.

Первоначально в качестве двигателей железнодорожных моделей-игрушек применялись пружинные приводы, а также оригинально упрощенные паровые машины. С развитием электротехники эти приводы заменили на микроэлектродвигатели, которые позволили управлять моделью локомотива на расстоянии. Постепенно внимание изготовителей, сосредоточенное на механической надёжности игрушечных железных дорог, распространяется и дальше, так как покупателя всё больше начинает интересовать сходство моделей-игрушек с определёнными паровозами, вагонами и т. п. Таким образом, появляется игрушка-копия, которая становится не столько игрушкой, сколько миниатюрной моделью с прецезионным механико-электрическим устройством, повторяющей по своему образу и подобию настоящий конкретный тип локомотива или вагона.

В Европе наибольшую известность в первой половине XX века приобретают фирмы «М"arklin», «Fleischmann», «Rivarossi» и др. Их продукция пользовалась спросом, помогала любителям моделей лучше разобраться в технике, способствовала развитию промышленного производства миниатюрных железных дорог. Предприятия, создающие железнодорожные модели, постоянно совершенствуют технологию, используют новейшее специальное оборудование, новые искусственные материалы, тонкое литье под давлением и т. п., что сказывается на тенденциях в развитии любительского моделизма. Так, например, если в 20-х и 30-х годах были распространены масштабы моделей 1:32 и 1:45, то к концу 40-х годов их почти полностью вытеснил масштаб 1:87. К началу 60-х годов стал пользоваться популярностью масштаб 1:120, а в последние годы появились хорошо выполненные модели в масштабе 1:160 и 1:220.

В предвоенные годы в Советском Союзе электрические железные дороги-игрушки выпускал серпуховской завод «Пресс». Качество этих игрушек по тем временам было весьма высоким и по своему виду они приближались к модельному классу изготовления. Появление этих дорог способствовало привлечению широкого круга школьников, а также взрослых, не равнодушных к железнодорожному транспорту, к интересному занятию — строительству моделей подвижного состава, действующих макетов железных дорог. Этому увлечению во многом помогал в середине и конце 30-х годов журнал «Знание — сила», который время от времени публиковал статьи, рассказывающие, как, пользуясь деталями завода «Пресс», можно построить новую модель паровоза, электровоза и т. п. Эти дороги выпускались с электродвигателями переменного тока напряжением 12 В для колеи шириной 45 мм; токопроводящая система — трёхрельсовая. Были выпущены двухосный паровоз и двухосный электровоз, около 10 видов грузовых вагонов и один четырёхосный пассажирский вагон (рис. 2, а). Выпуск профилированных рельсов для этой дороги говорил о попытке приблизить их внешний вид к настоящим рельсам. Производство изделий заводом «Пресс» в предвоенные годы позволило многим любителям почувствовать радость домашнего технического творчества на железнодорожную тему.

Рис. 2. Модели-игрушки отечественного производства

В послевоенные годы наша промышленность, продолжая начатое в 30-х годах промышленное производство игрушечных железных дорог, выпускала электрическую железную дорогу с шириной колеи 32 мм, состоящую из локомотива, нескольких грузовых и пассажирских вагонов, рельсового круга, двух стрелочных переводов (рис. 2, б). Подходя с требовательными мерками к оценке этой дороги, следует отметить, что и локомотив, и вагоны всё-таки оставались больше игрушками и в меньшей степени моделями. Однако нужно отдать должное нашей промышленности, которая сумела наладить массовое производство детских железных дорог в напряжённые годы окончания послевоенного восстановительного периода. Появление на прилавках магазинов «Пионерской» железной дороги (таково было её торгово-рекламное название) вновь обратило любительский интерес к моделям железных дорог.

Таким образом, ещё в конце 30-х и начале 50-х годов у нас в стране были сделаны первые попытки соединения промышленного производства моделей с индивидуальным техническим творчеством. Это направление получило свое дальнейшее развитие, чему способствовало появление на нашем внутреннем рынке промышленных моделей железных дорог производства ГДР.

Под влиянием возрастающего интереса широкого круга любителей моделей железных дорог ряд предприятий налаживает процесс промышленного производства моделей-копий отечественного подвижного состава. Уже выпущена опытная партия модели железной дороги в масштабе 1:87, состоящая из паровоза серии О^в, двух пассажирских двухосных вагонов пригородного сообщения, рельсового круга и блока управления (рис. 3). Производственные чертежи моделей паровоза и вагона составлены по заводским альбомам. Модель паровоза приводится в движение электродвигателем постоянного тока напряжением 12 В.

Рис. 3. Набор железной дороги в масштабе 1:87 с блоком управления

3. Железнодорожный моделизм — увлечение в свободное время

У кого не захватывает дух и не вызывает восхищение, когда мимо мчится скорый поезд. Вот он только что прогрохотал мимо станции, вихрем взбудоражив окружающий покой, и плавно исчез за поворотом. Не прошло минуты, а на светофоре уже красный сигнал переключился на жёлтый, ещё минута-другая — путь снова открыт: горит зелёный сигнал. Из окна дежурного по станции послышался звонок. С соседней станции вышел грузовой поезд. Его ещё не видно и не слышно, но он идет и кто-то о нём знает, где-то на большой станции его ждут. Застыл в своем величии подступающий к насыпи лес, уходят в вечернюю мглу нити стальных рельсов. Поезда ещё нет, но железная дорога живет своей невидимой жизнью — бегут электрические импульсы по проводам, неслышно работают реле. И где-то у поездного диспетчера на огромном табло световая схема станций и перегонов с помощью сигнальных лампочек передаёт и то, что происходит на нашей с вами станции.

Один человек, увидев всё это, останется равнодушным, а может быть и более того, вообще ничего этого не увидит. Другой же, наоборот, никогда не перестанет любоваться этой картиной и ощутит чувство восторга от могучей силы техники, её своеобразной красоты, которая в сочетании с природой создала новую картину земли, преображённую человеком.

У многих людей, в какой бы области они ни работали и вне зависимости от того, сколько им лет, сильны симпатии к железной дороге, к локомотивам и вагонам, к особому, чисто железнодорожному колориту служебных зданий и искусственных сооружений. Как правило, это люди, которые в детстве могли часами просиживать на косогоре у полотна железной дороги и встречать, и провожать железнодорожные составы, и вновь с затаенным трепетом ждать появления следующего поезда. И, конечно, паровоз или электровоз был главным действующим «лицом» в этих прекрасных картинах.

Разумеется, не все после этого становятся профессиональными железнодорожниками, однако интерес и симпатии к железной дороге, возникшие в детстве, остаются на всю жизнь и часто проявляются в увлечении железнодорожным моделизмом в те недолгие часы досуга, которые предоставляет нам жизнь, наполненная ответственными служебными делами, домашними заботами и семейными интересами. Именно эти люди строят оригинальные модели подвижного состава, макеты станционных и других зданий железнодорожного назначения, создают действующие макеты (рис. 4).

Рис. 4. Моделисты за работой: а — Е. Л. Шкляренко за постройкой макета (г. Москва); б — Б. С. Федоров строит модель паровоза (г. Харьков)

Тенденция к миниатюризации моделей железных дорог оказалась серьезной предпосылкой к активному росту числа любителей железнодорожного моделизма. Стало вполне доступным, пользуясь промышленными деталями, которые трудно изготовить в домашних условиях, строить модели локомотивов и вагонов малых размеров в соответствии со своими симпатиями к тому или иному натурному образцу. Похожий на настоящий поезд захотелось совместить со станционными зданиями и пейзажем. Уменьшение линейных размеров моделей дало возможность на сравнительно небольшой площади в домашних условиях на подмакетнике размером 1,5 — 2 м² построить макет железной дороги, где наряду с действующими моделями подвижного состава, определённой рельсовой схемой можно расположить архитектурные сооружения, элементы пейзажа — рельеф местности, деревья, растительность и др. (рис. 5). Таким образом, стало возможным повторить в миниатюрном воспроизведении то, что мы повседневно видим на настоящей железной дороге. И чем больше сходство макета с настоящей железной дорогой, тем большее впечатление на зрителя производит макет, тем большее удовлетворение и радость испытывает тот, кто его создал.

Рис. 5. Фрагмент железнодорожного макета с моделями локомотивов 20-х годов

Любительский железнодорожный моделизм — дело, в сущности, домашнее, а потому справедливо считается семейным занятием, когда отец делает модель или макет, а дети, посильно помогая ему, исподволь привыкают к труду и технике. При всей своей занимательности любительский железнодорожный моделизм таит в себе ряд трудностей, преодолеть которые под силу лишь взрослому человеку. Для получения хороших результатов или во всяком случае морального удовлетворения от своей работы любитель-моделист должен обладать определёнными качествами или развивать их в себе. Прежде всего нужно иметь достаточно знаний в общих вопросах железнодорожной техники и стремиться к приобретению новых знаний в этой области, чтобы понимать сущность избранного вида моделизма. Другая, чисто практическая сторона дела заключается в том, что любителю нужно накапливать опыт в умении работать собственными руками. Знание различных технологий поможет принять наиболее грамотное техническое решение в осуществлении задач, возникающих во время работы над моделью, макетом. Необходимо научиться правильно пользоваться инструментом, уметь выбрать и воплотить в нужную деталь различные материалы. Постройка исторически точных и технически верных моделей и макетов требует наличия подробных чертежей, фотографий, описаний и т. д., которые дадут возможность максимально подробно воспроизвести внешний вид натурного образца. Собирание технической документации, использование других источников информации имеет существенное значение для многих видов моделизма, в том числе и любительского железнодорожного. Настоящие моделисты относятся к изготовлению модели, как к созданию произведения искусства, многократно отвергая и заново повторяя неудавшиеся её детали и узлы. Вполне справедливо утверждение, что тот, кто аккуратен и скурпулёзен в моделизме — тот успешно трудится и на работе.

4. Особенности любительского железнодорожного моделизма

Любительский железнодорожный моделизм выгодно отличается от других видов моделизма своей многогранностью и не является сугубо техническим творчеством. Различные его стороны, техническая и художественная разноплановость позволяют широкому кругу любителей железной дороги найти себе занятие по душе и в соответствии со своими способностями.

При создании комплексного макета моделист-любитель может проявить себя в различных качествах в зависимости от своих наклонностей — как конструктор, макетчик, художник-декоратор или электронщик. Всё зависит от того, какому из элементов на макете моделист придаст особое значение. Специалист по электронике сможет создать на макете сложную взаимосвязь движения поездов и маневровой работы, систему автоблокировки и авторегулировки скорости движения поездов. Как конструктор моделист отдаст предпочтение моделям подвижного состава, как макетчик — архитектурным и инженерным сооружениям. Если у моделиста-любителя в большей мере проявятся способности художника-декоратора, то на своем макете он постарается создать картину пейзажа, а проходящие поезда будут придавать этой миниатюрной железной дороге эффект реальной действительности.

Широкие и разносторонние возможности индивидуального творчества способствуют всё большей популярности железнодорожного моделизма, которая нашла свое логическое выражение в том, что в Европе социалистические страны ежегодно стали проводить международные соревнования любителей. В этих соревнованиях участвуют моделисты, построившие модели-копии локомотивов, вагонов, всевозможных железнодорожных сооружений, действующие макеты. Модели и макеты должны быть точно выполнены в одном из принятых в международной практике масштабов — 1:32, 1:45, 1:64, 1:87, 1:120, 1:160 или 1:220 натуральной величины. По внешнему виду они должны максимально соответствовать своим натурным образцам в пределах выбранного масштаба; иметь хорошую внешнюю отделку, воспроизводящую цвет, фактуру наружных поверхностей оригинала, подробную деталировку, хорошие ходовые качества со скоростью движения, соответствующей масштабу. Точность и качество исполнения макетов и моделей являются основными критериями при определении победителей соревнований. Международные соревнования проводятся ежегодно, начиная с 1954 г. Основными организаторами и участниками этих соревнований являются моделисты-любители ГДР, ЧССР и ВНР. С 1970 г. в них принимают участие и моделисты СССР. Целый ряд интересных моделей, выполненных в масштабе 1:87, на этих соревнованиях были отмечены особыми премиями. Так, например, макет условной станции «Кочки» (рис. 6) московского моделиста В. С. Юдина, построенный по мотивам архитектуры бывшей Рязано-Уральской дороги; бронепоезд времен Великой Отечественной войны (рис. 7 — автор Е. Л. Шкляренко) были отмечены на соревнованиях высокими призами, а архитектурный комплекс станционных и других служебных построек бывшей Московско-Окружной дороги (рис. 8 — автор Н. Н. Гундоров) и модели двухосных грузовых вагонов, изготовленные М. Д. Давидимусом, были удостоены Золотых медалей.

Рис. 6. Макет станции «Кочки» в масштабе 1:87

Рис. 7. Модель бронепоезда периода Великой Отечественной войны

Рис. 8 Макеты железнодорожных сооружений из архитектурного комплекса бывшей Московско-Окружной дороги

Ежегодные конкурсные выставки являются общественным смотром деятельности моделистов и демонстрируют современный уровень работы любителей. Соревнования проводятся исходя из следующих условий.

1. В соревнованиях могут принимать участие все организованные и неорганизованные любители железнодорожного моделизма европейских стран; в отдельную категорию соревнующихся включаются юниоры до 16 лет.

2. Группы соревнующихся моделей.

А. Локомотивы:

полностью изготовленные самим заявителем (в таких моделях могут быть использованы детали, изготовленные промышленностью: электродвигатели и электрооборудование, кроме токоприёмников, колёсные пары и сцепка);

сделанные путём перестройки промышленных моделей при условии, что в результате воспроизводится новый тип локомотива;

доработанные для улучшения внешнего вида промышленных моделей (при сохранении типа локомотива).

Б. Вагоны (и прочий подвижной состав):

полностью изготовленные самим заявителем (в таких моделях могут быть использованы детали, изготовленные промышленностью: колёсные пары и сцепка);

сделанные путём перестройки промышленных моделей при условии, что в результате воспроизводится новый тип вагона;

доработанные для улучшения внешнего вида промышленных моделей (при сохранении типа вагона).

В. Макеты железнодорожных сооружений, построек и железной дороги.

Г. Прочие железнодорожные действующие модели.

К. Витринные модели (исторические модели и модели будущего).

В интересах объективной оценки моделей, представленных на конкурс, участники должны сопровождать их необходимыми документами (чертежами, фотографиями), по которым можно проверить соответствие масштабу, длину, высоту, ширину, диаметр колёс и др. Модели, к которым не приложена подобная документация, исключаются из соревнований.

3. Оценка моделей.

Модели, участвующие в соревнованиях, оцениваются по упомянутым выше группам и в наиболее распространенных в настоящее время масштабах (1:87 H0, 1:120 TT, 1:160 N) международным жюри, членами которого являются моделисты ГДР, ЧССР, ВНР, ПНР. Из соревнований не исключаются модели, выполненные в более крупных масштабах, популярных в прошлые годы. Каждая модель может быть оценена максимально в 100 очков. Это количество складывается из четырёх показателей, по которым раздельно оценивают ходовые качества модели, качество и точность изготовления, общее впечатление и наиболее яркие особенности.

В моделях любители стремятся воссоздать натурные объекты, с которыми связаны знаменательные исторические события или определённые этапы в развитии железнодорожной техники. Собранные на соревнованиях и выставках железнодорожные модели дают возможность совершить своеобразную экскурсию в прошлое. Поэтому необходимо особо подчеркнуть историко-познавательное значение железнодорожного моделизма.

Как история кораблестроения и самолетостроения, история отечественной железнодорожной техники всех периодов её развития представляет собой богатый и привлекательный материал для моделиста. Она включает в себя развитие и совершенствование тяговых машин, вагонов, инженерных сооружений, средств сигнализации и связи, архитектуры зданий. Каждый локомотив, вагон своими конструктивными формами, доступной своему времени технологией изготовления, окраской, надписями и знаками демонстрируют уровень инженерных и производственных возможностей определённого исторического периода, отражают эстетические вкусы, которые были в моде и находили свое проявление в транспортном машиностроении. Именно эти стороны технической истории составляют предмет особого изучения и воспроизведения на моделях в любительской практике.

Интересно, например, проследить, как изменялся внешний вид паровоза от черепановского, которому недавно исполнилось 150 лет, до последнего отечественного парового локомотива серии П36 (рис. 9). Это начальная и конечная вехи истории паровозостроения в нашей стране.

Рис. 9. Сравнительные изображения паровоза П36 и паровоза Е. А. и М. Е. Черепановых

На протяжении 120 лет постепенно изменялся облик и очертания паровоза, превратившегося в «богатыря» первых пятилеток и послевоенных лет. Далекие от нас первые паровозы, не имея привычной будки машиниста, были чем-то неуклюжи — котёл на колёсах с длинной трубой. Паровозы конца XIX века по-прежнему были очень приземисты, так как котёл имел небольшую топку и располагался низко, почти на раме. Построенный в 1908 г. пассажирский паровоз серии К поразил современников яркой особенностью своего внешнего вида. Он имел высоко поднятый над рамой котёл, что стало характерным для последних русских паровозов и всех паровозов советского периода. Большой просвет между рамой и котлом, перила ограждения площадок, контрбудки на тендерах — вот далеко не полный перечень внешних конструктивных особенностей, которые свойственны только отечественным паровозам.

Если коротко проследить развитие конструкции вагонов, то сразу обратят внимание характерные особенности. В прошлом веке вагоны строили из дерева. Затем деревянные несущие брусья рамы заменили металлическими швеллерами, а кузова пассажирских вагонов снаружи стали обшивать стальным листом. Долгое время характерной особенностью внешнего вида локомотивов и вагонов было наличие заклёпочных соединений листов обшивки, придававших подвижному составу определённую эстетическую красоту, далекую от современного дизайна. Кроме того, пассажирские вагоны украшали витиеватым литьем в виде кронштейнов для сигнальных огней, замысловатых уголков, опор, поручней и т. д. Широкое распространение получили в начале XX века 18-метровые четырёхосные пассажирские вагоны, а затем и 20-метровые, которые имели у нас в стране очень широкое распространение в довоенные и послевоенные годы, в различных вариантах — общие, пригородные, купейные, мягкие, почтовые и др. Целый ряд ярких, с точки зрения моделиста, особенностей этих вагонов — переходные площадки с гармошкой, раздвижные наклонные лестницы на крышу, скошенные входные ступени, суженный тамбур и др., придавали этим вагонам свой особенный колорит. В конце 40-х годов появляются всем хорошо знакомые цельнометаллические пассажирские вагоны — лаконичной формы, обладающие бесспорной эстетической прелестью.

Очень непохожи друг на друга наши первые и современные электровозы и тепловозы, но каждый из них в равной степени интересен моделисту своей принадлежностью определённому времени.

Хорошо изготовленная модель-копия, воспроизводящая конкретный локомотив или вагон, ставший страницей истории наших железных дорог, приобретает особую ценность. Это уже не просто модель, а частичка истории нашей Родины, яркая страница жизни страны, биографии советского человека, его подвига.

В настоящее время в разных городах Советского Союза поставлены на вечные стоянки многие локомотивы в память героических событий, в честь замечательных людей, работавших на них. Они дают широкую возможность моделистам совершать экскурсии в прошлое и получать самый ценный материал — видеть предмет своими глазами, изучать его, делать необходимые зарисовки и фотографии, уточнять детали. Приведем несколько примеров.

На паровозе Н2-293 в 1917 г. В. И. Ленин, скрываясь от царских ищеек, под видом кочегара приезжал в революционный Петроград. Этот паровоз, переданный правительством Финляндии в дар Советскому Союзу, установлен в павильоне на Финляндском вокзале в Ленинграде. Превосходная модель паровоза открывает экспозицию Ленинградского железнодорожного музея (рис. 10, а).

Рис. 10. Паровозы, связанные с жизнью и деятельностью В. И. Ленина

В мае 1923 г. рабочие железнодорожного депо станции Москва-Павелецкая во внеурочное время отремонтировали средним ремонтом паровоз серии У127 и единогласно избрали Владимира Ильича Ленина почётным машинистом, прикрепив на передней части котла надпись: «Беспартийные — коммунистам». В тяжелый для страны морозный январский день 1924 г. паровоз У127 вел траурный поезд с телом вождя от платформы Герасимовская до Москвы. В канун 110-й годовщины со дня рождения В. И. Ленина в Москве на площади Павелецкого вокзала открыто новое здание павильона-музея «Траурный поезд В. И. Ленина», здесь хранится эта бесценная реликвия (рис. 10, б).

Паровоз серии О^в7024 (рис. 10, в) был отремонтирован в апреле 1919 г. на первом коммунистическом субботнике рабочими депо Москва-Сортировочная. Теперь это дорогой экспонат музея «Великого почина», организованного в этом депо.

7 августа 1983 г. в депо Ховрино состоялось открытие ещё одного памятника, ставшего реликвией технической и общественной истории нашей страны. Паровоз С.245 (рис. 10, г) ранней весной 1918 г. привел из Петрограда в Москву особый поезд № 4001, в котором прибыли члены Совнаркома во главе с В. И. Лениным. Активное участие в сохранении и восстановлении паровоза С.245 принимали члены Московского клуба железнодорожного моделизма.

На станции Ладожское Озеро, у начала легендарной Ладоги, стоит на почётной стоянке рядом с музеем «Дороги жизни» паровоз серии Э^ш4375 (рис. 11, а). Этот паровоз в тяжелые дни блокады Ленинграда доставлял поезда с торфом для единственной оставшейся в строю в Ленинграде пятой ГРЭС.

Рис. 11. Локомотивы на пьедесталах

Герой Социалистического Труда машинист А. Г. Смирнов со своим паровозом прошел путь от Днепра до Шпрее и 10 мая 1945 г. привел первый эшелон в поверженный Берлин. Теперь паровоз СО17-1613 стоит на почётной стоянке у депо Нижнеднепровск-Узел (рис. 11, б).

У станции Ховрино в Москве на вечной стоянке находится первенец советского тепловозостроения — тепловоз Щ^эл1 конструкции Я. М. Гаккеля, построенный в 1924 г. по прямому указанию В. И. Ленина (рис. 12, а).

В депо Хашури поставлен на вечную стоянку электровоз ВЛ19-01 (рис. 12, б), построенный к XV годовщине Великой Октябрьской социалистической революции. В тот далекий год он положил начало большому семейству советских электровозов, на кузовах которых начертаны буквы «ВЛ», что означает «Владимир Ленин» — в память и в знак высокого уважения и признательности великому вождю трудящихся, основоположнику электрификации страны.

Рис. 12. Первые советские локомотивы

«Живые» памятники истории, поставленные на пьедесталы, являются зримыми и ощутимыми «полпредами» истории техники, истории нашего государства, рассказывающими потомкам о прошлом нашей страны. Процесс сохранения исторической железнодорожной техники продолжается и всё больше энтузиастов, в том числе и молодежи, включается в эту благородную работу.

Воссоздать в миниатюрных моделях-копиях историю русских и советских железных дорог — интереснейшая задача. Конечно, один человек, пусть даже одержимый, не сможет осуществить её. Однако коллективу любителей-моделистов такая задача под силу. При этом каждый сможет выбрать для копирования тот натурный образец, который соответствует его желаниям и симпатиям. Собранные на одной выставке эти модели-копии могли бы стать своеобразными пропагандистами истории отечественных железных дорог.

Подводя итоги этой главы, можно с уверенностью сказать, что железнодорожный моделизм, помимо технических знаний, развивает чувство гордости за историю отечественной техники, расширяет кругозор, воспитывает любовь к Родине.

Глава II
ПОСТРОЕНИЕ МАКЕТА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

1. Условия размещения макета

Моделист начинается во многих из нас с того момента, когда куплен первый комплект миниатюрной железной дороги. Поезд, как настоящий, движется по рельсам, а вслед за ним и наше воображение: мерцают огни светофоров, видится здание вокзала и хорошо знакомая железнодорожная атмосфера... Постепенно, но настойчиво фантазия оформляется в окончательное решение — соединить этот миниатюрный поезд со станционными постройками, пейзажем, рельефом местности и т. д. на небольшой стационарной установке — макете.

