Постройка Ньютона 340мм, особенности конструкции

[nikbor1]

Да трубки нужно только круглые , квадрат он должен быть со стороной начинаться от 30 мм. тогда будет соблюдаться жёсткость фермы . А насчёт ухода точки юстировки тут может играть любая точка крепления как зеркал так и фермы этот вопрос индивидуален у каждого телескопа .

[kup]

Да трубки нужно только круглые , квадрат он должен быть со стороной начинаться от 30 мм. тогда будет соблюдаться жёсткость фермы
------
Нет. Правильные многоугольники - это фигуры равного сопротивления! И круг самая слабая из них при равной толщине стенки и одинаковом сечении! Самая сильная - это треугольник! Потом идет квадрат, пятиугольник и и.т.д. Квадрат 25х25х2мм будет сильнее, чем трубка 29.4 мм со стенкой 2 мм! У меня есть формула, аналитическая. Треугольник сильнее круга почти на 21%. И это при полнотелых фигурах! В трубках выигрыш может быть еще больше!

[nikbor1]

В данном месте эти квадраты треугольники неуместны это не железнодорожные конструкции . Возьмите по сечению квадратная труба ? она будет иметь какой вес ? Так что только круглые . Стенки круглой трубы достаточно иметь 0,8 до 1, 5 мм а вот квадратные точно будут 2 мм . И в телескопе должно быть всё рациональным и здесь не применим коэффициент прочности как в железнодорожной конструкции или в авиационной , здесь нет угрозы для человеческой жизни .

[kup]

nikbor1:В данном месте эти квадраты треугольники неуместны
----
Это еще почему? Квадратный профиль продается в магазине. И он у меня есть. Я например , не понимаю, если есть возможность облегчить конструкцию на 10-15 % , при сохранении жесткости, почему этого нельзя сделать? Религия не позволяет? Или делай как все?
Ниже прекрасный пример применения треугольника при сохранении жесткости (облегченное  снование для оправы ГЗ). У меня так вообще этот треугольник из полой квадратной трубки.
---
nikbor1:И в телескопе должно быть всё рациональным и здесь не применим коэффициент прочности как в железнодорожной конструкции или в авиационной , здесь нет угрозы для человеческой жизни .
----------
Вы путаете понятия прочность и жесткость.
П.С. Обратите внимание на конструкцию фермы стрелы подъемного крана-она треугольная. Дурачки видать строили, не имевшие понятия....

[Diff]

Да нет, здесь следует понимать, что если шарнир фермы не отрабатывает поворот, то вместо этого, хоть немного, но согнется стержень штанги. А согнутый стержень работает как пружина, его жесткость на растяжение/сжатие существенно уменьшается. По этой же причине шарнир должен быть центрирован на оси стержня, чтобы не возникало крутящих моментов, сгибающих стержень. Это мы говорим о понимании принципа концепции. Разумеется, в жинзни всегда есть отступление от идеала.

Тоже верно. Но как быть увереным, что повышеная деформация от изменения геометрии ферменных треугольников в случае ослабленных шарниров (из за четырехугольности треугольников ) не превысит деформацию от слегка согнутых трубок в случае их прочной фиксации? Я как то считал разницу при креплении колонны квадратного профиля за центр и за грань, с учетом даже некоторого прогиба, и там не ужасные цифры получались, вполне в пределах того запаса который я собирался дать. Что потом и подтвердилось на практике.
Это все ловля блох.

А согнутый стержень работает как пружина

Это не так. Даже согнутый стержень ведет себя как колонна, т.е. держит нагрузку до определенного предела,  а потом складывается.

[nikbor1]

Квадратный профиль продается в магазине.

Круглый любого диаметра тоже продаётся в магазине и проблемы в этом нет если вас устраивает не эстетический вид то делайте как вы видите хоть из рельс мне как то до лампочки . Мне одно не понятно что вы тогда спрашиваете всех, как это , как то ,  тогда лепите без вопросов и зубы свои не показывайте ...

[ysdanko]

Грешил на хлипкость фермы ( возможно так и есть). НО, потом узнал что это может быть проблема с ГЗ  . Способ крепления ГЗ -за центр. Многие грешили на пену в зажимном винте. Вот хочу выяснить, где собака порылась.

Моделировал я как - то ферму длиной 1500мм. и под диаметр 300мм. трубки 18мм. стенка 1мм. Передняя часть фермы около метра задняя примерно 0,5м.

Особо не оптимизировал. Просто уравновешивал массы переднего конца и задника относительно горизонтальной оси. При этом выяснилось,  что передний конец фермы смещается сильнее задника.

