Ищу мастера для постройки астрографа с моим ГЗ

[INPan]

Вы мне лучше расскажите о разгрузке тонкого зеркала. Все эти коромысла на коромыслах не сведут на нет все допуски по юстировке? Гляжу на оправу SW BKP2501, там ГЗ просто на пробке лежит. Но там толстый блин. И поменьше сковорода...

А оно разве тонкое? Там же бутерброд целый?
А с обратной стороны зеркала видны шайбочки стеклянные, которыми блины между собой склеены? Фото можно увидеть?

[mo]

А оно разве тонкое? Там же бутерброд целый?
А с обратной стороны зеркала видны шайбочки стеклянные, которыми блины между собой склеены? Фото можно увидеть?

Два целых блина. Между ними "шайбочки стеклянные".
Ссылка на фото в первом сообщении темы.

[INPan]

А оно разве тонкое? Там же бутерброд целый?
А с обратной стороны зеркала видны шайбочки стеклянные, которыми блины между собой склеены? Фото можно увидеть?

Два целых блина. Между ними "шайбочки стеклянные".
Ссылка на фото в первом сообщении темы.

Да фото я видел. Мне интересно как расположены эти шайбочки и много ли их? Судя по фото с торца, их много, а значит привязываться разгрузкой к их расположению не стоит. Учитывая тот факт, что зеркало для своего диаметра довольно лёгкое, а общая его толщина довольно большая, жёсткость получается приличная. Думаю будет вполне достаточно разгрузки на 6 точек.

[Павел Бахтинов]

Пока разговор не ушел слишком далеко в сторону обсуждения разгрузки, рискну продемонстрировать еще один "минималистический" вариант фокусировочного механизма. Он был опробован на практике, хотя и в уменьшенном варианте - этот фокусер я собрал несколько лет назад и использую до сих пор, но "таскает" он не главное зеркало, а всего лишь камеру весом менее килограмма. Тем не менее, схожая кинематика позволяет надеяться на успешное применение подобных технических решений и для поставленной в этой теме задачи.

Вместо покупных линейных подшипников у меня использованы две каретки с перпендикулярно установленными небольшими шарикоподшипниками, которые катаются по направляющим, закрепленными в пазах достаточно толстостенной корпусной детали. Это позволяет предотвратить как боковое смещение (в том числе исключить прогибы направляющих, которые были бы возможны в случае их консольного закрепления), так и вращение подвижной части фокусера. В то же время, степени свободы в отношении небольших наклонов (в пределах нескольких градусов) сохраняются за счет упругости кронштейнов кареток, установленных с некоторым натягом.

Правильность выбора сечения кронштейнов я проверил моделированием в Solid Works. В моем случае (при небольшой рабочей нагрузке) был возможен компромисс между допустимым боковым смещением под воздействием веса камеры, и усилием прижима, не вызывающим перегрузки подшипников в каретках, что позволило сделать кронштейны одинаковыми. В случае работы со значительно более тяжелым главным зеркалом можно использовать кронштейны разной жесткости: один (большего сечения) будет обеспечивать базирование, а второй, более гибкий - прижим.

Ходовые винты вращаются в обычных радиальных шарикоподшипниках, установленных со стороны шестерен, благодаря чему последние не перемещаются в осевом направлении. Известно, что радиальные шарикоподшипники способны нести значительную осевую нагрузку (десятки процентов от номинала) и при этом допускают наклон оси вращения в некоторых небольших пределах. Резьба в ходовой гайке сделана довольно короткой (5-6 витков), что также допускает некоторый наклон винта без угрозы заклинивания. На мой взгляд, всего этого достаточно, чтобы обеспечить достаточные для юстировки наклоны подвижной части.

В качестве ходовых винтов у меня использованы обычные крепежные М3 с шагом 0.5 (выбрал с поверхностью почище ). Понятно, что для значительно более тяжелого главного зеркала нужно что-то посолиднее. Но и увлекаться увеличением диаметра винтов не стоит, поскольку крутящий момент, требуемый от двигателя, при этом растет.
Люфты в винтовых парах и радиальных подшипниках, работающих в осевом направлении, разумеется, присутствуют, но в данном случае не имеют значения, так как полностью выбираются пружинами. Люфты в шестеренках привода, во-первых, малы (в пересчете на осевое перемещение винта), а во-вторых, устраняются алгоритмом работы контроллера, делающего последнее перемещение всегда в одном направлении (об этом уже писали выше).

Шаговые двигатели могут работать как в полном шаге, так и в микрошаге (хотя микрошаг в данном случае вряд ли потребуется). Обесточивание обмоток не приведет к проблемам, если организовать запоминание положения ротора в энергонезависимой памяти контроллера (остаточного крутящего момента обесточенного ШД, скорее всего, не хватит, чтобы провернуть нагруженный пружинами ходовой винт), однако применение драйверов с интерфейсом step-dir может оказаться затруднительным.

