CONSTRUINDO UMA MAQUETE - PARTE 02 - COLOCAÇÃO DOS TRILHOS E INSTALAÇÃO DA PARTE ELÉTRICA

Olá Amigos!

Terminamos a postagem anterior quando nos preparávamos para iniciar uma outra fase na construção da nossa maquete. Estávamos terminando a confecção dos suportes verticais das pistas e, em seguida, passaríamos à colocação dos trilhos e desvios, além da construção do terreno e do cenário, mas vamos ainda falar um pouco sobre os suportes verticais das pistas.

No desenho em 3D acima, podemos ver o três níveis em uma região próxima do acesso a sala da nossa maquete. No nível mais baixo (90 cm) duas locomotivas da Burlington tracionam um um trem de gôndolas e, na transição entre os níveis 100 cm e 110 cm, duas locomotivas nas cores da UP, tracionam um trem de carro fechados. Observem os suportes das pistas elevadas  e seus posicionamentos, de modo a não obstruir as pistas inferiores. Em muitos casos temos necessidade de sobrepor duas pistas e temos que confeccionar e posicionar os suportes em ângulo de modo a deixar espaço para a passagem dos trens na pista sobreposta. Em caso de necessidade os suportes podem ser desbastados para dar espaço ao trem de passar em regiões mais críticas. Nos locais em que isso não possa ser feito devemos mudar a posição do suporte vertical de modo a dar passagem ao trem que ocupa a pista. 

Devemos também já levar em consideração as necessidades que vamos ter para a confecção do relevo acima da região sobre posta. os suportes deve ser confeccionados de modo a não interferirem na confecção do relavo acima, mesmo que para isso tenhamos que "inventar" no formato desse suporte. O importante é fazer com que ele não interfira nas necessidades de outros sistemas da maquete. Por exemplo, se em alguma região formos colocar uma ponte, não podemos ter um suporte atuando no meio do vão necessário para a colocação da ponte.Esse cuidado deverá ser previsto durante a fase de projeto e desenho, a não ser que a colocação da ponte seja decidida mais tarde e, nesse caso deveremos fazer as modificações necessárias nos suportes existentes para que eles não interfiram nessa nossa decisão.

Nessa nova vista 3D da maquete, vemos a parte central do traçado. Os três níveis muito bem determinados, com delimitação para os espaços necessários a colocação dos terrenos e locais para a colocação de estruturas. Nas linhas mais a beira da maquete, está prevista a instalação da estação ferroviária, com uma rua passando por trás dela e uma plataforma entre a primeira e segunda linha a partir da borda. 

Nessa etapa, já devemos ter definido que tipo de estruturas colocaremos em que lugares e os espaços para tal já devem estar definidos, mesmo que as estruturas ainda não estejam colocadas nos seus lugares. É a hora de estudarmos onde vai o quê, pois se não gostarmos da posição do objeto que pretendemos colocar no local ou sua disposição em relação ao traçado, ainda dá tempo de alguma modificação no traçado de modo a adequá-lo melhor ao que queremos. Pode-se acrescentar ou retirar uma linha que não ficou bem ou modificarmos um desvio, de modo a servir melhor a alguma estrutura. 

Por exemplo, com relação a foto acima à direita, me veio a ideia de uma modificação no traçado que daria uma movimentação diferente à maquete. Essa ideia vai contra alguns dos meus princípios no qual, um deles é de não ter vias elevadas à frente de vias mais baixas ou muito perto da borda da maquete, mas essa modificação me permitiu dar uma dinâmica diferente na circulação e não ficou tão fora dos parâmetros que sigo e pode ser que valha a pena ser colocada em prática. 

Mas já que estamos adiantados na confecção do traçado atual, vamos continuar com ele e, ao final do artigo, eu coloco a modificação feita para apreciação de vocês.

