Rampas y vias

Una de las características más importantes de los programas que existen para diseñar trazados de vías es que permiten un diseño en altura.

Es bastante habitual que cuando un principiante se dispone a diseñar una maqueta haga un trazado con todas las vias en un plano. Esto es una ingenuidad porque el terreno por el que circula un tren, nunca (bueno casi nunca) es plano y además el utilizar la tercera dimensión, es decir, la altura sobre el plano de la base, da lugar a trazados mucho más funcionales sobre el mismo espacio y también mucho más atractivos.

Asi como ya comentábamos que el radio de las vías es mucho menor en una maqueta que en la realidad, las pendientes en una maqueta pueden también llegar a ser mucho mayores que en la realidad, aunque también en este caso, una pendiente excesiva resulta irreal, y por lo tanto antiestética.

En primer lugar aclaremos como se miden las pendientes: Si una vía de un metro de longitud (1000 mm) tiene un extremo 5 cm (50 mm) más alto que el otro, su pendiente es 50/1000 = 0,05. Sin embargo, como manejar números decimales es incómodo, el resultado se multiplica por cien. Así una pendiente de 0,05 multiplicada por 100 queda en 5, y decimos que la pendiente es del 5 por ciento, que se escribe 5%. Esto se usa habitualmente en las carreteras pero para el ferrocarril resulta demasiado grande y poco preciso, así que en vez de multiplicar por 100 se multiplica por 1000, de modo que 0,05 queda 50, y decimos que la pendiente es de 50 milésimas o 50 º/ºº.

Una pendiente de 5% es muy normal en una carretera, pero para un ferrocarril la misma pendiente, que llamaríamos de 50º/ºº es una pendiente inverosímil. Lo más que se suele encontrar es 20º/ºº y esto en lineas de montaña por donde circulan trenes ligeros. Por encima de eso se requieren ferrocarriles de cremallera. En lineas principales, 15 milésimas es ya una buena subida

Y ¿que pasa con las pendientes en una maqueta? Aquí hay dos temas totalmente distintos: Por un lado está el estético, en el sentido de que no se debería ver trepar un tren por una pendiente mucho más fuerte que la que corresponde a un tren real, pero por otro lado está necesidad de que la locomotora con sus correspondientes vagones, pueda superar la pendiente.

Los trenes reales, cuando no pueden superar una pendiente patinan. De ahí que en todos ellos haya un dispositivo para distribuir arena sobre los raíles, aumentando así la adherencia.

Los trenes modelo también pueden patinar cuando la pendiente es excesiva, y los valores de pendiente máxima que pueden superar son bastante semejantes a los del tren real. Sin embargo algunos fabricantes hacen trampa colocando en algunas ruedas de las locomotoras unos anillos de goma, los llamados aros de adherencia, lo que aumenta mucho el rozamiento rueda - carril y puede hacer que la locomotora con sus vagones supere pendientes de 30 o 40 milésimas fácilmente y llegando al punto de que llega a ser la potencia del motor la que impone un límite a la pendiente superable.

Algunos aficionados consideran que eso es una aberración y que lo que hay que hacer es no hacer nunca pendientes excesivas para que los trenes no patinen aún sin aros de goma. Y si en algún caso se llega a que un tren no supera una pendiente dada, la solución debe ser la misma que en el tren real, es decir poner menos vagones, poner una locomotora más pesada o poner dos locomotoras.

Algunos fabricantes ponen aros en todas sus locomotoras, otros no los ponen en ninguna, y hasta hay algunos que ofrecen los aros de goma como opción. No cabe duda que es más real no ponerlos y hacer trazados que puedan ser superados sin ellos. Esto es más parecido al tren real y por lo tanto los trazados con estas pendientes son más estéticos y más prototípicos.

Entonces ¿porqué muchos fabricantes los ponen? En primer lugar porque no estorban, es decir si el trazado respeta las pendientes reales, un tren con aros circulará tan perfectamente como un tren sin aros. Por el contrario si un aficionado inexperto hace una pendiente excesiva, ocurrirá que un tren sin aros patinará, y el aficionado puede pensar que la culpa es de esa locomotora que no es capaz de subir. Así que los fabricante no quieren problemas y tienen tendencia a poner aros.

Pero hay otra razón un poco más sutil: He dicho que unos fabricantes ponen aros y otros no, pero fijémonos en el caso de Märklin, que hace locomotoras de escala H0 y locomotoras de escala Z. Pues bién: todas las de escala H0 llevan aros y las de Z no.

