Laitetaan nosturi liikkumaan

Nosturin pakkaus.Junilla liikennöinti on pienoisrautatien perustoiminto. Mielenkiintoisen lisän ratamaailman tapahtumiin tuovat erilaiset liikkuvat laitteet tai rakennelmat. Yksi tällainen toiminto on tavaravaunujen kuormien purkaminen ja lastaaminen. Toteutustapana voi olla esim. erilaiset kuljettimet lastaamassa sora- tai hiekkavaunuja, konttinosturi konttien siirtoon tai kappaletavaranosturi avovaunujen purku- ja lastaustyöhön. Tässä artikkelissa esittelen kappaletavaranosturin mekanisoinnin ja ohjauslaitteen rakentamisen. Lähtökohtana on Fallerin hyvinkin yksinkertainen nosturin rakennussarja, tuotenumero 131370. Rakennussarjasta syntyy staattinen nosturi ilman toimintoja, ja nosturin muuttaminen toimivaksi vaatikin tarvikehankintoja. Ostoslistalla oli kolme sähkömoottoria, sähköjohtoa, liittimiä, hammasrattaita, kolme mom-off-mom -tyyppistä vipukytkintä ja paristonpidin. Lisäksi tarvittiin nukkaantumatonta lankaa vaijeriksi. Hankin myös erikokoisia urarullia. Vaijerin kulku on jouhevampaa, kun se ohjataan rullien kautta.

Metallisella vaihdelaatikolla varustettu sähkömoottori.
Metallisella vaihdelaatikolla varustettu 6 V moottori.
Moottorit asennettuna hyttiin.
Moottorit asennettuna nosturin hyttiin. Seiniin on liimattu lisäpainoja.
Johtojen läpivienti.
Moottoreiden johtojen läpivienti. Lisäpainoja myös runko-osassa.
Kiinteä pyörä korvattu toimivalla.
Kiinteä pyörä korvattu toimivalla.

Rakentelun ensimmäinen vaihe oli runko-osan yläpintaan valetun hammaspyörän poistaminen. Hammaspyörä on vähän ”sinnepäin”, joten se oli syytä korvata kunnollisella, ja sellaisella jonka pariksi löytyy vastaavalla hammasmoduulilla oleva hytin/puomin kääntäjämoottorin akselille tuleva hammaspyörä. Liimasin runkoon sopivan kokoiseksi katsomani hammaspyörän, ja tein siihen läpivientireiän hytin pohjalevyssä olevalle tapille. Tappiin porasin läpireiän moottoreiden johtojen läpivientiä varten. Hytin kääntäjämoottorin asensin pystyyn hytin pohjalevyn takaosaan. Moottorin akselille tein reiän pohjalevyyn, paikka määräytyi isomman hammaspyörän kehän mukaan. Akselille laitoin kymmenhampaisen hammaspyörän, runko-osassa olevassa hammaspyörässä hampaita on reilut neljäkymmentä, hammasmoduuli on 0,4. Moottoreiksi projektiin valikoituivat metallisella ”vaihdelaatikolla” varustetut maks. 6 V jännitteellä toimivat sähkömoottorit. Moottoreita on saatavissa eri välityssuhteilla, ja hitaimmissa käyntinopeudet ovat vain muutama kymmenen kierrosta minuutissa. Moottorin mitat ovat pituus 25-28 mm (riippuu ”vaihdelaatikon” koosta), korkeus 10 mm ja leveys 12 mm. Nostovaijerin moottori on vaaka-asennossa pitkittäin. Laitoin akselille muovisen päätylaipoilla varustetun rullan jolle vaijeri kelautuu.

Nosturin koukku.Nosturin rakennussarjassa pyörät on valettu alarunkoon kiinteiksi. Jotta nosturi saadaan kulkemaan kiskoilla, on pyörät korvattava pyörivillä versioilla. Hankin kaksi N-mittakaavan pyöräkertaa, joiden akselit sahasin keskeltä poikki. Näin sain neljä pyörää, joille rakensin runkoon paikat alkuperäisten pyörien kohdalle. Hankintalistalla oli vielä laitekotelo vipukytkimien ja paristonpitimen sijoituspaikaksi.

