Cầu Girder Truss HO Scale 196 Foot – Tự Chịu Lực (Self Supporting)

Mình đang trong quá trình thiết kế/làm một phòng phụ để làm model railroad, và một trong những hạng mục quan trọng mình cần là một cây cầu drop-down để bắc ngang lối vào phòng, giúp chạy layout dạng vòng (loop) dễ dàng.

Tiêu chí thiết kế của mình:

Khe mở 27", đúng kiểu nguyên mẫu tự chịu lực (không cần plywood hay kết cấu gì đỡ bên dưới), double track, có bản lề cho cơ cấu drop-down, 100% printed

Mình lấy làm nền thiết kế cây cầu này trên Thingiverse HO Scale 145 ft Steel Arched Truss Bridge by kabrumble - Thingiverse rồi re-engineer lại toàn bộ để tăng chiều dài, bề ngang và độ cứng.

Phần truss và cụm đỡ ray (track support assemblies) được tách thành 4 section chính để vừa print bed, với các mối nối so le giữa các hệ để giữ độ bền. Cross girder được lắp kiểu trượt (slot) vào bottom chord của truss, và mình thêm các “cánh” (wings) cho cross girder để tựa lên mối nối của truss, tăng độ cứng vững.

Mình không chắc cuối cùng các mối nối truss dán keo sẽ chịu lực tới mức nào, nên mình tính thêm phương án gắn chốt kim loại 1mm ở cả phía trên và phía dưới truss tại vị trí các section ráp với nhau. Có sẵn 2 đồ gá khoan 1MM: một bên trái và một bên phải. Chúng áp sát mặt INBOARD của truss như trong hình. Bạn có thể đặt mua rod 1MM nếu thích, nhưng mình thấy cắt đoạn từ kẹp giấy loại “jumbo” là vừa khít luôn. Mình khoan lỗ 1MM, còn kẹp giấy là 1.06 nên fit rất chặt. Dùng một đoạn kẹp giấy cắt đầu 45 độ làm mũi “khoan” vệ sinh (clean up) lại lỗ thì mọi thứ trơn tru và khít đã lắm. Tất cả dán bằng keo CA và kẹp chặt.

Tổng cộng có 35 chi tiết, và mình có kèm checklist in để hỗ trợ, ngoài ra còn có ảnh screenshot trực quan cho thấy toàn bộ chi tiết được bày ra kèm số lượng cần in cho từng món. Các part được đánh số tuần tự từ trái sang phải A-Z khi bạn nhìn vào cây cầu từ một phía bất kỳ (bên kia thì mirrored, dĩ nhiên).

Mình in tất cả với brim cho chắc ăn. Support cần rất ít và khá rõ ràng. Mọi thứ đều in dạng đặt phẳng; bạn sẽ cần support dưới các gusset chỗ bị “lơ lửng”, cũng như cho các khe slot của cross-girder trên bottom chord của truss ở những đoạn nằm sát đầu nơi không thể bridge được.

Tấm hình cuối là bài test mình treo 10 pounds tải ở giữa nhịp, cây cầu không bị võng thấy rõ chút nào. Khi tàu chạy qua thì tối đa cũng chỉ khoảng ~4# tại một thời điểm, lại là tải phân bố nên yên tâm.

Hệ drop-down sẽ là một through-pin dài ở một bên, và bên còn lại là kiểu chốt hãm có lò xo (spring-loaded pin catch) nào đó. Khi mở, cầu sẽ gập lên phía dưới benchwork để hoàn toàn nằm ngoài vùng dễ va chạm. Mình đã chừa sẵn lỗ 3MM xuyên suốt ở cả hai đầu cho pin và catch, còn cơ cấu chi tiết thì để mình tính sau.

(LƯU Ý: File “GIRDER TRUSS BRIDGE - ALL” rõ ràng KHÔNG phải để in; mình chỉ đưa vào để làm mẫu vị trí ban đầu (first position demo piece) cho chức năng 3D viewer trên website này.)