Постройка макета железной дороги — кропотливая работа, связанная с определёнными трудностями, одна из которых возникает сразу, как только у любителя появилась мысль соорудить его. Ведь устроить макет надо в таком месте, чтобы не стеснить привычной жизни, сложившейся дома. Наиболее полно может отвечать интересам любителя макет, на котором будут расположены достаточно длинные пути между станциями, а станции иметь путевое развитие. Такой макет позволит воспроизвести движение грузовых и пассажирских поездов, а также одновременно и независимо от их следования производить маневры на станциях.

Приступая к постройке макета железной дороги, каждый моделист должен принять в качестве обязательных требования, соблюдение которых обеспечит наиболее безотказную его работу и сохранность. Эти требования таковы. Место, куда будет убираться макет, должно быть сухим, без химических выделений, защищенным от пыли и солнечных лучей; изменение температуры окружающей среды не должно превышать 4 — 5°C. Желательно, чтобы весь макет убирался в одно место и был обеспечен удобный к нему доступ.

Удобно хранить макет между большим шкафом и стеной комнаты. Отодвинув шкаф от стены на 250 мм (это расстояние следует считать минимальным) и установив вверху между шкафом и стеной ограничительные бруски, можно получить пространство, хорошо защищенное от воздействия случайных толчков, излишнего света. На бруски и часть шкафа сверху можно положить фанерный щит, а проёмы по бокам закрыть занавесками, которые должны хорошо сочетаться с окружающей обстановкой и цветом стен. Таким образом, получается защищенное от пыли и посторонних воздействий пространство, которое относительно легко скроется в интерьере (рис. 13, а). После этого можно приступать к сборке рамы подмакетника, одновременно решив способ выдвижения макета из-за шкафа и перевода в горизонтальное рабочее положение. В вертикальном положении макет можно устанавливать на невысокую, длинную платформу на роликах и на ней выкатывать из-за шкафа и также убирать его обратно. В рабочем положении макет можно устанавливать на раздвижном столе, на откидных или привинчивающихся опорах, одну сторону рамы подмакетника можно подвешивать на закреплённые в стене крюки. При такой схеме размещения рама подмакетника должна быть жёстко собрана, не давать перекосов во время перемещения, иначе все рельсовые, электрические соединения, швы рельефа быстро придут в негодное состояние. Убирая макет, его следует закрывать полиэтиленовой плёнкой для защиты от проникновения пыли, которая нарушает токосъём с рельсов и портит общий вид макета.

Рис. 13. Схемы размещения макета:

а — за шкафом; б — убираемого в шкаф; в — в стенной нише; г — откидной в специальном шкафу; д — в двустворчатом шкафу

Макет можно сделать сборным, соединяемым из двух — четырёх отдельных частей, которым легче найти в квартире место для хранения. Разборный подмакетник имеет ряд достоинств, состоящих в том, что постройку макета можно производить раздельно на каждой составной его части, не занимая много места. Такой макет легко транспортировать, что особенно важно, если автор участвует в выставках и соревнованиях. При постройке макета на разборном подмакетнике особое внимание следует уделять точности разметки рельсовой схемы, тщательно подгоняя рельсовые разъёмы к стыкам подмакетника. Отдельные составные части подмакетника должны хорошо состыковываться при помощи болтов и направляющих штырей. В местах соединения соседних частей подмакетника рельсовые пути нужно укладывать под прямым углом к линии стыка, так как при этом соединение рельсов будет наиболее надёжным.

На рис. 13, б изображён макет, разбираемый на четыре составных элемента. На этом рисунке не изображены двери шкафа, приспособленного для хранения макета, так как вместо них можно использовать шторы. Для подмакетника такой конструкции потребуются козлы-подставки, которые должны иметь сверху два продольных горизонтальных несущих бруска, обеспечивающих жёсткую опору составных частей. Козлы-подставки следует делать разборными и хранить их в одном из отделений шкафа. Некоторыми недостатками разборного макета является наличие швов по линиям стыков и большое число разъёмных электрических соединений.

Наиболее прост вариант размещения макета в нише или стенном шкафу (рис. 13, в). Когда макет убран, нишу можно закрывать дверью или шторами из того же материала, что висит на окнах в комнате. Возможно и другое решение внешней отделки такого импровизированного шкафа для макета — нижнюю сторону подмакетника закрывают фанерой, обтянутой холстом. Фанеру привинчивают по периметру к раме подмакетника шурупами с шайбами. Такое декоративное покрытие удобно тем, что легко снимается и позволяет производить ремонт электрооборудования макета. На холсте можно расположить в «художественном беспорядке» фотографии, рисунки и прочие материалы, иллюстрирующие, к примеру, круг увлечений и интересов автора макета. Очень привлекательны большие фотографические увеличения пейзажей, фотообои. Внутреннее пространство стенного шкафа должно быть тщательно изолировано от проникновения пыли, а рама подмакетника в убранном состоянии должна иметь надёжное уплотнение со стенами. Если сделать это трудно, то макет обязательно надо закрывать полиэтиленовой плёнкой. При выборе для размещения макета стенного шкафа или ниши следует помнить, что если там проходит отопительная труба, то для хранения макета это место не годится и нужно подобрать другое.

Местом для хранения откидного макета может служить также двустворчатый шкаф (рис. 13, д). Если по размерам макета не удаётся подобрать готовый шкаф, то его собирают из трёх досок одинаковой ширины, две из которых имеют одинаковую высоту и являются боковинами, а третья — крышей. Минимальная ширина досок, определяющая полезную глубину шкафа, должна быть не менее 250 мм. Это могут быть хорошо отфугованные доски или древесностружечные плиты (ДСП). Все три стороны могут иметь каркасно-фанерную конструкцию, представляющую собой лёгкую брусковую раму, обшитую с наружной стороны фанерой. В этом случае требуется дополнительно усилить боковые рамы в тех местах, где будут установлены шарниры для перевода подмакетника в рабочее горизонтальное положение. Поскольку такое сооружение является частью интерьера комнаты, то желательна тщательная отделка наружных сторон шкафа в соответствии с окружающей обстановкой. Поэтому для заготовок стен лучше всего использовать фанерованные плиты ДСП или оклеивать их декоративной синтетической плёнкой. В шкафу можно предусмотреть место для хранения моделей и других принадлежностей.

В зависимости от полезной длины стены, которая предназначена для макета, шкаф может быть расположен по вертикали или горизонтали (рис. 13, г). Лицевую сторону шкафа драпируют шторой, мебельной тканью или занавеской, которую подвешивают изнутри в верхней плоскости шкафа. Когда макет переводят в рабочее положение, то штору скручивают вверх и укладывают на специальную откидную полочку. Такая конструкция макета позволяет легко и быстро подготовить его к работе и столь же просто убрать.

Постройка любого откидного макета потребует конструирования шарнирных приспособлений, позволяющих легко переводить подмакетник в рабочее положение и убирать его.

Приспосабливаясь часто к самым ограниченным условиям, железнодорожные моделисты изобретают всевозможные варианты убирающихся макетов, которые можно спрятать под кроватью или в диване (рис. 14, а), поднять к потолку на блоках (рис. 14, б), сложить пополам в виде большого чемодана (рис. 14, в). Бывают макеты витринного типа (рис. 15) и подвешенные вдоль стен на специальных консолях (рис. 16). Об этих макетах необходимо рассказать подробнее.

Рис. 14. Варианты макета:

а — убираемого в диван; б — поднимаемого на тросах и блоках к потолку; в — складываемого пополам

Рис. 15. Макет витринного типа:

а — общий вид; б — схема возвратных путевых петель; в — схема станционных путей

Рис. 16. Схема консольного макета и конструкция полок-консолей

Макет действующей железной дороги витринного типа является принципиально отличным от макетов, рассмотренных выше. В качестве места расположения витринного макета может служить верхняя застеклённая часть книжного шкафа или какого-либо другого предмета мебели. Аккуратно сделанный макет витринного типа не нарушит обстановки в комнате и, более того, создаст оригинальное украшение, которое доставит удовольствие не только хозяину, но и гостям.

Если есть возможность изготовить деревянный корпус, то можно сделать витрину заданных размеров, хорошо вписывающуюся в отпущенное пространство. Размеры витрины могут составлять 1200 — 1500 мм по длине и 400 — 500 мм по глубине. В витрине размещают макет железнодорожной станции с вокзалом, депо, станционным посёлком и пейзажем. Витрину устанавливают на тумбе или подвешивают к стене. По бокам витрины устраивают убирающиеся или постоянные полки-консоли, несущие дополнительные отрезки пути с возвратными петлями. Для стыкования рельсовых участков консолей с рельсами, уложенными в витрине, по бокам корпуса вырезают «окна», которые изнутри декорируют тоннельными порталами или кулисами, изображающими сооружения, деревья и т. д. Задник витрины требует тщательного исполнения. Его располагают по трем стенкам — задней и двум боковым. В углах предпочтительнее сделать закругления, которые смягчат изломы фона и переходы от боковых стен к задней. Большие возможности художественного освещения макета витринного типа придадут ему исключительную особенность в отличие от макетов других типов. Поскольку весь макет размещён в замкнутом пространстве, открытом для внешнего света с одной стороны, то внутри на макете можно создать любой эффект освещения — от дневного к сумеречному и ночному, когда в макетных постройках зажгутся огни. Для этого к потолочной части витрины с передней стороны крепят патроны с электрическими лампочками для создания дневного эффекта. С лицевой стороны лампочки закрывают металлическим щитком, который, разумеется, должен иметь изящный вид. Устраивая искусственное освещение, нужно предусматривать вентиляционные отверстия.

В небольших комнатах современных квартир весьма удобно устройство макета консольного типа. Он хорошо вписывается в окружающую обстановку, не занимая большой площади. Длина пути между конечными станциями может составлять 10 — 15 м. Не на всяком другом макете удаётся уложить такой относительно длинныЙ путь. Макет консольного типа состоит из узких, длиной около полутора-двух метров каждая полочек-консолей для межстанционных путей, которые закрепляют на стенах на удобной для наблюдения высоте (их можно проводить за шкафом, сервантом, над спинкой дивана и т. д.). Полки, проходящие за высокой мебелью, необходимо сделать с навесом, защищающим рельсовую колею от оседания пыли. Для станций делают более широкие полки, шириной до 500 мм, позволяющие разместить несколько станционных путей различного назначения, расположить постройки и др. Длину их принимают в зависимости от условий размещения макета и с учётом протяжённости станционных путей со стрелочными переводами. Хорошо обдумав планировку макета, можно использовать имеющиеся в комнате различные тумбы-подсервантники, невысокий шкаф или какую-либо другую мебель, подходящую по высоте для размещения на ней более широкой полки со станцией. Сравнительная простота изготовления полок делает эту работу доступной каждому любителю.

Узкие полки можно изготовить из досок или древесностружечных плит. Для станций предпочтительнее применять подмакетники на брусковой раме, так как в нижней их части удобно сделать монтаж электрической схемы, разместить исполнительные устройства — электроприводы стрелок, расцепителей, шлагбаумов и др. Со стороны, прилегающей к стене, к полкам крепят ушки для подвешивания, а с нижней стороны устанавливают откосы для удержания полки в горизонтальном положении. Чтобы полки жёстко соединялись друг с другом без перекосов, на прилегающих торцах соседних полок делают шипы на одной и гнёзда на другой полках. В качестве шипов можно использовать крупные шурупы, у которых после ввинчивания на нужную глубину отпиливают шляпки. Те части макета, которые укладывают на мебель (книжный шкаф, тумбу и пр.), с нижней стороны следует оклеивать сукном или фланелью, чтобы не повредить декоративное покрытие. Для этого по размерам полки, но с некоторым запасом, вырезают кусок материи, который сначала наклеивают столярным клеем на газетную бумагу (клей при этом наносят только на газету). После того как клей высох, подкладку вырезают точно по заданным размерам и бумажной стороной приклеивают к нижней стороне подмакетника.

Во избежание падения подвижного состава при сходе с рельсов полки-консоли макетов витринного и консольного типов можно сделать в виде застеклённых коробов. Уложенные на полках перегонные пути сочетают с элементами рельефа, пейзажа, фона.

В любительской практике можно встретить самые разнообразные способы размещения макета, однако все они оказываются вариантом одного из описанных выше типов макетов или их совокупностью.

2. Тема макета

Железнодорожный макет обязательно должен быть содержательным и с достаточной ясностью и убедительностью выражать основную мысль автора. Случайное скопление на макете разностильных построек, подвижного состава, не связанных с конкретным историческим периодом, без ясного и характерного пейзажа обычно не задерживает надолго внимания зрителя и выглядит, как правило, просто дорогой игрушкой. Составленные на макете без системы и чёткого предназначения пути, стрелки, случайные постройки и прочее в скором времени перестают удовлетворять самого автора, а многие часы работы и старание окажутся потраченными напрасно. Макет станет познавательным и будет приковывать взор лишь при условии, если любитель в результате накопленных знаний, впечатлений, собственных симпатий выразит в нём свой интерес к конкретному историческому периоду железнодорожного транспорта.

Моделист должен быть хорошим наблюдателем окружающей действительности, а это непременно скажется на качестве макета. Разумеется, не всё с идеальной точностью можно воспроизвести на домашнем макете. Взять хотя бы, например, длину современного пассажирского поезда из 18 вагонов, длиной 24,6 м каждый. Вместе с локомотивом его длина составит почти полкилометра. Это значит в масштабе 1:87 поезд на макете будет иметь длину около пяти с половиной метров, а в масштабе 1:120 — свыше трёх с половиной.

Стало быть, соответствующей должна быть длина станционных путей, платформ, тупиков и т. д. Естественно, что в условиях квартиры разместить такой макет невозможно, и любители уже давно убедились, что вполне достаточно пяти- шести четырёхосных вагонов, чтобы состав на макете смотрелся правдоподобно, хотя и в этом случае его длина не так уж мала. Поэтому обычно ограничиваются сцепом из трёх длинных вагонов. Это одна допустимая условность. Вторая — малый радиус кривых рельсовых путей, который обусловлен небольшой площадью домашних макетов. Других крупных уступок, позволяющих нарушить масштаб в железнодорожном моделизме, нет. Правда, есть допуски и отклонения некоторых масштабных размеров для моделей подвижного состава, но об этом будет сказано в соответствующих главах.

Если макет не просто скопление красивых домиков и деревьев, между которыми проносятся разноликие поезда, а являет собой выражение души любителя железной дороги, то скидок на стилистическую целостность макета быть не может. Должна ясно прослеживаться тема, которая тесно связана с понятием времени и места. Совокупность этих трёх условий определяет основной мотив железнодорожного макета. Макет должен быть миниатюрным фрагментом действительности, воспроизводящим прошлое или настоящее той или иной железной дороги, выраженной точными локальными и общими признаками.

На макете, так же как и в жизни, железная дорога может связывать магистральными линиями города и посёлки, соединять какое-то промышленное предприятие с железнодорожной станцией, воспроизводить участок отдельной железнодорожной ветки. Наконец, на макете можно показать какую-то большую станцию с множеством путей различного назначения, депо и др. Большинство любителей, строящих макеты, проявляют интерес именно к этим темам, к каждой в отдельности или их комбинированному сочетанию.

Понятие «место» подразумевает географический характер местности, через которую пролегла железная дорога. Это может быть равнинный пейзаж с полями, лесами, речками средней географической зоны, холмистый пейзаж с небольшими возвышенностями, горный пейзаж с тоннелями, ущельями и т. д. Поскольку понятие «место» непосредственно связано с характером пейзажа, то сюда же можно отнести и характерные признаки, выражающие время года на макете — лето, зима и т. д. Понятие «время года» не следует смешивать с третьим признаком мотива макета.

Время — это определённая эпоха в развитии железных дорог, миниатюрно воспроизведённая на макете, где чётко соблюдены исторические особенности стиля архитектурных построек, тип подвижного состава и вид тяги (электрическая, тепловозная или паровая), типы устройств сигнализации (светофоры, семафоры), наличие контактной подвески, особенности её устройства и т. д. В годы бурного строительства железных дорог в конце прошлого века складывались определённые архитектурные стилевые особенности служебных построек и искусственных сооружений. История оставила нам память об архитектуре Рязано-Уральской, Московско-Виндаво-Рыбинской, Московско-Курской и многих других дорог. Каждый стиль отличали определённые пропорции зданий, конфигурации крыш, формы оконных проёмов, особенности наличников, пилястр, карнизов, литых чугунных и лепных украшений, сочетание различных строительных материалов. На рис. 8 представлен фрагмент макета построек бывшей Московско-Окружной дороги. Её архитектурный стиль выражал новаторские тенденции начала XX века, когда увлечение «модерном» было господствующим в искусстве и в том числе в архитектуре. Во многом новаторство объяснялось появлением новых строительных материалов, широким освоением техники железобетона. Этот стиль отличали относительная строгость форм, графичность и асимметрия, сочетание прямых линий с овальными, большие оконные проёмы, затейливо закрученные прутья металлических ограждений, кронштейнов и т. п. Особенно запоминается сочетание буро-красного кирпича с серобелым цветом бетона. Разные по назначению и не похожие одна на другую постройки объединяет ярко выраженная единая архитектурная стилистика.

Пунктуальное соблюдение всех трёх особенностей (темы, места, времени) сделают макет железной дороги гармоничным и исторически содержательным.

Существует ещё одна определённая категория любителей, которая на материале железнодорожных моделей находит для себя интерес, экспериментируя в области электроники. В качестве основной темы макета ими ставится цель создания автоматических электронных устройств, обеспечивающих чёткое «безаварийное» движение поездов. Создаются схемы, обеспечивающие плавное трогание локомотива с места и постепенное замедление при остановке; изыскиваются варианты автоматического управления несколькими поездами по задаваемой программе. Это направление в тематике любительского железнодорожного моделизма вполне правомерно и составляет одну из частных его сторон. Не случайно оригинальные электронные устройства для моделей железных дорог можно представлять в качестве самостоятельных экспонатов на международных соревнованиях.

Макет со строгим соблюдением классического условия — единства темы, времени и места, снабженный надёжно работающей электронной техникой, пожалуй, можно считать наивысшим достижением не только в железнодорожном моделизме, но и во всей области макетостроения.

3. Конструкция подмакетников

Для устройства небольших макетов с размером сторон до 1,5 — 2 м в качестве основания часто применяют древесностружечную плиту, которая хороша тем, что не коробится, весьма легко обрабатывается режущим инструментом, хорошо держит детали, приклеенные казеиновым, столярным или синтетическими клеями. Изготовление подмакетника из ДСП потребует немного времени. После того как плита обрезана по нужным размерам, её следует окантовать по периметру деревянными брусками, приклеив их по торцам и дополнительно укрепив шурупами с потайными головками. Во избежание расслоения плиты до приклеивания брусков нужно разметить места для шурупов и просверлить на полную глубину отверстия диаметром меньшим, чем диаметр шурупа. Деревянные бруски наряду с повышением прочности придадут подмакетнику впечатление законченности конструкции. Лицевую сторону брусков можно офанеровать декоративным шпоном и покрыть мебельным лаком или оклеить синтетической плёнкой, имитирующей фанеровку. Тщательно отделанные лицевые поверхности всегда производят хорошее впечатление и весь макет в целом выглядит солиднее.

Подмакетник из ДСП относительно прост, но его нельзя считать наилучшим из-за того, что он тяжел и, кроме того, плита представляет собой огромную мембрану, которая очень усиливает шум проходящих по макету поездов.

В любительской практике для устройства макетов различных размеров и конфигураций широко применяют более сложные подмакетники рамной конструкции. Длина рамы не должна превышать 2,5 м при ширине 2 м, так как рамы больших размеров трудно сделать прочными, сохраняющими жёсткость и строгую плоскостность. Если требуется построить подмакетник больших размеров, то его целесообразно сделать из нескольких рам, плотно и жёстко соединяющихся между собой и имеющих каждая в отдельности стойки.

Раму подмакетника (рис. 17) собирают из деревянных брусков и обязательно снабжают двумя диагоналями и несколькими поперечинами, благодаря которым подмакетник станет прочным на изгиб и не даст перекосов в горизонтальной плоскости. Диагональные и поперечные бруски будут опорой для отдельных узлов и элементов будущего макета. Соединение деревянных брусков требует навыков и прежде всего умения правильно разместить составные элементы, чтобы они точно и плотно прилегали друг к другу. Моделисту надо выработать привычку не делать без разметки даже самого простого соединения.

Рис. 17. Конструкция рамы подмакетника

В качестве связей отдельных деталей подмакетника могут быть применены различные типы соединений. Самое простое соединение — соединение впритык (рис. 18, а). Оно может быть достаточно прочным, если соединяемые концы строго прямоугольны. Торцы обрабатывают рубанком, а прямоугольность проверяют угольником. Соединение крепят деревянными шипами или шурупами, а соединяемые плоскости приклеивают. Соединение в ус (рис. 18, б) отличается от предыдущего тем, что сопрягаемые концы деталей срезают под углом 45°. Усиленное соединение в ус (рис. 18, в) по конструкции — это обычное соединение в ус, но укреплённое с внутренней стороны угла небольшим квадратным или треугольным деревянным бруском. Соединение под углом сквозным шипом (рис. 18, г) является весьма прочным. В зависимости от толщины брусков делают один или несколько шипов. Примыкание под углом сквозным шипом — соединение конца одного бруска с продольной стороной другого, в котором делают сквозную проушину (рис. 18, д), применяют при установке поперечин подмакетника. Для большей прочности шип можно расклинить. При этом гнездо (проушину) делают немного расширяющейся к наружной стороне рамы. Для усиления соединения в тонкие пропилы шипа вбивают клинышки, предварительно смазанные клеем. Диагональные и поперечные планки в местах пересечений соединяют посредством направленных навстречу друг другу вырезов, сделанных на половину глубины соединяемых досок. Такое крепление называют — соединение накладкой вполдерева (рис. 18, е).

Рис. 18. Соединение деревянных деталей:

а — впритык; б — в ус; в — усиленное в ус; г — под углом сквозным шипом; д — примыкание под углом сквозным шипом; е — накладкой вполдерева

Угловые соединения рамы усиливают фанерными или металлическими прямоугольниками (или треугольниками) с размерами сторон 200 мм. Толщина фанерного угольника должна быть не менее 10 мм. Угольник следует «утопить» в раму на толщину материала, из которого он изготовлен, для чего на брусках рамы делают соответствующие вырезы. Фанерный угольник крепят шурупами на клею.

Разметку и отпиливание брусков под углом лучше всего производить при помощи несложного приспособления — ярунка (рис. 19), собираемого из трёх толстых досок. Стенки должны быть совершенно параллельны друг другу, В них делают отвесный пропил, достигающий дна и направленный под углом 45° к стенкам. Второй такой же пропил выполняют, немного отступив, под тем же углом, но направленным в противоположную сторону. Наконец, третий пропил (средний) производят под прямым углом к стенкам и дну. Это приспособление облегчает работу при постройке подмакетника и при дальнейшем строительстве макета, когда потребуется множество брусков различных размеров и линий обрезов.

Рис 19. Ярунок

Раму подмакетника собирают из сосновых хорошо просушенных брусков сечением 80 X 30 мм, для диагоналей и поперечин берут бруски сечением 60 X 20 мм. Бруски ставят на «ребро», что позволяет получить более жёсткую конструкцию. Собранный подмакетник после высыхания клея покрывают масляным лаком или натуральной олифой для повышения влагоустойчивости конструкции. С нижней стороны подмакетник закрывают съёмными листами фанеры или какого-либо отделочного пластика для того, чтобы защитить от проникновения пыли электрические устройства. При необходимости на подмакетнике следует установить гнёзда для крепления металлических или деревянных опор — ножек. Для этого вдоль узких сторон подмакетника, немного отступив от краев, прикрепляют бруски толщиной 50 — 60 мм с отверстиями для ножек. Вместо ножек иногда делают складные козлы, на которых устанавливают подмакетник. Устройства для крепления ножек или козлы могут оказаться нужными, если, например, макет будет экспонироваться на выставке и т. п.

