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Archive for the ‘Tecnica’ Category

Pubblicato il 9 febbraio 2019

Nelle puntate precedenti abbiamo parlato di motori asincroni (trifase), a corrente continua e a corrente alternata, e ci siamo occupati di trasformatori, indebolimento di campo, collegamenti serie e parallelo, diodi, tiristori (detti anche SCR), gate e chopper. Abbiamo visto come si regolava la velocità di marcia in una motrice elettrica “tradizionale’ (ovvero pre-elettronica) e discusso il primo impatto dell’elettronica sulla trazione ferroviaria (in Italia) esaminando il caso delle tre E.444 sperimentali.

Questa volta ci poniamo l’obiettivo di arrivare a comprendere – almeno a grandi linee- come siano strutturate e come si “pilotino” le motrici moderne.

Una moderna locomotiva policorrente: E.474.101 di RailOne nel 2012, Foto © Lorenzo Banfi da railcolor.net

Passeremo attraverso una spiegazione di base di altri oggetti misteriosi (raddrizzatori, GTO, IGBT, Inverter), ma anticipiamo che senza entrare in dettaglio è sufficiente comprendere che vi sono alcune funzionalità di base che ci servono.

Sostanzialmente avremo delle componenti in grado di fare le seguenti cose:

  • usare energia elettrica per generare un movimento rotatorio (motore)
  • usare un movimento rotatorio per generare energia elettrica (alternatore)
  • aprire e chiudere un “rubinetto”, ovvero far passare o meno una corrente (tiristori, GTO, IGBT)
  • regolare la tensione e il flusso di corrente she lasciamo passare, aprendo e chiudendo i rubinetti menzionati (chopper: ne abbiamo già parlato trattando le Tartarughe elettroniche)
  • cambiare le tensione di una corrente alternata (trasformatore)
  • trasformare una corrente alternata in corrente continua (raddrizzatore)
  • trasformare una corrente continua in corrente alternata (inverter)
  • regolare la frequenza della corrente alternata  generata (controller)

Aver compreso queste funzionalità è il minimo necessario per capire come siano strutturati i locomotori moderni: si può anche passare alla sezione sotto riportata Impatto degli elementi di elettronica discussi sull’architettura delle motrici moderne” saltando i vari dettagli nei quali, seppur superficialmente, stiamo per tuffarci.

Quella che segue, e che come detto può anche essere saltata, è sezione un pochino più tecnica, nella quale useremo comunque un linguaggio volutamente colloquiale per cercare di descrivere intuitivamente i concetti che stanno dietro alle formule: di queste ultime non ne mostreremo alcuna.
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Pubblicato il 13 ottobre 2018, ultima modifica 24 marzo 2019

Un mio amico, quando ero ragazzino, aveva dei trenini Märklin. Non che mi entusiasmassero (la presa di corrente centrale mi pareva proprio brutta), ma alcune cose avevano un fascino particolare. Aveva un SBB Ae 6/6 (che ho sempre trovato essere una motrice di eleganza rara), e due belle carrozze passeggeri svizzere che avevano una particolarità: gli aeratori sul tetto erano in realtà dei perni rotabili che aprivano le porte delle carrozze. Mi pareva una meraviglia. Aveva poi un’altra cosa piuttosto curiosa: un vagone-trasformatore.

Märklin 4617, Tiefladewagen mit Trafo

Pur essendo molto diverso, richiamava alla mente un vagone trasformatore verde che si poteva vedere lungo le linee ferroviarie, in genere fermo su un tronchino all’interno di una zona recintata, e collegato alla linea aerea. C’e n’era uno anche vicino a Bolzano, e mi era capitato spesso di vederlo. Oggi so che quello che vedevo sul tronchino era una sottostazione elettrica ambulante.

Sottostazione Ansaldo-B, da UnFerroviereMacchinista.it

In questa nota parliamo proprio di questi particolari rotabili.
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Pubblicato il 24 febbraio 2018

L’attribuzione ad un rotabile di una sigla identificativa del tipo è una questione complessa, perché spesso si vorrebbero includere nella sigla stessa il maggior numero di informazioni possibile. Questo però conduce spesso a problemi e contraddizioni. In questa nota parliamo della notazione usata per la descrizione delle locomotive a vapore, con particolare attenzione a quelle FS.

Parlando di locomotive a vapore, tra le informazioni importanti vi è il numero di assi e la loro disposizione, l’identificazione di quelli motori, il numero e il tipo dei cilindri, l’eventuale surriscaldamento del vapore, la presenza o meno di un tender.