Asi que no parece que la razón sea solamente el capricho de cada fabricante. Desde su nacimiento la escala Z tiene una orientación a ser una reproducción mas semejante al tren real que la escala H0. Ya hemos comentado aquí que los desvíos son de 13º, y no hay desvíos de radio pequeño. También hemos visto que los radios de curvatura son de la misma proporción que los radios más grandes de la escala H0. Hay alguna otra circunstancia que no he comentado como el hecho de que los coches de trenes expreso son siempre a plena escala a diferencia de los de H0 que están acortados respecto de su tamaño original, etc El no poner aros de adherencia en sus locomotoras de Z va en consonancia con esta filosofía ya que obliga a que los trazados sean más reales, no solo en cuanto a curvas sino también en cuanto a pendientes.

Pero.. ¿porqué el deseo de los modelistas de hacer pendientes más fuertes que las reales, aún a costa de la necesidad de poner aros de adherencia en las locomotoras? La razón vuelve a ser la misma de siempre: la falta de espacio. Supongamos que en H0 tenemos dos vías que parten de la misma altura, una de las cuales está en horizontal y la otra tiene que pasar por encima. En esta escala se suele dejar una altura mínima de 75 mm para el paso de una vía sobre otra, así que si hacemos una subida de 30 milésimas se necesita una rampa de 2,5 metros de longitud (75/2500 = 0,03 = 30 º/ºº) Por el contrario si limitamos la pendiente a 15 milésimas, la rampa debe tener una longitud de 5 metros. (75/5000 = 0,015 = 15 º/ºº). No perdamos de vista esta cifra: para que una vía pase sobre otra, en H0, sin superar las 15 milésimas de pendiente se necesitaría una rampa de cinco metros de longitud. No quiere decir que esa rampa tenga que ser en línea recta, pero aún así, ¿en que maqueta nos cabría esta rampa, y ello sólo para superar el mínimo espacio de una vía que cruza sobre otra? Esta es la razón por la que se tiende a hacer rampas con pendientes mucho más fuertes. Por cierto, la altura de 75 mm es para vías sin catenaria; si la vía inferior tiene catenaria la vía superior tiene que ir a una altura mínima de 100 mm.

De todo lo dicho se deduce algo muy importante: antes de acometer el diseño de una maqueta debemos determinar cuál va a ser la pendiente máxima admisible. Si establecemos por ejemplo 15 milésimas como pendiente máxima, no deberá haber ningún problema con ninguna locomotora. Si estamos seguros de que todas nuestras locomotoras van a llevar aros de adherencia podemos establecer el limite en 30 milésimas. Si tenemos necesidad de superar estas pendientes, más vale que hagamos pruebas con nuestros trenes, para asegurarnos que se puedan superar las pendientes deseadas. Vuelvo a insistir en que una pendiente de 30 milésimas es irreal y antiestética, pero puede ser superada por locomotoras con aros de adherencia. Algunos aficionados utilizan estas pendientes solo en zonas ocultas, dejando las rampas que se ven, limitadas a valores más reales.

Por cierto, el diseño de escala Z para un portafolios que veíamos al principio, tiene unas pendientes bastante fuertes. Ni siquiera con escala Z se puede meter una maqueta en un espacio tan pequeño, respetando todas las normas de diseño. Sin embargo el diseño es admisible siempre que asumamos una limitación: Los trenes que utilicemos aquí tienen que ser muy cortos, como máximo de cuatro vagones de dos ejes. Desde luego unos vagones largos quedarían ridículos en esta maqueta. pero es que además un tren muy corto pesa poco y es posible que la locomotora supere la pendiente máxima de esta maqueta, que es 23º/ºº aún sin aros de adherencia.

O sea que en el tema de la pendiente máxima, influye el tamaño de los trenes. Se puede admitir una pendiente máxima mayor, incluso para trenes sin aros, siempre y cuando utilicemos trenes cortos. Al final todo apunta en la misma dirección: Un tren largo necesita más espacio en las estaciones, necesita curvas más amplias y también necesita pendientes más suaves. Todo ello se traduce en la necesidad de un espacio mayor.

Todavía nos queda una decisión a tomar antes de empezar a mover el ratón en nuestro programa de diseño. Se trata de definirnos por una determinada vía. En algunos casos es posible mezclar varios tipos de vías en el mismo trazado, pero yo no creo que esta sea una buena opción.

