Tom Hanks, Elton John y Phil Collins los tienen y, según se informa, Rod Stewart contrata habitaciones de hotel enteras cuando está de gira para jugar con ellos. Sí, las maquetas de ferrocarril son un pasatiempo muy popular para niños y adultos. Pero, ¿cómo funcionan?
Los trenes en miniatura, como los de Hornby en el Reino Unido y Lionell en Estados Unidos, son maravillas de ingeniería en miniatura. Versiones reducidas de trenes de antaño y encarnaciones de los monstruos de remolque de pasajeros y carga vistos en los ferrocarriles modernos.
Por supuesto, los modelos pequeños que se encuentran en los hogares de todo el país no tienen los mismos motores de vapor y diesel que los reales.
No. En cambio, los trenes Hornby y modelos similares cuentan con un pequeño motor de corriente continua.
El motor de corriente continua gira un eje que a su vez gira un tornillo (como en la animación de abajo) que está alineado con un engranaje como en la animación de abajo. Un eje para conducir las ruedas pasa a través del engranaje, la rueda inferior de la animación.
El motor gira el tornillo superior, este gira un engranaje en ángulo recto que gira un eje girando las ruedas del tren.
El resultado final es que cuando el motor funciona, el tornillo gira, girando el engranaje y, a su vez, las ruedas. Las ruedas, por supuesto, se sientan en los rieles y cuando giran, el tren se mueve.
Pero, ¿de dónde viene la potencia del motor?
Esta es la diferencia fundamental entre los modelos de trenes eléctricos y la variedad de baterías para niños.
En los modelos de ferrocarril, la electricidad proviene del suministro doméstico y se conecta a los rieles mediante cables con clips que se unen a la parte inferior de la vía o se sueldan.
Todos estos engranajes, cables y el motor, que se ven en la imagen de la izquierda, están ocultos dentro de la carcasa del tren.
A lo largo de los años, la calidad de esta carcasa exterior ha mejorado con más y más detalles agregados a medida que las técnicas de fabricación mejoran hasta el punto de que hoy en día los trenes en miniatura son réplicas casi perfectas de sus hermanos y hermanas mayores.
Dirección y velocidad
Como hemos visto, el suministro de electricidad se transporta desde los rieles hasta el motor, que luego gira el eje de transmisión y las ruedas para mover el tren.
El control de velocidad y dirección, hacia adelante o hacia atrás, depende de la tecnología utilizada.
Tradicionalmente, los trenes en miniatura usaban un sistema simple de corriente continua como el utilizado por la mayoría de los artículos eléctricos en una casa del Reino Unido.
Cuanto más potencia se alimente el motor, más rápido funcionará. Cambiar de dirección era simplemente cuestión de cambiar la polaridad del suministro. Con la polaridad y la velocidad controladas desde un simple interruptor y dial en el controlador ferroviario que se encuentra entre la toma de corriente en la pared y las conexiones a la vía.
Aunque esto es simple, tiene el problema de que todos los trenes en vías alimentados por un controlador van a la misma velocidad y dirección.
Más recientemente, el control digital, conocido como DCC en modelos ferroviarios, ha mejorado las cosas.
Para DCC, la potencia del motor se sigue suministrando a través de los rieles, pero está a un nivel constante con la dirección y la velocidad de cada loco transmitidos como señales digitales dentro de las señales eléctricas que fluyen alrededor de la pista. Cada loco de DCC tiene un mini ordenador a bordo que escucha mensajes particulares para él y controla el motor de acuerdo con las instrucciones.
Los mensajes son configurados por un controlador que permite al operador controlar cada locomotora individualmente.
Así es como funcionan los trenes y la energía, pero ¿qué pasa con la vía?
Cómo funciona la vía férrea
La vía férrea modelo funciona casi exactamente de la misma manera que la vía férrea real.
Dos rieles metálicos se sientan en las traviesas. Las traviesas mantienen los rieles separados a una distancia precisa para que las ruedas de los trenes se asienten sobre ellos.
Esta distancia entre los carriles, conocida como ancho de vía, es un aspecto clave de los trenes modelo, ya que define qué tamaño de tren funciona con qué tamaño de vía.
Una OO tren de trocha tales como los de Hornby, por ejemplo, sólo funcionará en OO vía.
En este caso, OO equivale a una distancia entre los rieles de 16,5 mm.
Otros medidores populares son el calibre N, donde los rieles están separados por 9 mm, el calibre O, que tiene un espacio de 32 mm entre los rieles y HO, que es lo mismo que OO con rieles de rieles separados por 16,5 mm.
Las ruedas tienen un labio, llamado brida, en el borde interior, por lo que una vez colocadas en la pista, no se desprenderán.
En maquetas de ferrocarril, la vía se suministra en secciones que se mantienen unidas con «uniones», resbalones de metal que caben sobre los extremos de dos rieles que luego se juntan. El carpintero mantiene unidas las secciones.
Al ensamblar maquetas de ferrocarril, deslizar los rieles en estas ensambladoras para que los extremos de cada línea de rieles se levanten correctamente es uno de los aspectos más difíciles y a menudo puede tomar algún tiempo, pero es vital hacerlo bien, ya que cualquier hueco o rieles desalineados pueden hacer que los trenes descarrilen e interrumpan el suministro de electricidad de un riel a otro.
Los juegos de iniciación de trenes para principiantes generalmente tienen suficiente vía para hacer un circuito ovalado para que los trenes circulen continuamente y se pueden comprar paquetes de expansión de vías adicionales para hacer que el ferrocarril sea más grande. A estos puntos también se pueden agregar permitiendo que la vía se bifurque permitiendo que el tren se mueva de una sección a otra.
La vía debe estar en superficies planas, ya que cualquier inmersión o joroba hará que los trenes se descarrilen.
Para empezar, estas superficies suelen ser una mesa o un piso, pero a medida que el diseño avanza en complejidad y tamaño, generalmente se construyen zócalos dedicados. Para más interés, se pueden agregar recorridos de vaciado para que los trenes puedan subir o caer por debajo o incluso sobre otras vías (utilizando puentes) y colinas con túneles construidos.
El plan exacto de pistas puede basarse en ferrocarriles reales o en un circuito completamente imaginario, solo dependiendo del espacio disponible.
Esa es una de las delicias de hacer una maqueta de ferrocarril, pueden ser recreaciones increíblemente realistas de ubicaciones del mundo real o ubicaciones completamente inventadas y, a ambos, puede agregar paisajes, paisajes, edificios, todo mientras aprende nuevas habilidades a medida que avanza. Y una vez que se han hecho, puedes correr trenes como quieras, incluso operando tus trenes a tus propios horarios, al igual que los reales.
No es de extrañar que la gente de todos los ámbitos de la vida, incluso las estrellas de rock, los amen!
> Una nota final, personal: Paso una gran cantidad de tiempo probando, fotografiando, escribiendo e investigando técnicas para estos artículos y pago todos los costos de funcionamiento de MRE de mi propio bolsillo. Si le ha parecido útil este artículo, puede apoyarme haciendo una donación en mi página de recaudación de fondos. Gracias y feliz modelaje, Andy.