Tom Hanks, Elton John och Phil Collins har dem och Rod Stewart anställer enligt uppgift hela hotellrum när de är på tur för att leka med dem. Japp, modelljärnvägar är en enormt populär hobby för barn och vuxna. Men hur fungerar de?

modelltåg — som de av Hornby i Storbritannien och Lionell i Amerika — är miniatyrtekniska underverk. Krympta versioner av tåg från förr och inkarnationer av passagerar-och godstrafikmonster som ses på moderna järnvägar.

naturligtvis har de små modellerna som finns i hem över hela landet inte samma ång-och dieselmotorer av den riktiga saken.

Nej. Istället har Hornby och liknande modelltåg en liten likströmsmotor.

likströmsmotorn vrider en axel som i sin tur roterar en skruv (som i animeringen nedan) som är i linje med en kugge som i animeringen nedan. En axel för att driva hjul passerar genom kugghjulet – det nedre hjulet i animationen.

slutresultatet är att när motorn driver skruven snurrar, vrida kugghjulet och i sin tur hjulen. Hjulen sitter naturligtvis på skenorna och när de vrider tåget rör sig.

men var kommer kraften för motorn från?

detta är den grundläggande skillnaden mellan elektriska modelltåg och barnens batteridrivna sort.

på modelljärnvägar kommer el från hushållsförsörjningen och är ansluten till skenorna med ledningar med klämmor som fäster på spårets undersida eller är lödda på.

när tåget placeras på skenorna strömmar el genom skenorna till hjulen. Ledningar kopplade till kontakter som vilar på hjulen bär sedan elen till en motor inuti tåget och ger den kraften att fungera.

alla dessa växlar, ledningar och motorn, som ses på bilden till vänster, är dolda inuti tågets skal.

under åren har kvaliteten på detta yttre skal förbättrats med mer och mer detaljer tillagda som tillverkningstekniker förbättras till den punkt idag där modelltåg är nästan perfekta kopior av sina större bröder och systrar.

riktning och hastighet

som vi har sett transporteras elförsörjningen från skenorna till motorn och som sedan vrider drivaxeln och hjulen för att flytta tåget.

hastighet och riktningskontroll — framåt eller bakåt — beror på vilken teknik som används.

traditionellt använde modelltåg ett enkelt Likströmssystem som används av de flesta elektriska föremål i ett brittiskt hem.

ju mer kraft som matas till motorn desto snabbare går det. Att ändra riktning var helt enkelt en fråga om att ändra polariteten hos tillförseln. Med både polariteten och hastigheten styrs från en enkel omkopplare och ratten på järnvägen styrenheten som sitter mellan eluttaget på väggen och anslutningarna till spåret.

även om det är enkelt har det problemet att alla tåg på spår som matas från en kontroller går i samma hastighet och riktning.

på senare tid har digital styrning — känd som DCC i modelljärnvägar — förbättrat saker.

för DCC levereras kraften till motorn fortfarande via skenorna men den är på en konstant nivå med riktningen och hastigheten för varje loco som sänds som digitala signaler inom de elektriska signalerna som flyter runt banan. Varje DCC-loco har en minidator inuti ombord som lyssnar på specifika meddelanden för den och styr motorn enligt instruktionerna.

meddelandena ställs in av en styrenhet som gör det möjligt för operatören att styra varje lok individuellt.

det är så tågen och kraften fungerar men hur är det med banan?

hur tågspår fungerar

Modell tågspår fungerar på nästan exakt samma sätt som riktigt järnvägsspår.

två metallskenor sitter på sliprar. Sliprarna håller skenorna ett exakt avstånd från varandra så att tågens hjul sitter på dem.

detta avstånd mellan skenorna, känd som mätare, är en viktig aspekt av modelljärnvägar eftersom det definierar vilken storlek tåg arbetar med vilken storlek spår.

ett OO-spårtåg som de från Hornby, till exempel, fungerar bara på OO-spår.

i detta fall motsvarar OO ett avstånd mellan skenorna på 16,5 mm.

andra populära mätare är N-mätare där skenorna är 9 mm från varandra, O-mätare som har 32 mm mellanrum mellan skenorna och HO vilket är detsamma som OO med spårskenor 16,5 mm från varandra.

hjulen har en läpp, kallad fläns, på innerkanten så att de en gång placeras på banan inte glider av.

i modelljärnvägar levereras spåret i sektioner som hålls ihop med ’snickare’, metallglidor som passar över ändarna på två skenor som sedan skjuts ihop. Snickaren håller sektionerna ihop.

vid montering av modelljärnvägar glider skenorna in i dessa skarvar så att ändarna på varje järnvägslinje är korrekt en av de mest fiddly aspekterna och kan ofta ta lite tid men det är viktigt att få rätt eftersom eventuella luckor eller feljusterade skenor kan få tågen att spåra ur och avbryta elförsörjningen från en järnväg till nästa.

nybörjare järnväg starter uppsättningar har oftast tillräckligt med spår för att göra en oval krets för tågen att kontinuerligt köra runt och ytterligare spår expansionspaket kan köpas för att göra järnvägen större. Till dessa punkter kan också läggas så att banan kan gaffla så att tåget kan flytta en sektion till en annan.

spåret måste vara på plana ytor eftersom eventuella dips eller humps kommer att få tågen att komma från rälsen.

till att börja med är dessa ytor ofta vanligtvis ett bord eller golv, men när layouten utvecklas i komplexitet och storlek byggs vanligtvis dedikerade baseboards. För mer intresse slopping körningar kan läggas så tågen kan stiga upp eller sjunka under eller ens över andra spår (med broar) och kullar med tunnlar konstruerade.

det exakta planspåret går till kan baseras på riktiga järnvägar eller en helt imaginär krets, bara beroende på tillgängligt utrymme.

det är en av läckerheterna med att göra en modelljärnväg, de kan vara otroligt verklighetstrogna rekreationer av verkliga platser eller helt färdiga platser och till båda kan du sedan lägga till landskap, landskap, byggnader samtidigt som du lär dig nya färdigheter när du går. Och när de har gjorts, kan du sedan köra tåg som du vill, även driva dina tåg till dina egna tidtabeller, precis som the real thing.

det är inte konstigt att människor från alla samhällsskikt, även rockstjärnor, älskar dem!

> en slutlig, personlig, notera: Jag tillbringar en enorm mängd tid att testa, fotografera, skriva och forska tekniker för dessa artiklar och betala för alla löpande kostnader för MRE ur min egen ficka. Om du tyckte att den här artikeln var användbar kan du stödja mig genom att göra en donation på min insamlingssida. Tack och glad modellering, Andy.