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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / rec / models / railroad / 2439 < prev    next >
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Text File  |  1992-11-23  |  10.2 KB  |  245 lines

  1. Newsgroups: rec.models.railroad
  2. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!magnus.acs.ohio-state.edu!cwatters
  3. From: cwatters@magnus.acs.ohio-state.edu (Coyt D Watters)
  4. Subject: Re: Past posts on building a helix?
  5. Message-ID: <1992Nov23.193337.16083@magnus.acs.ohio-state.edu>
  6. Sender: news@magnus.acs.ohio-state.edu
  7. Nntp-Posting-Host: top.magnus.acs.ohio-state.edu
  8. Organization: The Ohio State University
  9. References: <1992Nov13.144521.12730@uc.msc.edu> <1992Nov20.210308.4540@progress.com>
  10. Date: Mon, 23 Nov 1992 19:33:37 GMT
  11. Lines: 232
  12.  
  13.  
  14. This is a summary of some of the posts (and email) I rec'd re: the helix. 
  15. I've tried to keep attribution correct.
  16.  
  17. Date: Tue, 6 Oct 92 20:14:04 EDT
  18. From: vek@allegra.att.com (Van Kelly)
  19. To: cwatters@magnus.acs.ohio-state.edu
  20.  
  21. Dear Coyt,
  22.  
  23. I've pondered a problem similar to yours on a few sleepless nights.  I
  24. think I can make a few modestly innovative suggestions to ease your
  25. construction headaches.
  26.  
  27. The bad news is that 20-24" height is outside of the range one can
  28. tackle with the simplest "spiral" helix technique.  This is where you
  29. just jig-saw a spiral cut in a 4'x 4' piece of thin plywood and then pull
  30. the "center" up to form a helix with radius decreasing from about 22"
  31. on the bottom to about 13" at the top.  This kind of N scale helix is
  32. the most trivial to support and conceal, and makes train rescue
  33. especially easy from above.  But it's obviously restricted to about
  34. 12-14" of rise with a single track, or 6-7" rise with a double track.
  35.  
  36. For a wider range of helix sizes with only modestly more work, I have
  37. prototyped some new construction techniques that avoid some
  38. traditional helix pitfalls: wasted plywood, weak butt joints, and
  39. clumsy final grade adjustment.  Although I haven't yet used these in
  40. an actual railroad, I did test them out on a reduced-size helix model.
  41. They worked great there, but maybe you can point out some non-obvious
  42. scaling-up flaws. I can assure you that my techniques are simpler than
  43. those required for any  elevator or "vertical switch".
  44.  
  45. 1. To eliminate *all* butt joints in the helix, which weaken the structure
  46.    and can produce abrupt changes in grade, laminate the entire roadbed 
  47.    as one continuous curved piece using half-thickness material
  48.    (e.g., 1/8" or 1/4" ply for N scale) and ordinary (yellow)
  49.    woodworkers glue.  Start by cutting a bunch of identical 60 or 90 degree
  50.    curved roadbed sections from the plywood,  say 4" wide for a
  51.    double-track N helix.  The shorter the sections (60 instead of 90), 
  52.    the less plywood wasted, for just a *little* extra cutting effort. 
  53.  
  54.    Layout semicircles or 3/4-circles of roadbed from these shorter sections
  55.    on some flat surface, say, a sheet of 3/4" ply.  Laminate the second roadbed
  56.    layer on top of the first, but staggered by half the length of a roadbed
  57.    section. Use either clamps, screws, or weights (cinder blocks) to hold the
  58.    layers together while the glue dries.  To eliminate the waiting,
  59.    build from foam-core and *water-based* contact cement (Elmers).
  60.  
  61.    Now you have some long smooth pieces of pre-fab roadbed to work with.  
  62.    Sand them smooth while it's still really easy to do so.  Next you can
  63.    continue laminating these longer sections into one continuous piece.
  64.    You can even do the whole job in one fell swoop at the workbench, providing
  65.    you drive some temporary screws/nails to keep everything lined up.  Or you
  66.    can do the final lamination operations in-place on the layout, but you
  67.    will need both clamps and temporary screws/bolts.