[INPan]

И ещё вот сейчас подумал. Прямые растяжки дают лучи, которые при фотографировании одного и того же объекта могут быть сориентированы по разному. Поэтому лучше от них избавиться, сделать дугообразные растяжки.

[d_w]

Вместо покупных линейных подшипников у меня использованы две каретки с перпендикулярно установленными небольшими шарикоподшипниками

Интересный вариант! Зазор подшипниковый_узел — направляющая выбирается чем либо или только на точности исполнения?
В сборе с приводом у вас есть фото? Или ручной привод?

Прямые растяжки дают лучи, которые при фотографировании одного и того же объекта могут быть сориентированы по разному.

Это как? Ладно если камеру крутить, но на стационаре-то с чего лучи переориентируются?

[INPan]

Прямые растяжки дают лучи, которые при фотографировании одного и того же объекта могут быть сориентированы по разному.

Это как? Ладно если камеру крутить, но на стационаре-то с чего лучи переориентируются?

Ну можно конечно и камеру покрутить так, чтобы настроить положение лучей, но может получится так, что сама ориентация кадра не совпадёт с ориентацией ранее сделанных снимков ну или снимков других астрофотохудожников, учитывая тот факт, что коллективная накопительная съёмка одного и того же объекта набирает популярность. Так не лучше ли совсем убрать эти лучи и избавиться от проблемы?

[mo]

Не, мне ньютоновские лучи от звёзд нравятся. Будет 4 растяжки, а камера будет на резьбе с большой прижимной гайкой - для точной установки поворота относительно осей монти.

Павел, спасибо за Ваш пример. Изучаю его.

[Грехов Михаил]

И ещё вот сейчас подумал. Прямые растяжки дают лучи, которые при фотографировании одного и того же объекта могут быть сориентированы по разному. Поэтому лучше от них избавиться, сделать дугообразные растяжки.

Ни в коем случае. Именно прямые растяжки дают максимальную жесткость этому узлу, что нам и требуется. А за счет того, что они работают на растяжение, то можно их сделать тонкими. Или в виде треугольника из полос железа. Это снизит интенсивность лучей. Всякие кривули не очень то оправданы. Лично меня лучики не бесят. Бесят блики-лупоглазки типа как у Ш-К или всякие с корректорами.

[Павел Бахтинов]

Интересный вариант! Зазор подшипниковый_узел — направляющая выбирается чем либо или только на точности исполнения?

Зазор выбирается за счет упругости кронштейнов подшипниковых кареток (усилие прижима регулируется установкой кронштейнов при сборке).

В сборе с приводом у вас есть фото? Или ручной привод?

Привод от одного ШД через зубчатый венец в качестве сателлита (функция юстировки в моем фокусере не нужна).
Фото есть, но хотелось подробности выложить в отдельную тему (попозже, сейчас времени мало). Здесь показал только то, что могло бы быть позаимствовано для разрабатываемого устройства.

[INPan]

Интересный вариант! Зазор подшипниковый_узел — направляющая выбирается чем либо или только на точности исполнения?

Зазор выбирается за счет упругости кронштейнов подшипниковых кареток (усилие прижима регулируется установкой кронштейнов при сборке).

В сборе с приводом у вас есть фото? Или ручной привод?

Привод от одного ШД через зубчатый венец в качестве сателлита (функция юстировки в моем фокусере не нужна).
Фото есть, но хотелось подробности выложить в отдельную тему (попозже, сейчас времени мало). Здесь показал только то, что могло бы быть позаимствовано для разрабатываемого устройства.

Очень интересно, Павел! Ждём отдельную тему.
Но кажется я уже всё понял. Венец с внутренними зубами передаёт вращение на три шестерни, вращающие свои винты. Тут обеспечивается абсолютная синхронность.

А в нашем варианте эту синхронность можно организовать зубчатым ремешком. И движок тогда нужен только один. Но юстировка тогда будет ручная.
И ещё не понятно, как поведёт себя зубчатый ремешок на морозе.

[INPan]

Павел, вопросы к тебе, как к спецу в электронике и в шаговых двигателях.
1. Реально ли обеспечить 100% синхронность вращения шаговиков, если всё же тягать зеркало тремя движками?
А тремя потому, что хочется всё-таки иметь функцию юстировки движками. Просто есть такое опасение, что в процессе фокусировки и включения/выключения питания движки могут потерять синхронность и будет разъюстировка.
2. Что нужно учесть при проектировании электроники и при выборе движков, чтобы обеспечить синхронность?

[Tvi.dubna]

Не, мне ньютоновские лучи от звёзд нравятся. Будет 4 растяжки, а камера будет на резьбе с большой прижимной гайкой - для точной установки поворота относительно осей монти.

Павел, спасибо за Ваш пример. Изучаю его.

Олег, а как ты будешь регулировать наклон матрицы относительно оптической оси?

[I.A.R.]

Будем считать этот пост как бы специальным выпуском журнала "Мурзилка" с картинками для начинающих астрономических рукодельников, интересующихся механикой...