 И получается, что чтобы обеспечить одинаковое смещение переднего и заднего фланцев фермы необходимо применение трубок разного  диаметра. Передние трубки при такой геометрии (1/3 длины фермы приходится на задник) должны быть большего диаметра.

[kup]

nikbor1:Круглый любого диаметра тоже продаётся в магазине и проблемы в этом нет если вас устраивает не эстетический вид то делайте как вы видите хоть из рельс мне как то до лампочки.
-----------
Речь не об эстетики , а о функциональности.  Возможно кому -то это будет интересно, а кому то скучно . 

Вот мои  вычисления... Универсальная формула для вычисления момента инерции сечения (МИС) полнотелых n- угольников!  В третьих строках этого "письма" вычисляется МИС 5-угольника . Правее цифры указывают МИС n- угольников при фиксированной  заданной площади геометрического. сечения в 100 кв. см. Полые трубки вычисляются по разнице размеров. Подсчитайте эффект применения нестандартных фигур для постройки фермы.
П.С. Смотрите формулу I(S)- это  момент инерции сечения при одинаковом геометрическом сечении (площади), т.е. при одинаковой массе стержней на погонный метр. Выигрыш треугольника 21%, квадрата 5 % по сравнению   кругом! Так как "мясо в кольцах не работает", эффект кольцевых (полых) многогранников будет еще больше. А может и нет. 


 

[kup]

Я вот тут вообще думаю, если телескоп альт-азимутальный, может вообще голову не морочить? Самую сильную жесткость обеспечивают вертикальные тонкие стенки! Построить телескоп по принципу двойной Чикинской доски! Т.е. 4 квадратные трубки , 2 прямоугольные вертикальные стенки до центра масс ну и поперечные прямоугольные трубки. Все будет хорошо собираться, никаких замороченных узлов! Купить нахрен две легкие алюминиевые лестницы ( или одну 3.5 метровую и распилить) , обшить листом алюминия 1 мм по бокам, от ГЗ до центра тяжести и скрепить их поперечными трубками! И на табуретку это все дело. Шучу, но как вариант стационара

[Gleb1964]

Это все ловля блох

Понимание концепции фермы? Напомню, что разговор начался с поиска шероховатых шариков, потому что была озабоченность, как обеспечить побольше трения в шарнире и исключить проворачивание. А здесь наоборот, хорошее скольжение шарнира только улучшает работу фермы, но никак не ухудшает. Вот, собственно, и весь вопрос.
 

Но как быть увереным, что повышеная деформация от изменения геометрии ферменных треугольников в случае ослабленных шарниров (из за четырехугольности треугольников  ) не превысит деформацию от слегка согнутых трубок в случае их прочной фиксации?

Да просто, самой высокой жесткостью будет обладать ферма, у которой идеальные шарниры без трения, которые позволяют стержням быть всегда прямыми. Тогда при деформации фермы, стержни работают строго на растяжение/сжатие.
А вот наглядный пример расчета деформации фермы, у которой стержни жестко зажаты, а не на шарнирах, видно, что деформация происходит и частично за счет сгибания стерженей. Жесткость стерженей на изгиб несопостовима с жесткостью на растяжение/сжатие.

Моделировал я как - то ферму .. Особо не оптимизировал.

У правильной фермы стрежни так не гнутся, это ферма с жестко заделанными концами стержней. Хотя такой расчет верно отражает результат большинства практических изготовлений.   

В данном месте эти квадраты треугольники неуместны это не железнодорожные конструкции .

Если ферма сделана на правильных шарнирах, то форма сечения стержня мало важна, работает только растяжение-сжатие, тут важна только площадь сечения и модуль Юнга. Единственный момент, когда важна форма сечения, это потеря устойчивости на сжатие, но это ведь телескоп, правильно, а железнодорожная конструкция.

[kup]

М...эй, РомАлэ! А как же с моими двумя стержнями? Ну памажите же пост №267 !, мы не местные на цыганском факультете СОПРАМАТОВ  не учили А то кибитка скоро развалится! 
Узнал как правильно называется : Двухстержневая симметричная ферма, Вариант Б.

[Programma.Boinc]

А можно увидеть как видно через него, а то во всей теме даже пары фоток нет, хотя бы для примера... негодуе!

[kup]

Тема топикстартера Ньютон 340 мм , особенности конструкции. Я просто к ней примазался по особенностям конструкции( пока меня отсюда не выгонят, а давно уже пора) . Ну такое решение модераторов было перенести ее. Я строю 16" на фермах. Если вопрос ко мне , о какой видимости вы спрашиваете? Какие фото , звездного неба? Это же альт -азимутальный визуал на табуретке! Видно как и положено 406 мм зеркалу.  дабавить нечего. Очень сочно и ярко. Галактики до 14 m, предельные звезды до 15 m в моей желто-зеленой зоне.
"Видимость" зависит от комплекта оптики и прозрачности неба. Конструкция телескопа на это не влияет никак.
Оптика хорошая . Заводское облегченное зеркало SW 16", вторичка от Радиуса 95 мм.