Koukun asennuksessa on omat niksinsä. Liian kevyt koukku aiheuttaa melko varmasti ongelmia. Kun kuormittamatonta kevyttä koukkua laskee, ei koukku liiku, mutta vaijeri luonnollisesti purkautuu kelalta ja hakeutuu ei toivottuihin paikkoihin jumittaen mekanismin. Ongelman ratkaisu on painavampi koukku, joka tietysti on kompromissi realistisuuden suhteen. Vaijerin kitkaton kulku on myös syytä varmistaa esim. urarullien avulla. Laitoin siis koukkuun riittävästi painoa ja asensin hytin sisärakenteisiin väliseiniä estämään langan hakeutumista vääriin paikkoihin. Tein vielä huomion, että vain yhden vaijerin varassa riippuva koukku lähtee helposti pyörimään, ja taakan lastaus esim. junan vaunuun vaikeutuu. Ratkaisin asian laittamalla koukun yläosaan urarullan, jonka kautta vaijeri kiertää ja nousee takaisin puomin kärkiosaan. Kaksi rinnan kulkevaa vaijeria pitää koukun nyt suorassa. Koukun kärkiosa on yhdeksänkymmenen asteen kulmassa nosturin pituussuuntaisen keskilinjan suhteen, ja näin koukku on helppo osuttaa puomin sivuttaisliikkeellä taakassa olevaan nostokorvakkeeseen.

Nosturin siirtomekanismi.
Nosturin siirtomekanismi.
Lähikuva siirtomekanismista.
Moottori pyörittää 2 mm kierretankoa.
Nosturin siirtokoneisto asennettuna.
Siirtomekanismi asennettuna ratapöytään. Taustalla oleva rakennus sijoitetaan mekanismin päälle.
Ohjaimen sisäosat.
Ohjaimen vipukytkimet ja paristonpidin.

Moottoreiden johdot toin pohjalevyn tapissa olevan reiän kautta rungon toiselle sivulle. Johtoihin asensin pienet naarasliittimet, ja ratapöydässä nosturin kulkureitin puolivälissä on vastakappale liittimille. Johdoissa on pituudessa sen verran pelivaraa, että nosturi pystyy liikkumaan matkan esteettä. Nosturin liike kiskoja pitkin on toteutettavissa useammalla tavalla. Oma ratkaisuni oli mekanismi, jossa liikkeen tuottava moottori on asennettu viereisen rakennuksen perustuksen alle. Moottori pyörittää 2 mm kierretankoa, johon asennetusta osasta kulkee tanko nosturin alarunkoon. Osaan on upotettu mutteri, ja kierretangon liike saa osan liikkumaan pituussuunnassa. Osan kiertyminen on estetty kierretangon rinnalla kulkevalla metallitangolla. Messinkiprofiilista tehdyt kiskot on upotettu tehdasalueen pihaan.

Ohjaimen rakensin asentamalla muoviseen laitekoteloon kolme mom-off-mom -vipukytkintä. Toimintaperiaate kytkimillä on siis keskiasennossa vapaa, toiseen reunaan liikutettaessa moottori pyörii toiseen suuntaan ja toiseen suuntaan liikutettaessa päinvastaiseen suuntaan. Mom tarkoittaa, että vipu ei lukkiudu vaan palautuu jousen avulla keskelle. Koteloon on sijoitettu paristonpidin kolmelle 1,5 V paristolle, joten kokonaisjännite kullekin moottorille on 4,5 V. Kytkimistä lähtevät johdot on koottu nipuksi ja johtojen päissä on liittimet ohjaimen kytkemiseksi ratapöydän alla olevaan johtoon.

Projektissa käytettyjä komponentteja on saatavissa mm. seuraavista liikkeistä Suomessa.

Partco, Vantaa

SP-elektroniikka, Oulu

Scroll to Top