INSTALAÇÃO DOS TRILHOS E INSTALAÇÃO ELÉTRICA

Terminada a confecção das pistas e seus suportes passaremos então a instalação dos trilhos e da parte elétrica e, nesse momento, surge o grande dilema sobre o qual todos os Ferromodelistas atuais, terão que pensar e decidir. 

DC ou DCC?

Por mais que o sistema DCC esteja em voga atualmente, ainda assim não é todo mundo que já aderiu ao sistema, mesmo porque, ele ainda é relativamente caro e pouco entendido por muitos.

Mesmo em revistas americanas podemos ver artigos em que o tema conversão DC/DCC ainda está sendo discutido, apesar de lá eles terem acesso a tecnologia com muito mais facilidade que nós aqui. 

A minha opinião é que devemos fazer a nossa maquete como se fossemos operar o sistema DC, mas com possibilidade de termos instalado o sistema DCC alternativamente. Para mim isso nos dá algumas vantagens em relação a uma maquete totalmente dedicada ao sistema DCC. 

O que acho mais importante nesse quesito é que, sob determinadas condições, uma maquete DC pode operar no sistema DCC simplesmente trocando-se o controlador de um tipo pelo de outro tipo.

Quais são essas condições?

Em primeiro lugar, devemos escolher os desvios do tipo com  Frog Isolado.
Atualmente temos dois tipos de desvios (ou AMV - aparelhos de mudança de via): Os de Frog Isolado e os de Frog Elétrico.
Frog Isolado - Os desvios de Frog Isolado, são muito mais simples de instalar e dependendo de sua qualidade, seu funcionamento em DCC não muda em nada quando passamos de um sistema para o outro. 

Os desvios da Frateschi são do tipo isolados (quando não há ligação elétrica nos trilhos internos que fazem o cruzamento das vias no interior do Frog). Nos desvios da Frateschi, mesmo com os problemas inerentes de sua fabricação, seu funcionamento em DCC não é problemático pois tem uma região bastante grande, onde os problemas normalmente ocorrem, totalmente feita em plástico e por isso com poucos problemas elétricos nesse quesito (já não podemos falar o mesmo dos problemas de construção). 

Já nos desvios importados do tipo Frog Isolado, como os da marca Peco da foto ao lado, grande parte do Frog é de metal, mas tem a região crítica, relativamente isolada e sob condições ideais isso não causa problemas.
Nos desvios com Frog Isolado os trilhos que formam a linha reta e a linha curva já são ligados eletricamente aos trilhos internos que formam as agulhas e os trilhos de saída do desvios, de modo que, de uma maneira geral, não precisamos nos preocupar com isso ao instalarmos o desvio no traçado.
A Frateschi não fabrica desvios com Frog Elétrico, então ao usarmos desvios dessa marca, não fará diferença se seu uso será no sistema DC ou DCC.

Frog Elétrico - Nos desvios com Frog Elétrico, como na foto abaixo e à direita, toda a região do cruzamento das linhas, interno ao desvio é eletricamente ligada entre si, mas isolada das agulhas e dos trilhos que formam a linha reta e curva do desvio. Há a necessidade de fazermos um chaveamento elétrico entre essas partes de acordo com a direção que nossos trens deverão tomar ao entrarem e saírem do desvio. De acordo com a posição das agulhas, todo um caminho deverá ser providenciado com a energia elétrica para que o trem continue corretamente alimentado ao passar pelo desvio. Isso poderá ser feito juntamente com a bobina de acionamento do desvio, se ela tiver contatos de seleção extras, ou um motor Tortoise (ver postagem anterior), ou por uma chave externa que fará a seleção da direção que queremos dar ao desvio ao ser acionado e, ao mesmo tempo, fará as ligações necessárias para o correto comportamento elétrico do desvio. O funcionamento e a instalação de um desvio desse tipo não é difícil, mas demandará um pequeno exercício de engenharia elétrica para que não haja problemas.