Некоторые любители предпочитают изготавливать подмакетник из алюминиевого уголка. Рама может быть построена по принципу деревянной. Одна ко при больших размерах конструкции, собранной в одной плоскости, трудно избавиться от перекосов в моменты перемещения подмакетника, что приведёт к появлению трещин в рельефе, перекосу рельсовых путей, нарушению электрических соединении и др. Подмакетник из уголка будет соответствовать необходимым требованиям, если его построить в виде объёмной конструкции (рис. 20), в которой будут косые связи боковых сторон, придающие конструкции жёсткость. Сооружая макет металлической конструкции, особое внимание следует обращать на хорошую изоляцию электрических устройств и цепей от коротких замыканий.

Рис. 20. Металлический каркас подмакетника

Для убираемых в шкаф или нишу откидных подмакетников потребуется сделать шарнирные и направляющие устройства, которые позволят легко переводить макет из вертикального в рабочее горизонтальное положение рис. 21). Для изготовления этих устройств потребуется металлический уголок, полоса толщиной 8 — 10 мм, стальной пруток диаметром 8 — 10 мм, подшипники, несколько болтов с гайками, деревянные бруски сечением 50 X 50 мм и др., в зависимости от принятой конструкции.

Рис. 21. Шарнирные устройства для откидных подмакетников

4. Путевая схема макеты

Чтобы правильно и осмысленно разработать и построить рельсовую схему будущего макета, каждый моделист должен знать в общих чертах, что такое перегон, станция, как они подразделяются в соответствии с классификацией, принятой на железных дорогах СССР.

Для обеспечения безопасности движения поездов все железнодорожные линии разделены на отдельные участки — перегоны (рис. 22, а). Если перегон не оборудован автоблокировкой, то на нём может находиться только один поезд.

Рис. 22. Путевые схемы:

а — перегон; б — разъезд; в — обгонный пункт

Пункты, которые делят железнодорожные линии на перегоны, носят одно общее название — раздельные пункты. К ним относятся станции, разъезды, обгонные пункты, путевые посты и проходные светофоры при автоматической блокировке. Последние два не имеют путевых развитий. Перегоны, ограниченные проходными светофорами, называют блок-участками.

Разъезд (рис. 22, б) — раздельный пункт на однопутной линии, имеющий путевое развитие для скрещения и обгона поездов. Скрещением называют пропуск встречных поездов на однопутной линии. Разъезд должен иметь пассажирское здание, платформу, погрузочно-разгрузочный тупик и устройства сигнализации и связи. Разъезды и раздельные пункты нередко находятся вне населенных мест.

Обгонные пункты (рис. 22, в) — раздельные пункты на двухпутных линиях, имеющие путевое развитие, допускающие возможность обгона одного поезда другим и перевод поездов с одного главного пути на другой. Обгонные пункты имеют пассажирское здание, платформы и, как правило, предохранительные и улавливающие тупики.

Станции — это раздельные пункты, имеющие путевое развитие, позволяющие производить приём, отправление, скрещение и обгон, формирование и расформирование поездов. Станции железных дорог, предназначенные для обслуживания пассажиров, выполнения грузовых операций и др., подразделяют на промежуточные, участковые, сортировочные, пассажирские и грузовые. Станции, к которым примыкает не менее трёх железнодорожных линий магистрального значения, называют узловыми.

Все железнодорожные пути делят на главные, станционные и специального назначения. К главным относятся пути перегонов между раздельными пунктами, а также непосредственное продолжение перегонных путей в пределах станции. К станционным относятся пути, расположенные в границах станций, — главные, приёмо-отправочные, сортировочные, погрузочно-разгрузочные, выставочные, вытяжные, деповские и др. Назначение этих путей ясно из самих названий. Поясним лишь пути выставочные и вытяжные: первые служат для стоянки вагонов после окончания или перед началом грузовых операций, вторые — для производства маневров по отцепке и прицепке вагонов к сборным поездам, подачи или уборки их от мест погрузки и выгрузки. Выставочные пути располагают рядом и параллельно погрузочно-разгрузочным путям, а вытяжные — в сторону выходных и входных стрелок.

Все станционные пути и стрелочные переводы занумерованы для обеспечения чёткой работы. Главные пути нумеруют римскими цифрами (I, II, III), а остальные — последующими арабскими цифрами (3, 4, 5, 6 и т. д., рис. 23). Стрелочные переводы на станциях, расположенные со стороны прибытия нечетных поездов, получают нечетные номера (1, 3, 5 и т. д.), а со стороны прибытия четных поездов — четные (2, 4, 6 и т. д., рис. 24, а). При устройстве макетов станций любителю полезно подобным же образом пронумеровать пути и стрелки, что будет способствовать более правильному расположению ручек управления на пульте макета, подчиняя их уже определённой схеме.

Рис. 23. Порядок нумерации станционных путей:

I, II — главные путн; 3, 4 — приёмо-отправочные пути; 5, 7 — улавливающие тупики; 6 — примыкание с предохранительным тупиком

Рис. 24. Путевые схемы станций:

а — промежуточная станция на однопутном участке: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 — стрелочные переводы со стороны следования нечетных поездов; 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 — стрелочные переводы со стороны следования четных поездов; б — участковая станция на двухпутном главном ходу; ПЗ — пассажирское здание; ЛХ — локомотивное хозяйство; ГД — грузовой двор; ПО — парк отправления; С — сортировочный парк; МВ — маневровая вытяжка; ПС — пассажирская станция; ПБ — почтово-багажные пути

Станционные пути, как правило, располагают на горизонтальных площадках и на прямых участках. Рассмотрим характерные особенности некоторых видов станций, которые в упрощенном виде можно воспроизвести на макете.

Промежуточные станции (см. рис. 24, а) располагают всегда вблизи населенных пунктов и поэтому, кроме пропуска, скрещения и обгона поездов, на них производят операции, связанные с обслуживанием населения, промышленности и сельского хозяйства — посадку и высадку пассажиров, погрузку и выгрузку грузов и др., осуществляют отцепку и прицепку вагонов к поездам; подачу, уборку вагонов с грузовых пунктов, обслуживают подъездные пути предприятий и т. д. Для выполнения этих операций промежуточные станции имеют следующее станционное хозяйство — путевое развитие, включающее главные, приёмо-отправочные, погрузочно-разгрузочные пути, вытяжные пути для маневровой работы, предохранительные и улавливающие тупики, подъездные пути, пассажирские здания, платформы и другие устройства для обслуживания пассажиров, склады, грузовые площадки и платформы, погрузочно-разгрузочные механизмы и устройства, стрелочные посты, устройства сигнализации и связи, средства освещения.

Участковые станции (рис. 24, б) разграничивают железнодорожные линии на участки и предназначены для обработки транзитных грузовых и пассажирских поездов — смены локомотивов или их экипировки, технического осмотра и безотцепочного ремонта вагонов и др. Кроме того, эти станции принимают, расформировывают, формируют и отправляют сборные и другие поезда. Участковые станции имеют путевое развитие, пассажирское и грузовое хозяйство, а также, как правило, локомотивное депо с путями отстоя и экипировки локомотивов, сооружения вагонного хозяйства. Путевое развитие участковой станции включает приёмо-отправочные пути для пассажирского движения, тупиковые или сквозные пути для стоянки местных поездов, приёмо-отправочные, сортировочные и вытяжные пути для грузового движения, погрузочно-разгрузочные пути. Устройства локомотивного хозяйства размещают вблизи приёмо-отправочных путей.

Пассажирские, грузовые, сортировочные станции являются очень сложными железнодорожными сооружениями, которые весьма затруднительно воспроизвести на любительском макете в соответствующем объёме и всей технологической совокупности. Тем, кто заинтересуется их особенностями, следует обратиться к специальной литературе.

Вернемся к железнодорожному макету — как на небольшой площади подмакетника разместить рельсовую схему с перегонами, разъездами, станциями и т. д. Невозможно перечислить все варианты путевых рельсовых схем. Если познакомиться со схемами рельсовых путей макетов наших и зарубежных любителей, то можно заметить, что всё их разнообразие в конечном итоге можно свести к одной из трёх основных фигур.

Первой из них следует назвать путевую рельсовую схему замкнутого круга. Схема рельсового круга (овала) хорошо вписывается в габариты домашнего макета, удобна в эксплуатации, являясь бесконечной железнодорожной линией. Расположение разъезда, станции в любом месте замкнутой рельсовой цепи даёт возможность иметь перегоны в обе стороны от станции. Однако просто замкнутый круг или овал сам по себе не производит на зрителя должного впечатления. Этот недостаток схемы — её примитивность, относительно просто можно свести к минимуму. Для этого, к примеру, часть круга убирают в тоннель (рис. 25) и одну треть, а то и половину пути скрывают от глаз зрителя, что благоприятно сказывается на общем впечатлении. Если к тому же в скрытой части рельсового овала разместить разъезд или обгонный пункт при двухпутном круге, то можно получить интересный эффект — с одной стороны в тоннель войдет пассажирский поезд, а с противоположной появится грузовой. Таким образом, двигаясь друг за другом по однопутному участку, каждый из составов задерживается где-то в пути назаметно для зрителя, создавая впечатление длительности следования.

Рис. 25. Путевые схемы простейших макетов

Принимая за основу рельсовый овал, но видоизменяя его форму, можно получить интересные схемы, которые вполне правдоподобно воспроизведут железнодорожный путь на макете, полностью устранив впечатление замкнутого рельсового круга. Если, к примеру, растянуть рельсовый овал в длину и сблизить прямые участки, то в середине получим двухпутный участок железной дороги, а по краям — возвратные петли (рис. 26, а). Если путевую рельсовую схему нужно вписать в длинный подмакетник, вполне целесообразно этот вариант взять за основу, добавив пути примыкания и развитие станционных путей. Если подмакетник имеет форму прямоугольника, близкого к квадрату, такой растянутый овал можно видоизменить, завернув оба края с возвратными петлями во внутреннюю часть макета и выведя на передний план двухпутный участок. Обе петли располагают одна над другой в двух уровнях, одна из них может быть частично или полностью скрыта в тоннеле и тем самым не перегружать макет обилием рельсов, в то же время увеличивая впечатление длительности пребывания поезда в пути (рис. 26, б). На данной схеме довольно легко найти место для расположения одного-двух раздельных пунктов. Схема может быть живописно преобразована макетным ландшафтом.

Рис. 26. Варианты схем замкнутого рельсового пути

Время нахождения поездов в пути можно ещё больше увеличить незначительным усложнением предыдущей схемы, которое состоит в том, что одну из петель примыкают к другой, производя вход и выход поездов из неё при помощи двух стрелочных переводов (рис. 27, а). Изменяя положение этих переводов, можно менять и порядок следования поездов. Примыкание интересно расположить на открытой части макета, так как изменение направления следования поездов на глазах у зрителя выглядит весьма эффектно. Можно поискать более сложный вариант примыкания, например, вписав его в рельсовую схему станции, которая в какой-то степени превратится в узловую, так как поезда на ней будут сходиться и расходиться в нескольких направлениях. Перегонные пути при этом можно или оставить рядом, сохранив эффект двухпутного участка, или развести, расположив в виде однопутной линии с многочисленными пересечениями в двух уровнях и с отрезками, скрытыми в тоннелях (рис. 27, б).

Рис. 27. Рельсовый путь с примыканием возвратных петель:

а — принципиальная схема; б — примыкание, превращенное в узловую станцию

Другой вариант замкнутого рельсового пути, искусственно вытянутого и уложенного в дополнительную петлю, представлен на рис. 28, а (пояснения условных обозначений и цифр на этом рисунке и на рис. 28, б, 29 и 30 приведены в приложении 2). Имея два раздельных пункта в виде упрощенной промежуточной станции и разъезда, схема позволяет только после трёхкратного прохода поезда по овалу макета вернуться в исходную точку. Наличие приёмо-отправочных, погрузочно-разгрузочных путей, вытяжных и предохранительных тупиков позволит производить маневровую работу. Не совсем правдоподобно на этой однопутной схеме выглядит двухпутный участок. Его искусственность очевидна. Однако такая условность может иметь место на макете для достижения возможности получить эффект движения встречных поездов, который оказывается неожиданным и привлекательным с точки зрения общего впечатления. Если к этой рельсовой схеме добавить обгонные пути в той части, которая скрыта в тоннелях, то возможности чередования различных поездов и время пребывания их в пути станут значительно шире и больше.

Рис. 28. Рельсовые схемы замкнутых путей:

а — уложенные в виде восьмерки; б — образующие двойную восьмерку с двухпутными перегонами

Искусственное удлинение железнодорожной линии на макете за счёт увеличения количества рельсовых петель не беспредельно и в какой-то момент начинает отрицательно сказываться, чрезмерно перегружая макет паутиной рельсов. Поэтому моделист должен проявить выдумку, умение и так построить свой макет, чтобы часть путей (петель) ушла в тоннель, оказалась скрытой лесом, городскими постройками, неровностями рельефа и др., а прямые участки остались открытымии (рис. 28, б).

Схема, основанная на рельсовом овале, может быть построена и несколько иначе. Овал принимают в качестве бесконечного перегонного пути, к которому в разных местах и в разных направлениях примыкают два других полуовала, заканчивающиеся тупиковыми станциями (рис. 29). При такой схеме поезд может, покинув станцию, некоторое время обращаться по основному овалу, а затем выйти на путь, ведущий ко второй станции. Если скрытую в тоннеле часть основного овала дополнить небольшим парком путей для обгона и скрещения поездов, то возможности разнообразить «график» движения поездов станут значительно шире.

Рис. 29. Рельсовая схема, образованная овалом, имеющим примыкания в противоположных направлениях

Второй основной рельсовой схемой макета является незамкнутый рельсовый путь. Он может состоять из одного или нескольких полуовалов, образующих перегонный путь с началом на одной станции и концом на другой. Такая схема рельсового пути (рис. 30) ближе к настоящей железной дороге; точно так же связывают рельсовой колеей два различных пункта. Сюда хорошо вписываются станции, разъезды, расположенные по пути. Незамкнутая рельсовая схема даёт основу для конструирования различных вариантов макетов. Именно эта схема пригодна для макетов консольного типа (рис. 31). Такие макеты выглядят лаконично, не перегружены элементами пейзажа и многочисленными рельсовыми путями, уложенными в разных уровнях. Несмотря на простоту схемы, возможно проведение маневровой работы и пропуск поездов по перегонам, следование которых по незамкнутому пути производит правдоподобное впечатление.

Рис. 30. Схема незамкнутого рельсового пути

Рис. 31. Рельсовые схемы консольных макетов:

1 — стена; 2 — подмакетник; 3 — окно

Третьей основной рельсовой схемой макета служит комбинированная схема, особенностью которой является сочетание замкнутого рельсового овала (одно- или двухпутного), представляющего собой главный путь с однопутной веткой, заканчивающейся тупиковой станцией. Примыкание ветки к главному пути, или, как говорят железнодорожники, к главному ходу, осуществляется на станции. Соединяя три направления, такая станция может быть представлена на макете как узловая, но в упрощенном виде. Эта схема является наиболее распространенной у любителей, так как на ней можно сочетать технику железных дорог разных периодов — например, по главному ходу движутся современные поезда с электрической тягой, а на ветке ещё «доживают» свой век паровозы и старенькие вагоны, или на главном направлении используется тепловозная и паровая тяга, а примыкающая ветка с тяжелым профилем пути в условиях горного рельефа — электрифицирована. Конечную тупиковую станцию ветки устраивают на возвышенном месте и обычно располагают где-то на втором плане макета, над частью главного пути, убранной в тоннель. Конфигурация и расположение однопутной ветки могут быть самыми разнообразными и представлять собой несколько колец, соединенных в спираль, образующую подъёмы. Путевая схема ветки может быть решена в виде чередования полуколец с относительно прямыми участками, переплетающимися в разных уровнях и образующими допустимые подъёмы. В плане такая схема может напоминать цифру 8. На подобных макетах можно воспроизвести движение скорых, грузовых и пригородных поездов в сочетании с маневровой работой на станциях. На рис. 32 представлены варианты комбинированных рельсовых схем, которые можно вписать на сравнительно небольших подмакетниках.

Рис. 32. Варианты комбинированных рельсовых схем макетов с путевым развитием разъездов и станций

Разработку рельсовой схемы макета лучше всего вести поэтапно. Сначала делают набросок схемы главных путей — перегонов на примере одной из трёх основных рельсовых схем или их совокупности. После определения схемы главных путей можно приступить к разработке путевого развития разъездов и станций. Окончательный вариант схемы формируют только при взаимной увязке решений схем станций, перегонов, возвратных петель и т. п. Планируя рельсовую схему макета, нужно сразу же обдумать ландшафт, с тем чтобы добиться логического вписания перегонных путей и станций в общую картину рельефа местности, чтобы модель железной дороги и макетный пейзаж образовали одно целое.

5. Создание рельефа местности на макете

Рельеф местности на макете должен быть увязан с темой макета, его путевой схемой, искусственными сооружениями, а пейзаж дополнять и украшать общую картину. Рельеф может быть использован, чтобы скрыть от зрителя часть железнодорожных путей, перегружающих макет большим количеством рельсов.

Пространственное размещение путевой схемы следует начинать с перенесения рельсовой схемы перегонов и станций с чертежа на плоскость макета. Затем по контуру прямых и кривых участков пути из фанеры выпиливают полосы, служащие основанием железнодорожного пути, по ширине они должны соответствовать основным площадкам насыпей и выемок. Полосы закрепляют к подмакетнику по разметке на нужной высоте при помощи деревянных брусков соответствующего размера. Основания путей надо располагать на макете так, чтобы их середина совпадала с осью железнодорожного пути или междупутья на двухпутных участках. Будучи укреплёнными на брусках различной высоты, они образуют основу будущих насыпей с подъёмами и уклонами (рис. 33). Если в качестве основания подмакетника взята древесностружечная плита, то для укладки рельсов в нулевом уровне макета нет необходимости укладывать основания на дистанционные бруски. Здесь необходима только имитация балластной призмы (см. главу III).

Рис. 33. Нижнее строение пути на макете

За нулевой уровень на макете обычно принимают плоскость, расположенную на верхней кромке рамы подмакетника, или плоскость плиты, на которой собирают макет.

Если подмакетник построен в виде рамы, то для путей, проходящих в нулевом уровне, следует сделать твёрдое основание. Там, где будут расположены станции размеры основания должны соответствовать всей площади станции и прилегающей территории. Станционные площадки изготавливают из листов фанеры или аргиллита и крепят к раме подмакетника на требуемом уровне при помощи поперечных реек, которые в свою очередь закрепляют на боковых или диагональных брусках рамы. Для станций и разъездов, расположенных выше нулевого уровня, также устраивают жёсткие площадки, которые крепят к подмакетнику при помощи вертикальных стоек и стенок, придающих большую жёсткость второму, третьему и другим уровням макета. В тех участках макета, где рельсовый путь уходит в тоннели, заранее устанавливают каркасы тоннельных порталов, которые оформляют при отделке макета (рис. 34). На время монтажа макета станционные площадки нужно оставлять съёмными, так как в процессе работы возникает необходимость пропилить различные отверстия — люки для установки стрелочных приводов, реле сигналов, расцепителей, монтажа электрических цепей и т. д. Рельеф макета может быть и таким, что часть путей придется расположить в выемке, ниже нулевого уровня. На подмакетниках, сделанных из плит, для размещения путей ниже нулевого уровня возможности нет. В этом случае следует искусственно приподнять нулевой уровень на макете.

Рис. 34. Конструкция каркаса макета

Насыпи и выемки являются связующими элементами профиля пути со станционными площадками. И те, и другие должны естественно и гармонично сочетаться с окружающим рельефом местности. При устройстве горизонтальных и наклонных насыпей нужно применять деревянные бруски в виде равносторонней трапеции (рис. 35, а). Высота брусков, их боковые стороны задают размеры насыпи и направление откосов. Трапециевидные бруски при помощи шурупов крепят к подмакетнику на определённом расстоянии друг от друга по оси рельсовой колеи. Подъёмы и уклоны делают при помощи таких же брусков, но различающихся по высоте. Уменьшение или увеличение высоты возможно только за счёт уменьшения или увеличения основания трапеции. Верхняя часть бруска во всех случаях должна быть одинаковой и равняться ширине основной площадки насыпи. Сверху на бруски прикрепляют фанерные полосы — основание для верхнего строения пути.

Рис. 35. Бруски для изготовления насыпи (а) и установки сигналов (б)

При строительстве насыпей, полунасыпей, выемок и полувыемок не следует забывать об имитации водоотводных устройств — канав, кюветов. Если они воспроизведены на макете в определённых местах, макет только выиграет от таких подробностей и будет свидетельствовать о серьезном подходе автора к его постройке. Хотя водоотводные сооружения относятся к категории инженерных сооружений, о них целесообразно напомнить в этом разделе, так как формирование их на макете должно начаться в процессе изготовления рельефа.

Откосные стороны насыпей закрывают полосами картона, которые приклеивают или прибивают небольшими гвоздями к боковинам брусков. Чтобы скрепить стыки боковин с основной плоскостью насыпи и с углублением для водоотводного устройства, на всю насыпь с прилегающими участками макета столярным клеем ПВА наклеивают широкие полосы из марли или полотняной ткани с некоторым нахлёстом одной полосы на другую. После высыхания клея поверхности откосов офактуривают смесью столярного клея и мелких древесных опилок при помощи широкой кисти. В некоторых местах поверхность дополнительно присыпают мелкими опилками для того, чтобы придать ей неоднородность. При покраске поверхности, используя оттенки одного цветового тона краски, эти неоднородности можно художественно усилить. Так как основа насыпи является пустотелой, в процессе её сооружения нужно наметить места, где впоследствии будут установлены сигналы, и закрепить на них деревянные бруски — опоры для светофоров, семафоров и др. (рис. 35, б).

Неотъемлемой частью макета являются возвышения и холмы, которые в определённых местах разрезают путевыми выемками. Кроме того, возвышения на макете несут и другую побочную функцию: они скрывают часть путей, которые сознательно убирают из виду. Возвышенности можно сделать следующим способом. Из газетной бумаги делают плотные комки в виде шаров, которые на клею укладывают в том месте, где будет возвышенность (рис. 36). Комки также склеиваются друг с другом. Один слой комков наклеивают на другой и создают приблизительную форму желаемой возвышенности или даже горы с определёнными склонами и уступами. Затем всю высохшую массу бумажных комков оклеивают лоскутами хорошо промакаемой бумаги величиной с блюдце, смазанными с обеих сторон клеем. Каждый следующий лоскут должен заходить на предыдущий приблизительно на 2 см. На первый слой бумаги, образующий поверхность возвышенности, наклеивают марлю или нестирильный бинт, а затем ещё два слоя бумажных лоскутов. Для наклеивания бумаги и марли можно применить синтетические клен ПВА или «Бустилат», которые сохнут довольно долго. Чтобы придать поверхности возвышенности более интересную и естественную форму, пока окончательно не просох клей, в отдельных местах можно усилить неровности, слегка надавливая на поверхность твёрдыми предметами. В этой стадии работы хорошо вклеить в определённые места яркие фактурные детали, имитирующие осыпи, сбросы, срезы поверхности, застрявшие «в давние времена» валуны, для чего используют самые неожиданные материалы — сосновую кору, скорлупу грецкого ореха, обломки пемзы, обрезки корковой пробки и т. п.

Рис. 36. Изготовление возвышенности с использованием бумажных комков

После высыхания клея поверхность покрывают грунтом, состоящим из того же клея с добавлением серой и зелёной краски. Можно использовать анилиновые красители для хлопчатобумажных тканей. После грунтования поверхность готова для дальнейшей работы по офактуриванию. Подобным образом можно создавать рельеф пересеченной местности с небольшими возвышенностями, оврагами и др.

Поверхности склонов, холмов, возвышенностей и т. д. можно сделать, наклеивая на бумажные комки полотняную ткань, пропитанную клеем. Её поверхность легко принимает необходимую форму, например форму оврага или обрыва. Ткань вдавливают в нужных местах и после высыхания она сохраняет заданную форму. Комки бумаги, создав на первом этапе определённые высоты рельефа, в конечном итоге приобретают значение заполнителей пустот, усиливающих прочность сделанной поверхности.

