2020-08-03 17:32:44

Переключение стрелок сервоприводами

Хобби H0

Поскольку стоимость "родных" приводов стрелок непомерно высока, то параллельно с постройкой подмакетника я занялся разработкой собственно привода для стрелок. В нем нет ничего уникального, принцип взят из кучи аналогичных в интернете, но с некоторыми изменениями, для специфики моего макета.


Первый вариант, просто проба того, как оно будет работать и какие есть особенности:

P00803-231228.jpg P00803-231247.jpg 

Прекрасно переключает с тестера, никакой настройки не требуется, конструкция:

- фанерка, что валялась дома, наверное 10мм, разметка карандашом по отверстиям в стрелке, пару грифелей сломал, наверное надо было сразу шилом

- отверстие под рычаг - 4мм, сам рычаг "piano wire" с али, толщиной 0.7мм, выглядит толстовато, гнется сносно, ломается хорошо

- крепеж сервы - уголок 10х10 из леруа, отрезанный на глаз, тонковат оказался, все гуляет в процессе переключения, похоже нужны алюминиевые уголки или другой способ крепления

- крепеж стрелки на винты М1 8мм тоже с али, явно длинноваты и дороговаты, но в отверстия в шпалах что надо, а отверстия вокруг тяги остряка приходится чуть растачивать винтом, надо попробовать винты подешевле и покороче

- дырки под винты пришлось сверлить, сверлом 0.5мм явно мало, 1.0мм многовато, нужно что-то среднее

В результате стало понятно, что такая конструкция хороша там. где есть удобный доступ снизу, но у меня большинство стрелок сосредоточено в углах модулей, поэтому следующий вариант будет с вынесенной серво и длинной тягой, так чтоб иметь возможность замены. И еще один вариант для стрелок, расположенных на возвышении т.е. на очень толстом слое ЭППС, пока еще не придумал...

Накладной привод

Спустя продолжительное время после упражнений с сервоприводами под стрелкой, рядом со стрелкой, и еще где-то, приехали моторчики, потенциальные кандидаты в будущие приводы, расположенные рядом со стрелками:

Кандидат в приводы стрелок

Для проверки сделал тягу из проволоки 0.5 мм., которая прекрасно держится за выступ с полукольцом, собрал схему с ардуино, стабилизатором питания AMS1117 и драйвером MX1508, взял элементарный скетч для шагового двигателя, настроил движение на 450 шагов + ресет на 500, и результат оказался очень хорошим:

У меня стрелки Peco с достаточно мощной пружиной, которая обеспечивает нужное прижимание остряка, демонтировать пружину не требуется. Мотор запитан от стабилизатора 3.3 В, чтоб преодолевать сопротивление пружины, а при встрече с препятствием пропускать шаги не повреждая ничего вокруг. Тяга из проволоки сама тоже немного пружинит, а так же пружинит в местах крепления к стрелке и редуктору. Плюс есть небольшой люфт в крепеже тяги к стрелке и редуктору, что дополнительно защищает стрелку от повреждения при переключении, т.е. финальные доли миллиметра остряк проходит под действием родной пружины в стрелке, а тяга его догоняет.

Подбирать ход тяги для каждого экземпляра не требуется, мотор делает всегда одинаковое количество шагов, один раз подобранное для оптимального переключения стрелки, На случай непредвиденной потери питания предусмотрен "ресет", который сдвигает редуктор в крайнее положение без риска повреждения стрелки т.к. это положение ограничено корпусом редуктора. В целом конструкция получилась очень удачной.

В будущем предстоит приучить эту конструкцию к к DCC...

Стоимость

Учитывая, что весь материал для макета был уже закуплен, то тратиться на стрелки не пришлось.

Приводы, серво-тестер, микро винтики, проволока, разъемы и прочая мелочь пока вышла примерно в 1000 руб.

В результате первого опыта пришлось дозаказать еще: винты, сверла, другую проволоку, удобную микро отвертку (тк в моем наборе настолько мелкой не нашлось), все вышло примерно на 1000 руб.

И еще одна партия разных винтов и прочего крепежа для экспериментов на 1000 руб.

Для сборки экспериментального накладного привода понадобилось купить:

  • разные модели моторов, драйверы и стабилизаторы питания, примерно на 500 руб.
  • ардуино, макетная плата и всякая мелочь для нее, еще около 1000 руб.

Комплект из 10 моторов для приводов 1000 руб.

Всякие электронные компоненты для создания прототипа шилда для ардуино еще примерно 1000 руб.