[papa Slava]

...Это же альт -азимутальный визуал на табуретке!...

(возглас из зала)—надо было делать реплику на БТА. Действующую модель. Есть у меня такая идея и зеркало под него. Но нет времени. А тут достаточно налепить "ЛОМО" и табличку сделать.  (Про фокус Кудэ и прочее в курсе).

[ysdanko]

У правильной фермы стрежни так не гнутся, это ферма с жестко заделанными концами стержней.

Совершенно верно. Все соединено намертво.

[Diff]

Ребята, сильные в сопромате! "Памажите"  решить задачу про ферму же, все про нее.
Мне нужно для понимания.... Может у кого программа есть. Задача такова:
Есть 1 стержень, алюминий , трубка, диаметр   16 мм , толщина -1 мм , Пусть длинной 1000 мм . Схема: " Заделка -свободный конец". На свободном конце  груз 1 кг. Прогиб без груза - 1.34 мм, с грузом -37.12 мм. Это  простобилд подсчитал.
--------------------------------------------------------------------------
А теперь нужно вычислить прогиб следующей конструкции :
Твёрдая вертикальная стенка , бесконечной массы и прочности. К ней шарнирно прикреплены два стержня, такие же как выше, алюминий , трубка, диаметр   16 мм , толщина -1 мм ,  длинной 1000 мм, соединенные шарнирно между собой. Т.е. Конструкция образует равнобедренный треугольник, с твердым основанием. Найти прогиб от горизонтали , без груза и с ним.  При условии: Длина основания 100 мм и 200 мм.
Спасибо.

Сила растяжения и сжатия стержней: F=m g AC/AB
Укорачивание нижнего и удлиннение верхнего стержня:  D=AC F/E/S, где E модуль Юнга, S площадь сечения, для трубки S=p (R²-r²), где R и  r –внешний и внутренний радиусы.
И вертикальное смещение точки С:    dZ=2 D AC /AB

[kup]

Diff, Спасибо, огромное!  Сейчас буду считать. Термины мне понятны.
Только хочу уточнить, m- масса груза , верно? А если m=0, то прогиба трубок нет что ли?
Вот представим остроконечный треугольник, ну как бы трубки будут почти параллельны ( это будет равносильно двум ll скрепленным по вертикали балкам по схеме "Заделка -свободный конец"), они что не будут гнуться от собственного веса?  По идее тогда их суммарных прогиб должен быть 37.12/4 =  9. 28мм. Четверка ( это результат увеличения момента инерции сечения такой конструкции) . Или я чего то не догоняю? Спасибо.

[Diff]

m да, это масса груза. dZ это не прогиб трубок, это смещение вершины треугольника (точки С). Прогибом трубок под собственным весом пренебрегаем. Т.е. стержни работают только на сжатие и растяжение как и должно быть в идеальной ферме

[kup]

Прогибом трубок под собственным весом пренебрегаем.
------------
Я не могу этого себе позволить! 
Мне нужно именно это и знать! Т.е. В схеме ретрака у меня были параллельные трубки. Изгиб я их знаю. Он вычисляется. Как же этим пренебречь? Этож разъюстировка! Далее ,теперь эти трубки не параллельны, я их шарнирно соединяю и делаю так называемую ферму! И мне именно нужно  знать прогиб ( суммарный) , это прогиб и трубок от собственного веса и плюс еще от нагрузки. Ну возьмем ту же -8 штанговыю схему. Телескоп стоит горизонтально. Верхние и нижние штанги не работают ( если он шарнирные). Они только обеспечивают "раскрепление". А работают только 4 штанги в вертикальной плоскости . Это как раз наш случай. Т.е 2 боковые шарнирно-стержневые консоли. Вот откуда ноги растут.

Вобщем , много слов у меня , мне нужно еще прибавить сюда прогиб от собственного веса. Был бы  очень благодарен , если бы вы подсказали как. Формулы понимаю. т.е хотелось бы  знать Итоговый прогиб. Вернее сдвиг по вертикали.

[kup]

Diff : Прогибом трубок под собственным весом пренебрегаем. Т.е. стержни работают только на сжатие и растяжение как и должно быть в идеальной ферме
------
Это непозволительная роскошь! Масса фермы может достигать массы окулярной части ( т.е самого груза m - они одного порядка), а то и превышать ее. Дьявол в деталях!  Например в схемах Ультралайт добов, с фермой под 1,5м длинной ( однопролётная ферма).