О варианте Ивана... Если быть верным канонам, то лучше подправить его, например, так. В этом варианте ходовой винт оснащается подшипниковым узлом, в котором верхний подшипник является упорным, например, 6017К (d=7 мм; D=19  мм; B=6 мм), нижний -- обычным радиальным номер 17 (с теми же d=7 мм; D=19 мм; B=6 мм; с межд. обозн. 607). Резьба ходового винта взята М10х1, которая хорошо сочетается с диам. 7 мм под подшипники. Подшипники парируют вредную радиальную силу, которая возникает на зубьях колеса, а также воспринимают, полагающуюся на привод, осевую нагрузку от веса оправы с ГЗ и через деталь стакана передают на заднюю стенку. В результате вращение ходового винта заведомо получается легким, ничем не отягощенным, что в принципе дает возможность применить не очень мощный ШД...

[INPan]

Ну на счёт Мурзилки это Вы зря. Всё очень грамотно технически и продумано.
Только вот вопрос: а не многовато ли 10мм диаметра ведущему винту? Оно конечно, даже слабый движок от дисковода должен справиться с весом зеркала через представленный редуктор, но ведь там же ещё и пружина будет давить. Может уменьшить диаметр до 8мм, а то и до 6мм?

[mo]

Не, мне ньютоновские лучи от звёзд нравятся. Будет 4 растяжки, а камера будет на резьбе с большой прижимной гайкой - для точной установки поворота относительно осей монти.

Олег, а как ты будешь регулировать наклон матрицы относительно оптической оси?

Подвижками паука в щелях на трубе / оправе, как предлагал Иван.
Ты имеешь в виду, что прижимная гайка даст перекос? Да, мысль хорошая. Надо поворотный узел сделать из двух гаек. Чтобы при перевинчивании с лазера на камеру не менялся наклон.

[mo]

Будем считать этот пост как бы специальным выпуском журнала "Мурзилка" с картинками для начинающих астрономических рукодельников, интересующихся механикой...

Вот разве что так.
Я неделю назад перестал понимать эти красивые рисунки.
Тогда я списал на простуду, но и сейчас, видимо, не до конца пришёл в себя.

[Павел Бахтинов]

1. Реально ли обеспечить 100% синхронность вращения шаговиков, если всё же тягать зеркало тремя движками?
Просто есть такое опасение, что в процессе фокусировки и включения/выключения питания движки могут потерять синхронность и будет разъюстировка.

Вполне реально.
Для тех вариантов конструкции, которые здесь обсуждаются, при штатном включении/выключении питания синхронность можно сохранить даже в микрошаге (а в полном шаге - тем более). Рассинхронизация может случиться при аварийном отключении питания прямо во время движения фокусера, но вероятность этого невелика. Для выхода из такой аварийной ситуации можно предусмотреть концевики, как предлагал Иван, либо просто отъюстироваться заново.

2. Что нужно учесть при проектировании электроники и при выборе движков, чтобы обеспечить синхронность?

Нужно обеспечить запоминание текущего номера шага (микрошага) во флэш-памяти контроллера и выборку люфтов путем завершения движения всегда в одну сторону. Об этом уже писали в данной теме.
Кроме того, нужно выбирать ШД с большим запасом по крутящему моменту, чтобы исключить пропуск шагов (в том числе при загустении смазки на морозе). Использование промежуточных редукторов ("будильников") как альтернативы высокомоментным ШД, также может быть оправдано, поскольку торопиться некуда, и люфты не особо волнуют...

[INPan]

Будем считать этот пост как бы специальным выпуском журнала "Мурзилка" с картинками для начинающих астрономических рукодельников, интересующихся механикой...

Вот разве что так.
Я неделю назад перестал понимать эти красивые рисунки.
Тогда я списал на простуду, но и сейчас, видимо, не до конца пришёл в себя.

Странно. По-моему рисунки Игоря Александровича на столько понятны и технически обоснованы, что понятнее уже некуда. И это уже не просто рисунки, а чертежи, только размеры проставить и всё.

[mo]

Странно. По-моему рисунки Игоря Александровича на столько понятны и технически обоснованы, что понятнее уже некуда. И это уже не просто рисунки, а чертежи, только размеры проставить и всё.

Согласен на все сто! Очень странно, что люди разные при том, что лепили их, по одной из теорий, из одного теста.
Просто поверьте мне, что я тупой . И что мне комфортно не вникать во многие аспекты жизни, о чём открыто говорить.

Я понимаю, что тема фокусировки ГЗ многих присутствующих зацепила и всем высказавшимся огромное за это спасибо. Но..., как я уже один раз написал (напишу ещё раз), для меня этот вопрос закрыт на уровне эскиза и я бы перешёл к следующей части астрографа, а именно к разгрузке ГЗ.
Как я понимаю, только у меня такое необычное ГЗ? Или кто-то уже строил астрографы на сендвичах с похожим отношением диаметра к толщине?

И, кстати. Я "Ищу мастера для постройки астрографа с моим ГЗ", а не "Пытаюсь побороть чужой перфекционизм при проектировке фокусёра мечты"