|
|
| Regel 2: |
Regel 2: |
| | {{Koptekst | | {{Koptekst |
| | |Vorige= Snijden | | |Vorige= Snijden |
| − | |Volgende= Lasersnijden en -graveren | + | |Volgende= Toepassing van magneten |
| | + | |VorigeMenu= Methoden, technieken en materialen |
| | |Auteur= Huib Maaskant | | |Auteur= Huib Maaskant |
| | }} | | }} |
| Regel 175: |
Regel 176: |
| | {{Voettekst | | {{Voettekst |
| | |Vorige= Snijden | | |Vorige= Snijden |
| − | |Volgende= Lasersnijden en -graveren | + | |Volgende= Toepassing van magneten |
| − | |VorigeMenu= Papier en karton | + | |VorigeMenu= Methoden, technieken en materialen |
| | }} | | }} |
| | | | |
Versie van 14 sep 2013 om 17:11
Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Huib Maaskant
In dit artikel bespreken we de toepassing van geheugenmetaal om objecten te bewegen (c.q. aan te drijven). U kunt dan denken aan het omstellen van een wissel, het bewegen van een armsein of het op- en neer halen van spoorbomen.
Geheugenmetaal als wisselaandrijving
|
| Afbeelding: 01
|
| Wisselaandrijving mooi weggewerkt
|
| Foto gemaakt door: Huib Maaskant
|
Wisselaandrijvingen zijn er in allerlei soorten en maten. Bijvoorbeeld als wisselspoelen of wisselmotoren. Zie voor meer informatie het artikel Wissels digitaliseren. In dit artikel gaan we aan de slag met geheugendraad als wisselaandrijving.
Voor de zelfbouwers onder ons, die liever zelf met geheugendraad willen knutselen, is een simpele en betrouwbare aandrijving met geheugendraad ontworpen:
Geheugenmetaal heeft diverse voordelen boven wisselspoelen en wisselmotoren. Zo maakt geheugenmetaal helemaal geen geluid. Door de afwezigheid van tandwielen en andere bewegende delen is de aandrijving heel betrouwbaar. De beweging is mooi langzaam en geheugenmetaal is ook nog eens erg voordelig.
|
| Afbeelding: 02
|
| De onderdelen van de wisselaandrijving
|
| Tekening gemaakt door: Huib Maaskant
|
Het principe van de wisselaandrijving
Het principe van de aandrijving is heel eenvoudig. Wanneer geheugenmetaal warm wordt, krimpt het met ongeveer 3,5%. Wanneer het afkoelt, wordt het weer langer. Met een stukje geheugendraad van 11 cm verkrijgt u zo een lineaire beweging van ruim 3,5 mm. Dat is ruim voldoende om een H0 wissel om te zetten. De beweging duurt ongeveer drie seconden. Om precies uit te rekenen, hoe lang de geheugendraad moet zijn, kunt u gebruik maken van de geheugendraad berekening van Henny Bouman. Zie hieronder bij Downloads.
|
|
|
| Afbeelding: 03
|
|
Afbeelding: 04
|
De onderdelen: een spijkertje, veertje, paperclip, klembusje,
stukje messing buis en een stukje geheugenmetaal.
|
|
De paperclip wordt een haak.
Het rechtopstaande deel bedient het wissel.
|
| Foto gemaakt door: Huib Maaskant
|
|
Foto gemaakt door: Huib Maaskant
|
De complete aandrijving bestaat uit een spijkertje, een veertje, een paperclip, een klembusje, een stukje messing buis van circa vier cm en een stukje geheugenmetaal (zie: afbeelding 03). Het veertje wordt gespannen en vastgezet met een spijker (zie: afbeelding 05), de draad wordt om het messing buisje gewonden. Door het omgebogen buisje te verdraaien kunt u de draad verstellen, ook later nog. Het veertje trekt het wissel in de ene stand en houdt de geheugendraad gespannen. Als u spanning op het geheugenmetaal zet, wordt de draad warm. De draad krimpt en trekt het wissel naar de andere stand. Na het uitschakelen van de spanning koelt alles weer af en keert het wissel terug in de eerste stand.