Если внутри возвышенности скрыты рельсовые пути, то её постройку начинают с изготовления жёсткого каркаса из дерева и фанеры с тоннелем внутри. При устройстве участков пути, скрытых в тоннелях, необходимо предусмотреть возможность доступа к этим участкам извне на случай ремонта пути или схода с рельсов подвижного состава, Для этого на плоскости подмакетника пропиливают окна, позволяющие снизу подобраться рукой к тоннельным путям. Эти окна прикрывают легкосъёмными щитками, предотвращающими падение подвижного состава при сходе с рельсов.

Возможны и более сложные методы создания рельефа, когда, например, верхнюю часть возвышенности делают съёмной, что упрощает монтажные и ремонтные работы на скрытой в тоннеле части пути. Вспомните изображение рельефа местности на географических картах при помощи горизонталей. На большом листе бумаги в натуральную величину макетной возвышенности изображают будущий её рельеф, Расстояние между горизонталями в зависимости от размеров возвышенности берут равным 30 — 80 мм. Горизонтали переносят на фанеру толщиной 3 — 4 мм и по их контурам выпиливают лобзиком извилистые полосы или замкнутые фигурные кольца с шириной полос 70 — 100 мм, у которых наружный обрез соответствует определённой линии горизонтального среза будущей возвышенности. Подготовленные таким образом полосы и кольца в той же последовательности крепят друг над другом на дистанционных брусках гвоздями или шурупами, образуя жёсткий каркас возвышенности (рис. 37, а). Если возвышенность должна быть разъёмной, то одну из горизонталей выпиливают в двух экземплярах и при монтаже каркаса накладывают одну на другую так, чтобы одна из горизонталей заканчивала нижнюю часть каркаса, а вторая, подобная горизонталь, начинала верхнюю часть возвышенности. Место соприкосновения этих двух одинаковых деталей и будет стыковочной плоскостью снимаемой части с основанием возвышенности. Верхняя горизонталь всего каркаса может представлять собой площадку, на которой в дальнейшем размещают детали пейзажа. Собранный каркас оклеивают в направлении снизу вверх полосами картона, а после высыхания клея обтягивают снаружи несколькими слоями бумажных лоскутов в сочетании с тканью или марлей.

Рис. 37. Каркасы рельефа, изготовленные: а — методом горизонталей; б — путём применения жёстких вертикальных рёбер; в — в виде нервюр

Для задних планов макетов, скрывающих в тоннелях часть рельсового пути, можно рекомендовать изготовление каркаса возвышенности при помощи вертикальных рёбер, которые выпиливают из фанеры (рис. 37, б). Задняя часть макета обычно скрыта от глаз зрителя, поэтому часть возвышенности, обращённую к фону, для удобства эксплуатации закрывают легкосъёмным щитком.

Достаточной жёсткостью и небольшой массой отличается конструкция каркаса рельефа, выполненная в виде комбинации вертикальных рёбер и горизонталей (рис. 37, в). Горизонтальные полосы могут служить основанием железнодорожных путей.

При любом способе обтяжки на клеевой основе поверхности макета в переходных местах от плоскости подмакетника или станционной площадки к склеенной поверхности возвышенности, насыпи, выемки и т. д. после высыхания клея возникают сильные поверхностные натяжения, которые приводят к образованию трещин. Поэтому при обтяжке макета в этих местах нужно наклеивать дополнительные полосы из полотняной ткани.

Для грунтовки и более детальной отделки поверхностей можно использовать смесь гипсовой кашицы, клейстера и порошковой краски в соотношении 10 частей гипса и 1 часть крахмала (масса красящего компонента не учитывается). Из крахмала заваривают обычный клейстер и в него постепенно подсыпают гипсовый порошок. Смесь доводят до густоты сметаны и к ней добавляют красящий порошок (зелёный с серым или жёлтый с коричневым). Образовавшуюся массу наносят на поверхность рельефа кистью, предназначенной для масляной живописи. В сочетании с клейстером гипсовая кашица не так быстро твердеет и некоторое время остается эластичной. Это качество особенно важно при усадке и растяжении макета, зависящих от изменения влажности и температуры.

Создавая рельеф местности, многие моделисты применяют пенопласт — лёгкий, хорошо поддающийся обработке материал. Из пенопласта делают отдельные части насыпей, примыкающие к мостам и путепроводам, он хорош как декоративный материал при имитации открытых скальных пород; очень похожа на каменные осыпи пенопластовая крошка. Однако вряд ли целесообразно применять пенопласт для заполнения объёмов гор, возвышенностей, которые лучше строить на каркасах, а пенопласт использовать для отделки наружных поверхностей. Пенопласт хорошо растворяется ацетоном, растворителем 646, давая сильную усадку. Пользуясь этим свойством, на пенопластовой заготовке можно создать русла небольших ручьев, сгладить склоны оврагов, осыпей. Наносить растворитель на пенопласт надо небольшими дозами, постепенно, так как процесс изменения его формы продолжается некоторое время после окончания обработки до тех пор, пока весь впитавшийся в пенопласт растворитель не испарится. Поверхность мелкопористого пенопласта после обработки растворителем заплывает и поры пропадают. Для подачи необходимой дозы растворителя следует применять шприц объёмом 5 см³ с иглой. Пенопласт хорошо обжигается огнем, образуя причудливые неровности, которые на макете могут стать берегами речек, прудов, неровностями земли. Обработку пенопласта растворителем и его обжиг допускается проводить только на открытом воздухе, так как и в том, и в другом случае происходит выделение вредных паров и дыма. Пенопласт склеивают нитроклеями, во избежание образования раковин в местах склейки лучше пользоваться загустевшим клеем, который обеднен растворителем. Пенопласт можно также склеивать клеем ПВА. Участки макета, сделанные из пенопласта, можно окрашивать темперой на казеиновой основе и масляными художественными красками, в которые рекомендуется добавлять немного сиккатива, чтобы окрашенные поверхности не блестели и имели более естественную матовую фактуру.

Следует обратить внимание моделистов на то, что в работе по созданию рельефа на макете и по его отделке нужно очень осмотрительно пользоваться водорастворимыми клеями и красками, которые при некоторых обстоятельствах могут стать аккумуляторами влаги. Проникнув во внутренние узлы макета, сырость вызовет коррозию металлических и гниение деревянных деталей готового макета. Поэтому хорошо просушенные участки рельефа в местах склеек целесообразно покрыть олифой, которая остановит проникновение влаги.

Формируя поверхность макета, нужно постоянно думать о массе будущего сооружения, так как нередко случается, что подмакетник становится неподъёмным после того, как сделан рельеф.

ГЛАВА III
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ И ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ НА МАКЕТАХ

1. Элементы железнодорожного пути

Железнодорожный путь, представляющий собой комплекс инженерных сооружений и устройств, предназначенных для обеспечения движения поездов, состоит из верхнего и нижнего строения. К верхнему строению относятся рельсы, скрепления, стрелочные переводы, шпалы, балласт, к нижнему — земляное полотно и искусственные сооружения.

Рельсы непосредственно воспринимают нагрузку колёс подвижного состава, они имеют профиль двутавра, который наиболее целесообразен при работе на изгиб. Ширина рельсовой колеи — расстояние между внутренними гранями головок рельсов на прямых участках железных дорог СССР — принята равной 1520 мм. Рельсы крепят к шпалам промежуточными скреплениями, которые сохраняют установленную ширину колеи, не допускают опрокидывания и продольного смещения рельсовых нитей. Стыковые соединения соединяют рельсы в непрерывную и прочную нить, места такого соединения называют рельсовыми стыками.

Шпалы служат для крепления рельсов, передачи давления от них на балластный слой, сохранения установленной ширины колеи и обеспечения устойчивости рельсового пути, Для равномерной передачи давления от шпал на земляное полотно служит балластный слой. Он смягчает удары колёс о рельсы, способствует удалению воды от верхнего строения пути и препятствует перемещению шпал. Основными материалами для балласта служат щебень и карьерный гравий.

На макетах железных дорог конструкция верхнего строения пути значительно упрощена. Международными нормами установлена ширина колеи — 9; 12; 16,5; 32 и 45 мм, что соответствует определённому масштабу модели железной дороги. Предприятия, изготавливающие модели железных дорог, делают звенья железнодорожного пути различной длины, для прямых и кривых участков, рельсы, шпальную решётку, стрелочные переводы, глухие пересечения, тупиковые упоры, элементы инженерных сооружений и др. Звенья пути (рис. 38, а) состоят из шпальной решётки, соединенной с рельсами. Шпальную решётку обычно изготавливают из пластмассы, она служит изолятором для рельсовых нитей, по которым проходит электрический ток для питания электродвигателей моделей локомотивов. Для подведения к рельсам электрического тока служат специальные звенья пути с выносными контактами (рис. 38, б). Кроме того, изготавливают звенья с изолирующими вставками (разрывами) на одной или двух рельсовых нитях (рис. 38, в), с рельсовой педалью (контактом, рис. 38, г), подающей сигнал о прохождении поезда. Особенности применения этих элементов рассмотрены в главе V.

Рис. 38. Звенья железнодорожного пути в масштабе 1:87:

а — прямые и кривые; б — с токоподводящими контактами; в — с изолирующими вставками (разрывами); г — с рельсовой педалью (контактом)

Рельсы изготавливают из жести, меди, латуни методом штамповки, прокатыванием или протягиванием. В зависимости от технологии изготовления рельсы бывают различных профилей (рис. 39, а), поэтому различают способы крепления рельсов к шпальной решётке и стыковые соединения звеньев пути (рис. 39, б). Последние должны обеспечивать надёжный контакт и минимальное сопротивление электрическому току. Во избежание схода подвижного состава с рельсов в стыках недопустимы вертикальные или горизонтальные смещения рельсов относительно друг друга.

Рис. 39. Профили рельсов (а) и стыковые соединения (б)

При постройке макетов железной дороги в домашних условиях используют готовые детали верхнего строения пути. В клубах, лабораториях, кружках железнодорожного моделизма при домах пионеров, станциях юных техников и профессионально-технических училищах возможно организовать изготовление рельсов и шпальных решёток, что целесообразно при постройке больших выставочных и учебных макетов.

Для изготовления рельсов делают специальные прокатные станки (рис. 40), на которых проволока прокатывается через валки, постепенно приобретая профиль рельса, соответствующий норме NEM 120 (см. главу IX). Основным рабочим органом такого станка являются прокатные валки диаметром 100 мм, изготовленные из стали марки 45. Канавки (ручьи) на валках протачивают специальными фасонными резцами (рис. 41). Первые две канавки протачивают только на нижнем валке. Расстояния между соответствующими канавками на нижнем и верхнем валках должны точно совпадать. После проточки канавок валки подвергают электротермической обработке и последующему шлифованию цилиндрических поверхностей. Установленные на станине валки должны свободно, без заедания, вращаться в подшипниках. Соответствующие канавки на нижнем и верхнем валках должны точно совпадать друг с другом. Осевые смещения валков и зазоры между их поверхностями в рабочей зоне не допускаются. Оси валков связаны между собой шестернями; привод осуществляется от электродвигателя через редуктор на нижний валок с частотой вращения 45 об/мин.

Рис. 40. Прокатный станок для изготовления рельсов:

1 — основание; 2 — станина; 3, 4 — нижний и верхний валки; 5 — канавки (ручьи); 6 — электродвигатель; 7 — редуктор

Рис. 41. Профили фасонных резцов (1 — 8) для изготовления рельсопрокатных валков (масштаб 1:87)

Станину прокатного станка изготавливают из стальных пластин толщиной 35 — 40 мм, собранных на болтовых соединениях. Прокатный станок жёстко закрепляют на основании на высоте 1,2 — 1,5 м от уровня пола. В качестве материала для прокатывания рельсов используют латунную проволоку сечением 2,3 мм². При подготовке к работе конец проволоки длиной 50 мм затачивают по форме квадрата и вводят в первый ручей, после чего станок включают в работу. После прокатывания проволоки через первые два ручья полученную заготовку поворачивают на 90° и вводят в последующие ручьи. Длина прокатываемых рельсов зависит от размеров помещения, где установлен станок. Однако максимально её следует принимать не более 4 — 5 м. Для правки и снятия напряжений в прокатанных рельсах делают приспособление (рис. 42), состоящее из одноканавочных валков, последовательно расположенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Причём валки, оси вращения которых расположены вертикально, имеют проточки резцом 8 (см. рис. 43), а валки с горизонтальными осями вращения имеют проточки, соответствующие ширине головки и основания (подошвы) рельса. Правку и снятие напряжений в рельсах достигают протягиванием вручную рельсовой нити через это приспособление 12—15 раз.

Рис. 42. Приспособление для правки рельсов

Шпальные решётки отливают из капрона или другой эластичной пластмассы в прессформе на ручных или полуавтоматических полистироловых прессах. Пресс-форма (рис. 43) состоит из трёх основных частей — верхней пластины с обратным изображением шпальной решётки, нижней пластины со шпильками для оттиска внутренней стороны промежуточных рельсовых скреплений и средней пластины, служащей выталкивателем. Пресс-форму изготавливают из стали, поверхности всех пластин должны быть отшлифованы и плотно прилегать друг к другу. Литник делают в верхней пластине. Верхняя пластина — форма, состоит из корпуса и двух матриц. Матрицы шпальной решётки изготавливают на фрезерном станке и после выполнения всех операций по обработке запрессовывают в корпус. В пресс-форме целесообразно размещать не более двух матриц, так как при большем их количестве пресс-форма будет очень тяжелой и потребуется пресс большой мощности.

Рис. 43. Пресс-форма для изготовления шпальной решётки:

а — общий вид; б — поперечное сечение; 1 — форма; 2 — крышка; 3 — пластина-выталкиватель

Шпильки на нижней пластине делают из стального прутка, запрессовывают в пластину и обрабатывают их головки на фрезерном станке. Особое внимание при изготовлении прессформы следует уделить чистоте обработки поверхностей шпальной решётки в матрицах и точному совпадению сопрягаемых элементов в верхней, нижней и средней пластинах.

Основные размеры шпалы для изготовления рекомендуемой пресс-формы показаны на рис. 44. Длину шпальной решётки следует принимать до 200 мм.

Рис. 44. Основные размеры шпалы и промежуточных рельсовых скреплений для колеи 16,5 мм (масштаб 1:87 H0)

Сборку звеньев пути из элементов, описание которых приведено выше, производят вдвиганием рельса в промежуточные рельсовые скрепления. Шпальные решётки отливают только для прямых участков пути, кривые любого радиуса можно получить, разрезая соединения между шпалами под наружной рельсовой нитью. Используя прокатанные рельсы, можно получить бесстыковые звенья пути длиной 1,5 — 2 м, что особенно важно при постройке больших макетов. Звенья пути такой длины уменьшают электрическое сопротивление рельсовой нити.

Путь укладывают на основание, в поперечном разрезе напоминающее балластную призму. Для уменьшения шума от движущихся поездов это основание лучше всего сделать из пористой резины. Размеры основания в поперечном сечении принимают в соответствии с нормой NEM 123 (см. главу IX). Резиновое основание наклеивают на площадку подмакетника клеем №88, этим же клеем на основание можно наклеить звенья пути. После укладки путей делают имитацию балластного слоя. В качестве материала можно рекомендовать измельченную пробку или маковые зёрна. Использование песка и других твёрдых материалов нежелательно, так как отклеившиеся от основания пути частицы могут попасть на движущиеся детали моделей подвижного состава и вызвать преждевременный их износ. Пробку измельчают, натирая её на металлической кухонной терке, используемой в домашнем хозяйстве. Измельченную пробку просеивают, удаляя частицы размером более 1,5 мм, окрашивают анилиновой краской или водяным раствором темперы и наклеивают на балластную призму клеем №88 или ПВА. Для имитации гравийного балласта используют серую краску, для песчаного — жёлтую. Неприклеившиеся частицы удаляют с макета мягкой кистью или пылесосом.

Если подмакетник имеет сборно-разборную конструкцию, то стыки рельсовых звеньев не должны совпадать со стыками отдельных частей макета. Рельсовый путь должен перекрывать соединение стыкуемых подмакетников, а стыки рельсовых звеньев располагают на расстоянии 70 — 100 мм от края подмакетника (по оси пути).

Для изготовления отдельных сооружений — переходных мостов, навесов над платформами, тупиковых упоров и др. могут потребоваться профильные рельсы, изогнутые по определённому радиусу. Способ изгибания рельсов на круглой оправке показан на рис. 45.

Рис. 45. Изгибание рельсов на оправке:

1 — оправка; 2 — рельс

В окончании станционных путей устанавливают тупиковые упоры, предохраняющие вагоны от ухода. Причём в окончании главных станционных путей устанавливают усиленные тупиковые упоры (рис. 46, а), собранные из железобетонных конструкций или деревянных шпал, иногда их снабжают сигнальным фонарем. Макеты этих тупиковых упоров делают из органического стекла толщиной до 2 мм. На рельсах перед тупиковым упором можно воспроизвести грунтовую засыпку, приклеив на рельсы кусочек пенопласта, окрашенный в серый или жёлтый цвет и присыпанный измельченной пробкой. На второстепенных станционных путях могут быть установлены облегченные тупиковые упоры (рис. 46, б), макеты которых делают из профилированных рельсов.

Рис. 46. Тупиковые упоры

2. План и профиль железнодорожного пути на макете

План железнодорожного пути представляет собой проекцию оси пути на горизонтальную плоскость, а продольный профиль — на вертикальную плоскость. Необходимость подхода к населенным пунктам и обхода препятствий, неровностей земной поверхности вынуждает строить железнодорожный путь в плане в виде сочетания прямых и кривых, а в профиле — горизонтальных и наклонных участков.

На макетах железных дорог кривые участки пути в плане состоят из круговых кривых, основным параметром которых является радиус R. С уменьшением радиуса кривой прохождение подвижного состава по кривой затрудняется, движению поезда оказывается большее сопротивление, поэтому минимальные радиусы кривых на макете необходимо принимать следующие:

Условное обозначение	N	TT	H0	0	1
Ширина колеи, мм	9	12	16,5	32	45
Минимальный радиус кривой (R), мм	190	275	380	900	2000

Следует учесть, что на макетах, где будут двигаться локомотивы с большей жёсткой базой (пять и более осей в одной раме) и поезда большой длины (40 — 50 вагонов), во избежание схода подвижного состава с рельсов минимальные радиусы кривых следует увеличивать в 1,5 — 2 раза, а сопряжение кривых участков пути с прямыми для облегчения плавного вписывания подвижного состава необходимо осуществлять при помощи переходных кривых, радиус которых постепенно уменьшается от бесконечности до величины радиуса кривой (рис. 47, a). Ось переходной кривой можно построить, пользуясь уравнением кубической параболы:

где С — коэффициент пропорциональности, называемый параметром, переходной кривой;

C = Rl; при этом l >= R.

Рис. 47. Элементы плана и профиля железнодорожного пути:

а — схема переходной кривой; НПК — начало переходной кривой; КПК — конец переходной кривой; б — сопряжение элементов профиля; в — профиль наклонного участка

Переходные кривые можно сделать из готовых рельсовых звеньев, если их шпальные решётки изготовлены из эластичной пластмассы. Для этого на шпальной решётке разрезают междушпальные крепления под наружной рельсовой нитью и скреплённые между собой звенья изгибают по шаблону, сделанному из фанеры или органического стекла толщиной 2 — 3 мм. При изготовлении шаблона на плоскости заготовки вычерчивают линию, соответствующую изгибу внутренней рельсовой нити, и по этой линии вырезают шаблон. Использование шаблонов из органического стекла, на которых нанесены оси прямых, кривых и стрелочных переводов, длина стандартных звеньев и др,, можно рекомендовать для вычерчивания всей рельсовой схемы макета.

Продольный профиль пути состоит из плавно соединенных между собой отрезков различной крутизны. Крутизна наклона профиля пути характеризуется уклоном, представляющим отношение разности высот точек h, и расстоянием между ними l

Уклоны пути i обозначают числовым значением со знаком ‰, например i = 5‰ (пять тысячных) или десятичной дробью — 0,005. В зависимости от направления движения поезда наклонный участок будет подъёмом или спуском. Наибольший уклон пути на модельной железной дороге рекомендуется принимать не более 50‰, так как при большей крутизне наклонного участка возникает опасность схода поезда с рельсов, а при движении на подъём — большое сопротивление движению.

Во избежание самопроизвольного расцепления вагонов и схода поезда с рельсов на макете не допускаются переломы профиля пути. Сопрягаемые элементы профиля (подъёмы и спуски) соединяют круговыми кривыми, а при малой разности сопрягаемых элементов устраивают горизонтальные площадки (рис. 47, б). Устройство прямых на горизонтальных площадках обязательно между сопряжениями спусков (подъёмов) с кривыми участками пути в горизонтальной плоскости. Горизонтальные участки пути — площадки — соединяют с наклонными участками отрезками меньшей крутизны или круговыми кривыми (рис. 47, в). Для правильного сопряжения элементов профиля укладку путей проверяют шаблонами.

3. Конструкция стрелочных переводов

Стрелочные переводы в зависимости от назначения и конструкции подразделяют на одиночные, двойные и перекрёстные. Одиночные стрелочные переводы (рис. 48, а) служат для соединения двух путей; они могут быть право- или левосторонними и применяют их при отклонении бокового пути от прямого в ту или иную сторону.

Рис. 48. Стрелочные переводы:

а — одиночный; 1 — рамные рельсы; 2 — остряки; 3 — переводная тяга; 4 — соединительные пути; 5 — контррельсы; 6 — усовики; 7 — сердечник крестовииы; б — на сопрягающихся кривых; в — двойной; г — перекрёстный

В состав стрелочного перевода входят: стрелка, соединительные пути и крестовина с контррельсами. Стрелка состоит из двух рамных рельсов, двух остряков, предназначенных для направления колёс подвижного состава на прямой или боковой путь, и переводного механизма. Остряки соединяют между собой поперечной стрелочной тягой, которая подводит один из остряков к рамному рельсу. Перевод остряков из одного положения в другое осуществляется через тягу ручным или электрическим приводом. Тонкую часть остряка называют острием, а другой его конец — корнем. корневое крепление остряка делают шарнирным, что обеспечивает поворот остряков в горизонтальной плоскости. Соединительные пути, лежащие между стрелкой и крестовиной, состоят из прямого рельса и переводной кривой.

На макетах стрелочных переводов соединительные пути могут быть сделаны в одно целое с остряками. В этом случае шарнирное корневое крепление располагают в месте сближения соединительных путей. Для плавного прохождения модели локомотива по стрелочному переводу к острякам стрелки и соединительным путям подводят электрический ток от соответствующих рамных рельсов. Следующим элементом стрелочного перевода является крестовина, состоящая из сердечника и двух усовиков. Крестовина обеспечивает пересечение гребнями колёс рельсовых головок, а контррельсы направляют гребни колёс в соответствующие желоба крестовины. Угол, образованный рабочими гранями сердечника, называется углом крестовины. Для модельной железной дороги выпускают одиночные стрелочные переводы с углом крестовины 7,5 и 15°.

Стрелочные переводы изготавливают из тех же материалов, что и звенья пути. Крестовины с усовиками и контррельсы могут быть отлиты из пластмассы в одно целое со шпальной решёткой. Если крестовина с усовиками изготовлена из металла, то её разделяют с отходящими рельсовыми нитями изолирующими вставками.

Одиночные стрелочные переводы можно устанавливать на сопрягающихся кривых участках пути. При этом от кривой большего радиуса отклоняется боковой путь меньшего радиуса (рис. 48, б). Выпускают стрелочные переводы на сопрягающихся кривых радиусом 900/440 мм.

Двойные стрелочные переводы (рис. 48, в) разветвляют основной путь на три направления и состоят из четырёх остряков и трёх крестовин.

Перекрёстный перевод (рис. 48, г) даёт возможность перехода подвижного состава с одного пути на другой в обоих направлениях. Перевод имеет восемь остряков и четыре крестовины — две острые и две тупые. Двойные и перекрёстные переводы устанавливают на станциях в стесненных местах.

Для автоматического привода стрелочных переводов используют электромагнитные импульсные реле, рассчитанные на переменный ток напряжением 16 В. Конструкции электромагнитных реле приведены в главе V.

В местах, где пути пересекаются между собой без перевода подвижного состава с одного пути на другой, устанавливают глухие пересечения (рис. 49) под прямым или острым углом. Такие пересечения состоят из четырёх крестовин с контррельсами и соединительных путей. Крестовины разделены с отходящими рельсовыми нитями и соединительными путями изолирующими вставками.