Ya hemos hablado anteriormente de que había dos tipos de vía, con balasto y sin balasto, así que la primera opción es decidir si se quiere un tipo u otro. Ya hemos dicho que la vía sin balasto requiere que el modelista la complemente con un balasto creado artesanalmente, lo cual será seguramente más perfecto y más bonito, pero también mucho más trabajoso.

En la tabla que viene a continuación he listado los principales fabricantes de vía, y los tipos que fabrican. Los tipos están indicados de la siguiente forma:

La letra C indica vía con imitación de balasto, La letra K indica la vía sin imitación de balasto (estos tipos C y K, en rigor sólo se refieren a las vías Marklin de 3 carriles)

El número que figura a continuación es el llamado "código del carril" que indica al altura del perfil de carril, Como se ve algunos fabricantes hacen vias con más de un tipo de carril para la misma escala

Fabricante H0 3 Carriles H0 2 Carriles N Z

Atlas C83* K100 K83 C65* K80 K55

Fleishmann C100 C80 K80

KATO C83* C80*

Märklin C100* K100 K60

MTL C55*

PECO K100 K75 K80 K55

Rokuhan C55

Trix C100* K80

Los códigos de carril, como decía, indican la altura del perfil de carril expresado en milésimas de pulgada. Asi por ejemplo un código 100, el más usual en H0, indica que el carril mide 100 milésimas de pulgada. Como la pulgada mide 25,4 mm la altura será 2,54 mm.

Como el factor de escala de H0 es 1:87 esto supone que el carril real debería ser de 2,54 x 87 = 220 mm. Esto es un poco alto, en realidad, los carriles del ferrocarril real, aunque no son todos iguales, miden entre 140 y 170 mm de altura, asi que ese carril de código 100 en escala H0 es más grande de lo debido. ¿porqué lo hacen entonces así casi todos los fabricantes? Es una cuestión de seguridad en el funcionamiento. Cuanto más grande sea el carril, más grandes pueden ser las pestañas de las ruedas y por lo tanto es más difícil que el tren descarrile. Pero para los aficionados "puristas" se fabrican también vías con carriles mas ajustados a la escala. Por ejemplo Atlas y KATO hacen vía de código 83 y PECO de codigo 75 (1.9 mm) que corresponde a 165 mm

Lo mismo pasa en la escala N. El perfil usual es el código 80 (2 mm aprox) que a escala sería 337 mm. Por la misma razón los modelistas "finos" utilizan vía de código 55 (1,4 mm) que a escala real serían 231 mm

En cuanto a la Z, la vía de Märklin es de código 60 (1.52 mm), que corresponde a 335 mm a escala real, Y las de MTL y Rokuhan son de codigo 55 (1,4 mm) que serían 307 mm a escala real.

Así que vemos que en escala H0 el carril de código 100 es sólo un poco mayor que lo correspondería a la escala rigurosa, y si queremos una escala totalmente exacta tenemos códigos 83 en Atlas y Kato y 75 en PECO. Hay que tener un poco de cuidado con esto, ya que algunas locomotoras o vagones pueden tener pestañas preparadas para código 100 (sobre todo el material antiguo) y al circular por estas vías de perfil bajo las ruedas pueden tropezar con las traviesas.

En cambio en N y en Z los códigos habituales que son respectivamente 80 y 60 son muy exagerados ya que en ambos casos corresponden, en escala real a más de 30 cm.

En escala N existe la vía de codigo 55 que es más real, aunque no llega a ser exacta. En escala Z no hay vías comerciales de código más pequeño, por lo que la vía resulta siempre de escala exagerada.

En la imagen sobre estas líneas vemos, a la izquierda, una locomotora de escala N sobre carril de código 80, y a la derecha una locomotora de escala Z sobre carril de código 60. Aunque es un tema que no llama mucho la atención, está claro que en ambos casos la altura del carril es casi igual al radio de las ruedas, lo cual es muy desproporcinado a como es en la realidad.

Estamos, como en casi todos los casos ante una alternativa entre la facilidad y seguridad de operación, y la fidelidad al ferrocarril real, a costa de mas trabajo y mas necesidad de precisión. Las vias estandard 100, 80 y 60 son más fáciles de situar y los trenes funcionaraán con gran seguridad. Los perfiles reducidos requieren más precisión en el ajuste para que los trenes circulen con suavidad.