Trechos Isolados - Outro ponto importante que devemos decidir na parte elétrica da maquete, é a necessidade de termos trechos isolados ou não. 

Diz a regra geral que em uma maquete DCC a fiação elétrica é mais simples, sem necessidade de pátios isolados e chaveamentos para ligá-los ou desligá-los. Eu já penso diferente.

Tomando-se em conta que ao comprarmos um sistema DCC básico, a fonte de alimentação é, em geral, de baixíssima potência, normalmente fornecendo algo em torno de 1,6A, quando muito. Mesmo que os modelos de locomotivas equipadas com o sistema DCC, de fábrica, tenham um consumo muito baixo, vários deles ligados ao mesmo tempo em uma mesma linha ou maquete, serão somados entre si e, se não prestarmos atenção, em pouco tempo estaremos alcançado a capacidade máxima de nossas fontes de alimentação. 

Devemos lembrar que diferentemente dos nossos modelos DC,  no sistema DCC, nossos trens estarão constantemente consumindo corrente, mesmo que parados e sem emitir nenhum som ou terem seus efeitos luminosos ou sonoros sem funcionar. Enquento um modelo DCC estiver sobre uma linha energizada, ele estará consumindo corrente elétrica.

Nos manuais dos sistemas DCC, existe a informação que podem ser operadas "X" locomotiva ao mesmo tempo, mas não diz quantas podem ser operadas ao mesmo tempo com a fonte de alimentação fornecida com o equipamento. Mas, de qualquer maneira, há uma certa liberdade de operação com várias locomotivas, mesmo com a fonte fornecida com o equipamento, mesmo que de maneira limitada. 

Devemos lembrar também que, mesmo sobre rodeiros de baixíssimo atrito, nossos trens têm peso e quanto mais vagões colocamos em nossos trens, mais peso ele estará tracionando e maior será o consumo de corrente do motor controlado pelo decoder DCC, para alimentar e tracionar esse trem. 

A cada vagão ou efeito sonoro ou luminoso que adicionarmos ou acionarmos, maior será o consumo de corrente e temos que lembrar também que quando olhamos na fonte de alimentação do controlador e vermos que sua saída fornece "X" valor de potência, essa potência também terá que ser dividida com o consumo de corrente do controlador, que também é alimentado pela fonte. 

Existem a venda equipamentos de maior potência chamados "Boosters" que podem ser usados em maquetes com grande número de trens em operação ao mesmo tempo, mas isso será assunto para uma outra publicação, mais tarde. Por enquanto vamos nos concentrar em nossa maquete alimentada por um sistema DC ou DCC normal.

Minha sugestão é que façamos nossa maquete como se fosse para ela ser operada com o sistema DC, com toda a parte elétrica do mesmo jeito que faríamos para o sistema DC e acrescentemos a opção dela ser operada também com o sistema DCC. Para isso basta que coloquemos chaves que selecionem um entre os dois sistemas de operação. Fazendo assim teremos locais em que a alimentação pode ser desligada e uma locomotiva que esteja dentro da maquete, mas sem uso imediato, poderá ficar ali estacionada, mas sem estar consumindo corrente da fonte. Para que ela entre em funcionamento, basta ligar uma chave e todo o procedimento de partida da locomotiva poderá ser realizado, dando a meu ver um pouco mais de realidade a nossa operação.

Chaveamento - No exemplo acima podemos ver um esquema de ligação de trechos isolados. 

A chave P1 isola o pátio P1 e a chave P2 isola o pátio P2. Todas as chaves recebem alimentação de um barramento único que também serve para alimentar a Linha principal. Devemos fazer a alimentação antes de depois de um desvio e, quando houver uma sequência de desvios ligados um ao outro, devemos também alimentar a junção de dois desvios em série, para evitar problemas de parada de locomotivas e desvios. 

Nossa maquete é composta por uma linha singela que dá duas voltas pelo tablado, pelo desenho acima temos uma visão clara de como deve ser feita a ligação das linhas principais e dos pátios.