Рис. 49. Глухое пересечение

Взаимное расположение стрелочных переводов и глухих пересечений образуют соединения путей, называемые съездами. Съезды бывают обыкновенные (рис. 50, а), состоящие из двух одинаковых стрелочных переводов, перекрёстные или двойные (рис. 50, б), представляющие собой сочетание двух стрелочных съездов и глухого пересечения между ними. Путь, на котором последовательно расположены стрелочные переводы, ведущие на параллельные пути, называется стрелочной улицей (рис. 50, в), которая объединяет группы путей одного назначения в парки.

Рис. 50. Соединение путей:

а — обыкновениый съезд; б — перекрёстный съезд; в — стрелочная улица

Стрелочные переводы и пересечения можно изготовить в домашних условиях, используя готовые рельсы. Их изготовление может потребоваться при постройке макета, когда возникает необходимость установки нестандартного стрелочного перевода. Параметры элементов стрелочного перевода принимают в соответствии с нормами NEM 124, 127 и 310.

В качестве примера рассмотрим изготовление макета правостороннего стрелочного перевода для колеи 16,5 мм, с углом крестовины 15° и отклонением бокового пути по кривой радиусом 600 мм (рис. 51, а). Прежде всего из органического стекла, фанеры или аргиллита толщиной 5 мм вырезают основание балластной призмы стрелочного перевода (рис. 51, б), боковые грани стачивают под углом 60°, на основании вычерчивают оси путей и расположение шпал. Из органического стекла или полистирола толщиной 2 мм резаком нарезают полоски шириной 3 мм и обрезают их по длине шпал (рис. 51, в). Шпалы наклеивают на основание и согласно чертежу в них сверлят отверстия диаметром 1 мм для крепления рельсов. Затем шпалы окрашивают чёрной краской и создают имитацию балластной призмы, наклеивая на основание измельченную пробку. После высыхания клея удаляют частицы пробки с поверхности шпал и очищают пространство между третьей и четвертой шпалами для переводной тяги.

Рис. 51. Самодельный стрелочный перевод:

а — общий вид; б — основание (балластная призма); в — шпалы; г — детали перевода; 1, 2 — рамные рельсы; 3, 4 — остряки; 5 — крестовина; 6 — острие; 7 — усовики; 8 — контррельсы; д — корневое крепление и соединение с переводной тягой; е — крепление деталей перевода к шпалам

Рамные рельсы, остряки, выполняемые в одно целое с соединительными путями, усовики и контррельсы делают из готовых прямых рельсов, изгибая их в соответствии с чертежом по шаблонам. Контррельсы также можно изготовить из металлической или пластмассовой пластины размером 23 X 3 X 1,5 мм. У остряков стачивают сторону, прилегающую к рамному рельсу, — острие, а в подошве рамных рельсов делают соответствующие вырезы для плотного прилегания остряка. В конце острия и в корне к острякам припаивают пластины с отверстиями, служащие для шарнирного соединения с переводной тягой и корневого крепления (рис. 51, д). Сердечник крестовины собирают из двух обточенных отрезков рельсов, соединяя их пайкой.

При изготовлении усовиков и контррельсов, чтобы получить чёткую линию изгиба, с внутренней стороны изгиба узким надфилем делают пропилы на половину ширины рельса. Детали стрелочного перевода, изготовленные из рельсов, крепят к шпалам при помощи скобок, изготовленных из проволоки диаметром 0,5 мм. В рельсах со стороны подошвы делают пропилы на ¹/₃ высоты рельса, в которые вставляют скобки и припаивают (рис. 51, е). Скобки вставляют в отверстия, просверленные в шпалах, и загибают с нижней стороны основания. После сборки стрелочного перевода переводную тягу соединяют со стрелочным приводом. Для большего соответствия оригиналу электромагнитный привод можно разместить на нижней стороне подмакетника, а снаружи сделать макет ручного стрелочного переводного механизма. Описание конструкции электромагнитных приводов для стрелочных переводов приведено в главе V.

Ручной стрелочный переводной механизм (рис. 52, а) состоит из станины, рычага переводного механизма и балансирного рычага с балансиром. На станине устанавливают стойку со стрелочным фонарем или стрелочным указателем (рис. 52, б, в), который при переводе остряков поворачивается на 90° и служит для определения положения стрелочного перевода. Макет ручного переводного механизма может быть не действующим — декоративным, его детали изготавливают из пластмассы и металла. Станину, рычаги и балансир окрашивают чёрной краской.

Рис. 52. Ручной переводной механизм стрелочного перевода:

а — общий вид; б — со стрелочным указателем, в — со стрелочным фонарем

Часто при постройке макетов железной дороги в конструкцию готовых стрелочных переводов вносят некоторые доработки. Это заключается в переносе электромагнитного привода на нижнюю сторону подмакетника и устройстве снаружи ручного переводного механизма.

4. Инженерные сооружения

Нижнее строение пути включает комплекс грунтовых и искусственных сооружений, служащих основанием для верхнего строения. Грунтовые инженерные сооружения носят название земляного полотна и состоят из насыпей, выемок, водоотводных, укрепительных и защитных сооружений. К искусственным сооружениям относятся мосты, путепроводы, эстакады, виадуки, тоннели, трубы, подпорные стенки, противообвальные галереи и др. Инженерные сооружения являются неотъемлемой деталью любого макета железной дороги и воспроизводятся на нём в том или ином объёме в зависимости от тематики макета, его размеров и возможностей моделиста.

Насыпи и выемки сооружают при прохождении железнодорожного пути по пересеченной местности. На рис. 53 изображены поперечные профили однопутной насыпи и выемки. Основные приёмы изготовления пути, рельефа насыпей и выемок на макетах изложены в предыдущей главе, поэтому остановимся лишь на некоторых конструктивных особенностях этих сооружений. Основная площадка насыпи или выемки в натуре имеет ширину: для однопутных линий 5,5 — 7 м, для двухпутных — 9,6 — 11,1 м; на макете ширина основной площадки вычисляется переведением этих размеров в соответствующий масштаб. Крутизна откосов земляного полотна характеризуется отношением высоты откоса к его заложению; для макетов крутизна откосов может, быть принята 1:1.

Рис. 53. Поперечные профили однопутной насыпи (а) и выемки (б)

Для предохранения земляного полотна от воздействия атмосферных осадков и отведения воды с основной площадки и откосов выемки устраивают кюветы или прямоугольные железобетонные лотки (рис. 54, а). В прошлом водоотводные лотки сооружали из дерева. Размеры кюветов в натуре (условные): глубина — 0,6 м, ширина по дну — 0,4 м; водоотводных лотков: глубина — 1 м, ширина — 0,6 м. Откосы земляного полотна защищают от воздействия атмосферных осадков, солнца, ветра, мороза, засеивая их травой и покрывая дёрном. Лотки на макете изготовляют из целлулоида или тонкой фанеры, собирают и окрашивают серой краской под цвет бетона. Местами дно кюветов и лотков покрывают клеем и присыпают мелким речным песком, показывая заиленные участки.

Рис. 54. Водоотводной лоток (а) и мощеный откос (б)

После создания рельефа насыпей и выемок приступают к окончательной отделке их поверхностей. На откосах насыпей и выемок имитируют травяной и земляной покров. Способы создания различных поверхностей при отделке макетов описаны в главе VII.

Перед береговыми устоями мостов и в местах возможного разлива паводковых вод для укрепления откосов насыпей от размыва производят каменное мощение (рис. 54, б). На макете такое мощение делают у основания откоса насыпи из песка крупностью частиц 3 — 5 мм или половинок гороховых зёрен. Для макетов, выполняемых в масштабах 1:120 и 1:160, крупность песка для имитации каменной отмостки соответственно уменьшается. Песок или гороховые зёрна приклеивают к поверхности макета клеем БФ2 и после высыхания открашивают серой масляной краской под цвет камня.

Искусственные инженерные сооружения — мосты, путепроводы, эстакады и виадуки — отличаются между собой главным образом своим назначением. Железнодорожные мосты возводят для преодоления водных препятствий. Они состоят из одного или нескольких пролётных строений и опор, подразделяющихся на береговые устои и промежуточные — быки. По длине мосты делят на малые (до 25 м), средние (25 — 100 м), большие (свыше 100 м) и внеклассные (более 600 м). По числу путей мосты бывают однопутные, двухпутные и многопутные. В зависимости от системы пролётных строений мосты делят на балочные, арочные и рамные (рис. 55). По материалу пролётного строения мосты подразделяют на металлические, каменные, бетонные, железобетонные и деревянные.

Рис. 55. Типы мостов:

а — балочный; б — арочный металлический; в — арочный бетонный; г — рамный (путепровод)

В зависимости от расположения железнодорожного пути относительно пролётного строения по высоте различают мосты с ездой поверху, посередине и понизу. Наиболее распространены на железных дорогах металлические и железобетонные мосты, опирающиеся на бетонные или каменные быки и устои. Деревянные мосты применяют как временные сооружения.

На модельной железной дороге воспроизводят макеты малых и средних мостов с металлическими пролётными строениями, бетонных, железобетонных, каменных и деревянных. С точки зрения моделизма наиболее простыми в изготовлении являются бетонные и железобетонные мосты. Макеты этих мостов можно изготовить из органического стекла или фанеры, поверхности деталей не требуют дополнительной обработки, а сходство с оригиналом достигается путём подбора соответствующего цвету бетона красителя. Более эффектно на макете выглядят металлические и деревянные мосты благодаря своей ажурной конструкции. Металлические мосты с пролётными строениями балочного типа могут быть со сквозными фермами (рис. 56, а) или сплошными стенками (рис. 56, б). Балочные пролётные строения со сквозными фермами имеют в качестве основных несущих элементов две главные фермы, состоящие из верхних и нижних поясов, соединенных между собой раскосами, подвесками, стойками. Главные фермы соединены между собой нижними и верхними связями и поперечными балками. Металлические пролётные строения со сплошными стенками устраивают с ездой поверху. Они состоят из двух главных балок, в состав которых входят стенки, пояса и связи между балками. Чертежи макетов этих мостов применительно к масштабу 1:87 приведены на рис. 57.

Рис. 56. Пролётные строения мостов:

а — со сквозными фермами (с ездой понизу): 1 — поперечная балка; 2 — нижние связи; 3 — продольная балка; 4 — верхний пояс; 5 — раскос; 6 — стойка; 7 — мостовое полотно; 8 — нижний пояс; 9 — узел;

б — со сплошнымн стенками: 1 — верхний пояс; 2 — верхняя распорка; 3 — мостовое полотно; 4 — уголок жёсткости; 5 — нижний пояс; 6 — стенка; 7 — диагональ; 8 — нижняя распорка

Рис. 57. Макеты металлических мостовых пролётных строений:

а — co сплошными стенками; б — со сквозными фермами

Макеты мостов изготовляют из металлических профилированных заготовок — уголков, тавровых и двутавровых профилей. Если строят макет моста клепаной конструкции, то на заготовках делают имитацию заклёпочных соединений (см. главу X). Сборку пролётного строения со сплошными стенками начинают с соединения боковых стенок, которые делают из металлического листа толщиной 0,7—1 мм, с поперечными связями и распорками. Эти соединения выполняют на пайке. После этого на боковые стенки наклеивают или напаивают нижние и верхние пояса, уголки жёсткости, монтируют продольные связи, диагонали. Сборку пролётного строения со сквозными фермами начинают с монтажа главных ферм. На деревянной пластине собирают ферму, закрепляя отдельные детали маленькими гвоздями, затем соединения пропаивают небольшими порциями олова и зачищают. Готовые фермы соединяют между собой через поперечные балки и распорки. Во избежание разрушения конструкций от нагревания паяльником соединения, расположенные близко к месту пайки, охлаждают смоченными водой ватными тампонами. Раскосы, верхние связи, угольники и другие элементы, не несущие в макете нагрузок, приклеивают к пролётному строению. После сборки основных элементов моста приступают к его окончательной отделке — укладывают пешеходные настилы, монтируют перила. Настилы можно изготовить из целлулоида или деревянного шпона толщиной до 1 мм. Перила делают из проволоки диаметром 0,5 — 0,7 мм. Сборку перил производят в специальных кондукторах (см. главу X). Макеты металлических мостов окрашивают серой или коричневой нитрокраской с предварительным грунтованием окрашиваемых поверхностей.

В настоящих металлических мостах пролётные строения опираются на устои и быки через шарнирные опорные части. На макетах мостов крепление пролётных строений жёсткое, но воспроизводится форма шарнирных опорных частей. Макеты мостовых устоев и быков делают из органического стекла. Для имитации каменной кладки поверхность заготовок расчерчивают, воспроизводят швы кладки, ей искусственно придают неровность и шероховатость.

Большой интерес для моделистов представляют деревянные мосты. Макет деревянного моста (рис. 58) можно построить из деревянных реек квадратного и прямоугольного сечения с шириной стороны 1 — 3 мм. Детали моста склеивают поливинилацетатным клеем (ПВА) или прозрачными нитроклеями, а затем покрывают тонким слоем масляного лака для сохранения естественной фактуры дерева. Деревянные конструкции моста можно искусственно «состарить», используя спиртовой раствор морилки или анилиновые красители.

Рис. 58. Деревянный железнодорожный мост

Для перехода небольших рек, суходолов и пропуска через насыпь ливневых и талых вод вместо мостов в теле насыпи устраивают трубы (рис. 59). По форме трубы бывают круглые, сводчатые и прямоугольные. У концов труб делают оголовки из камня, бетона или железобетона. Для макета оголовки изготовляют из органического стекла или полистирола толщиной 1,5 — 3 мм с имитацией поверхности материала, соответствующей оригиналу.

Рис. 59. Труба

При пересечении в разных уровнях железнодорожных путей или железнодорожных путей с автомобильными дорогами устраивают путепроводы (рис. 60). По своей конструкции путепроводы в основном не отличаются от обычных мостов. Путепроводы бывают балочного и рамного типа. При пересечении дорог под острым углом путепроводы располагают соответственно этому углу.

Рис. 60. Путепровод с металлическим пролётным строением

Виадуки сооружают для прокладки железнодорожного пути через глубокие овраги и горные ущелья. Виадуки строят из камня или бетона. По конструкции виадук представляет собой однопролётный или многопролётный арочный мост (рис. 61). Макет виадука можно изготовить из органического стекла. Сводчатую часть арок выгибают из подогретого органического стекла по деревянному шаблону.

Рис. 61. Каменный виадук

Если на макете показана холмистая местность, то для прохождения путей под возвышенностями или горами делают тоннели (однопутные или двухпутные). Размеры отверстий тоннелей принимают по схемам, показанным на рис. 62. Входы в тоннель оформляют порталами (рис. 63), которые сооружают из камня или бетона. Как и в макетах других сооружений, эти материалы заменяет органическое стекло и полистирол.

Рис. 62. Схема построения отверстия тоннеля:

I — однопутного при паровой и тепловозной тяге:

Масштаб	1:87	1:120	1:160
a	20,7	15,0	11,2
b	21,8	15,8	11,9
c	21,8	15,8	11,9
d	28,7	20,8	15,6
e	86,2	62,5	46,9
f	54,4	45,4	29,6

II — двухпутного при паровой и тепловозной тяге:

Масштаб	1:87	1:120	1:160
a	47,1	34,2	25,6
b	22,9	16,7	12,5
c	47,4	34,4	25,8
d	45,5	33,0	24,8
e	137,9	100,0	75,0

III — двухпутного при электрической тяге:

Масштаб	1:87	1:120	1:160
a	37,6	27,2	20,4
b	20,1	14,6	10,9
c	8,2	5,9	4,4
d	17,8	12,9	9,7
e	52,9	38,5	28,8
f	14,1	10,3	7,5
g	69,2	50,1	37,5
h	103,4	75,0	56,3

Рис. 63. Портал из бетона однопутного тоннеля

Для укрепления откосов и насыпей, удержания грунта от оползания устраивают подпорные стенки (рис. 64) из камня или железобетона. Эти сооружения часто воспроизводят на макетах железной дороги, так как на ограниченной площади бывает трудно разместить высокую насыпь или глубокую выемку полного профиля, поэтому вместо откоса устанавливают подпорную стенку.

Рис. 64. Подпорные стенки:

а — насыпи; б — выемки; 1 — стенка; 2 — земляное полотно

5. Путевые знаки

Одним из элементов, существенно дополняющим эффект правдоподобности, создаваемый макетом железной дороги, являются путевые знаки. Правильно расставленные на обочине железнодорожного полотна путевые знаки значительно оживляют макет. Как и в настоящей железной дороге, каждому знаку должно соответствовать свое, строго определённое место. Путевые знаки устанавливают с правой стороны пути по счёту километров на расстоянии не менее 2 м от крайнего рельса. На макете это расстояние соответственно уменьшают.

Километровый знак (рис. 65) указывает границы километров. С одной стороны километрового знака указывают номер окончившегося километра, а с другой — номер километра, начинающегося за знаком. На макете эти знаки можно устанавливать через какое-то условное, но обязательно одинаковое расстояние, например, в масштабе 1:87 через 4 — 5 м.

Рис. 65. Путевые знаки:

а, б — километровые знаки; в — пикетный знак; г — знаки начала и конца кривой; д — уклоноуказательный знак

Пикетный знак делит километр на 10 частей и устанавливают его между километровыми знаками через 100 м. Порядковые номера пикетов изображают на двух противоположных сторонах, перпендикулярных оси пути, с одной стороны — номер окончившегося пикета, с противоположной стороны — начинающегося за знаком.

В начале кривой устанавливают знак с надписью НК (начало кривой), в середине — знак с характеристиками кривой (радиус — R , длина кривой — К , возвышение наружного рельса — В и ширина колеи в кривой — ШК), а в конце кривой — знак с надписью КК (конец кривой).

Уклоноуказательный знак¹ устанавливали в местах перелома продольного профиля. Положение таблички указывает характер впередилежащего элемента профиля (уклон, подъём, площадка), а цифры — крутизну элемента в тысячных и его протяжённость.

Технология изготовления путевых знаков та же, что и при изготовлении сигнальных знаков (см. главу IV).

Глава IV
УСТРОЙСТВА СИГНАЛИЗАЦИИ НА МАКЕТАХ

1. Постоянные сигналы

Устройства сигнализации на железных дорогах служат для чёткой организации движения поездов и обеспечения безопасности их движения. Сигналами локомотивным и поездным бригадам передают приказы о приёме поездов на раздельные пункты и об отправлении поездов с них на перегон, о немедленной остановке и допускаемых скоростях движения, о состоянии впередилежащего участка (свободен или занят путь), маршруте следования поезда, маневровой работе, наличии на пути препятствий для движения и многие другие.

Макеты сигнальных устройств придают особую привлекательность миниатюрной железной дороге. Они механически или электрически связаны с узлами управления движением и при помощи сигнальных органов дают представление о закрытии или открытии блок-участков, порядке проследования станций, приёме и отправлении поездов. Для правильного воспроизведения сигнальных устройств на макете следует кратко познакомиться с их назначением и конструктивными особенностями.

Характерной принадлежностью железных дорог прошлых лет являлись семафоры, предупредительные диски, маневровые щиты.

Семафор (рис. 66, а, б — сигнальный прибор механического типа) состоит из решётчатой металлической мачты высотой от 8 до 14 м, одного, двух или трёх подвижных сигнальных крыльев, семафорного привода для поворота крыльев и светового аппарата. Семафорный привод представляет собой систему жёстких тяг, связанных стальным тросом с приводными рычагами. Приводные рычаги могут быть установлены на семафорной мачте или на значительном удалении от семафора. Так, например, для управления показаниями входных и выходных семафоров они находятся в помещениях распорядительных постов станций. Стальной трос от переводных рычагов к семафорному приводу протягивают на шкивах, укреплённых на специальных стойках, которые устанавливают на расстоянии 8 — 12 м друг от друга. Световой аппарат семафора служит для показания сигналов в ночное время; он состоит из цветных люнетов (очков), укреплённых на крыле, и установленного позади них фонаря. На станциях, не имевших электроэнергии, источником света в световом аппарате служили керосиновые лампы. Для подъёма и опускания лампы мачты семафоров оборудовали специальными лебедками и тягами.

Рис. 66. Общий вид двухкрылого (а) и однокрылого (б) семафоров и их схематические показания (в) (в круге — конструкция крыла семафора последнего типа):

1 — фундамент; 2 — нижние отводные шкивы; 3 — подъёмное устройство для сигнальных фонарей; 4 — мачта; 5 — сигнальный привод; 6 — сигнальные фонари; 7 — сигнальные крылья

Нормально верхнее крыло семафора занимает закрытое — горизонтальное положение и поднимается вверх на угол 45° (к горизонту) при открывании семафора. У многокрылых семафоров второе и третье крылья нормально занимают вертикальное положение (вдоль мачты) и отклоняются на угол 45° при открывании сигнала. Ночью любой семафор при закрытом положении светит красным огнем, запрещающим проезжать сигнал. Однокрылый семафор ночью при открытом положении светит зелёным огнем. Если у двухкрылого семафора открыто и второе крыло, то под ним горит жёлтый огонь (рис. 66, в). В трёхкрылом семафоре при трёх открытых крыльях светят зелёный огонь под верхним крылом и два жёлтых огня под вторым и третьим крыльями. Два поднятых крыла семафора или зелёный и жёлтый огонь означают, что поезд принимают на боковой путь станции или отправляют на ответвление. Три поднятых крыла разрешают приём поезда в другой парк или отправление на ответвление.

Крылья семафоров в направлении ограждаемого участка окрашивают в красный цвет, с противоположной — в белый с чёрно-белым окаймлением. Мачту на 1 м от основания (фундамента) окрашивают в чёрный цвет, остальную её часть пополам: низ — в красный, верх — в белый. Иногда вдоль мачты семафора со стороны приближающегося поезда устанавливали щитки, равные ширине мачты. Эти щитки окрашивали, как и мачту: нижний щиток — в красный, верхний — в белый цвета, нижняя чёрная часть мачты оставалась незакрытой. Эти щитки придавали сигналу большую заметность. Если за семафорным крылом находился лес или высокие постройки, мешающие отчетливо видеть положение семафора, то за таким сигналом устанавливали белые фоновые щиты.

Для предупреждения локомотивной и поездной бригад о показаниях семафора на расстоянии не менее 800 м от семафора устанавливали предупредительные диски (рис. 67). Как и семафоры, предупредительные диски относились к механическим сигналам. Предупредительный диск состоял из металлической мачты высотой 4 — 5 м, поворотного диска диаметром 1 м, светового аппарата и привода для поворота диска. Управление поворотом диска вокруг горизонтальной оси осуществлялось при помощи приводных тяг, связанных с приводной системой семафора. Фонари, очки с цветными стеклами, приводные устройства были такие же, как на семафорах. Мачты предупредительных дисков были как решётчатой конструкции, так и из швеллера. Диск, расположенный в вертикальной плоскости, заблаговременно предупреждал машиниста о том, что семафор закрыт, ночью под диском горел жёлтый огонь. Если диск был опрокинут и занимал горизонтальное положение, это означало, что семафор открыт, ночью под диском горел зелёный огонь. Нижнюю часть мачты на высоту 1 м от основания окрашивали в чёрный цвет, остальная часть мачты делилась пополам: нижняя половина жёлтого цвета, верхняя — белая. Диск в направлении ограждаемого участка окрашивали в жёлтый цвет, с обратной стороны — в белый, обе стороны имели чёрное и белое окаймление.

Рис. 67. Предупредительиый диск (а) и маневровый щит (б)

Предупредительный диск, сигнализирующий о положении крыла выходного семафора главного пути, устанавливали на мачте входного семафора и называли диском сквозного прохода.

Маневровые щиты — механические сигналы, которые запрещали или разрешали производить маневры на станции. Маневровые щиты (рис. 67, б) состояли из решётчатой мачты и поворотного квадратного щита, окрашенного чёрными и белыми квадратами по типу шахматной доски. Как и семафор, маневровый щит управлялся при помощи гибких тяг, усилие от которых передавалось через коленчатые приводные рычаги жёстким тягам на мачте. Щиты оборудовали ночным сигнальным устройством, состоящим из очков с синим и молочно-белым стеклом, фонаря и лебедки. В зависимости от расположения парковых путей маневровые щиты подавали сигналы в одну или обе стороны. Если щит находился в вертикальном положении и перпендикулярно к оси пути, это означало, что производить маневры запрещается, ночью под щитом горел синий огонь. Если щит занимал горизонтальное положение, маневры разрешались, ночью под щитом горел лунно-белый огонь.