  68.  
  69. 2. You want a support system that lets you fine-tune the grade
  70.    at each level without affecting other levels.  The traditional spacer
  71.    blocks between levels that some HO guys use don't allow this.  One
  72.    solution that has worked in the past is to support the roadbed on
  73.    vertically oriented lengths of continuously threaded rod stock, with
  74.    nuts and washers holding the roadbed in place.  You can adjust vertical
  75.    spacing at any time with just a wrench.  However, setting up a 
  76.    pre-lam helix this way is awkward, even if you do the final lamination 
  77.    operations in-place.
  78.  
  79.    A cheaper, faster alternative is to use simple vertical wooden studs
  80.    (say, 1x2 poplar) inside and outside the helix, supporting the roadbed 
  81.    on eccentric cams screwed into the studs.
  82.    These cams are just 1" diameter wooden circles (say, 3/4" thick by
  83.    1" diameter dowel sections) with "center" holes drilled 1/8" to 1/4"
  84.    off-center.   You screw these into the studs at intervals equal to the
  85.    *nominal* vertical track spacing, but you can diddle the roadbed
  86.    elevation up or down a full 1/4" - 1/2" just by twisting a cam.  When
  87.    you've got it all set right, just screw'em tight.  A spot of glue and
  88.    a brad or screw holds the roadbed in place wherever it show signs of
  89.    not wanting to lie flat on a cam, or you can just mount another cam 
  90.    above the roadbed and clamp down.  Especially with this latter 
  91.    double-clamped construction, you have more than enough built-in 
  92.    "slip slop" to compensate for any expansion and contraction in your
  93.    wood underframe.
  94.  
  95. Hope these ideas help.
  96.  
  97. Van Kelly
  98. vek@allegra.att.com
  99.  
  100. From: wbrown@bevsun.bev.lbl.gov (Bill Brown)
  101. Newsgroups: rec.models.railroad
  102. Subject: Re: Helix Calculation
  103. Date: 6 Oct 1992 20:26:23 GMT
  104.  
  105. Well - it shouldn't be too hard.  The circumference of a circle is
  106.     
  107.     2 * pi * radius
  108.  
  109. So one turn is equal to a run of 2 * 2.14 * 22" = 138"  One of these
  110. babies builds mileade in a hurry - sounds like you would need about
  111. 7 turns, which is 80' or over 2 scale miles!  All normally hidden!
  112.  
  113. A grade of 2.5% (maybe a little steep, but maybe in the ball-park) gives
  114. a gain in elevation of just under 3.5" per turn.  Probably the minimum
  115. clearance one could live with, allowing for maintenance, derailments, etc.
  116. and also taking into account the thickness of the roadbed.
  117.  
  118. A while back John Armstrong had a (HO) trackplan in MR where he put at
  119. least one passing siding on a helix.  Sounds like a good place to hide
  120. one!
  121.  
  122. Elevators are another problem - I've day-dreamed about both abd a helix
  123. seems simpler IFF you have the room for it.
  124.  
  125. If I blew the arithmetic - well - that's the way it goes!
  126.  
  127. From: urf@icl.se (Urban F)
  128. Subject: Re: Helix Calculation
  129.  
  130.  
  131. >Space restrictions dictate that the radius be MAX 22".
  132.  
  133. If the radius is 56 cm, a full 360 deg turn will be 351 cm.
  134. Assuming a level separation of 7 cm, the grade will be 2%,
  135. which should not be any problem.
  136.  
  137. From: jsm@phoenix.Princeton.EDU (John Scott McCauley Jr.)
  138. Subject: Re: Helix Calculation
  139.  
  140. In article <1992Oct6.153144.2134@magnus.acs.ohio-state.edu> cwatters@magnus.acs.ohio-state.edu (Coyt D Watters) writes:
  141. >Does anyone have a method for designing a helix?  I am building a 
  142. >Ntrak compatible layout, but due to space restrictions, am going to 
  143. >have a second layer about 20-24" above the first layer.  I want to
  144. >build a helix to bring the loco from the lower level to the upper and
  145. >vice versa.