La prima parte, riguardante gli assi, è facile: è la descrizione del rodiggio. Per questo vi sono almeno tre standard. Quello americano conta le ruote (sistema Whyte). Così una locomotiva come la FS Gr.691 verrebbe , secondo la convenzione di oltreoceano, classificata come 4-6-2: quattro ruote nel carrello anteriore, 6 ruote motrici, e 2 ruote nel carrello posteriore.

La FS Gr.691, con rodiggio (UIC) 2C1

In Europa invece delle ruote si contano gli assi, cosicché la classificazione per la stessa locomotiva diviene 2-3-1 (notazione francese). La UIC ha poi stabilito, per maggior chiarezza, che il numero di ruote motrici vada rappresentato con una lettera maiuscola, con A che indica 1, B 2, C 3 e così via. Il rodiggio della 691 perciò viene indicato come 2C1, o più propriamente 2’C1′. L’apice che segue un simbolo sta ad indicare che gli assi specificati si trovano su un carrello o il telaio secondario che può ruotare rispetto all’asse longitudinale della macchina: poichè per la Gr.691 sia il bissel anteriore che quello posteriore sono liberi di ruotare, le relative cifre sono seguite dall’apice.
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Pubblicato il 27 gennaio 2018

Qualche tempo fa, parlando di ponti trasbordatori, accennammo a quello della Minitrix con piattaforma girevole “Dreh-Schiebebuhne” fuori produzione ma assai ambita sul mercato dell’usato.

La “Dreh-Schiebebuhne” di Minitrix

Si tratta di un “giocattolo” davvero curioso: la funzione di ponte trasbordatore, con 7 binari per lato, è associata alla possibilità di ruotare il ponte stesso (solo quando questo è in posizione centrale): si hanno quindi simultaneamente una piattaforma girevole ed un ponte trasbordatore, con la possibilità di limitare l’occupazione di prezioso spazio sul plastico. Un filmato rende bene l’idea.

Minitrix ne aveva a catalogo anche una versione senza la possibilità di rotazione. Dopo anni di assenza, quest’ultima è stata ripresentata di recente, al prezzo di 350 Euro (art. 66540).

Schiebebühne Minitrix (non rotante)

Quelle girevoli (“Dreh-Schiebebuhne”, art. 66526-13 o 56 6513 00) non sono state (ancora) riproposte, e si trovano solo sul mercato dell’usato, nel quale con facilità si aggirano attorno ai 200 Euro, arrivando anche a 300 se quasi nuove. Ad occhi è facile distinguere i due modelli, peraltro quasi identici: quelli con il ponte rotante hanno ovviamente un ampio e visibile cerchio al centro (come si vede nella prima foto di questa nota), mentre il ponte trasbordatore “semplice” non lo ha.

Ma qual’è il realismo di questi modelli? I ponti trasbordatori “semplici” sono decisamente realistici, e piuttosto comuni al vero: ne abbiamo parlato altrove. L’idea di un ponte rotante è sicuramente suggestiva, e utile su un plastico ove può ridurre gli ingombri,  ma al vero esiste? Sono certo che moltissimi sono pronti a scommettere di no. Anche noi fino a pochi giorni fa la pensavamo così, ma poi abbiamo scoperto qualcosa di interessante…

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Pubblicato il 4 novembre 2017

In una delle prime note pubblicate su questo blog nel lontano 2009 citammo l’iniziativa di ASN  che organizzava “seminari” sul “come si fa a…” in ambito modellistico, e l’opera di Giorgio Donzello che aveva raccolto sul suo nel sito rotaie.it  la documentazione sui “Master” organizzati dalla ASN tra il 2002 e il 2006 in occasione dell’evento “Giornate Fiorentine”. Vi erano link anche ad altre risorse utili a chi volesse avvicinarsi al ferromodellismo.

I Master erano terminati con la fine delle “Giornate Fiorentine” che coincise con la trasformazione della Leopolda (che come sappiamo, da allora ha avuto la ribalta della cronaca per altre ragioni).

Torniamo ora sull’argomento, perché da qualche anno ASN ha ripreso la meritoria tradizione in occasione delle principali fiere di settore: lo Hobby Model di Novegro e di Verona. Ora si chiamano “Clinics & Workshops“. Chi frequenta ASN sa che sul sito sono archiviati i materiali relativi a tali eventi. Il formato è quello della copia, in pdf, delle slides di PowerPoint usate dai relatori. Interessante, ma parziale.