О предупредительных дисках и маневровых щитах не случайно говорилось в прошедшем времени, так как, просуществовав на наших железных дорогах довольно продолжительный период, в начале семидесятых годов они были заменены предупредительными и маневровыми светофорами.

Светофоры — оптические световые приборы, являющиеся в настоящее время основными сигнальными приборами на советских железных дорогах. Светофоры по своей конструкции подразделяют на линзовые и прожекторные (рис. 68). Линзовый светофор имеет для каждого огня отдельный линзовый комплект с электролампой. В прожекторном светофоре — один линзовый комплект и одна лампа; для получения сигнальных огней трёх цветов световой поток пропускают через один нз трёх фильтров, собранных в одной рамке, которая передвигается электромагнитом и таким образом изменяет цвет сигнального огня. Поскольку линзовые светофоры более просты в изготовлении и надёжны в эксплуатации, чем прожекторные, в настоящее время устанавливают только линзовые светофоры.

Рис. 68. Светофоры прожекторный (а) и линзовый (б):

1 — фонарный щиток; 2 — сигнальная головка; 3 — светозащитный козырек; 4 — мачта

В зависимости от назначения и места установки бывают мачтовые, карликовые светофоры, а также светофоры, установленные на мостиках и консолях. Последние применяют в тех случаях, когда по условиям габарита приближения строений нельзя установить мачтовый светофор. На станциях в тех местах, где по условиям габарита нельзя поставить мачтовый светофор, в качестве маневровых и выходных с боковых путей применяют карликовые светофоры.

На перегонах устанавливают так называемые проходные светофоры с трёхзначными сигнальными головками (рис. 69, а). В качестве входных чаще всего встречаются светофоры пяти-шестизначные, имеющие две двузначные головки с одной однозначной (рис. 69, б), или сочетание трёхзначной головки с двузначной и однозначной (рис. 69, в). Выходные светофоры бывают с трёхзначными головками (при автоблокировке), четырёхзначные с двумя двузначными головками (при автоблокировке и отправлении поездов с отклонением на ответвление). На участках с так называемой полуавтоматической блокировкой, где перегоном является расстояние от станции до станции, применяют выходные светофоры с двузначными головками. Маневровые светофоры имеют двузначную головку. Карликовые светофоры (рис. 69, г) в зависимости от назначения бывают с двух- или трёхзначной головкой.

Рис. 69 Конструкции линзовых светофоров

Линзовый мачтовый светофор имеет следующие детали: сигнальную головку (одну или две) с округлым щитом и козырьками, металлическую мачту в виде стальной трубы, установленной на бетонном фундаменте. В последнее время широко стали применять железобетонные мачты, которые устанавливают без фундамента. Светофорные мачты бывают высотой от 5 до 10 м. Укреплённый на головке светофора округлый щит служит фоном для сигнальных огней. Козырьки удлинённого типа защищают каждый линзовый комплект от попадания прямых солнечных лучей. Карликовые светофоры не имеют фоновых щитов, так как сигнальные показания хорошо видны на фоне земли. В комплект светофора также входит лестница, предназначенная для его обслуживания. Для светофоров с высотой мачты до 7 м используют складные лестницы, укреплённые с тыльной стороны вдоль мачты; для более высоких светофоров применяют наклонные лестницы жёсткой конструкции.

Мачту, сигнальную головку и тыльную сторону фонового щита окрашивают алюминиевой краской, а козырьки и фоновой щит со стороны сигнальных огней — в чёрный цвет. Нижнюю часть мачты окрашивают в чёрный цвет на высоту 0,8 м от уровня головки рельса. Бетонное основание белят. Головку карликовых светофоров окрашивают алюминиевой краской, а переднюю часть и козырьки — чёрной.

Светофоры имеют цифровые или буквенно-цифровые обозначения на белой табличке, которую крепят к мачте ниже сигнальной головки. На каждом перегоне проходные светофоры четного направления нумеруют четными цифрами, а встречного — нечетными. Нумерация светофоров убывает по направлению движения. Это позволяет легко определить число проходных светофоров до раздельного пункта. Входные светофоры на станциях обозначают буквами: для приёма нечетных поездов буквой Н, для четных — Ч. Выходные светофоры четного направления обозначают буквой Ч с номером пути отправления: Ч2, Ч4 и т. д. Для нечетного направления — Н1, Н3 и т. д, Маневровые сигналы обозначают сочетанием буквы М с порядковым четным или нечетным номером светофора.

Кроме перечисленных светофоров, на железнодорожном транспорте в качестве постоянных сигналов применяют также светофоры следующего назначения:

светофоры прикрытия — для ограждения мест пересечения железных дорог в одном уровне с другими железными дорогами или трамвайными путями. Сигнал прикрытия горит зелёным или красным огнем. В качестве сигналов прикрытия также применяли семафоры;

заградительные светофоры устанавливают перед переездами, крупными искусственными сооружениями, обвальными местами. Нормально их сигналы не горят. В случае опасности включается красный сигнал, требующий немедленной остановки;

предупредительные светофоры — заблаговременно предупреждающие о показаниях входного, заградительного, проходного или светофора прикрытия. В настоящее время предупредительные светофоры применяют вместо предупредительных дисков в сочетании с семафорами. Ими подаётся зелёный или жёлтый сигнал;

повторительные светофоры устанавливают там, где по местным условиям видимость основного светофора не обеспечивается. Повторительный сигнал повторяет лишь зелёный огонь основного сигнала, указывая на то, что основной светофор открыт. Нормально сигнальные огни повторительных светофоров не горят, чаще всего повторительные светофоры ставят перед выходными светофорами.

По конструкции светофоры заградительные и повторительные несколько отличаются от других светофоров тем, что щиты их изготовлены в виде квадратов, установленных на сигнальной головке так, что одна диагональ расположена по горизонтали, а другая — по вертикали (рис. 70). Мачты этих светофоров (кроме повторительных) окрашивают алюминиевой краской с «навитой» на этот фон чёрной полосой; ширина полосы и просвета одинакова.

Рис. 70. Светофор на один сигнальный огонь с квадратным щитом

Все светофоры и семафоры обычно устанавливают у железнодорожных путей с правой стороны по направлению движения. Расположение сигналов над осью ограждаемого пути на мостиках или консолях (рис. 71) бывает вызвано недостаточной шириной междупутий для установки мачтовых сигналов на многопутных линиях, недостатком места сбоку от путей, а также плохой видимостью сигналов при такой установке, например на электрифицированных линиях, где опоры контактной сети мешают видимости сигналов.

Рис. 71. Светофорный мостик (а) и консоль (б)

Если светофор (семафор) установлен на мачте, то расстояние от оси пути до мачты светофора (семафора) должно быть не менее 2450 мм на станциях и 2750 мм на перегонах. Входные светофоры (семафоры) располагают в 50 м (но не ближе 15 м) от остряка первого противошерстного стрелочного перевода или предельного столбика пошерстного стрелочного перевода. Выходные светофоры устанавливают у каждого отправочного пути впереди места, предназначенного для остановки поездного локомотива. Нормальное показание входных и выходных сигналов — запрещающее. Схема сигнализации входными и выходными светофорами и семафорами в несколько упрощенном виде показана на рис. 72.

Рис. 72. Упрощенная схема показаний входных (а) и выходных (б) сигналов

В качестве постоянных сигналов на железных дорогах также применяют сигнальные знаки, служащие для постоянного ограждения мест снижения скорости, требующие от машинистов локомотивов подачи звуковых сигналов, определённых режимов управления локомотивом и др.

Для подачи машинисту локомотива сигнала о снижении скорости при готовности проследовать опасное место, огражденное знаками «Начало опасного места» и «Конец опасного места», служат постоянные диски уменьшения скорости (рис. 73, а). Сигнал, установленный на столбике, состоит из круглого неподвижного щита, окрашенного с одной стороны в жёлтый, а с другой — в зелёный цвет. Обе стороны диска имеют чёрное и белое окаймление. Мачту окрашивают в белый цвет, нижнюю часть мачты — в чёрный, под диском также полоса чёрного цвета. Раньше с правой стороны диска на уровне горизонтального диаметра имелось отверстие, куда ночью устанавливали фонарь, сигнализирующий соответственно в одну сторону жёлтым, а в другую зелёным огнем. Теперь этот сигнал ночного огня не имеет. Жёлтая сторона диска обращена к приближающемуся поезду, которому требуется снизить скорость, обратная сторона — зелёный диск, указывает конец участка пути, на котором требуется снизить скорость. На однопутной линии машинист видит обратную, зелёную сторону диска с левой стороны пути.

Рис. 73. Постоянные сигнальные знаки

Для обозначения границ участка, требующего проследования поездов с уменьшенной скоростью, служат сигналы «Начало опасного места» (рис. 73, б) и «Конец опасного места» (рис. 73, в). Сигнальный знак «Конец опасного места» помещают на обратной стороне знака «Начало опасного места».

При подходе к тоннелям, мостам, переездам и другим искусственным сооружениям у железнодорожного пути устанавливают знак С (рис. 73, г), требующий от машиниста локомотива подачи звукового сигнала.

Перед входными семафорами устанавливали оповестительные щиты (рис. 73, д), которые располагали на расстоянии 100 м друг от друга, сначала щит с тремя наклонными полосами, затем с двумя и последний с одной полосой. Если семафор имел предупредительный диск или светофор, то последний щит устанавливали за 100 м до предупредительного сигнала. Перед семафорами, которые не имели предупредительных сигналов, щит с тремя полосами предупреждал машиниста о том, что до начала тормозного пути осталось 300 м, щит с двумя полосами — 200 м и с одной полосой — 100 м. Щит устанавливали повернутым на угол 60° к оси железнодорожного пути.

Для обозначения границ станций на двухпутных участках и мест встреч поездов проводниками служит знак «Граница станции» и «Проводник» (рис. 73, е). Эти знаки могут быть установлены на одном или отдельных столбиках.

На участках с тяжелым профилем пути, где используют локомотивы-толкачи, для подачи сигнала машинисту локомотива, следующего в хвосте поезда, устанавливают знаки «Начало толкания» и «Конец толкания» (рис. 73, ж).

На участках железных дорог, где используют паровую тягу, на подходах к пешеходным мостам и путепроводам устанавливают знак «Закрой сифон», а перед мостами — знак «Закрой поддувало» (рис. 73, з).

Место остановки локомотива пассажирского поезда или головного вагона моторвагонного поезда обозначают знаками «Остановка локомотива» или «Остановка первого вагона» (рис. 73, и), которые устанавливают на пассажирских платформах.

Для указания места, далее которого в направлении стрелочного перевода или глухого пересечения нельзя оставлять подвижной состав, в междупутье, где расстояние между осями сходящихся путей меньше предусмотренного габаритами, устанавливают предельные столбики. У стрелочных переводов главных и приёмо-отправочных путей устанавливают предельные столбики, окрашенные в белый цвет с «навитой» чёрной полосой и вмонтированными отражателями (рис. 73, к), а у стрелочных переводов прочих станционных путей — предельные столбики, изображённые на рис. 73, л.

Следует заметить, что здесь приведены сведения далеко не по всем имеющимся сигналам и знакам, а также их конструктивным разновидностям, имевшим место в тот или иной период истории железнодорожного транспорта. В последние годы в связи с повышением скорости движения поездов введены дополнительные знаки, указывающие на предельные скорости проследования стрелочных переводов, мигающие сигналы светофоров и др., о которых здесь не упоминалось из-за сложности их воспроизведения на макете. Но даже, если моделист сумеет изготовить на макете тот минимум сигналов и знаков, о которых рассказано в этой главе, будет вполне достаточно, чтобы устройства сигнализации выглядели правдоподобно. Для более глубокого изучения сигнальных средств интересующиеся моделисты могут обратиться к специальной литературе.

2. Переносные и поездные сигналы

Переносные сигналы применяют в случаях, если на каком-то участке пути складываются такие условия, что требуется оградить этот участок пути либо для ограничения скорости, либо для остановки поезда. Переносными сигналами ограждают различные препятствия, возникающие на путях, место работы на перегонах и станциях, поезда, вынужденно остановленные на перегонах, а также подвижной состав на станционных путях и в парках. Для этого применяют следующие переносные сигналы:

щиты прямоугольной формы размером 300 X 600 мм, окрашенные с обеих сторон в красный цвет или с одной стороны в красный, а с обратной — в белый цвет. По краям щиты окантованы чёрной и белой полосами. Такой сигнал, укреплённый на шесте, установленном внутри рельсовой колеи, означает немедленную остановку;

щиты квадратной формы размером 470 X 470 мм, окрашенные в жёлтый цвет с одной стороны и в зелёный — с другой. Щит имеет с обеих сторон по краям чёрную и белую окантовку. Сигнал, укреплённый также на шесте, устанавливают справа от рельсовой колеи по ходу поезда, предписывая следование с пониженной скоростью — не свыше 25 км/ч. Жёлтая сторона щита обращена в сторону приближающегося поезда. Ночью на шестах вместо щитов выставляют фонари с подобными огнями. Кроме щитов, к переносным знакам относятся устанавливаемые на шестах сигнальные знаки: «Начало опасного места», «Конец опасного места» и сигнал С.

Проезжая по железной дороге, можно обратить внимание на специальные навесы у стрелочных постов и домов путевых рабочих, где собраны переносные сигнальные знаки (рис. 74). Воспроизведение таких деталей значительно оживит и украсит макет железной дороги.

Рис. 74. Переносные сигнальные знаки (а) и стрелочный пост — место их хранения (б)

Для обозначения головы и хвоста поезда, одиночно следующего локомотива и других подвижных единиц служат поездные сигналы — фонари с прозрачно-белыми, красными, жёлтыми огнями, красные и жёлтые флаги, красные и жёлтые диски. Поездные сигналы устанавливают в голове и хвосте поезда в зависимости от того, как происходит движение. По числу, цвету и расположению сигналов в голове и хвосте поезда можно днем и ночью определить, по какому пути и в каком направлении следует поезд.

Устройство на моделях подвижного состава поездных сигналов, даже значительно упрощенных, вызывает ощущение, что модельная железная дорога «живет» своей строгой жизнью и ничем не отличается от настоящей. Для достижения необходимого эффекта достаточно повторить на макете простейшие примеры поездной сигнализации.

При движении на однопутных и по правильному пути на двухпутных участках голову поезда днем сигналами не обозначают, ночью обозначают двумя прозрачно-белыми огнями у буферного бруса. Хвост грузового поезда днем обозначают красным диском или развернутым красным флагом у буферного бруса с правой стороны, ночью — красным огнем фонаря у буферного бруса с правой стороны. Хвост пассажирского поезда днем и ночью обозначают тремя красными огнями — два вверху и один внизу у правого буфера.

В последнее время ввели окраску ярко-красными полосами лобовых стенок локомотивов и моторвагонных секций. Эти полосы не являются сигналами, однако делают хорошо видным издалека приближающийся поезд, а в ночное время чётко выделяют голову встречного поезда в лучах прожектора локомотива.

3. Изготовление устройств сигнализации для макетов

Изготовление макетов сигналов в масштабах 1:87, 1:120 или 1:160 представляет собой весьма тонкую работу, требующую определённых навыков. Большую сложность представляет сборка макетов сигналов, так как деталей много и, соединяя одни из них, нужно думать о том, чтобы не разрушить уже готовые соединения.

Наибольшую сложность составляет изготовление мачт семафоров, имеющих лёгкую решётчатую конструкцию. Начинать изготовление семафора нужно с подготовки жестяных уголков определённого сечения (подробно об этом рассказано в главе X). В качестве материала лучше всего использовать пищевую жесть, из которой сделаны консервные банки для сгущенного молока. Этот материал имеет толщину 0,2 — 0,25 мм, эластичен, легко сгибается, принимая и сохраняя нужную форму, поддаётся пайке с применением канифолевого флюса. Подготовив четыре уголка для мачты и ещё один для верхних ступенек на семафоре, следует изготовить две одинаковые решётки для лицевой и задней стороны мачты. Решётки делают из медной проволоки диаметром 0,3 — 0,4 мм в зависимости от масштаба семафора. Сняв с проволоки изоляцию и облудив необходимый отрезок, проволоку изгибают по шаблону (рис. 75, а). При изготовлении семафорной мачты следует помнить, что мачта в обоих профилях имеет угол схождения вверх на один градус. Это следует также учесть при разметке шпилек на шаблоне.

Рис. 75. Шаблон для изготовления решётки (а) и кондуктор для сборки семафорной мачты (б)

Сборку каждой половинки мачты нужно производить в кондукторах (рис. 75, б). Такой кондуктор изготавливают из деревянного бруска, на который настилают тонкую алюминиевую пластинку. На неё жёстко крепят алюминиевые полоски толщиной 1 мм. Пространство между этими полосками определяет контур мачты. Два уголка, предварительно облуженные очень тонким слоем олова, вкладывают в кондуктор, а между ними вставляют решётку. Прижимая сверху решётку, собранные детали припаивают паяльником. Количество олова должно быть минимальным. Когда готовы передняя и задняя решётки, их второй раз вставляют в кондуктор и с большой осторожностью соединяют друг с другом приготовленными из пятого уголка перемычками. Здесь лучше пользоваться небольшим паяльником и дополнительными теплоотводами в виде металлических зажимов или специально изготовленных металлических пяток наподобие отвертки с загнутым жалом.

Семафоры старых типов имели составные крылья, собранные на двух параллельных несущих уголках. К правым концам уголков прикрепляли круглую составляющую деталь крыла (диск), затем оставляли небольшой просвет и за ним крепили основную полосу крыла, кромки которой совпадали с верхним и нижним несущими уголками. С левого конца крыла укрепляли втулку вращения крыла и противовес. Макет такого крыла интересно сделать подобно оригиналу сборным, из отдельных деталей. Семафоры последних типов имели цельноштампованное профилированное крыло без просвета, несущие уголки земенили отштампованные рёбра жёсткости по периметру крыла. Это крыло в макете можно выпилить надфилем из пластмассовой пластинки. Но более детально повторить в миниатюре семафорное крыло лучше в металле из белой жести или латунной пластинки толщиной 0,3 мм. Для воспроизведения ребра жёсткости по краям крыла припаивают изогнутую по шаблону проволоку диаметром 0,2 — 0,3 мм. Можно напаять проволоку по разметке крыла на листовую заготовку, затем удалить шабером излишки олова и образовавшиеся затёки внутри будущей детали, просверлить по контуру отверстия и потом выпилить из листа семафорное крыло. Когда небольшая деталь на первых этапах изготовления находится в большой заготовке, её удобнее удерживать при обработке, легче манипулировать инструментом.

Световые очки изготавливают из тонкой латунной пластинки, в которой сверлят отверстия диаметром 1 — 1,5 мм для цветных огней. Когда деталь готова, в отверстия заливают небольшими капельками лак-цапон красного и зелёного цвета, образующий после высыхания тонкие прозрачные пленочки. Для упрощения конструкции модели семафора можно объединить в одну деталь крыло и цветные очки, как это делают на макетах промышленного производства. В этом случае отверстия световых очков располагают по дуге, центром которой является втулка поворота крыла.

Хорошие результаты можно получить, если при изготовлении семафорных мачт вместо несущих уголков использовать медную проволоку диаметром 0,7 — 0,8 мм. В кондуктор укладывают хорошо выпрямленные, зачищенные и облуженные отрезки этой проволоки и между ними вкладывают решётки. Вся последовательность пайки мачты подобна варианту с уголками. После сборки мачты, образовавшиеся её четыре стороны обтачивают на листе наждачной бумаги средней зернистости, уложенной на ровную поверхность. При обработке всю деталь целиком водят по поверхности наждачной бумаги, а не наоборот. Этим достигается плоскостность каждой стороны после обточки. Обрабатывать плоскости мачты нужно до тех пор, пока округлости вертикальных прутков не будут иметь грани как у уголка. Затёки олова, которые видны на просвет, удаляют мелкими надфилями различного профиля. В результате такой обработки каждая сторона мачты приобретает ровную поверхность, а вся конструкция аккуратный, ажурный вид (рис. 76).

Рис. 76. Решётчатая мачта из проволоки до обработки (а) и после обработки (б)

Изготовление семафорных мачт можно значительно упростить, применяя вместо уголков заготовки таврового сечения. В этом случае значительно облегчается сборка мачты, но конструкция несколько теряет свою привлекательность.

Все подвижные детали семафора должны легко перемещаться. Крыло насаживают на ось, сделанную из булавки со шляпкой или маленького гвоздика. В верхней глухой части мачты засверливают отверстие диаметром на 0,1 — 0,2 мм меньше диаметра оси крыла. При сборке ось с насаженным на неё крылом с помощью небольших тисков запрессовывают в мачту. Макет семафора лучше делать разборным. Это поможет лучше отладить его работу и облегчить процесс окраски.

Модель семафора оборудуют источником света для подачи «ночных» сигналов через люнеты. Более всего для этой цели подходят миниатюрные лампочки типа СМ-36 или НСМ. Лампочку вкладывают в гильзу — отрезок металлической трубки с запаянным концом, по внутреннему диаметру и длине чуть больший наружних размеров колбы лампочки. На уровне нити накала лампочки в трубке сверлят отверстие, соответствующее диаметру отверстий очков крыла семафора. Этот миниатюрный осветительный прибор прикрепляют к мачте семафора с обратной стороны крыла таким образом, чтобы отверстие гильзы оказалось позади верхней красной люнеты при горизонтальном положении крыла. Электропитание подводят к массе семафора и ко второму контакту лампочки отдельным изолированным проводом. Для уменьшения нагрева напряжение накала лампочки следует понизить на одну треть или половину от номинального.

В качестве семафорного привода можно сделать простую конструкцию механического типа, по принципу работы очень близкую той, которую имели настоящие семафоры на железной дороге (рис. 77, а). В этой схеме важно обратить внимание на то, что точка соединения тяги с приводным рычагом при нижнем его положении (позиция «семафор открыт» — на рисунке показана пунктиром) должна уходить ниже оси вращения этого рычага и тем самым запирать его от самопроизвольного возврата в верхнее положение. В верхнем и нижнем положениях рычага делают упоры, ограничивающие его ход. Пружина поворотного рычага работает на сжатие и возвращает крыло семафора в положение «закрыто». К этому же рычагу подведена тяга блокировочной контактной группы, которая в положении «открыто» включает ток в изолированный участок рельсов, расположенный перед семафором по ходу поезда. Таким образом, при опущенном крыле семафора локомотив перед семафором остановится и придет в движение лишь после того, как будет открыт сигнал. Небольшая тупиковая станция может иметь 3 — 4 таких семафора — один входной и остальные выходные или два выходных и маневровый щит. Приводные рычаги в этом случае можно монтировать на общем пульте (рис. 77, б), имитируя блок-аппарат. Такой вид управления работой небольшой станции доставит немало удовольствия любителю и его гостям.

Рис. 77. Ручной семафорный привод и схема монтажа нескольких рычагов для разных сигналов

В автоматизированных схемах для привода семафоров применяют импульсные реле, конструкция которых описана в главе V. Для двухкрылого семафора к обычному реле добавляют ещё одну катушку, сердечник которой механически заблокирован с сердечником основного реле (рис. 78). Конструкция позволяет раздельно открыть основное крыло или оба крыла. Закроются же они одновременно — верхнее крыло примет горизонтальное положение, а нижнее — вертикальное. К сердечникам реле можно присоединить дополнительные контактные группы, которые обеспечат взаимосвязь показаний сигнала с положением стрелочных переводов, подачей напряжения на участки пути и т. д.

