Modelová železnice

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Model krajiny na kolejišti

Modelová železnice je ztvárněním skutečné železnice a jejího okolí do zmenšeného modelu.

Zpočátku se modely vyráběly jen podomácku, ale poměrně brzy se výroba modelů stala součástí výrobního programu řady firem.

Vychází se z aktuální skutečnosti, z plánů a náčrtů současných i historických, z fotografií a dalších záznamů, a ve větší nebo menší míře se do výroby modelu zapojuje i fantazie modeláře. Kvůli rozsáhlosti rozměrů se některé prvky dále zkracují nebo používají pouze v symbolické délce či množství. Díky spojení jednotlivých modelových prvků v jeden celek se vytváří dojem ucelené krajiny – vzniká modelová krajina. Do ní se umísťují jednotlivé funkční prvky železniční, případně i jiné dopravy. Kvalitní model je zasazen co nejdůsledněji do určité roční doby a především železniční epochy a umožňuje i co nejvěrnější napodobení železničního provozu typického pro toto období.

Rozdělení[editovat | editovat zdroj]

Rozchody modelové železnice[editovat | editovat zdroj]

Demonstrace rozchodů ve stylu sbírky hmyzu
Model americké lokomotivy – velikost N
Model v Muzeu dopravy v Karlsruhe – velikost H0
Zahradní železnice

Během vývoje vznikla řada velikostí modelové železnice. Nejběžněji používané jsou následující:

velikost měřítko zmenšení rozchod kolejí
Z 1 : 220 6,5 mm
N 1 : 160 9 mm
TT 1 : 120 12 mm
H0 1 : 87 16,5 mm
S 1 : 64 22,5 mm
0 1 : 45 32 mm
I 1 : 32 45 mm
II (G) 1 : 22,5 45 mm

V posledních několika letech přibyla další velikost "T" (nezaměňovat s TT). Je v měřítku 1:450 a má rozchod 3 mm (0,118 in). Rozšířila se z Japonska. Aby bylo vůbec možné dosáhnout nějakou smysluplnou adhezi, jsou kola zmagnetizovaná. Podrobnější popis je na anglické Wikipedii.

V některých zemích světa jsou zvyklostně měřítka a rozchody rozdílné, než podle norem platících pro ČR. Ve Velké Británii a USA jsou běžná měřítka vycházející ze snadného přepočtu palců a stop - např. velikost 00, vlaky v měřítku 1:76 na kolejích o rozchodu 16,5 mm (H0). Neobvyklý systém má také Japonsko, které pro rozchod N používá měřítko zmenšení 1:148, kromě vlaků Shinkansen, které jsou modelovány 1:160.

Kromě kolejí normálního rozchodu má každé měřítko také přiřazeny menší rozchody, představující provoz na úzkorozchodných železnicích. Tyto užší rozchody jsou označeny přidanými písmeny "m", "e" a "f" za název měřítka (například Nm, H0e, TTf apod.) a pro snazší modelování s využitím existujícího výrobního programu kolejiva obvykle přebírají rozchod menších měřítek. Pro nejběžnější velikosti v Evropě jsou rozchody úzkých měřítek tyto:

velikost normální rozchod (1250 - 1700 mm) úzký rozchod "m" (850–1250 mm) úzký rozchod "e" (650-850 mm) úzký rozchod "f" (400-650 mm)
N 9 mm 6,5 mm není standardně vyráběno není standardně vyráběno
TT 12 mm 9 mm 6,5 mm není standardně vyráběno
H0 16,5 mm 12 mm 9 mm 6,5 mm
0 32 mm 22,5 mm 16,5 mm 12 mm

Přehled epoch modelových řad v České republice, značení dle NEM 805CZ stav 1.1.2009[editovat | editovat zdroj]

  • I. epocha do roku 1921
  • II. epocha od 1921 do 1945
  • III. epocha od 1945 do 1968
  • IV. epocha od 1968 do 1992
  • V. epocha od roku 1993

Jednotlivé epochy od sebe nejsou ostře odděleny, ale pozvolně se mezi sebou prolínají. Pro jemnější rozdělení časových období lze pak epochy rozdělovat na jednotlivé periody zachycující méně významné změny v drážním provozu, barevném značení atd. Periody se značí posloupností malých písmen abecedy počínaje „a“.

Epochy v ostatních evropských zemích (a ne pouze těchto) se do jisté míry překrývají, odchylky respektují odlišný vývoj v dané zemi.

