www.tomashora.cz

Servo jako přestavník výhybek

Pro svou modulovou stanici Mutěnice, kterou stavím v rámci našeho projektu „Trať 255“, ale také pro domácí použití na kolejišti jsem hledal kvalitní, levný a funkční přestavník výhybek. Nejdříve jsem otestoval většinu přestavníků, co jsou dostupné na trhu: motorické přestavníky Tillig, Conrad, Hoffmann, Tortoise a tzv. MemoryWire. Během testů mě šlo především o zjištění životnosti jednotlivých přestavníků a jeho komponent, a také o zjištění komfortu přestavování.

Výsledky testu mě celkově dost zklamaly, samotný komfort přestavníků je téměř nulový, počínaje nevhodným uchycením přestavníku, nevhodným uchycením přestavovací struny, nekultivovaným chodem, nemožností regulovat rychlost přestavení a krajní polohy atd. Špatně pak dopadly přestavníky při dlouhodobém „metronomovém“ testu, kdy většina z nich nepřežila 1000 přestavení z jedné polohy do druhé… Prostě kdyby ty přestavníky stály cca 50-100 Kč tak by je snad bylo možné považovat za nouzové řešení, ale za 300 Kč jsou to podle mě vyhozené peníze. Po tomto celkem nepříjemném zjištění jsem tudíž byl nucen hledat nějaké jiné funkční řešení. V tom mě pomohl kamarád, letecký modelář, který mě nasměroval a doporučil použít levná analogová serva. Při procházení internetu, jsem následně zjistil, že tento nápad není úplně nový a že toto řešení už modeláři delší dobu testují, ba co víc, že k servům již existují i potřebné dekodéry. Shrňme si výhody použití modelářských serv jako přestavníků: velká životnost – i nejlevnější servo snese cca 100 hodin provozu, rychlost serva lze regulovat, taktéž krajní polohy jde bezproblémově nastavit. Serva mají velkou sílu, nedělá jim problém výhybku přestavit. Servo nemusí ležet přímo u výhybky, ale k pohonu lze použít i lanovod či táhlo. Taktéž může jedno servo přestavovat více výhybek. Servo lze použít i jako pohon mechanických předzvěstí a návěstí, nebo třeba k otevírání vrat do továrny či depa. A především serva za sebou mají 40 let provozu v podmínkách mnohem horších, než jakým budou vystaveny na kolejišti – vibracemi v modelech počínaje a prachem konče. Při hledání návodu na levný servopřestavník jsem na internetu našel v podstatě tři možná řešení, první je servo přímo nalepit či našroubovat do kolejiště – to jsem zavrhnul v podstatě ihned. Další možností pak je plechový držák, do kterého se servo a mikrospínač šroubují. Tohle řešení je celkem zajímavé, ale výroba a ohýbání samotného držáku se ukázali být celkem problematickou činností, pokud jde o přesnost. Poslední možností pak je přilepení serva a mikrospínače na malou destičku, která se sama montuje do kolejiště. I tento „bastl“ jsem zkoušel, ale nakonec se ukázal opět jako celkem nevhodný. Dá se říct, že mě publikovaná řešení příliš neuspokojili. Co se však ukázalo jako největší problém, bylo zařízení, které mělo zajistit elektrické přepnutí napájení srdcovky a jazyků. Pokud bych přepínal jen jednu věc, stačil by mikrospínač, ale já potřeboval mikrospínače dva a vyladění umístění dvou mikrospínačů tak aby správně přepínali dříve, než se jazyk dotkne opornice, byl celkem neřešitelný problém. Při testování několika publikovaných řešení jsem zjistil, že použití serva na kolejišti bude požadovat vyřešení několika základních problémů. Jde především o to vychytat dvě věci: jednak aby držák serva a přepínače byl co nejrobustnější a zároveň dobře vyrobitelný, a také je třeba zajistit aby servo nemohlo, třeba vlivem rušení, překmitnou krajní polohu a nedošlo k poškození toho plastu, co přesouvá jazyky, případně k vyklouznutí struny z toho plastu atd. V neposlední řadě je potřeba najít vhodný přepínač, který zajistí bezproblémové napájení srdcovky a jazyků. Klíčovým prvkem celého přestavníku je držák, do kterého se přepínač a servo zašroubují, a