Рис. 78. Схема привода двухкрылого семафора или семафора с диском сквозного прохода: 1 — электропривод; 2 — поворотные рычаги; 3 — тяги; 4 — замок для возврата второго крыла

Мачты макетов предупредительных дисков и маневровых щитов делают решётчатой конструкции наподобие семафорных или в виде круглых стоек из металлических трубок, Приводы этих сигналов изготавливают так же, как и для семафоров с тягами ручного управления или с применением импульсных реле. В том и другом вариантах управления движением должна быть обеспечена электрическая зависимость показания сигнала и напряжения, подаваемого на участок пути. Например, предупредительный диск установлен в вертикальное положение, а основной сигнал (семафор) закрыт. Проследовав предупредительный диск в направлении семафора, локомотив должен снизить скорость. Для этого на участок пути, расположенный за предупредительным диском, подаётся напряжение, пониженное за счёт включения в цепь гасящего сопротивления (рис. 79). Чтобы локомотив остановился перед закрытым семафором, участок пути перед ним должен быть обесточен. Когда семафор открыт, а диск установлен в горизонтальное положение, на все участки подаётся полное напряжение, сопротивление при этом выключено.

Рис. 79. Схема расположения предупредительного диска и семафора на макете

Устройство механизма перевода диска (щита) в горизонтальное и вертикальное положения показано на рис. 80. На макете тяги привода делают из стальной проволоки диаметром 0,3 — 0,4 мм, а оси шарниров — из булавок с головками или мелких гвоздиков. Перед припаиванием осей все подвижные соединения прокладывают кусочками тонкого картона. Это делают для того, чтобы в момент пайки не дать олову проникнуть в подвижные узлы соединений и задать определённые промежутки между деталями, благодаря которым они будут легко двигаться. После того как ось припаяна, картонные прокладки удаляют. Этот способ пайки подвижных соединений может быть использован при постройке других железнодорожных моделей — шлагбаумов, устройств открывания и закрывания ворот депо и др.

Рис. 80. Схема привода предупредительного диска или маневрового щита

Для изготовления мачт светофоров применяют тонкие латунные или стальные трубки диаметром 2 — 3 мм. Можно также использовать для этого металлические стержни от шариковых авторучек, имеющие диаметр 2,3 и 3,1 мм. Сигнальные головки делают из листовой латуни или белой жести толщиной 0,3 мм. Наружные размеры щитов и козырьков должны быть пропорциональны размерам оригинала. Диаметр отверстий для сигнальных огней зависит от размера колбы применяемых лампочек. Более всего для модели светофора подходят миниатюрные лампочки СМ-36 и НСМ. Перед установкой в светофор лампочки тонируют в нужный цвет путём купания колбы в цветном лаке-цапоне. Сборку отдельных деталей сигнальной головки нужно выполнять в кондукторе, сделанном из алюминиевой пластинки, на которой вертикально укреплены две или три (по числу сигнальных огней светофорной головки) шпильки диаметром, чуть большим диаметра лампочки. Расстояние между шпильками на кондукторе должно быть равно расстоянию между отверстиями для лампочек на щитке сигнальной головки. На стержни надевают заготовку щитка, а затем козырьки, после чего пропаивают места их соединений (рис. 81). К обратной стороне щитка или головки припаивают две вилки для закрепления сигнальной головки на мачте. Для замены перегоревших лампочек необходимо предусмотреть съёмную конструкцию крепления головки на мачте. Расположение сигнальных головок на мачте показано на общих видах светофоров.

Рис. 81. Кондуктор для сборки светофорной головки

Лестницу для светофора также собирают в кондукторе: в алюминиевой пластине делают пазы на расстоянии, равном ширине лестницы, в них укладывают торцом две жестяные полоски, соответствующие длине лестницы. Затем трёхгранным надфилем в обеих полосках одновременно протачивают небольшие углубления на расстоянии друг от друга, равном шагу ступенек лестницы. В каждую пару углублений впаивают отрезок проволоки диаметром 0,4—0,6 мм. После того как припаяна последняя ступенька, заготовку лестницы вынимают из кондуктора и обрабатывают на наждачной бумаге, уложенной на ровной поверхности, доводя толщину боковин до требуемой. Надфилями удаляют излишки олова и выступающие наружу концы перекладин ступенек. Готовую лестницу с большой осторожностью, используя теплоотводы, мгновенным прикосновением хорошо разогретого паяльника закрепляют к мачте светофора на небольших жестяных полосках.

В электрической схеме модели светофора его масса является общим проводником тока для всех лампочек. Вторые проводники от каждой лампочки изолированным проводом пропускают внутрь мачты-трубки и под макетом включают в электросхему автоблокировки.

При изготовлении других сигналов, например маневровых щитов, предупредительных дисков, постоянных и переносных сигналов, имеющих чёрно-белое окаймление, надписи, а также путевых знаков, лучше всего воспользоваться фотографическим методом, так как чрезвычайно сложно нарисовать миниатюрный диск, щит или воспроизвести надпись. Указанные элементы сигналов нужно вычертить на листе ватмана чёрной тушью и сфотографировать их на позитивной, довольно контрастной плёнке типа МЗ-3. Цветные поля сигналов и знаков следует оставлять на чертеже белыми. Размер чертежа удобнее сделать увеличенным в 20 раз по сравнению с макетным. Это соотношение упростит расчёты и даст хорошее качество изображения при съёмке обычными фодисными или зеркальными малоформатными аппаратами. Такая съёмка доступна каждому любителю; она не потребует дополнительных приспособлений, и, имея аппарат типа «ФЭД», «Зоркий» и т. п. с объективом фокусного расстояния 50 мм, можно достаточно просто получить любые изображения для макетных сигнальных знаков. Например, для изготовления маневрового щита в масштабе 1:120 нужно иметь шахматный щит размером 8 X 8 мм. Вычерчивают оригинал с размерами сторон 160 X 160 мм и фотографируют с расстояния 1 м. В негативе получается изображение, равное требуемой величине щита. Напечатав с этого негатива контактным способом позитив, получим нужную заготовку. Чтобы полнее использовать площадь фотокадра, целесообразно на одном листе вычертить сразу несколько объектов (одинаковых или различных).

В качестве контрастно работающего проявителя для штриховых репродукций можно рекомендовать метолгидрохиноновый, дающий плотные контрастные негативы. Проявитель составляют из 1 г метола, 75 г сульфита натрия безводного, 9 г гидрохинона, 25 г соды безводной, 5 г бромистого калия на 1 л воды. Вначале в 500 мл теплой (30 — 40°C) воды растворяют по порядку все химикаты, а затем полученный раствор доливают до общего объёма в 1 л холодной водой. Среднее время проявления при температуре 20°C в кювете около 4 мин, в бачке — около 5 мин. Позитивную плёнку МЗ-3 можно проявлять при тёмно-красном свете. Поэтому проявление можно вести визуально, контролируя степень прироста плотностей.

Съёмку рисунков следует проводить при равномерном освещении всей плоскости объекта. Можно с успехом воспользоваться солнечны освещением, фотографируя на улице. Снимать лучше всего со штатива, пользуясь тросиком, во избежание сотрясения аппарата. Так как плёнка МЗ-3 малочувствительна, следует вначале снять несколько пробных кадров и проявить их, после чего станет ясно, какие коррективы необходимо внести в экспозицию.

Печатать позитив нужно на контрастной глянцевой тонкой фотобумаге. При обработке отпечатков хорошие результаты можно получить используя контрастно работающий метолгидрохиноновый позитивный проявитель. Состав проявителя: 5 г метола, 40 г сульфита натрия безводного, 6 г гидрохинона, 40 г поташа, 20 мл бромистого калия (10%-ный раствор) на 1 л воды.

Методика составления раствора та же, что и для предыдущего негативного проявителя. Если нет поташа, его можно заменить безводной содой в количестве 31 г. Отпечатки обрабатывать при температуре 20°C от 1 до 3 мин.

Готовые, высушенные отпечатки сначала тщательно выпрямляют под прессом. Их также можно зажать при помощи струбцины между двумя ровными дощечками. Затем каждый рисунок вырезают по контуру с некоторым запасом и наклеивают нитроклеем на заранее подготовленную строго по размерам заготовку сигнала. Наклеивание производят с совмещением на просвет контура фотоизображения и заготовки. После высыхания клея острым лезвием отрезают лишние поля. Потом линию среза обрабатывают мелкой наждачной бумагой, наклеенной на узкую деревянную полоску или сработавшийся надфиль. Предложенный способ съёмки и обработки фотоматериалов моделист может успешно использовать в своей повседневной работе, связанной со сбором материалов — чертежей из книг, альбомов и пр., что очень важно в процессе постройки той или иной модели.

ГЛАВА V
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ МАКЕТОВ

1. Устройства электропитания подвижного состава, средств автоматики и освещения

Значение напряжения и род тока для приведения в действие моделей подвижного состава, управления движением поездов, работы устройств автоматики и освещения макета определены нормами NEM 611, 621, 630 и 631, которые необходимо строго соблюдать. Перед тем как начать рассмотрение отдельных электрических схем и их монтаж на макете, необходимо изучить основные правила электробезопасности при обращении с электроустановками. Каждый моделист должен помнить, что при несоблюдении этих правил он подвергает себя и окружающих опасности травмирования электрическим током, и, кроме того, не исключена возможность возникновения пожара. Первоисточником электроэнергии является электрическая сеть переменного тока напряжением 127 или 220 В. Для понижения напряжения применяют трансформаторы, которые имеют электрически несоединенные первичные и вторичные обмотки. Для понижения напряжения запрещается применять автотрансформаторы, так как один из выводов их вторичной обмотки находится под потенциалом питающей сети, т. е. между выходящим проводом и землей (водопроводом, цементным полом, трубами центрального отопления и др.) имеется напряжение питающей сети.

Для освещения макета и отдельных построек нельзя применять последовательное соединение электрических ламп с питанием от сети (по типу елочных гирлянд) — это так же опасно, как и применение автотрансформаторов. Все розетки, вилки, провода, шнуры и электроприборы должны быть исправны и иметь надёжную электроизоляцию. Все соединения должны быть надёжно изолированы и закрыты так, чтобы исключалась возможность случайного прикосновения к токоведущим деталям. Следует правильно подбирать сечение проводов, так как в случае применения провода малого сечения (например, телефонного), при повышенной нагрузке (питании нескольких локомотивов, большого количества осветительных ламп или возникновения короткого замыкания) произойдет сильное нагревание проводов, что может привести к возникновению пожара.

Предохранители, применяемые в электросхеме, должны быть исправны. Сгоревший предохранитель следует заменить новым, рассчитанным на такой же номинальный ток. Ремонтировать его запрещается. Приведённые меры безопасности являются обязательными и каждый моделист должен строго их соблюдать.

Во время монтажа электрооборудования макета требуется проверка цепей питания контрольно-измерительными приборами. Такие проверки необходимы и в процессе эксплуатации макета, когда требуется обнаружить и устранить какую-либо неисправность. Для проверки цепей необходимо иметь вольтметры и амперметры с пределами измерения соответственно до 30 В и до 10 А, предназначенные для замеров переменного и постоянного тока. Наиболее удобны универсальные приборы — тестеры (авометры), при помощи которых можно измерять напряжение, ток и сопротивление. Моделистам можно рекомендовать тестеры типа ТТ-1 или Ц-435.

Для приведения в действие моделей локомотивов и управления их движением служат понижающий трансформатор, выпрямитель, регулятор напряжения и переключатель полярности тока. Последовательность включения элементов в цепь после трансформатора можно менять или объединять их в зависимости от конструкции применяемых узлов. Заводы, изготавливающие модели железных дорог, выпускают специальные блоки управления, в которых, кроме приведённых узлов, имеется ещё защита выходных цепей от короткого замыкания. На рис. 82 показаны блоки управления производства фирмы «Piko» и завода «Ужгород-прибор». Технические характеристики на выводах вторичных обмоток блоков управления следующие:

Тип блока управления	МЕ005	«Экспресс» («Ужгород-прибор»)	ПУ («Счётмаш»)	STr 16/4 *
Напряжение постоянного тока, В	2-12	0-9	0-12	-
Регулировка напряжения	Плавная			-
Максимальный постоянный ток, А	1,2	0,4	0,5	-
Напряжение переменного тока, В	16	-	16	16
Максимальный переменный ток, А	1,2	-	0,5	4,0

* Защита цепей от короткого замыкания отсутствует.

Рис. 82. Блоки управления типов МЕ005, БП-1 и «Экспресс»

Блоки управления МЕ005 и ПУ завода «Счётмаш» являются универсальными; они предназначены для управления электродвигателями моделей локомотивов, обеспечения работы электроприводов и средств автоматики. Блок типа «Экспресс» обеспечивает только электропитание моделей подвижного состава, а блок типа STr 16/4 — только работу электроприводов и средств автоматики. Для электропитания моделей железных дорог можно использовать и другие, аналогичные по своим характеристикам блоки управления. При выборе блока управления основное внимание следует обращать на значение потребляемого тока, так как превышение его приводит к перегрузкам, выключениям электропитания, а в конечном счёте — к выходу из строя блока управления.

В качестве примера познакомимся с работой наиболее распространенного блока управления типа МЕ005 (рис. 83), который предназначен для включения в сеть напряжением 127 или 220 В с частотой 50 Гц. Значение напряжения сети указано на нижней панели блока. На верхней панели блока имеется ручка регулятора напряжения. Светофильтры красного цвета предназначены для сигнализации о коротком замыкании в выходных цепях. На передней — торцовой панели имеются две пары зажимов, обозначенные «Bahn» (железная дорога) и «Zubeh"or» (принадлежности). Дно и крышка блока соединены винтами со специальными шлицами, чтобы сделать токоведущие части недоступными.

Рис. 83. Принципиальная электрическая схема блока управления типа МЕ005:

X — ввод от сети 220 В (127 В); TV1 — первичная обмотка трансформатора; TV2 — вторичная обмотка трансформатора для цепи «принадлежности»; XT1 — зажимы цепи «принадлежности» (переменный ток напряжением 16 В); FR1 — токовая защита цепи «принадлежности»; Е1 — сигнальная лампа перегрузки (короткого замыкания) цепи «принадлежности»; TV3 — вторичная обмотка трансформатора для цепи «железная дорога»; XA — скользящий контакт для плавной регулировки напряжения цепи «железная дорога»; SA — переключатель полярности цепи «железная дорога» (при среднем положении ручки управления выключает цепь); FR2 — токовая защита цепи «железная дорога»; Е2 — сигнальная лампа перегрузки (короткого замыкания) цепи «железная дорога»; XT2 — зажимы цепи «железная дорога» ( постоянный ток напряжением 0 — 12 В); UZ — двухполупериодный выпрямитель цепи «железная дорога»

В понижающем трансформаторе блока управления имеются одна первичная и три вторичные обмотки, не зависимые друг от друга. От вторичной обмотки TV2 переменный ток напряжением 16 В подаётся на зажимы XT1 (принадлежности). Защиту от коротких замыканий цепи осуществляет биметаллическая пластина FR1, параллельно которой включена лампа Е1.

Когда ток не превышает допустимого значения, лампа Е1 не горит, так как сопротивление спирали лампы значительно больше сопротивления биметаллической пластины и ток проходит через последнюю. При коротком замыкании или при перегрузке цепи через биметаллическую пластину протекает ток больше расчётного, что вызывает её нагрев и изгиб. Пластина установлена так, что при изгибе разрывает цепь и лампа Е1 оказывается единственным потребителем тока в цепи. Горение лампы сигнализирует о коротком замыкании цепи. Причина короткого замыкания должна быть немедленно выявлена и устранена. После устранения неисправности биметаллическая пластина охлаждается и её контакты замыкают цепь.

Вторичные обмотки TV3 трансформатора вместе со скользящими контактами XA служат для получения напряжения от 0 до 12 В. Изменение напряжения скользящим контактом регулятора происходит почти плавно. Управляют скользящим контактом ручкой регулятора, которая связана с переключателем (коммутатором) SA, изменяющим полярность напряжения в соответствии с поворотом ручки. Селеновый двухполупериодный выпрямитель UZ, биметаллическая пластина FR2, сигнальная лампа Е2 и выводы XT2 (железная дорога) образуют цепь постоянного тока блока управления.

В макетах, где имеется большое количество электроприборов — систем автоматики, стрелочных переводов и ламп освещения, рекомендуется для их питания иметь несколько трансформаторов (блоков), чтобы цепи были самостоятельными, не связанными друг с другом. Данная рекомендация вызвана особенностями конструкции и работы некоторых электроприборов, которые рассчитаны на кратковременное потребление большого тока. Так, при одновременном включении нескольких стрелочных переводов или реле сигнализации возникает значительное понижение напряжения, в результате чего электроприводы могут не сработать и на макете произойдет авария. Кроме того, в такие моменты мигают осветительные лампы.

Чтобы избежать перегрузок, необходимо иметь несколько трансформаторов или один трансформатор с несколькими вторичными обмотками. Если нет готового трансформатора соответствующей мощности, то его можно рассчитать и изготовить в домашних условиях.

Расчёт трансформатора начинают с определения его мощности, которая равна произведению напряжения на ток первичной обмотки или сумме мощностей всех вторичных обмоток (без учёта потерь), т. е. мощности Р, первичной и вторичной обмоток должны быть одинаковы. Потери в данном случае незначительны и при расчёте ими можно пренебречь. Математически эта взаимосвязь выражается формулой

P_s = U_пI_п = ( U_в1I_в1 ) + ( U_в1I_в1 ) + ... + ( U_вnI_вn ),

где U_п , U_в — напряжение соответственно первичной и вторичной обмоток, В; I_п,I_в, — ток соответственно первичной и вторичной обмоток, А.

При расчёте потребляемой мощности условно принимают, что микроэлектродвигатели моделей локомотивов потребляют постоянный ток 0,15 — 0,2 А напряжением 12 В. Соленоидные электроприводы стрелочных переводов, сигналов и средств автоматики при включении потребляют переменный ток до 2 А напряжением 16 В. Рекомендуется предусматривать в схемах одновременное включение не более 2 — 3 приводов. Ток, потребляемый лампами освещения, принимается в соответствии с их характеристиками.

Определив мощность трансформатора, рассчитывают площадь сечения магнитопровода

Геометрическое сечение магнитопровода должно быть несколько больше, так как магнитопровод состоит из множества тонких пластин, изолированных друг от друга. Чтобы получить геометрическое сечение магнитопровода, необходимо в приведённую формулу ввести коэффициент. Для небольших трансформаторов коэффициент, учитывающий толщину изоляции отдельных пластин, равен ~ 0,86. Следовательно,

F' = 0,86F = 0,86ab

где F — геометрическое сечение магнитопровода, см², а — при Ш-образной пластине — ширина средней стойки пластины и при П-образной пластине — ширина одной из стоек, см; b — толщина пакета набранных пластин, см.

Сердечник магнитопровода набирают из отдельных пластин трансформаторной стали. Пластины используют от старых трансформаторов радиоприёмников, телевизоров и др. В зависимости от формы магнитопровода сердечника трансформаторы бывают стержневого и броневого типов (рис. 84). Сборку магнитопровода осуществляют после намотки катушек.

Рис. 84. Конструкции магнитопроводов:

а — стержневой: б — броневой

Следующей величиной, необходимой для расчёта трансформатора, является количество витков на 1 В напряжения:

u_1в = 45 / F' .

Для первичной обмотки количество витков

u_I = u_1вU_п = 45U_п / F' .

При определении количества витков для вторичных обмоток их число увеличивают на 5 — 10%, чтобы компенсировать потери:

u_II = (1,05 : 1,1) u_1вU_в = (1,05 : 1,1) 45U_в / F' .

Далее определяют сечение провода для каждой обмотки. При этом считают, что медный провод сечением 1 мм² может проводить ток не более 2,5 А. Тогда

S = I / 2,5 ,

где S — сечение провода, мм², I — требуемый ток, А.

При отсутствии провода расчётного сечения используют провод ближайшего большего сечения. После этого делают проверочный расчёт для определения: можно ли поместить все витки на катушку трансформатора. Расчёт производят применительно к имеющимся в наличии трансформаторным пластинам. При расчёте учитывают сечение проводов, толщину изоляции, количество витков. Площадь окна пластины сердечника, куда помещается катушка трансформатора, составляет

F''_min = 3( d₁²u₁ + d₂²u₂ + ... + d_n²u_n),

где d — диаметр проводов обмотки; u — количество витков обмоток.

Для упрощения расчётов можно воспользоваться основными параметрами трансформаторов небольшой мощности (от 10 до 150 Вт), приведёнными в табл. 1.

Таблица 1

Мощность Р_s, Вт	Размеры сердечника		Количество витков на 1 В обмотки
Мощность Р_s, Вт	aXb, мм	F', см²	первичной	вторичной
10	12 X 15	2,5	20	23
20	17 X 20	3,5	14	16
35	20 X 27	5,5	7	8
45	23 X 32	7	5,5	6,3
60	30 X 32	10	4,5	5,2
100	35 X 35	12,5	3,5	4,2
150	35 X 50	17,5	3	3,4

Диаметр обмоточного провода принимают в зависимости от силы тока:

Сила тока, А	0,1	0,2	0,25	0,35	0,4	0,5	1,0	1,75	2,5	3,0	4,0	6,0
Диаметр провода, мм	0,2	0,28	0,3	0,35	0,4	0,5	0,6	0,8	1,0	1,2	1,5	2,0

Первичные и вторичные обмотки наматывают на каркас, который лучше использовать от того же трансформатора, что и пластины. Однако при необходимости можно изготовить новый каркас из гетинакса, текстолита или плотного картона. Конфигурация стенок каркаса изображена на рис. 85, а, б. Размеры каркаса определяют в зависимости от сечения сердечника и окон в пластинах. Собранный каркас должен плотно заходить на стойки пластин и быть достаточно прочным, чтобы выдержать усилие при намотке провода.

Сначала наматывают первичную обмотку. Витки укладывают ровными плотными рядами. Намотку катушек можно делать вручную или при помощи ручной дрели (рис. 85, в). Для этого по размеру окна каркаса вырезают деревянный брусок и по его продольной оси вбивают гвоздь, свободный конец которого зажимают в патрон дрели. Дрель закрепляют в тисках. Правой рукой вращают рукоятку дрели, а левой направляют на каркас провод, укладывая его виток к витку с некоторым натяжением. Каждый уложенный слой витков изолируют от последующего конденсаторной бумагой. Ширину конденсаторной бумаги берут на 3 — 5 мм больше ширины каркаса. Края конденсаторной бумаги надрезают (рис. 85, г), чтобы хорошо изолировать крайние витки. Между отдельными обмотками изоляцию усиливают наложением нескольких слоев или применением более толстой конденсаторной бумаги. При намотке вторичной обмотки, предназначенной для питания моделей локомотивов, не разрывая провод, делают выводы через определённое расчётом количество витков, соответствующее напряжению 2 В. Все выводы проводов обмоток изолируют трубками из поливинилхлоридного пластиката и пропускают через отверстия в боковых стенках каркаса.

При сборке пакета нужно следить за сохранением изоляции, нанесенной на поверхности пластин. Для уменьшения шума при работе трансформатора собранный сердечник стягивают шпильками.

Перед включением в сеть собранного трансформатора необходимо проверить на пробой мегаомметром с напряжением 2500 В все его обмотки между собой и магнитопроводом. Для этого один из проводов, идущих от мегаомметра, закрепляют на пластинах сердечника, а другой — на выводе одной из обмоток. При вращении рукоятки мегаомметра на сердечник и обмотку подаётся напряжение. По показаниям мегаомметра определяют сопротивление изоляции, которое не должно быть менее 2 МОм. Закрепляя провода мегаомметра на выводах соседних обмоток, проверяют сопротивление изоляции между ними. Проверку сопротивления изоляции обмоток и сердечника может выполнить любая мастерская по ремонту радиоаппаратуры и бытовых электроприборов.

Рис. 85. Изготовление трансформаторных катушек;

а — детали каркаса; б — каркас в сборе; в — намотка катушки; г — выкройка межслойной изоляции

После проверки в цепь питания устанавливают предохранители, рассчитанные на ток 0,5 — 1 А. Трансформатор включают в сеть сначала без нагрузки и оставляют подключенным на 15 — 20 мин. При сильном нагреве катушки необходимо разобрать весь трансформатор, снять обмотки и снова перемотать, так как нагрев катушки свидетельствует о межвитковом замыкании в первичной обмотке. При перемотке трансформатора следует использовать новый провод. Межвитковые замыкания могут быть и на вторичных обмотках, что обнаруживается при продолжительном включении вторичной обмотки на расчётную, потребляемую нагрузку.