  146. >
  147. >Space restrictions dictate that the radius be MAX 22".
  148. >
  149. >Anyone have any suggestions, or should I just build an elevator long
  150. >enough to handle my "longer" trains?
  151. >
  152. >-Coyt
  153. >
  154. >
  155. >
  156.  
  157. I've also thought about building a helix. I think the usual method is to form
  158. the roadbed from 90 to 360 degree cuts from thin plywood or foam core board.
  159.  
  160. However, using the above method you might wind up with lots of waste material
  161. and nasty joints where the cuts meet.
  162.  
  163. How about this? (NB: I haven't tried this!) Take a 2'x2'x1/2" of foam core
  164. board, cut it up to make lots of 2'x1/2"x1/2" strips (with a paper cutter
  165. and a jig maybe?), and then glue several of them together to make the roadbed:
  166.  
  167.                l  l                Rail
  168.              ========              Tie
  169.         --- --- ---            Foam Core strips
  170.            |   |   |   |
  171.         --- --- ---
  172.  
  173. The 1/2"x1/2" strips of foam core board should be flexible enough to bend
  174. to a 15-22" radius and 2-4% grade. You can stagger the long-way joints
  175. to increase reliability.
  176.  
  177. The advantage of this method is that there is little wasted material.
  178. The big disadvantage might be cost -- finding flexible, yet strong 
  179. material might cost more than plywood.
  180.  
  181.     Scott
  182.  
  183.  
  184. From: ken@aiai.ed.ac.uk (Ken Johnson)
  185. Newsgroups: rec.models.railroad
  186. Subject: Re: Helix Calculation
  187.  
  188.  
  189. In article <26673@dog.ee.lbl.gov> wbrown@bevsun.bev.lbl.gov (Bill Brown) writes:
  190.  
  191. >Well - it shouldn't be too hard.  The circumference of a circle is
  192. >    
  193. >    2 * pi * radius
  194. >
  195. >So one turn is equal to a run of 2 * 2.14 * 22" = 138"
  196.  
  197. Not quite.  The circumference is 138 in.  but the track rises (say) 5in. 
  198. on one turn of the helix.  So the distance of track per turn of the
  199. helix is sqt(138^2 + 5^2), about 138.1
  200.  
  201. The gradient of the track is then 5/138.1 or 1 in 27, which is very
  202. steep.  My back of an envelope calculation suggests you need about a
  203. 40-inch radius curve to bring the gradient down to 1 in 40, which is the
  204. steepest incline you're likely to be able to climb. 
  205.  
  206. If space is tighter than that, how about doing what the Victorians did:
  207. keep two sets of locomotives (one set on each level) and link the levels
  208. with a rope worked incline?
  209.  
  210. -- Ken Johnson
  211. From: fredm@progress.COM (Fred Mikkelsen)
  212. Subject: Helix in a layout
  213. Summary: I've only heard of a few successful helicies.
  214.  
  215. I've been reading on the discussion of the helix. I can only say one
  216. thing:
  217.  
  218.      N O T !
  219.  
  220.  
  221. A helix would seem to be a good way to gain elevation in tight space,
  222. but to get 24" at 2% you need 100'. Usually, this is totally out of
  223. view. This often is *more* track than the rest of the layout combined.
  224.  
  225. Additionally, a single helix becomes a total bottleneck. That means
  226. at least two tracks (one for each direction) are needed in the helix.
  227.  
  228. At my club, we discussed building a helix as a way of achieving double
  229. levels. We arived at some design constraints:
  230.  
  231. Entering a helix would be done only when it would require an operator
  232. quite a bit of time to get to the next viewing angle. Typically, two
  233. turns would be the maximum.
  234.  
  235. A Helix is best suited for moving things from a staging area. At the
  236. end of an op session, waiting two minutes to put a train back is worse
  237. than waiting two minutes to get a train out.
  238.  
  239. People from other clubs that I've heard about using a helix have all
  240. expressed dissatisfaction with the delay factor. Big suggestion...use
  241. a helix as a delay line first, then consider the topological advantages
  242. of double stacking, etc. You'll get better results.
  243.  
  244.  
  245.