který se následně zabuduje do modulu či kolejiště. Plech, který bych ohýbal, jsem zavrhnul, a zvolil jsem elegantnější řešení, jímž je hliníkový profil tvaru L o velikosti 30x15 mm. Tento profil se dá zakoupit v hobymarketech za cca 100 Kč za 1 metr délky, anebo třeba ve Feroně či podobné prodejně asi za polovinu. Já koupil tento profil v Brně v obchodě, který se specializuje na hliníkové parapety a profily, cca 2,7 metru profilu jsem zakoupil za cca 130 Kč. Vzhledem k tomu, že na jeden přestavník spotřebujete cca 55-70 mm profilu, jedná se o korunovou položku. Ohledně přepínače mně hodně pomohl kolega Mirek, který objevil dvoupólové přepínače s délkou chodu 3,2 a 5,5 mm. Přepínač s délkou chodu 5,5 mm jsem otestoval u výhybek v modelové velikosti TT a H0, pro velikost N bych použil menší přepínač s délkou chodu cca 3,2 mm. Použití tohoto přepínače se ukázalo jako naprosto geniální řešení hned z několika důvodů. Tak především přepínač je velice robustní a má přesně vymezenu dráhu chodu a krajní polohy, tudíž nemůže dojít k tzv. překmitnutí serva, kdy by mohla struna poškodit plastového jezdce, jež přestavuje jazyky na výhybce. Přepínač má dvě spínací pole, takže je možné přepínat jak srdcovku, tak i jazyky, případně jen srdcovku a v zásobě je druhá sada kontaktů třeba pro ohlas. Ale nebyl by problém dát tam klidně dva přepínače a těch kontaktů by tam bylo víc, servo s tím nemá žádný problém, je dostatečně silné. Další výhodou přepínače je jeho robustní plastový jezdec, který slouží k přepínání. Do něj jsem bez problémů zakotvil jak táhlo od serva, tak i strunu která zajišťuje samotné přestavování výhybky. Samotný jezdec přepínače má délku chodu 5,5 mm, s tím, že uprostřed chodu je cca 2,5 mm, kdy nejsou sepnuty žádné kontakty, a na okrajích je pak délka chodu cca 1,5 mm, když už sepnuté jsou. To znamená, že k přepnutí není nutné, aby jezdec přepínače dorazil až do krajní polohy, a tudíž odpadá potřeba naprosto přesného vyladění krajních poloh chodu serva. A neposlední výhodou přepínače je samotná montáž přívodních vodičů, která je velice jasná a přehledná a člověk nemusí přemýšlet nad tím, kam který drát připájí: vodič od srdcovky vždy propojí na oba střední póly přepínače, vodiče od levé opornice a levého jazyka pak na póly vlevo a vodiče od pravé opornice a pravého jazyka pak na póly vpravo. Samotné pájení je naprosto bezproblémové, jediná věc, na kterou je třeba si dát pozor, je aby člověk neopatrně nepropájel kontakt s kostrou přepínače. Když už jsem dříve zmínil cenu hliníkového profilu, podívejme se na cenu komponent jednoho přestavníku. Profil na jeden přestavník stojí cca 3-5 Kč, přepínač stojí cca 8-10 Kč, servo se dá z Číny objednat do 50 Kč, v ČR je za cca dvojnásobek. Struny 0,8 a 0,6 mm stojí v metrové délce cca 6-8 Kč každá, na jeden přestavník spotřebujete jen kousek od obou. K tomu nějaký ten šroubek, matičku či podložku. Suma sumárum se dají komponenty na přestavník pořídit od 70 do 150 Kč, dle toho kde a v jakém množství budete nakupovat. Samotná výroba servopřestavníku K výrobě přestavníku pak potřebujete celkem základní vybavení, stačí malý hobby svěrák, list do pilky na železo, kulatý a rovný pilník na kov, aku vrtačku a asi 4 průměry vrtáků. Prostě nic co by modelář doma neměl, nebo neměl kamarád, či to nebylo dostupné ve školní dílně a podobně. Pochopitelně pokud máte stojanovou vrtačku či větší svěrák půjde práce lépe od ruky. Zde prezentovaný přestavník je dle mě velice pevný, s dlouhou životností, přitom velice lehce vyrobitelný, dobře se na kolejiště montuje a seřizuje. A v neposlední řadě je i spolu s použitým dekodérem velice levný. Prostě vše co od přestavníku modelář očekává. Zprovoznění a praktické zkušenosti se servo-přestavníky. Před připojením serva k dekodéru a spouštěním je dobré si zajistit, aby