Devemos selecionar um trilho que seja o menos possível interrompido por passagens em desvios e usar esse trilho como sendo o Trilho Comum a todo o circuito, que deverá ser ligado diretamente ao polo negativo da fonte de alimentação. Quando esse trilho for interrompido por alguma passagem por um desvio, a alimentação desse terminal negativo deverá ser feita antes de depois dessa interrupção. 

O outro tilho, será ligado ao outro terminal da fonte sendo que, nas linhas principais, diretamente ligado ao polo positivo do barramento de alimentação e nos pátios, ligados através de uma chave ao trecho isolado dos pátios, conforme o desenho acima. Quando um pátio for composto por desvios na estrada e na saída, devemos isolar os dois pontos de contato com os desvios e alimentado por uma chave no trecho entre os dois desvios.

Observações Importantes:

1 - Procure traçar a Linha Principal de modo a percorrer o maior trecho possível sem passagem por desvios ou sequências de desvios. Se houver uma sequência de desvios na linha principal, faça uma ligação de alimentação em cada junção de dois desvios da sequencia.

2 - Os desvios de entrada para os pátios deverão ser ligados preferencialmente a linha principal, sem que haja uma chave de alimentação no circuito. 

3 - O trecho isolado de um pátio deverá começar sempre depois da saída de um desvio e a chave de alimentação deverá alimentar apenas o trecho isolado. Se dentro desse trecho isolado houver um desvio, acessando um outro pátio, alimente-o sempre pela chave de alimentação do pátio anterior (que dá acesso ao desvio) e assim por diante.

4 - Cada pátio ou trecho isolado deverá ter sua chave de alimentação. 

COLOCAÇÃO DOS TRILHOS

Quando iniciamos a colocação dos trilhos surge sempre uma dúvida e lembramos de uma máxima que circula em nosso meio que diz o seguinte: 

"Devemos começar a colocação dos trilhos a partir de um desvio". 

Não digo que isso seja errado, mas não é necessariamente verdadeiro ou necessário, pois com um projeto bem feito, podemos começar a colocação dos trilhos por onde nos for mais conveniente. Se for a partir de um desvio, comecemos por aí, então, se não, comecemos por onde nos for mais conveniente.

Com um projeto bem elaborado sabemos exatamente onde vai cada coisa e podemos seguir nosso projeto e ir colocando as peças onde e quando elas forem necessárias. 

Sempre termine o trecho que você está trabalhando. Não deixe peças para serem colocadas depois, pois aí o trabalho será dobrado e muitas vezes teremos que desmontar o que já estava feito para colocarmos a peça que falta adequadamente. 

Coloque e solde as talas de junção e isolantes quando forem necessárias e pregue os trilhos em todos os pontos disponíveis. 

Cuide do alinhamento dos trilhos e do paralelismo deles quando forem necessários. Faça um traçado pelo centro das pistas e use esse traçado como guia para colocação dos trilhos e fixação dos pregos. Faça testes com locomotivas e vagões para ver ser se as distancias entre trilhos e osbstáculos estão compatíveis. Use vagões, carros e locomotivas grandes para testar as distâncias de modo que, no pior caso possível tudo esteja dento do necessário. 