Ne riparliamo ora per segnalare che a Novegro 2017 c’é stata un importante discontinuità. Non ci sono più le slides, ma i video caricati su youtube! Quindi ora anche chi non era presente, o alla fiera era troppo occupato a fare altro, può godere appieno delle interessantissime presentazioni.

Riportiamo i link ai video anche qui, suddividendoli in sezioni tematiche, per aiutare a dare diffusione a questa meritoria iniziativa. Buona visione!

 

Tecniche modellistiche di base

“Una montagna di polistirolo” a cura di Antonio Rampini – ASN

“Costruiamoci il binario” a cura di Antonio Rampini – ASN

“Lavorare il Forex” a cura di Max Icardi – Ich Models

“Costruiamo i ponti in Forex” a cura di Max Icardi – Ich Models

“La saldatura” a cura di Giorgio Di Modica – FIMF

 

Ferromodelismo digitale

“DCC: scegliere la giusta centrale” a cura di Nuccio Ranieri – DCC World

 

Le nuove tecnologie

“Laser cutter” a cura di Danilo Verderi – Nscalecars

“Fermodellisti e Marker” a cura di Antonello Lato – FIMF

 

Esempi di ferromodellismo

“Il diorama in una scatola” a cura di Andrea Sottile – FIMF

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Pubblicato il 15 aprile 2017, ultima modifica 26 giugno 2017

Poco distante dalla galleria dei Giovi sulla linea storica Torino-Alessandria-Genova, sul passo del Pertuso, si trova il Santuario di Nostra Signora della Vittoria. Come molti santuari, è ricco di ex-voto, ringraziamenti per eventi miracolosi quali guarigioni o pericoli scampati. Essendo così prossimo alla ferrovia, non sorprende che questa sia rappresentata in questa forma di arte popolare. Tra gli ex voto a carattere ferroviario, uno è particolarmente interessante, perché raffigura, con un discreto livello di precisione, una motrice che ha fatto la storia: il Mastodonte dei Giovi.

Ex-voto raffigurante il mastodonte dei Giovi presso il Santuario di Nostra Signora della Vittoria al passo del Pertuso.

Proprio di questa vogliamo occuparci oggi, raccontandone storia e caratteristiche tecniche. Si tratta di informazioni raccolte su vari testi, che in parte si contraddicono: sono dati di oltre 150 anni fa, e la letteratura in proposito è scarsa e incerta. Ne tenteremo una sintesi.
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Pubblicato il 4 marzo 2017

Ci occupiamo questa volta della parte motrice della locomotiva a vapore: lo faremo in termini semplificati, ignorando molti dettagli tecnici, ma in modo sufficiente a conoscerne meccanismi fondamentali e nomenclatura e ruolo delle componenti di base.

I cilindri del motore endotermico (sia esso un Otto a benzina o un Diesel) li conosciamo tutti. Quelli delle locomotive a vapore non sono poi tanto differenti: anche qui abbiamo un pistone che si muove a causa dell’espansione di un gas. La causa dell’espansione è assai diversa: nel motore endotermico una miscela di gas combustibile esplode ed il suo aumento di volume spinge il pistone, in quello a vapore dell’acqua è fatta bollire ed il suo vapore, condotto nel cilindro, spinge un pistone. In qualche senso però il motore a vapore è più “intelligente” perché, grazie a un ingegnoso meccanismo di distribuzione, il pistone, dopo essere giunto a fondo corsa, viene spinto anche nella direzione opposta (facendo fluire il vapore una volta da un lato del pistone ed una volta da quello opposto). Nel motore a benzina monocilindrico invece occorre contare sull’inerzia per riportare il cilindro in posizione iniziale, mentre in quello a due o più cilindri un pistone in fase “passiva” (espansione, compressione, scarico) si muove grazie alla collaborazione degli altri cilindri che sono in fase attiva (scoppio).

I seguenti video mostrano bene come vadano le cose nella macchina a vapore.

Il vapore che esce dopo aver effettuato il suo lavoro viene immesso nella camera da fumo, dove si mescola con i gas prodotti dalla combustione del carbone ed esce dal camino. Un motore di questo tipo è detto a “espansione semplice“. Il meccanismo di distribuzione (quello che decide da che parte deve spingere il vapore) può essere realizzati in modi diversi: in origine ebbero successo quelli ideati da Stephenson e da Gooch. In seguito  Allan li unificò, semplificandoli.