nastavené hodnoty krajních poloh serva v dekodéru zajistili, že po spuštění nedojde k odskočení serva až k okraji možného pohybu přepínače. Já použil dekodér od DCCkoleje a obě krajní polohy nastavil na 150, což je u mě středová poloha, v které servo po zapnutí logicky zůstane. Následně jsem pak pokusným zadáním správných hodnot do jednotlivých CV určil krajní polohy. U mě doma je rozdíl mezi krajními polohami přepínače asi 30-35 jednotek, to znamená, že ve finále se pohybují krajní polohy kolem 135-145 a 165-175 v obou krajních polohách. Při nastavování jsem zjistil, že servu nevadí, pokud nastavíte doraz kousek za hranu chodu přepínače. V zásadě to ale není nutné, protože při dobrém namontování držáku dojde k přestavení a k přepnutí přepínače už cca 1-1,5 mm od krajní polohy přepínače, tudíž není nutné aby servo přestavilo přepínač až do krajní polohy. Zatím jsem takovýchto přestavníků sestavil asi 30 ks, s tím že když je sestavujete ve větším počtu, je doba potřebná na výrobu a sestavení přestavníku velice krátká, od 6 do 15 minut dle vybavení a šikovnosti. Samotná montáž přestavníků a seřízení je také velice pohodová, svých 11 ks servopřestavníků jsem na moduly stanici Mutěnice zvládnul namontovat a nastavit během sledování jednoho hokejového zápasu na MS. Samotné přestavníky jsem pochopitelně opět podrobil tzv. metronomovému testu, kdy dva přestavníky cyklovali z jedné krajní polohy do druhé cca 3,5 hodiny a provedli cca 10 tisíc přestavení. I po této zátěži jsou přestavníky plně funkční. Ostrému modelovému provozu byly přestavníky podrobeny na našem modulovém setkání, kde jednoznačně obstály. Při provozu servopřestavníků je třeba vyřešit dvě věci, především zdroj signálu pro servopřestavník, a pak také odstranit možné problémy s rušením analogových serv. Na trhu je několik komerčních dekodérů pro servo přestavníky různé úrovně, a dále je možné si takovýto dekodér sám postavit. Za zmínku stojí především velice kvalitní komerční produkt s názvem „Switch pilot servo“, který umí fungovat jak v analogovém tak digitálním ovládání, trvale drží požadovanou polohu serva a lze ho rozšířit pro každé servo o dva páry přepínatelných kontaktů. Dále lze na trhu najít analogový dekodér slovenského malovýrobce, který umožňuje ovládat serva analogově pomocí tlačítek. Za zmínku určitě stojí stránky Jindřicha Fučíka, kde je dokumentace potřebná k výrobě jednoduchého servodekodéru. Já jsem zvolil řešení ze stránek DCC koleje které je postaveno na stejném principu, jako dekodér Jindřicha Fučíka, má ale tu výhodu, že má samostatné napájení dekodéru. Kromě toho, že toto řešení proudově šetří centrálu, je možné napájet tento servodekodér výrazně nižším napětím, já ho napájím 8-9 volty. Rozdíl proti 16 voltům jež dává DCC rozvod je pak v tom, že stabilizátor na dekodéru vůbec nehřeje, což oceníte právě při mnohahodinovém provozu. Použití analogových serv na kolejišti je ještě komplikováno všude přítomnými zdroji možného rušení, což může vést v praxi k tomu, že servo nahodile opouští požadovanou polohu, škube sebou a podobně. Této problematice se vyčerpávajícím způsobem věnují v článku Modelářská serva jako přestavníky a rušení z kolejí a v článku Elektromagnetické rušení a železniční modely. Pokud jde o rušení, zjistil jsem při zkušebním provozu, že většina rušení je závislá už na samotném způsobu napájení servodekodéru. Dokud jsem napájel servodekodér ze stejného trafa jako centrálu a neměl jsem mezi trafem a dekodérem žádný regulovaný zdroj, dokázal jsem dekodéry a serva zarušovat celkem spolehlivě. Později jsem začal napájet dekodér z vlastního trafa a pomocí spínaného regulovaného zdroje a výsledkem je nulové rušení. Tudíž rozhodně doporučuji při napájení kolejiště ale i dekodérů nešetřit na trafu a kvalitním regulovatelném zdroji.