На рис. 86 изображена принципиальная электрическая схема самодельного блока управления со ступенчатым регулированием выходного напряжения.

Рис. 86. Принципиальная электрическая схема самодельного блока управления:

X — штепсельный разъём; TV — трансформатор; SA — переключатель; RP — потенциометр; UZ — выпрямитель; E2 — лампа красного цвета; R — резистор короткого замыкания; E1 — лампа зелёного цвета; S — переключатель полярности; S1, S2 — выключатели; M1, M2 — нагрузка (электродвигатели)

Для изменения напряжения в блоке управления можно использовать шестипозиционный переключатель галетного типа, к которому подключают промежуточные выводы вторичной обмотки, предназначенные для питания моделей локомотивов, соответствующие напряжению 2 В.

Для преобразования переменного тока в постоянный служат полупроводниковые выпрямители: селеновые, кремниевые или германиевые, собранные по определённой схеме. Селеновые выпрямители представляют собой столбики круглых, квадратных или прямоугольных элементов, подбор которых осуществляют из расчёта, что на каждый элемент приходится напряжение 20 В при токе 40 мА на 1 см². Недостатками селеновых выпрямителей являются их большой объём и потеря свойств со временем.

Более совершенными выпрямительными элементами являются кремниевые или германиевые диоды. Для выпрямления переменного тока в блоках управления можно рекомендовать следующие диоды:

Марка диода	Д7А	Д7Ж	Д202	Д205	Д214	Д214А	Д221	Д226	Д231
Предельный ток, мА	300	300	400	400	5000	10000	400	300	10000
Повторяющееся напряжение, В	50	400	100	400	100	100	400	400	300

В блоке управления применена двухполупериодная мостовая схема выпрямителя со встроенным в одно из плеч потенциометром RP. Преимуществом такой схемы является возможность плавного перевода однополупериодного выпрямления тока в двухполупериодное, что обеспечивает плавное трогание, разгон, замедление и остановку, а также медленное движение модели локомотива при максимальной силе тяги. Трогание модели локомотива осуществляют увеличением напряжения ступенчатым регулятором от 0 до 12 В при включенном потенциометре (R_max), затем потенциометр плавно выключают (R -> 0), обеспечивая разгон модели до максимальной скорости. Остановку локомотива осуществляют в обратной последовательности. График выходного напряжения при максимальном сопротивлении потенциометра, изменения его величины от максимального до минимального значения, а также при R=0 изображён на рис. 87. В блоке управления можно использовать потенциометр сопротивлением до 50 Ом, мощностью 1 — 2 Вт, применяемый в радиотехнике.

Рис. 87. Графическое изображение выходного напряжения при различных величинах сопротивления потенциометра RP

Для предохранения обмоток трансформатора и выпрямителя от перегрузок и коротких замыканий в схеме предусмотрена защита, состоящая из резистора R, который ограничивает ток до допустимого значения. Красная Е2 и зелёная Е1 лампы служат для сигнализации о работе защиты. При нормальной работе, когда в цепи нет ни перегрузок, ни коротких замыканий, ток протекает через резистор R, нагрузку M и параллельно включенную лампу Е1. Горение лампы свидетельствует о нормальной нагрузке, В случае короткого замыкания зелёная лампа Е1 гаснет, так как на обоих зажимах имеется одинаковый потенциал и единственным потребителем в цепи является резистор R. Вследствие большого тока, протекающего через резистор, на его выводах появляется разница потенциалов и загорается красная лампа Е2. Сопротивление резистора R рассчитывают по закону Ома. Например, напряжение на выходе блока управления равно 16 В, а допустимый максимальный ток 10 А, тогда

R_кз = U / I = 16 / 10 = 1,6 Ом.

При потреблении тока 2 А падение напряжения на резисторе составит

U_Rкз = R_кзI_потр = 1,6 • 2 = 3,2 В,

а подаваемое напряжение

U_м = U - U_Rкз = 16 - 3,2 = 12,8 В,

что вполне допустимо.

Далее необходимо определить мощность резистора

P_Rкз = U_RкзI_max = 1,6 • 10 = 16 Вт.

Резистор с такими характеристиками можно сделать из спирали электроплитки, подобрав по приборам отрезок спирали с соответствующим сопротивлением. Так как при коротком замыкании резистор сильно нагревается, его следует устанавливать на фарфоровые изоляторы на некотором расстоянии от других деталей и стенок блока управления. Не рекомендуется применять для защиты вторичных обмоток плавкие вставки, так как короткие замыкания во время наладки и работы макета могут быть довольно часто и это потребует многократной замены плавких вставок.

Для изменения полярности напряжения цепи постоянного тока можно использовать переключатель (тумблер) типа TП1-2.

В настоящее время всё большее распространение получают электронные блоки управления с импульсным регулированием, у которых выходное напряжение и частота импульсов остаются постоянными, а меняется отношение ширины импульса и скважины, что обеспечивает высокую плавность регулирования скорости движения моделей.

На рис. 88 представлена принципиальная электрическая схема электронного блока управления с выходным напряжением 12 В и отношением ширины импульса к скважине 1:4. Изменение ширины импульса получают на выходе мультивибратора, настроенного на частоту 100 Гц. Базы транзисторов VT1 и VT2 подключены через потенциометр R1 , которым осуществляется управление. С увеличением напряжения на базе одного транзистора пропорционально понижается напряжение на базе другого, Следовательно, меняется время открытия транзисторов, а это приводит к изменению ширины импульса и скважины. Транзисторы VТ3, VТ4 и VT5 работают как усилительные. Схема защиты выходного транзистора от токов короткого замыкания, построенная на транзисторах VT6 и VT7, допускает протекание через транзистор VT5 только максимального расчётного тока. При нормальной работе схемы, когда ток потребителя не превышает расчётного значения, транзистор VT6 закрыт, а транзистор VT7 открыт. В этом случае ток протекает через транзистор VT7 и резистор R10 (0,5 Ом), к которому подсоединена база транзистора VT6. При увеличении тока, вызванном превышением расчётной нагрузки или коротким замыканием, падение напряжения на резисторе R10 увеличится, транзистор VT6 откроется, а транзистор VT7 закроется, Сопротивление на переходе эмиттер-коллектор транзистора VT7 значительно возрастет, и ток пройдет через лампу Е и резистор R11, где суммарное сопротивление меньше. Горящая лампа Е будет сигнализировать о перегрузке или коротком замыкании.

Рис. 88. Принципиальная электрическая схема электронного блока управления, Характеристики и типы комплектующих изделий:

R1 — 25 ком

R2 — 680 Ом

R3, R5 — 1 кОм

R4 — 12 кОм

R5 — 12 Ом

R7 — 150 Ом/2 Вт

R8 — 100 Ом/2 Вт

R9 — 1500 Ом

R10 — 0,5 Ом/1 Вт

R11 — 330 Ом/1 Вт

R12 — 470 Ом

C1, С2 — К50-6 (1 мкФ, 30 В)

С3 — К50-6 (50 мкФ, 30 В)

С4 — К50-6 (200 мкФ, 30 В)

VD1, VD2 — КД208 А

Е — 6 В/5 мА

VT1, VT2, VT3, VT6 — КТ361Б

VT4 — КТ814А

VN5, VT7 — KT818A

S — ТП1-2

2. Автоматическое управление стрелочными переводами и сигналами

Автоматическое управление стрелочными переводами и сигналами на макетах железной дороги осуществляется при помощи электромагнитных реле соленоидного типа. Зарубежные предприятия, изготавливающие модели железных дорог, выпускают много типов различных приводов, которые, как правило, встроены в основание стрелочного перевода, светофора или семафора.

B качестве примера рассмотрим принцип работы стрелочного перевода типа P31 производства фирмы «Piko» (ГДР). Привод (рис. 89) состоит из двух катушек KC1 и KC2, внутри которых перемещается стальной сердечник 7, соединенный системой тяг и рычагов 8, 9, 10 с переводной тягой стрелочного перевода 11. На основании привода имеется шесть зажимов, обозначенных цифрами². На зажим «Земля» подключена одна фаза переменного тока напряжением 16 В. Зажимы, обозначенные на рисунке буквами п и б, служат для управления стрелочным переводом с установкой его соответственно на прямой или боковой путь. Они подключены ко второй фазе источника питания через кнопочные переключатели SB_п и SB_б. Для сигнализации о положении стрелочного перевода служат зажимы оп, об и о, к которым могут быть подключены сигнальные лампы Еп и Еб на пульте управления. При включении катушки KC1 электромагнитная сила втягивает сердечник, который через механический привод переводит остряки и одновременно перемещает пружины контактов S1 и S2, При этом контакт S1 разрывает цепь катушки KС1 и готовит цепь катушки KС2. Этим самым контакт S1 работает как концевой выключатель и предохраняет катушку от перегорания при длительном включении питания. Контакт S2 служит для включения цепей обратной сигнализации или элементов автоблокировки.

Рис. 89. Конструкция стрелочного перевода типа P31 (а) и схемы подключения стрелочных переводов (б) типов:

1 — «Piko» 5740/518П; 2 — «Berliner TT Bahnen» 04/109TT, 3 — «Piko» 05/024H0; 4 — «Pilz» 14/839H0; 5 — «Pilz» 14/840H0

Для блокировки занятых участков пути на макетах применяют блок-сигналы, состоящие из электромагнитного реле, светофора или семафора. На рис. 90 изображена схема блок-сигнала типа МЕ050 фирмы «Piko» (ГДР) с двухзначной светофорной сигнализацией. Блок-сигнал смонтирован на общем основании с участком пути, имеющем разрывы рельсовых нитей и оборудованном рельсовой педалью (контактом). Электромагнитное реле блок-сигнала состоит из двух катушек соленоидного типа KС1 и KС2, внутри которых перемещается стальной сердечник, соединенный тягой с переключающими контактами S1 и S2. Контакт S1 служит для переключения сигнальных ламп светофора Ек и Ез, включения цепей обратной сигнализации, а также является концевым выключателем соленоидных катушек. Контакт S2 служит для подключения изолированного участка, расположенного перед блок-сигналом. На рисунке показана схема при закрытом положении блок-сигнала. При этом изолированный участок выключен и горит красный сигнал светофора. Для открытия светофора нажатием кнопки SВз на пульте управления на катушку КС1 подаётся напряжение и реле срабатывает. При этом перемещаются пружины контактов S1 и S2, зажигается зелёный сигнал светофора и на изолированный участок подаётся напряжение. Когда по открытому блок-участку проходит локомотив, он колесом замыкает цепь между рельсом и рельсовым контактом SР, включая этим катушку КС2, которая снова приводит в действие реле и закрывает блок-участок. Последний также может быть закрыт нажатием кнопки SВк на пульте управления, включающей катушку КС2.

Рис. 90. Принципиальная электрическая схема блок-сигнала МЕ050

Для организации движения в одном направлении нескольких поездов весь путь можно разделить на блок-участки и оборудовать их блок-сигналами. Схема автоблокировки участка с использованием блок-сигналов типа МЕ050 показана на рис. 91.

Рис. 91. Схема автоблокировки участка:

Св1 — Св3 — светофоры; SP1к, SP2к, SP3к — рельсовые контакты закрытия блок-участков; SP1з, SP2з, SP3з — рельсовые контакты открытия блок-участков

Серийные конструкции электроприводов несколько ограничивают возможности разнообразия схем постройки станционных путей, а наружнее расположение привода зачастую портит внешний вид макета. Моделисты часто снимают такие приводы и монтируют их под макетом. Ещё одним существенным недостатком обладают промышленные приводы — они имеют небольшое количество контактов блокировочных цепей, предназначенных для взаимосвязи стрелочных переводов и сигналов, входных и выходных сигналов и др, Чтобы избежать этих недостатков, многие моделисты самостоятельно изготавливают электромагнитные приводы с достаточно мощными катушками и необходимым количеством блокировочных контактов. На рис. 92 показаны общий вид самодельного реле и его принципиальная электрическая схема. Это реле можно использовать как привод стрелочного перевода, семафора или как реле к светофору.

Рис. 92. Конструкция и схема самодельного электрического привода:

а — привод семафора; б — привод стрелочного перевода; в — принципиальная электрическая схема

Детали реле монтируют на основании 1, которое изготавливают из дерева, фанеры или другого изолирующего материала толщиной 5 мм. Основной деталью реле являются две соленоидные катушки, намотанные на общей трубке 15 внутренним диаметром 6 мм с разделительным и торцовыми кольцами 16. Трубку делают из бумажной полоски, наматываемой на стержень диаметром 6 мм. Причём каждый слой бумаги кладут на клей БФ2. Толщина стенок трубки 1 мм. Разделительные и торцовые кольца делают из картона. Катушки наматывают медным обмоточным проводом диаметром 0,2 мм. Намотку производят аккуратно — виток к витку; на каждую катушку наматывают 950 — 1000 витков (примерно 30 м провода). Сердечник 14 изготавливают из отожженного стального прутка диаметром 5 мм. Торцовые стороны засверливают по центру для крепления тяг 3 и 17. Направляющие 13 делают из текстолита, в них просверливают отверстия для тяг 3 и 17. Лепестки для присоединения проводов 2 и 8 изготавливают из белой жести или латуни толщиной 0,2 — 0,3 мм. Контактные лепестки 5, 6, 7, 9, 10 вырезают и изгибают точно по чертежу из латуни толщиной 0,3 мм. Лепестки крепят к основанию небольшими шурупами или винтами 19. Количество лепестков зависит от общего количества и назначения контактов. Контактные пружины 12 и неподвижную токоведущую пружину 4 делают из стальной проволоки диаметром 0,4 мм и изгибают по шаблону. Водило 11 изготавливают из текстолита толщиной 1 мм. На основании оно придерживается проволочными скобами 20.

Если реле использовать в семафоре, то привод осуществляется через поворотный рычаг 18, для стрелочных переводов — через поворотный рычаг 25 с пружиной 24. Чтобы поворотный рычаг двигался в одной плоскости без перекосов, к нему прикрепляют втулку 23, которую надевают на ось 22.

При сборке реле нужно следить, чтобы все движущиеся части перемещались свободно, не заедая, а контактные пружины надёжно касались лепестков. В зависимости от назначения реле крепят к подмакетнику вертикально на бруске 21, прикреплённом к основанию, или горизонтально через прокладки 26.

При изготовлении большого количества приводов рекомендуется сначала сделать различные шаблоны и кондукторы, например, для сверления отверстий в основании, изгибания контактных пружин, лепестков и др. Это намного облегчит работу и повысит её качество.

3. Электрические схемы управления движением поездов

Подключение кругового или овального пути, который можно собрать из рельсов, имеющихся в наборе железной дороги, может сделать каждый начинающий любитель. Чтобы иметь возможность выполнять простейшие маневры — прицеплять локомотив к поезду с обеих сторон, необходимо расширить схему добавлением одного пути с двумя стрелочными переводами, т. е. устройством разъезда с ручным управлением стрелочными переводами (рис. 93, а). Перпендикулярные штрихи на путях Б и В обозначают разрывы в рельсовой нити. Можно использовать готовое звено пути с таким разрывом или изготовить его самому. Для этого перепиливают лобзиком с пилкой по металлу рельс между двух шпальных креплений. Разрыв рельсовой нити можно также сделать на стыке двух рельсовых звеньев. В месте разрыва вынимают соединительный штырь и вместо него устанавливают пластиночку из изоляционного материала соответствующей толщины (текстолит, гетинакс).

В приведённой на рис. 93, а схеме внутренняя рельсовая нить разрывов не имеет и поэтому её называют «общей» или «нулевой». Присоединение «нулевой» рельсовой нити к блоку управления производят проводом большего сечения, чем другие рельсовые участки, причём используют провод с изоляцией определённого цвета — обычно чёрного. При небольшой длине рельсового пути можно делать только один «нулевой» ввод, но при длине пути свыше 2 — 3 м необходимо устраивать два и более вводов, чтобы уменьшить падение напряжения, так как металлические рельсы обладают относительно большим внутренним сопротивлением. Подключение производят к звеньям пути, на которых имеются клеммы для подключения проводов, или провода припаивают непосредственно на наружную боковую сторону рельса. При частой разборке путей подводящие провода можно вставлять в рельсовые стыки.

Рис. 93. Подключение путевых схем:

а — с ручными стрелочными переводами; б — с электрическим приводом стрелочных переводов; в — с автоматической подачей напряжения на заданный путь; г — разделенной на блок-участки; А, Б, В — изолированные участки пути; Ст1, Ст2 — стрелочные переводы

Места подключения проводов к рельсам обозначают условно как четырёхугольники и вычерчивают со стороны подключенной рельсовой нити. Таким образом, имеется схема с тремя изолированными участками. Рельсовые нити участков Б и В соединены со вторым зажимом блока питания через выключатели SA1 и SA2, а участок А непосредственно подключен к нему. По данной путевой схеме могут обращаться два поезда: один двигаться, а другой стоять на изолированном участке Б или В. После прибытия поезда на свободный участок его можно остановить, выключив напряжение. Подключив другой участок, приводится в движение стоящий на нём поезд.

В последующем можно усовершенствовать схему, заменив ручные стрелочные переводы электромеханическими (рис. 93, б). Управление стрелочными переводами осуществляется тумблерами со средним положением SСт1 и SСт2.

При использовании блока управления типа МЕ005 можно исключить «нулевой» провод, подводимый к стрелочным переводам, соединив «нулевые» клеммы стрелочных переводов с «нулевой» рельсовой нитью.

Несколько усовершенствовав схему (рис. 93, в), можно подавать напряжение на участки пути Б и В с одновременным переведением стрелочных переводов на подключенный участок.

Путевые схемы, изображённые на рис. 93, могут быть приняты за основу при постройке простейшего макета. Чтобы сделать макет более интересным и эффектным, можно автоматизировать схему, организовав движение двух поездов в одном направлении с попеременными остановками одного из них на разъезде. Последний можно разместить как на видимой части макета, так и в тоннеле (см. рис. 25).

Для построения автоматизированной схемы (рис. 94) необходимо иметь два стрелочных перевода с электромеханическим приводом (Ст1, Ст2), реле типа 8410 с двумя переключающими контактами фирмы «Berliner TT Bahnen» (KС), два резистора (R1, R2) сопротивлением 10 — 15 Ом, мощностью 1 Вт, два рельсовых контакта (SP1,SP2) и один выключатель (SA). Схема будет работать следующим образом: стрелочные переводы установлены в прямом направлении и поезд, движущийся в направлении от А к Б, входит на путь 1. После прохождения локомотивом разрыва рельсовой нити скорость движения уменьшится за счёт падения напряжения на резисторе 1, через который подключен следующий участок пути. При наезде локомотива на контакт SP1 сработает реле KС, приведя в действие привод стрелочных переводов с установкой на боковой путь и обесточив участок пути перед локомотивом. Въехав на обесточенный участок, локомотив первого поезда остановится. Движущийся следом поезд входит на боковой путь 2 разъезда, снижает скорость после прохождения разрыва рельсовой нити и при наезде на контакт SP2 включает реле KС, которое снова приводит в действие приводы стрелочных переводов с установкой на прямой путь, обесточивает участок пути 2 и подаёт напряжение на участок пути 1. Второй поезд остановится на обесточенном участке пути 2, а поезд, стоящий на пути 1, начнёт движение. Таким образом, схема будет работать автоматически, чередуя остановку и отправление поездов. При выключении реле тумблером SA поезда будут проходить разъезд без остановки.

Рис. 94. Принципиальная электрическая схема автоматизированного разъезда

При устройстве на макете рассмотренной схемы необходимо принимать во внимание условие, что расстояние между стрелочным переводом Ст1 и контактами SP1 и SP2 должно быть несколько больше, чем самый длинный поезд, движущийся на макете. Если это условие не будет выполнено, то переключение стрелки Ст1 произойдет во время прохождения по ней вагонов поезда, что приведёт к аварии на макете.

Все схемы подключения макетов, включая рассмотренные выше, можно разделить на три основные группы, остальные являются их комбинациями:

1) макет подключен к одному блоку управления:

а) путь разделен на участки, которые можно подключить к блоку управления (см. рис. 93, a, б). Участками могут быть отдельные станционные или деповские пути;

б) путь разделен на блок-участки, каждый из которых включается контактом светофора или семафора (см. рис. 93, г);

2) макет имеет несколько самостоятельных электрических контуров и несколько блоков управления. Каждый блок управления можно подключать к любому из контуров. В таком случае одним из блоков можно управлять движением определённого поезда по всему макету. На рис. 95 приведены типичные примеры таких схем, где для подключения участков применены тумблеры со средним положением или штырьковые разъёмы;

Рис. 95. Схема управления движением:

а — подключение участков через переключатели; б — подключение участков через штырьковые разъёмы, А, Б, В, Г, Д, Е, И — изолированные участки пути

3) на макете имеется несколько самостоятельных участков, каждый из которых подключен к собственному блоку управления. Последние в данном случае нельзя подключать к другим участкам. Следовательно, движением поезда можно управлять только в пределах одного участка макета. Такая схема подключения предпочтительна для больших макетов с несколькими участками.

На макетах, где применяется третья группа подключения, при переходе локомотива с одного участка на другой иногда возникают короткие замыкания. Чтобы исключить такие явления, необходимо иметь дополнительные участки, которые называют переходными. На рис. 96, а показан стык участков А и Б при одной общей рельсовой нити. Каждый из участков подключен к самостоятельному блоку управления. При движении локомотива в направлении от А к Б при переходе с одного участка на другой в случае разных потенциалов на изолированных рельсовых нитях возникает короткое замыкание, которое можно не допустить при внимательном обслуживании макета. Однако при большом движении или при маневрах на станции это сделать очень трудно. Поэтому введенный переходный участок рекомендуется подключать при помощи телефонных ключей (рис. 96, б), Переходный участок условно обозначен как ПуАБ, а прилегающие участки — соответственно А и Б. Из схемы видно, что при разных полярностях локомотив остановится на переходном участке и будет продолжать движение только при одинаковой полярности. Длину переходного участка необходимо определять в зависимости от длины локомотива и его пробега по инерции при выключенном питании.

Рис. 96. Размещение переходного участка ПуАБ (а) и его подключение (б)

В случае применения на макете контактной подвески можно на одном пути управлять двумя локомотивами. Для этого контактную подвеску делят на участки так же, как и путь. Одна рельсовая нить снова будет общей, вторая будет служить для питания моделей паровозов и тепловозов, а модели электровозов будут получать ток от контактной подвески. Схема подключения показана на рис. 206.

Движение поездов на железных дорогах производится по сигналам светофоров или семафоров. Такую же сигнализацию используют и на макетах, но с той разницей, что на макете сигнал создаёт лишь внешний эффект, а управление производится при помощи реле и кнопочных устройств, которые связаны с сигналами. Чтобы локомотив остановился перед запрещающим сигналом, необходимо иметь участок пути, с которого в этом случае будет снято напряжение. Такой участок условно обозначим РуАБ (рис. 97) и назовем его разрешающим, так как при зелёном сигнале светофора движение будет открыто в направлении от А к Б, Так как показания светофора СвАБ действительны только в этом направлении, при обратном движении через разрешающий участок поезд должен двигаться с постоянной скоростью, независимо от сигнала светофора. Для этого изолированный рельс разрешающего участка подключают к прилегающим участкам через контакты реле светофора КСв и диод VD. Когда поезд движется в направлении от А к Б, правый (по направлению движения) рельс имеет положительную полярность, диод VD при этом закрыт и напряжение на разрешающий участок подаётся через контакты реле КСв в зависимости от сигнала светофора. При движении поезда в обратном направлении этот рельс имеет отрицательную полярность, диод VD открыт и пропускает ток от участка Б.

Рис. 97. Размещение разрешающего участка РуАБ и его подключение

При удобном размещении сигналов на макете можно совместить переходные и разрешающие участки. На рис. 98 изображена схема подключения совмещённого участка АБ. Управление движением производится от двух блоков управления, подключенных к прилегающим участкам А и Б. Участок АБ огражден двумя светофорами СвАБ и СвБА, действующими соответственно направлению движения. В схеме применены реле телефонного типа с сопротивлением катушки R_кат