Meccanismo di distribuzione di Allan su una vecchia locomotiva austriaca.

Meccanismo di distribuzione di Allan su una vecchia locomotiva austriaca.

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Ago e contrago

Pubblicato l’11 febbraio 2017

Come spesso avviene sul web, sono inciampato per caso su una (bella) cosa: un altro blog, dal titolo evocativo di “Ago e contrago“, con un sottotitolo che ne chiarisce la mission: “i treni, le stazioni, i binari spiegate a i ragazzi di ogni età“, vocazione esplicitata in uno dei primi post: “ho pensato che un blog su questo argomento sarebbe servito a svelare, almeno in parte, con un linguaggio semplice, comprensibile, un mondo che resta quasi sempre sconosciuto e inaccessibile.

ago

Come tutti i piccoli misteri, anche questo affascina, ed ecco allora che si prova a scoprirne qualcosa in più. Chi è l’autore? In realtà è un piccolo gruppo, che si definisce “piuttosto eterogeneo, composto da ferrovieri, ex ferrovieri e semplici appassionati che, attraverso questo spazio virtuale, intende illustrare, in modo accessibile, i meccanismi che regolano la circolazione ferroviaria, e raccogliere tutto ciò che contribuisce ad accrescere la popolarità di questo straordinario mezzo di trasporto che da circa due secoli avvicina luoghi, popoli e culture.”
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Pubblicato il 4 febbraio 2017

L’orografia italiana ha fatto sì che strade e ferrovie fossero soggette a notevoli tortuosità, almeno fino a quando in epoca recente si è iniziato a fare uso massiccio di (costosissimi) sbancamenti, trincee, gallerie e viadotti.

Direttissima Firenze-Roma con la vecchia linea, da nick86235.smugmug.com

Direttissima Firenze-Roma su viadotto mentre la vecchia linea é a terra – da nick86235.smugmug.com

In ambito ferroviario, per le difficoltà costruttive, questo ha limitato l’estensione della rete e la robustezza dell’armamento, cosicché, rispetto alle ferrovie tedesche o francesi, le nostre hanno sempre dovuto limitare il peso dei rotabili, e conseguentemente anche la potenza, come abbiamo discusso ad esempio nel caso della Gr. 690/691.

E’ stato necessario ingegnarsi per trovare soluzioni di compromesso che riuscissero a risolvere il busillis generato dalle condizioni dette: come conciliare le esigenze di potenza, peso e agilità delle motrici? Fu proprio un colpo di ingegno che sul finire dell’800 permise all’ing. Giuseppe Zara della Rete Adriatica  di ideare una soluzione tecnica che sarebbe stata fondamentale nello sviluppo della trazione ferroviaria in Italia: il carrello sterzante ad aderenza parziale detto “carrello Zara” e più noto col nome di “carrello italiano“, in contrapposizione con il cosiddetto “carrello americano” a due assi portanti (come quello usato ad esempio sulle nostre “Pacific” 690/691.

Il "carrello italiano" in mostra la Museo della Scienza e della Tecnica di Milano.

Il “carrello italiano” in mostra la Museo della Scienza e della Tecnica di Milano.

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Pubblicato il 3 settembre 2016

La scrittura di queste note è almeno in parte motivata da vari ricordi più o meno di infanzia a carattere ferroviario. Tra questi c’e n’è uno con una curiosa dinamica: sul ponte che traversa l’Isarco, e che è parte integrante della stazione di Bolzano, si vedeva frequentemente una 245 da manovra andare avanti e dietro con un convoglio merci che si accorciava progressivamente. Quando tornava verso la stazione si poteva sentire il motore andare rapidamente su di giri: accelerava violentemente per poi rallentare, e a questo punto uno o più carri si staccavano dal convoglio e procedevano autonomamente per inerzia, fino a cozzare, a volte piuttosto violentemente, con carri fermi su uno dei”binari di direzione” del fascio merci che si snodava a fianco di quello di corsa con le pensiline.

Dei carri si muovono a gruppi durante una fase di smistamento effettuato a spinta.

Dei carri si muovono a gruppi durante una fase di smistamento, immagine da un filmato Luce

In questi casi si sentiva un gran botto metallico di respingenti che attutivano l’urto. Nella maggior parte dei casi però l’accostamento dei carri avveniva con meno violenza, e meno fragore.

Imparai presto che si chiamava “manovra a spinta”, e che era un modo efficiente per smistare i carri riorganizzando i convogli per prepararli per le nuove destinazioni.

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