Добсон 760 мм. Зеркало - механика

[Андрей Лёвин]

 Вы как всегда неподражаемы! В анналы! Конечно, мы не это хотели сказать...

[Механик AMS]

вот я чего и спросил, не будет ли влиять различные  температурные режимы на  шлифовку ?  если будут то каков результат?

[Грехов Михаил]

На шлифовку -нет... поскольку шлифовка это микронный размер... с целью подготовки поверхности под полировку и сгон мата. А вот полировка -тут иначе. Там нужен режим полировки, конкретные температуры и проч. Холод неприемлим -смола слишком твердая.... жара-мягкая... нужна нормальная температура и типа теплого помещения 24...26 градусов. Перепады нежелательны.. и др.

Ну и собственно сейчас ГЗ уже никто не таскает на улицу. На улице выполнялась обдирка -снятие основного материала. А сейчас ГЗ вполне себе в помещении находится.

Чтобы форму минимально от нагрузок меняло - ясно и понятно -сверхлегкий материал с бесконечной прочностью и модулем Юнга. Ясен пень, что такого не бывает. Но есть и неплохой материал, который под это хорошо подходит - бериллий. Низкая плотность типа 1,8г/см3, неплохая твердость и модуль Юнга под 300ГПа. так как металл, то большая теплопроводность и минимум тепловой инерции.  Из него тоже делают зеркала и в основном для космической техники. Но проблема -бериллиевая пыль токсична... Обрабатывать видимо лучше без участия человека. Еще один из новых материалов - карбид кремния - да... да -то, чем сейчас это ГЗ шлифуют. ЛЗОС осваивает этот материал для перспективных сотовых зеркал и специфичной техники типа лазеров и проч. Но видимо астрономически дорого такое.

[Шмидт Кассегрен]

Уже много много лет тому назад было понятно, что будущее за лёгкими зеркалами.

[ekvi]

Каким образом учитывается трение в вашей программе.

Вопрос уже обсуждался: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,150638.msg3948370.html#msg3948370
В ПроМир трению не нашлось места.

[ekvi]

каждый раз при перемещении, будет иметь совершенно новый радиус кривизны

- это происходит из-за разной "усадки" края и центра зеркала.
Если толщины в центре и на краю будут равны, то при смене температуры - после отстойки - изменения фокуса не произойдёт. Такую форму имеет концентрический мениск.

[art-xrom]

Уже много много лет тому назад было понятно, что будущее за лёгкими зеркалами.

Только пока почему то все делают по классике? Как думаете почему?

[serega2007]

     Дельта по фокусу - функция от ктр и дельты температуры . От формы зеркала не зависит .
     Полое зеркало на порядок дороже .

[ekvi]

Такую форму имеет концентрический мениск.

Но, т.к. имеет место быть ещё и "эффект" края, то к краю ГЗ необходимо ещё и утонить, чтобы уменьшить его тепло-инерционность (речь идёт о цельнолитых зеркалах).
Отсюда мениск д.б. ещё и положительным, что благоприятно для устранения, кроме прочего, и прОгибной асферичности при опирании ГЗ по краю на кольцо.

[Грехов Михаил]

Только пока почему то все делают по классике? Как думаете почему?

Тупо - дешевле... если бы мне предложили 600мм ГЗ - из обычного материала - ну ЛК-7 какой-нибудь... и тот же диаметр, но из ультрапуперматериала и сотовой конструкции и за цену первого ГЗ конечно бы выбрал второе. Однако в реальности цены изделий будут отличаться чуть ли не впятеро если я не ошибаюсь. Это раз...

Второе - делают по классике -любители. А вот профи и для других задач как раз таки изврата куда больше. То же ГЗ скажем LSST, GMT - сотовое с шестигранниками и из Церодура (аналог нашего СО-115М по КТР). Бериллий идет в основном на оптику спутников. 

[Андрей Лёвин]

  В кои века появилась НАГЛЯДНАЯ и ПРАКТИЧЕСКАЯ тема...и утонула в сообщениях книжников и фарисеев... просьба к автору тема - ВЫЧИСТИТЬ лишнее( в том числе и моё сообщение)...теория это , конечно хорошо, но она ЗАСОРЯЕТ данную тему.... ПРАКТИКОВ то всего ДВА-ТРИ  ЧЕЛОВЕКА .....

Владимир, не сокрушайтесь за Генриха, что его тема в чём-то там утонула... Есть же пословица: "Семь раз отмерь, а один раз отрежь"? - вот и примеряют разные варианты к его зеркалу. А это всегда даёт (по крайней мере сторонним читателям) пищу для размышлений. Всё рафинированное не жизненно.

[Genrix Selevich]

Я всем благодарен за советы: у каждого свое мнение. Мне коментарии какие бы не были меня не смущают. В понедельник буду заливать на будущее зеркало из бетона полировальник. После затвтердения бетона сниму его и продолжу дальше заниматся шлифовкой. Сделал ошибку, что не заготовил песок и для полировальника еще осенью. Пришла зима, земля замёрзла и нету где его накопать. Есть песок в продаже в магазине, но не имея машины пришлось бы съездить 2 раза. Песок разфасован в мешках по 5 кг. Сразу смог бы привезти 2 мешка в сумме 10 кг. Разговаривал с другом и заикнулся об этой проблемме, друг откликнулся и привез на машине 2 мешка песку в общей сложности около 30 кг. Он живет на растоянии от меня 25 км. Спасибо ему. У него песок есть в запасе в подвале.