Typy modelových kolejišť[editovat | editovat zdroj]

Panelová[editovat | editovat zdroj]

Jedná se o kolejiště umístěná na jednom pevném panelu. Ten se obvykle skládá z rámu, a na něm položených rovinách pro pokládku kolejnic (mohou být ve více patrech nad sebou) po kterých je vedena trať. Rám může být vícedílný pro snadnější stěhování, avšak s častým převozem kolejiště se nepočítá. Panel funguje jako uzavřený funkční celek, obvykle není zamýšleno mechanické ani elektrické napojení na jiné tratě mimo panel.

Segmentová[editovat | editovat zdroj]

Kolejiště se skládá z několika segmentů. Segmenty se napojují přes rozhraní, které není univerzální, kolejiště tak umožňuje pouze jednu možnost sestavení. Výhodou jsou menší rozměry dílů (pro snazší manipulací) i možnost záměny segmentů v budoucnu. Často se používá, není-li v domácnosti stálý prostor pro kolejiště.

Modulová[editovat | editovat zdroj]

Modulová kolejiště se skládají z většího množství modulů s normovanými čely. To dovoluje jejich záměnu a stavbu nejrůznějších "layoutů" (kolejových plánů). Modulová kolejiště staví nejčastěji členové klubů železničního modelářství a pořádají modulová setkání, obvykle ve větších prostorách (haly, tělocvičny), ve kterých staví modely rozsáhlejších částí modelové železniční sítě.

Standardní modulová rozhraní se používají zejména u modulů širé tratě, a přípojných modulů nádraží. Samotná nádraží jsou, pro možnost převozu autem, také složena z více dílů, ale mezi sebou nemají standardizované rozhraní - mohou být používány pouze v celcích, které se v češtině nazývá "soumodulí".

Stavitelé modulů často používají pro modely přísnější pravidla, než povolují normy NEM - například vyžadují na větší poloměry oblouků či modelovější podobu výhybek, než jsou používány na menších domácích kolejištích.

Modulová kolejiště jsou řízena digitálně, běžně se po tratích pohybuje až několik desítek vlaků současně.

Jednotlivé typy kolejišť lze mezi sebou kombinovat (například mít doma moduly, které modelář vozí na setkání, a k tomu připojené segmenty nádraží pro domácí ježdění, které by nesplnilo přísnější klubová pravidla, či k panelovému kolejišti připojit další segmenty)

Skrytá nádraží[editovat | editovat zdroj]

Jednou z věcí, která výrazně odlišuje železniční model od jeho skutečné předlohy, je existence skrytých nádraží.

Skutečná železniční síť je, až na výjimky, velmi rozsáhlá, a model tedy obvykle zachycuje pouze její malou část - několik kilometrů tratě a několik nádraží.

Má-li kolejiště splňovat nároky na modelovost, musí mít část, která v modelu, zjednodušeně a na menší ploše, zastupuje "zbytek železniční sítě". Tato část se nazývá skryté nádraží (SN). Na panelových kolejištích se obvykle umisťuje do prostorů skrytých zrakům diváků (tunely, spodní patra kolejiště), na modulových kolejištích jsou to obvykle koncová nádraží se zjednodušeným zhlavím bez vymodelované krajiny.

SN slouží hlavně k uchovávání souprav, které zrovna nejsou ve viditelné části, k optickému prodloužení jízdy vlaků (vlak na čas zastaví v SN v tunelu - zdá se, že jede delší dobu), k otáčení vlaků při simulaci jízdy vlaku "odněkud někam" (skutečné vlaky, jsou li tvořeny jako souprava lokomotivy s vozy, obvykle jezdí v jednom směru s opačným pořadím vagonů než v druhém.

Jelikož SN slouží pouze jako technické zázemí kolejiště, je snahou modelářů minimalizovat jeho náročnost na prostor a finance, proto se často používají řešení, které se na skutečné železnici běžně nevyskytují - například nahrazení zhlaví (výhybek rozvětvujících trať na staniční koleje) úspornější přesuvnou, točnou či flexi kolejí.

U malých, přesto však na modelovost provozu náročných kolejišť často dochází ke zdánlivému paradoxu, kdy je skryté nádraží větší a provozně složitější, než celá viditelná část kolejiště.

Ovládací elektronika[editovat | editovat zdroj]

  • elektronika řídící pohyb lokomotiv po kolejišti
  • elektronika pro přehazování výhybek, návěstidel, zvedání závor, svícení v domech a ostatní
  • digitální řídicí systémy

Elektronika řídící pohyb lokomotiv po kolejišti[editovat | editovat zdroj]

Sběrač proudu umístěný mezi nápravami kol

Lokomotivy bývají vybaveny jako hnací jednotkou malým cca 12V motorkem na stejnosměrný nebo střídavý proud. Jako příklad pohonu střídavým proudem lze uvést kolejiště typu M firmy Märklin, která používá sběrač proudu umístěný mezi nápravami kol. Lokomotiva na stejnosměrný proud v sobě nemívají vlastní spínač – její pohyb je řízen proudem v kolejích. V kolejnicích je proud pouze tehdy, pokud je zapnut ovládáním kolejiště. Běžný je dvoukolejnicový nebo tříkolejnicový systém. V lokomotivě dvoukolejnicového systému, která má nejméně dvě vodivá kola (jedno pro +, druhé pro −), je z těchto kol uvnitř lokomotivy proud sbírán kartáčky (vodivé proužky plechu), které proud vedou až k motorku, který hřídelí pohybuje koly a rozpohybuje lokomotivu. V tříkolejnicovém systému jsou sběrače na kolech jedné strany a ve střední ližině.