La elección de vía sin balasto tiene una consecuencia importante: Todos estos tipos de vía (vía tipo K) tienen las llamadas vías flexibles, es decir tramos de vía que pueden curvarse lateralmente para adaptarse a la curva que necesite el usuario, y lo más importante, permite hacer curvas progresivas, cuyo radio aumenta a lo largo de su longitud.

La alternativa a la vía flexible es tener un surtido de vías rectas y curvas, con las medidas oportunas para que encajen unas formas en otras y se pueda construir un puzzle con el trazado que se quiera. El problema de hacer un trazado con piezas rectas y curvas es que hay que limitarse a los radios de curvatura que existan en el tipo de vía elegido, y sobre todo que las transiciones entre rectas y curvas son bruscas, ya que no hay curvas de radio progresivo. Cuando los trenes circulan por un sistema de vías de radios fijos sufren sacudidas al pasar de rectas a curvas y viceversa, de manera que los trenes circulan con mayor suavidad por trazados con vías flexibles. Pero desde luego el montar un circuito con vía flexible es mucho más complicado, porque se requiere tener un diseño exacto del circuito, cosa que seguramente requiere que se haya hecho con uno de los programas de ordenador, y además al montarlo hay que ir cortando carriles y poniendo eclisas, así que es mucho más delicado y complejo.

Desde luego el resultado es incomparablemente más perfecto, primero por la flexibilidad de diseño que aporta, y sobre todo porque el aspecto es mucho más real. Téngase en cuenta que todas las curvas del ferrocarril real son de curvatura progresiva. En la imagen adjunta se ve una maqueta durante el montaje de la vía. Todas las vías que se ven en la imagen son vías flexibles, y como se ve el trazado es a base de curvas de radios muy amplios y enlaces progresivos. De hecho en toda la imagen no hay un solo tramo de vía completamente recta.

El problema es que si queremos escoger una vía de tipo "C" es decir vía con balasto, no todas las vías de este tipo cuentan con elementos de vía flexible. En el cuadro de fabricantes de vía que antes vimos, se han marcado con un asterisco los tipos de vía "C" que NO cuentan con vía flexible. Se puede ver que casi ninguna de las vías de este tipo, cuentan con vía flexible. Afortunadamente Fleishmann la fabrica para H0 y para N y Rokuhan para Z asi que quién quiera ese tipo de vía flexible lo puede tener, con la excepción de si utiliza sistema de tres carriles, ya que en ese caso la única vía con balasto es la "C" de Märklin y no cuenta con tramos flexibles.

Una empresa americana, FastTraks, vende útiles u materiales para fabricar la vía de forma artesanal, incluyendo los desvíos. Naturalmente esto no está al alcance de cualquiera, pero para los perfeccionistas es el sumun. Naturalmente tienen raíl de todos los códigos que hemos mencionado y muchos más, incluyendo el código 40 que será el ideal para la escala Z con una vía realista.

Parecería que ye hemos agotado el tema, pero no es así: hay algo que también hay que tener en cuenta con respecto a las vías, que puede condicionar el diseño y que por lo tanto es conveniente conocer.

Antes de nada hay que advertir que todo lo que sigue se refiere a la vía de dos carriles, sea de la escala que sea, pero no a la vía de tres carriles. Cuando se valoran las ventajas de la vía de tres carriles siempre se acude al tema de los bucles de retorno como un problema de la vía de dos carriles que no se da en la de tres, pero en mi opinión hay otro tema tanto o más enrevesado con la vía de dos carriles que la vía de tres carriles elude por completo.

Por otra parte, al haber una zona de plástico algunas locomotoras se pueden quedar sin alimentación y pararse en el desvio, sobre todo circulando muy lentamente. Como siempre, hay un compromiso entre facilidad de montaje y fidelidad de reproducción de la realidad.

En la imagen, dos desvíos de la marca Peco. El de arriba de tipo electrofrog y el de abajo de tipo isolfrog.

La verdad es que los desvíos electrofrog son más reales y además garantizan un rodaje más suave y sin interrupciones por falta de contacto eléctrico. En mi opinión esto compensa la mayor dificultad que implica la instalación eléctrica.

En definitiva la reproducción más fiel posible de la vía y los desvíos reales se obtiene utilizando la vía de de tipo K con el código más pequeño para la escala, con trazados de curvas amplias y radios progresivos, y con la utilización de desvíos de gran radio con corazón conductor, montados con los motores debajo del tablero.