[ekvi]

Вот, Генрих, оценка местных прогибов обниженного шлифовкой зеркала в местах облегчающих отверстий (их диаметр принят Ф 54 мм).

При R = 6500 мм на зоне ГЗ Ф 200 мм толщина над облегчающим отверстием сейчас составляет 4.5 мм, а на зоне 500 мм - 9.5 мм (= толщина перепонок в сотовой структуре облегченного зеркала. В #106 Koalin указал исходную толщину 16.5 мм).

Для этих толщин прогибы в центре облегчающих отверстий составили, соответственно, 1.5 и 0.4 нм. При отражении это даст на ИГ "лунки" глубиной 3 нм и 1 нм.
Перепонки в каждой ячейке находятся в условиях жестко защемлённого края - этим и определяется малость их провисания.

Полировку - особенно на финише - придётся вести почти холодную, чтобы не стесать рёбра жесткости.
Из-за громадной разницы в толщине рёбер жёсткости и перепонок (5 и 85 мм) перепонки будут постоянно "прятаться" от полировальника, причём в самых замысловатых сочетаниях по поверхности ГЗ.
Сетка, составленная из рёбер жёсткости, - прямоугольная, она будет постоянно проявляться в виде астигматизма, который придётся править полировкой по диагоналям сетки.
 
Именно в этом и состоит основная проблема фигуризации таких зеркал.

[Genrix Selevich]

Спасибо ekvi.
В молодости  я смотрел киножурнал: Мы не привыкли отступать, и нам поможет в этом ,, Киножурнал Хочу Всё Знать,,.
Назад дороги нету, буду доводить свой проект до конца, даже если прийдется понести поражение.

[ekvi]

даже если

это  я и пытаюсь исключить!

Нам приходилось полировать подобные зеркала, работающие под углом 45 градусов,т.е. "диагональные".
Чтобы в схеме от них была нулевая ошибка, приходилось загодя наполировывать на них "встречную" ошибку, вытянутую вдоль диагонали.
Так что не вздрагивайте: всегда найдутся резервные средства для "победы"!

[ekvi]

Пытаюсь оценить прогиб всего облегченного зеркала.
Допустим, по каким-то причинам зеркало оказалось на 6 рёбрах жёсткости. Тогда каждое ребро будет нагружено распределённой (погонной) нагрузкой 0.1 кг/см ( = 46 кг / 6 / 76 см).
При опирании на 2 точки по краю такая "балка" прогнётся на величину (формулу можно взять в любом справочнике по сопромату):
       f = 5*q*L^4/ (384*E*J) = 5*0.1*76^4/384/10^6/82 = 5.3*10^-4 см = 5.3 мкм.
Здесь J = b*h^3/12 = 1.6*8.5^3/12 = 82 - момент инерции балки (ребра жёсткости), имеющей сечение 1.6 х 8.5 см,
E ~ 10^6 кг/см2 - модуль упругости "хрусталя", из которого отлито зеркало.

Если учесть влияние 6 поперечных рёбер, полученный прогиб одиночного ребра необходимо значительно уменьшать. Получится прогиб порядка 1 мкм.

Попробуем зайти с другой стороны и посчитать прогиб цельного, но облегченного зеркала, имеющего удельный вес в 2 раза меньший.
Поставим зеркало краем на кольцо - наиболее тяжёлый случай (первая илл.). Прогиб оказался равным 0.38 мкм (382.52 нм) - величина, по порядку близкая к полученной выше для одиночного ребра.

Ясно, что разгрузка по краю на кольцо - не допустима. На второй илл. - диаметр кольца оптимизирован на минимум прогиба. Получился Ф кольца 505 мм, а прогиб - 18 нм.
На 3й илл. - облегченное зеркало на кольце Ф 505 мм, наклонённое на угол 50 градусов (44 нм - это контактная деформация в месте касания зеркала с опорными точками боковой разгрузки - боковые точки необходимо снабдить опорными тарелками).
 

[ekvi]

Боковой разгрузкой на тросик можно значительно уменьшить амплитуду прогибов - с 56 нм до 19 нм:

PS
Не смотря на облегчение, придётся постоянно следить за тех-состоянием разгрузки зеркала - м.б. даже вести экспресс-контроль за его формой по ИГ.

[ekvi]

перепонки будут постоянно "прятаться" от полировальника

Чтобы заставить их не сачковать от полировки, нужно в облегчающие отверстия на воск вклеить стеклянные вставыши.
Если решётка рёбер жёсткости проявится сразу после первой  прополировки, придётся вставыши вклеить и тонкую шлифовку повторить со вставышами.
Извините, Генрих, что забегаю вперёд, но легче работается, когда под рукой имеется разнообразный арсенал средств.

[how_eee]

Если изготавливать такое облегченное зеркало, то необходимо фрезеровать облегчения на разную глубину от края к центру, чтобы образовался как бы мениск постоянной толщины под рёбрами жесткости? Правильно ли я понимаю?

[библиограф]

 Нет, неправильно. Оптимизируют форму и размеры сот.
http://www.dreamscopes.com/pages/07/cellular24-01.htm