Existe um gabarito distribuído pela National Model Railroad Association www.nmra.org (NMRA - foto à esquerda) que serve para checar essas distâncias. Convém termos uma dessas ferramentas em mãos, mas na impossibilidade de termos, podemos fazer nossos próprios gabaritos.
O gabarito da NMRA ainda nos fornece diversas outras medidas, como distâncias entre rodeiros, espaçamento entre trilhos de um desvio, tamanho de flanges de rodeiros, até mesmo espaço dentro dos portais de túneis e muitas outras informações necessárias a quem pratica o ferromodelismo com alguma qualidade. Existe também um gabarito próprio para cada escala que queiramos praticar.
Na colocação dos trilhos, como é sabido por todos, devemos assentá-los sobre um leito de cortiça e, uma espessura aceitável para ele é de, no mínimo, 3 mm, podendo ser maior que isso, mas normalmente é desnecessário que assim o seja.
Diz uma das normas não escritas do Ferromodelismo que esse leito de cortiça deve ter as laterais inclinadas, mas eu não uso esse padrão. É muito difícil fazer esse corte de maneira uniforme, a não ser que o leito de cortiça seja comprado comercialmente, o que normalmente é caro. Prefiro fazê-lo eu mesmo e, para facilitar, corto as laterais de maneira perpendicular ao plano de apoio e da largura igual à largura dos dormentes e, até hoje esse método não me causou problemas.

Pregando os trilhos - Na ilustração acima podemos ver um método de fixação dos trilhos na maquete. Devemos utilizar um martelo pequeno, cuja cabeça penetre com folga entre os dois trilhos (um martelo vendido como para vidraceiro). Devemos usar um prego pequeno, sem cabeça (tipo aresta, usado para fixação de esquadria. Esse prego dito "sem cabeça" tem no seu topo um pequeno aumento no diâmetro que serve para fixá-lo). Esse pequeno aumento de volume é suficiente para penetrar no furo do trilho, fixando-o na base sem ficar com a cabeça aparente). Devemos tomar cuidado para não batermos sobre o dormente, afundando demais o prego para que o dormente não fique deformado (curvado para cima). Isso pode acarretar uma diminuição na bitola dos trilhos, o que vai prejudicar a circulação dos trens, acarretando descarrilamentos. O prego deve ser suficientemente comprido para penetrar o dormente, a base de cortiça e uma parte da base de compensado, sem, no entanto, necessitar transpassá-lo. Use todos os furos disponíveis nos dormentes para fixar os trilhos, principalmente nas curvas. Faça a inserção do prego sempre na vertical. Se o prego entortar, retire-o e refaça.

Soldagem dos fios alimentadores - Na ilustração acima temos, condensadas, algumas fases da instalação dos fios de alimentação para os trilhos.
Observação:
Quando falamos em fios, devemos distinguir entre a denominação técnica de FIOS e CABOS.
Fio é formado por apenas um condutor dentro do invólucro isolante e Cabo é formado por vários Fios condutores trançados entre si, dentro do invólucro isolante.
No nosso caso, devemos usar um cabo ou cabinho, pois normalmente eles são mais maleáveis e adequados para nosso uso. Um cabo de uma determinada espessura, por questões de física, conduz mais corrente que um fio dessa mesma espessura.
Com uma furadeira e uma broca apropriada, faça um furo entre dois dormentes, bem junto ao trilho e pelo lado de fora da linha, perfurando a cortiça e a base de compensado. Use uma broca com o diâmetro aproximado do calibre do cabinho que você estiver usando. O cabinho a ser usado não precisa ser de calibre muito grosso, pois a quantidade de corrente necessária para alimentar um trecho da maquete não é tão grande. No barramento de alimentação, dependendo da distância a ser percorrida desde a fonte de alimentação, pode-se usar um calibre maior, mas  normalmente isso não se faz necessário.
Feito os furos necessários, passe por eles as pontas dos cabos. Descasque a ponta dos cabos e enrrole os fios entre si de modo a ficarem bem juntos uns dos outros. Com o ferro de solda, esquente um pouco essa ponta descascada e aplique um pouco de solda (isso se chama "estanhar o fio"). A solda ajudará a manter os fios juntos e ajudará na soldagem deles aos trilhos. Dobre a ponta descascada e estanhada, formando dois "L", sendo o primeiro para um dos lados e o outro na horizontal de modo que ele possa ser encostado e apontado na direção dos trilhos.
Antes de fazer a soldagem no trilho, lembre-se que a solda não adere em metais sujos ou corroídos, então faça uma boa limpeza na região onde o cabo deverá ser soldado, de modo que o metal do trilho fique brilhando. O fio de solda também deve estar brilhando, sendo de preferência novo. Não use solda antiga e prefira fios de solda de pouca espessura (1 mm ou menos). Use solda para aplicações em eletrônica, com fluxo (pasta de solda) interno no fio de solda.