Směr pohybu stejnosměrné lokomotivy je ovlivňován polaritou elektrického proudu v kolejích. Proud je do kolejnic pouštěn ze zdroje, kterým bývá transformátor s regulací a měnit polaritu u stejnosměrného elektrického proudu. Změna polarity slouží ke změně směru jízdy lokomotiv. Změna plynulá - elektrické napětí se začne snižovat na 0 V, poté se zase začne zpět zvyšovat, ale v opačné polaritě. Snižování a zvyšování napětí v koleji imituje reálný pohyb vlaku - vlak se nezastaví na místě, ale brzdí postupně. Lepší výsledky ovládání vlaku vykazuje tzv. pulzní regulace - je to ve skutečnosti pulzně-šířková modulace (PWM). U ní je napětí konstantní (obvykle 12 V), rychlost se reguluje elektronicky změnou šířky impulzů. Dosahuje se tak mnohem lepší simulace jízdy nízkými rychlostmi.

V lokomotivě může být elektrický proud využíván mj. i k rozsvěcení malých [LED] zastupujících světlomety.

Elektronika ostatní[editovat | editovat zdroj]

Ostatní elektronika slouží např. k přestavování („přehazování“) výhybek (každý přestavník výhybky má v sobě elektromagnet nebo servomotor), zvedání a spouštění závor, ovládání světelných nebo mechanických návěstidel (nesprávně nebo zast. „semaforů“), imitaci osvětlení budov, ulic atd.

Ve většině případů je používán střídavý proud o stálém napětí, kromě případů, když je používáno digitální řízení (viz následující část).

Digitální řídicí systémy[editovat | editovat zdroj]

Schéma zapojení DCC

S příchodem miniaturních elektronických součástek a jednočipových procesorů za minimální cenu se do řízení modelové železnice začala prosazovat digitalizace. Princip digitálního řízení spočívá v přenosu povelů jednotlivým vozidlům (a též příslušenství) pomocí kódů, které jsou přidány jako střídavá složka do napájecího napětí. Řídicí systém je tvořen centrální řídicí jednotkou, která přijímá povely od ručních ovladačů a případně i od jiných vstupních zařízení (například PC), dále zesilovače signálu, vedení k vozidlům a příslušenství (2 kolejnice) a jednotlivých vozidel a ovládaného příslušenství, které jsou vybaveny tzv. dekodéry. Signály z řídicí jednotky jsou zasílány všem přijímajícím zařízením současně. Aby zařízení reagovalo pouze na signály, které jsou mu určeny, má přidělenu tzv. adresu, každé zařízení má jinou. Protože při provozu na kolejích dochází k rušení, řídicí jednotka periodicky opakuje všem zařízením všechny aktuálně platné povely tak, aby je zařízení v případě špatného příjmu mohla přijmout co nejdříve.

Výhody oproti standardnímu (analogovému řízení):

  • Možnost provozovat více modelů na kolejišti bez nutnosti oddělovat vozidla izolovanými úseky
  • Zjednodušení kabeláže kolejiště - stačí principiálně pouze 2 vodiče, v praxi se odděluje ovládání modelů a příslušenství
  • Možnost použití počítače jako ovládacího panelu
  • Pokročilé ovládání modelů jako například jízda na přípřeži, nezávislé ovládání světel, rozpřahování přímo lokomotivou
  • Možnost naprogramování realistického chování modelu (plynulé zrychlování a zpomalování, přesně regulovaný režim pomalé jízdy)

Nevýhody:

  • Vyšší počáteční investice do systému
  • Každý model je třeba vybavit dekodérem
  • Větší nároky na dobré elektrické vlastnosti modelu (odrušení, sběr proudu)

Standardizace: Jedním z nejrozšířenějších systémů se stal DCC standardizovaný americkou asociací NMRA. Prodávané modely nyní zpravidla obsahují buď rovnou DCC dekodér, nebo jsou vybaveny jedním z konektorů podle norem NMRA.

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Vladimír Zuska, Modely železnice v terénu, Nakladatelství dopravy a spojů 1988

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]