Minyatür demiryolu tasarım

Minyatür demiryolu tasarım, Minyatür raylı taşımacılıkta demiryolunun tasarımı trenlerin hareketini kısıtlamadan, demiryolundan çıkmadan, devrilmeden ve göze hoş görünerek ilerleyecekleri hatları, dönemeçleri ve durakları tasarlamak olarak tanımlanır. Tasarımın boyutu bir rafa sığacak büyüklükten başlayarak büyük bahçeyi veya parkı kapsayacak büyüklüğe kadar ulaşabilir.
Minyatür demiryolunun geometrik tasarımı
Minyatür raylı tasımacılığın en önemli öğesi demiryolunun kendisidir. Tren duraklarının haricinde, demiryolları dört temel geometride ve sayısız yol seçeneği ile tasarlanabilir:
Kapalı döngüler (Continuous loop). En yaygın serimdir. Trenler dairesel veya oval olarak hazırlanmış raylar üzerinde döner durur. Başlangıç için en uygun tasarımdır.
Noktadan noktaya (Point to point) giden hatlar. Her iki ucunda tren duraği bulunan demiryolu serimidir. Trenler bir ustan öteki uca gider ve gelir.
Gidiş Geliş (Out and back) hatları. Birbirine koşut olarak hazırlanan raylarda ilerleyen tren, U dönüşü yapmayı sağlayan bir dönemeç üzerinden başladığı durağa geri döner.
Makaslı Hatalar (Shunting veya US: Switching). Tren durağı, tren deposu veya yükleme yerleri gibi birimleri birbirine bağlayan demiryolları ve makaslar bütününü içeren tasarımdır. Birden fazla tren için hareket bulmacası yaratıp çözmeye yarar.
Yaygın seçenekler;
Noktadan noktaya giden tren, hatta bağlı kapalı döngü üzerinde birkaç kez dönerek seyahat süresini uzatır.
Tek hat yerine birden fazla hat hazırlanarak birden fazla trenin ayni anda hareketine olanak sağlanır.
Ara tren durakları yerleştirerek ekspres ve banliyo trenlerinin ayrımı sağlanmış olur.
Kapalı döngüleri "8" seklinde hazırlayarak ikinci döngüyü ister ilk döngünün üstüne yükselterek ister yanına ayni düzeye yerleştirerek kısıtlı yerde uzun hareket alanı yaratılabilir.
Kapalı döngülerde orta kısım yan yana konarak çift hat görüntüsü elde edilebilir.
Tavşan yuvası, kapalı döngüler tüneller ve köprüler yardımıyla bir dağın içine yerleştirilir. Trenlerin tünellere giriş ve çıkışı görsel şölen sağlar.
Demiryollarının tasarımında en çok karşılaşılan sorun dairesel hattın veya dönemecin olası en küçük çapının belirlenmesidir. Örnek olması açısından geri-dönüş (turnback) dönemecinin tasarımını ele alalım. Öncelikle birkaç geometri tanımını hatırlamakta yarar var. Dönemeçlerin tasarımında en önemli unsur tasarım (layout veya Diaroma) alanının genişliğidir. Güvenlik mesafesi (safety margine) tasarımın oturacağı çalışma yüzeyinin kenarı ile demiryolunun arasında kalan aralığı tanımlar. Bu aralık, herhangi bir nedenle raydan çıkan trenin yere düşmesini engelleyecek genişlikte seçilmelidir. Dönemeç çapı (diameter) dönemeci oluşturan yarım çemberin tam çapıdır. Yarıçap (radius) dönemeci oluşturan yarım çemberin yarıçapıdır. Kullanılabilecek en kücük tasarım yüzeyinin genişliği; Dönemeç çapi + 2 x demiryolu genişliği + 2 x güvenlik mesafesi olmalıdır.
Yarıçap Seçimi İçin Kurallar
Üretici firmaların kataloglarında kendi ürünleri için en uygun çap değerleri verilmektedir.
Teknik ayrıntıya girmeden eldeki en uzun aracın (örn. vagon) boyuna (L) bağlı olarak yarıçap seçimi yapılabilir. L boyu vagonun ön bağlantı (coupler) noktasından arka bağlantı noktasına olan mesafedir.
2xL katarın zorlanarak döneceği yarıçaptır.
3xL katar zorlanmadan dönüş yapabilir ancak görüntü gerçeklikten uzak olacaktır.
4xL katarın dönemeçteki görüntüsü gerçeğe yakın olacaktır.
5xL dönemeçte iken katar içindeki vagonların birbirleri ile olan bağlantılarının en kolay yapılacağı yarıçaptır.
HO olcegi icin ornek olculer
15.24 cm (6) yuk vagonunu dusunursek, dönemeç yarıçapları;
2XL = 30.48 cm (12")
3XL = 45.72 cm (18")
4XL = 60.96 cm (24")
5XL = 76.20 cm (30")
45 cm den kisa yarıçaplı dönemeçlerde katarın ray üzerindeki hareketi biraz zorlama olacaktır. 60 cm ve ustu yarıçaplar 15.25 cm(veya 6) vagonlar için uygun olan dönemeçlerdir.
Yukarida verilene degerler öneri amaçlıdır. Vagon bağlantılarında yapılacak dönmeyi kolaylaştıran değişiklikler bu ölçüleri etkileyecektir. En uygun yarıçap değeri önerilen değerler baz alınarak Esnek demiryolları (flex track) ile hazırlanacak dönemeçler üzerinde yapılacak denemeler ile belirlenmelidir.
Hazır (sabit) demiryolu kullanılması durumunda dikkat edilecek diğer bir ayrintı ise satılan rayların yay parçası (arc) olarak tanımlanmasıdir. 30 derecelik parçalar, yarıçaptan bağımsız olarak 360 dereceyi tamamlayacak şekilde bölünmüştür (360/30=12 parça) bu açı değerinin tasarımda kullanılan değerle ilişkisi yoktur
Tasarimin iki altin kurali; 'kirk olcup bir bicin" ve yapistiriciyi kullanmak icin acele etmeyin
Tren duraklarinin tasarimi
Temel olarak uc ayri durak turu ve bunların birleşiminden olusan duraklar vardir;
Son Durak (terminal station). Butun trenlerin gelip durduğu ve geri döndüğü durak turudur.
Ara duraklar (Through station). Yolcu trenlerinin kisaca durduğu, expres trenlerin hic durmadığı duraklardır.
Kavsaklar (Makas, veya Junction). demir yollarının birleştigi veya ayrıldığı yerlerdir.
Durak ve demiryolu tasarimda uzerinde durulan diğer ayrintilar:
Yalniz yolcular için, yuk için veya hem yolcu hem yuk için yapılan duraklar.
Buharli veya dizel/elektrikli trenleri için yapılan hatlar duraklar.
Her iki tarafında lokomotif veya onde cift lokomotif olan trenler için hat ve durakların tasarimi.
Tasarimda elel alinan ayrintilar sayısız denecek kadar çoktur ve kisisel seçimle sinirlanabilir.
Tasarim yazılımları ve ornekler
Tasarim için kullanilabilecek ücretsiz yazılımlara ornek olarak SCARM (Simple Computer Aided Railway Modeller) adli yazılım verilebilir. SCARM ile istenilen turde alan tasarimi yapılması, kullanilan aygit ve parçaların dokumunun alinmasi ve ayni web sayfasında paylasilan orneklere ulasılması olasidir. Türkiye'de ise Model Trenciler topluluğunun forumunda da üyeler kendi oluşturdukları tasarımları paylaşmaktadır.