Encoste a ponta dobrada do cabinho na junção entre a alma e o patim do trilho e aproxime a ponta do ferro de solda, apoiando-o contra o trilho e o fio por alguns segundos e, em seguida, aplique o fio de solda no trilho (não no ferro de solda). Derreta a quantidade de solda necessária e suficiente, mantenha o cabinho encostado junto ao trilho e retire o fio de solda e o ferro de solda do local, mantendo o cabinho no lugar, sem se mexer, soprar ou encostar o dedo, pois ainda estará muito quente.
Assim procedendo, conseguiremos uma solda lisa, brilhante e extremamente aderida ao trilho e fio.
Pode parecer que precisaremos ter umas cinco mãos disponíveis para essa operação, mas com o treino ela pode ser feita sem problemas.
Um outro método de fazê-la é, depois de limpar a área a ser soldada, é aplicar um pouco de solda no trilho e depois juntar o fio e esquentar novamente a região até a solda aplicada derreter novamente e juntar-se ao fio. O risco de fazermos uma solda fria (com pouca aderência) nesse caso é maior, mas o processo é mais fácil de ser feito.
Devemos também procurar fazer essas ligações onde houver uma tala de junção, pois assim diminuiremos a quantidade de pontos de soldagem ao longo da linha.
Concluída a ligação dos cabinhos, devemos puxá-los para debaixo do tablado e fazermos suas ligações ao barramento de alimentação, sempre respeitando-se suas polaridades.
ATENÇÃO - Bastará apenas uma ligação com polaridade invertida para que todo o sistema não funcione e entre em curto circuito, portando, preste muita atenção à polaridade dessas ligações.
No nosso projeto não existem peras de reversão ou triângulos, portanto não temos que nos preocupar com esse quesito, mas quando houverem esses dispositivos em uma maquete, lembrem-se que esses dispositivos invertem mecanicamente a polaridade do trilho de retorno e sua ligação, sem determinados cuidados, criarão situações de curto circuito e mal funcionamento do sistema. Esses dispositivos requerem um capitulo especial quanto a sua ligação elétrica.
Nosso projeto descreve uma linha singela, onde não há travessões de passagem entre duas linhas independentes entre si.

No nosso caso, linhas paralelas entre si fazem parte de uma mesma linha, então não há necessidade de isolamento entre desvios ou conjunto de dois desvios (travessões). Sempre que um desvio der acesso a uma linha paralela, a linha considerada principal deverá ter conectada a ela os desvios que dão acesso à linha paralela e nessa linha secundária é que serão feitos os trechos isolados, se forem necessários.
Nos exemplos ao lado vemos essas situações. Na primeira foto, na linha no nível 110 cm da nossa maquete, a linha principal passa reto pelo desvio e este estará ligado a ela, com o isolamento feito na linha secundária (pátio de ultrapassagem).
No segundo caso, a linha principal tem uma sequência de desvios  que serão ligados diretamente a ela e os pátios terão os isolamentos feitos após a passagem pelos desvios. Nesse caso devemos proceder a alimentação nas interconexões entre os desvios para assegurar um bom funcionamento de todos eles.

Bem Amigos!
Por enquanto acredito que já haja bastante assunto para vocês seguirem. Continuaremos nesse nosso Blog abordando esse tema que é bastante longo e interessante.

Na próxima Postagem pretendo abordar o assunto Sinalização e, a seguir entraremos no tópico sobre Decoração.
Espero que tenham gostado.

Até a próxima postagem.

Saudações

J.Oscar