5 komentářů k příspěvku “Servo jako přestavník výhybek”

  1. Dušan:

    Velmi dobrá práce. Máte u mne 5z5ti. Začínám s vláčky a přesně tenhle Váš recept je ideál který jsem na přestavování vyhýbek hledal. Horší to už u mne bude s výrobou těchto přestavníků. Chybí mi potřebné vybavení. Nedala by se u Vás objednat výroba 10ti kusů? 🙂

  2. Robert:

    Ahoj Tomasi, super stranky, doufam ze pokracujes v modelareni 🙂
    Mam jen maly dotaz, prosim, co pouzit jakou strunu? Kytarovou? Nebo da se nekde koupit to same, co mas Ty? Diky

  3. B.Balicki:

    Dobrý večer.

    Pane Hora při hledání informací o možnostech použití serv v žel.modelářství mi mezi jinými „vyjely“i Vaše stránky.Od té doby je mám uloženy mezi oblíbenými.Vaše řešení je velice elegantní,já při stavbě modulové stanice použiji již dříve nakoupené a osazené Hoffmanny.Uvidím kolik toho vydrží a postupně přejdu na serva.Problém bude v tom,že si chci ovl.výhybek ponechat v analogu ale i pro toto existuje řešení-dekodéry.Na DCC jsem přešel až v průběhu stavby koncové stanice takže řadu věcí musím udělat znovu.Mimo jiné bych chtěl upravit napájení výhybek momentálně mám zapojení které v návodu k výhybkám uvádí Tillig.Mám spojeny křídlové kolejnice (tady bych si dovolil Vás poopravit ve Vašich článcích píšete srdcovka)dále jsou spojeny jazyky a opornice tudíž 3 vodiče které jsou následně zapojeny na jeden mikropřepínač.Myslím,že toto řešení má na stránkách i M.Pinta a tady si nejsem jistý zda nebude docházet ke zkratům díky některým nápravam.S Vašeho zapojení-pokud jsem jej pochopil správně je jeden jazyk úplně bez napájení.Pro moje Hoffmanny by to znamenalo přidat jeden mirkrospínač snad to mechanicky zvládne.Pane Hora máte již nějakou praktickou zkušenost s Vaším zapojením? A ještě jeden dotaz,jaký průřez vodičů se Vám podařilo naletovat na výhybky a jinak předpokládám,že vlastní výhybka je napájena DCC spojením např.se staniční koleji,širé trati přes spojky nebo spájením,eventuálně k opornicím připájet další dva vodiče pro DCC napájení.
    S pozdravem Boleslav Balicki Havířov

  4. Rak-man:

    Tak to je luxusní řešení…

  5. A.Drhlík:

    Dobrý den. Se zájmem si přečetli o Vašich přestavnících výměn s pomocí serva. Cena je zajímavá. Mám pár dotazů. Kolik dekoderů je třeba pro ovládání serv, na výměny, návěstidla, závory? Např. na jednoduchou stanici s vlečkou a odstavnou kolejí.. 6 výměn, 4 odjezdová návěstidla,2 vjezdová návěstidla (případně dvouramenná – vjezd do odbočky), 2 předzvěsti a 3 seřazovací návěstidla (návěstidla mechanická ovládaná servy), případně ještě jedny staré závory. To asi jeden dekodér nezvládne. Na kolik vyjde jeden dekodér? (Ing. Seidl nabízí dekodér s výstupem pro dvě serva). Děkuji Drhlík Alexej

Zanechte komentář