|
|
|
| Afbeelding: 05
|
|
Afbeelding: 06
|
| Sleuf gefraisd. Veer, haak en geheugendraad aangebracht
|
|
Het wissel is geplaatst
|
| Foto gemaakt door: Huib Maaskant
|
|
Foto gemaakt door: Huib Maaskant
|
De eerste stap is het frezen van een ondiepe geul onder het wissel (zie: afbeelding 05). Met een bovenfrees heeft u dat zo gedaan. Na het schilderen van de ondergrond wordt de aandrijving in de geul bevestigd. De paperclip wordt verbogen tot een dubbele haak die het veertje en de draad met elkaar verbindt. De lange poot van de haak trekt het wissel om (zie: afbeelding 06). Wanneer u de baan heeft afgewerkt, is er van de aandrijving niets meer te zien.
|
| Afbeelding: 07
|
| Het schema van de voeding
|
| Schema gemaakt door: Huib Maaskant
|
De voeding
Het geheugenmetaal heeft een stroom van 200 mA nodig om maximaal samen te trekken. U kunt het geheugenmetaal niet rechtstreeks op een treintransformator aansluiten, omdat de hoge spanning voor een veel te grote stroom zorgt. Met een beetje elektronica is dat probleem snel opgelost. De LM317 spanningsstabilisator is prima te gebruiken als constante stroombron (zie: schema 07). Met een weerstandje wordt de uitgangsstroom begrensd tot 200 mA. Het maakt niet uit hoe lang de draad is. De LM317 wordt gevoed met 12V gelijkspanning en moet voorzien worden van een koellichaam.
|
| Afbeelding: 08
|
| De elektrische aansluitingen
|
| Schema gemaakt door: Huib Maaskant
|
Ompoling van het puntstuk
De schakeling is genoeg om het wissel te verzetten, maar bij een Tweerail-baan moet ook het puntstuk worden omgepoold. Dat is eenvoudig te realiseren door een relais parallel aan de LM317 te zetten (zie: schema 08). Het relais schakelt de polariteit van de spanning om, die op het puntstuk van het wissel staat.
Zie ook het artikel Puntstuk wissel polariseren bij 'Meer informatie'.
| 650px
|
| Afbeelding: 09
|
| Onderdelen voor de voeding
|
| Tabel gemaakt door: Huib Maaskant
|
In eerste instantie zijn beide wisseltongen van de Tillig wissels rechtstreeks op de digitale spanning aangesloten. In de praktijk veroorzaakten sommige loc's echter kortsluiting, omdat de wielen bij het puntstuk even de andere wisseltong raken. Daarom zijn het puntstuk en de wisseltongen van elkaar geïsoleerd. Extra contacten van het relais zorgen ervoor dat alléén de aanliggende wisseltong van spanning wordt voorzien.
|
|
|
| Afbeelding: 10
|
|
Afbeelding: 11
|
| Printje met daarop de onderdelen
|
|
Een ander printje met daarop de onderdelen
|
| Foto gemaakt door: Huib Maaskant
|
|
Foto gemaakt door: Huib Maaskant
|
De complete schakeling is gemakkelijk op een klein printje te bouwen. U kunt zelf een print etsen (zie: afbeelding 10) of gebruikmaken van strokenprint c.q. experimenteerprint. De laatste optie is sneller, gemakkelijker en goedkoper. Zaag eerst de printjes op maat en plak een etiket (met daarop het onderdelenschema getekend) op de bovenkant (zie: afbeelding 11). Zo weet u precies waar wat moet komen en hoeft u niet steeds de gaatjes uit te tellen. Het geheugendraad, de veertjes en de klembusjes zijn verkrijgbaar bij Pro Rail International. De elektronica kunt u bestellen bij Conrad. In de tabel (zie: afbeelding 09) vindt u de bestelnummers van de componenten.
Berekeningen van geheugendraad door Huib Maaskant.
Meer informatie
