Постройка Ньютона 340мм, особенности конструкции

[kup]

ysdanko :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.
-----------
Все это очень интересно! И близко к истине. Как видно из диаграммы, макс отклонение  в Вашей модели составило 0.1 мм. Я даже для себя поставил более мягкое требование 0.2мм.
Но много неизвестных. Какова у вас была расчетная нагрузка на кончики фермы , т.е обвес полный? Барабан+  диагоналка с пауком + фокусер+ окуляры + искатель  и.т.д. Нагрузка какая?
8-штанговая ферма?  Я хочу 6-штанговую.Я просто хотел узнать прогиб от единичной нагрузки ( 1 кг условно) на элементарный узел фермы , в простейшем случае двухстержневая шарнирная конструкция. Вот и все. Топчусь где то рядом.... Не могу цифры за хвост ухватить....
П.С. В чем моделировали?

[Gleb1964]

Он же написал небольшой отчет, в котором отметил, что не полностью удовлетворен конструкцией и качеством изготовления...

Глеб, а ссылки на отчёт нет под рукой?

Вот ссылка http://www.iceinspace.com.au/forum/archive/index.php/t-164798.html

Вот она шарнирная 2-стержневая модель фермы из полотен от ножовки

Не очень хорошая модель, полотно ножевки тонкое и сгибается при сжатии. Это демонстрирует потерю устойчивости стержней, но в ферме телескопа до этого не должно доходить. Основная потеря жесткости может быть в узлах соединений, а не на стержнях. Трубки, профили, на растяжение/сжатие гораздо жестче соединений. Поэтому, видимо, соединения пытаются затянуть намертво, в том числе и шарниры. Да и часто в моделях не учитывают гнутие всяких консольных элементов. Расчет на чисто растяжение/сжатие стержней даст весьма оптимистичный результат.

[Папа и Сын]

Поэтому просто подбираем схему, которая эти самые 0,2мм и дает. Простейшие расчетные онлайн-программы даже яндекс знает
---------
Не могли бы подсказать какие, а то я в сопромат начал вникать ? Вопрос был задан 3 страницы назад пост №257. Но все продвинутые телескопостроители с программами ,почему то  не смогли ответить на мой простой  вопрос...Т.е. подсчитать вертикальный сдвиг в схеме из двух шарнирных палок..  Почему интересно?    Углубились в теорию идеальных ферм, идеальных стержней ( которые не гнутся, а только растягиваются и сжимаются), а ответа так и не нашли.
Хотя не спорю, значительно продвинулись в теоретической части (про себя точно могу сказать)! За что им сильно благодарен! Но вот в чем беда.... Я сделал модель двухстержневой фермы из полотен от ножовки, которые расположил плашмя и закрепил шарнирно.... И вот что удивительно... Там видно наглядно, что сжатие -растяжение стержней ( которое очевидно даже глазом не усмотреть)это просто ерунда по сравнению с прогибами!!! Представляете гибкое упругое ножовочное полотно по металлу? У него две дырочки... Вот первую дырку закрепляем, вешаем на крючок образно, а на второй конец вешаем пудовую гирю! Вы увидите растяжение полотна глазом? Я думаю нет. А вот прогибы в этом двухстержневом кронштейне видны очень хорошо. И сопротивляются они очень прилично.... Но и гуляние точки С там заметно меньше,с нагрузкой 300-400 грамм, чем просто у закрепленного плашмя полотна даже без груза  , а просто под действием собственного веса( по схеме "заделка-свободный конец").

Да вот, поиском много чего находится для простых оценок https://yandex.ru/search/?text=%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B1%D0%B0%20%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%BC%D1%8B%20%D0%BE%D0%BD%D0%BB%D0%B0%D0%B9%D0%BD%20%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80&lr=213&src=suggest_T

Я только не понимаю, как этот ваш вопрос поможет сам телескоп построить. Или не понимаю формулировку вопроса, второе вернее . Мне кажется, что правильнее формулировать так: какие должны быть трубки(материал, размер, толщина стенок) чтобы при следующих условиях: а), б), в) и тэ.дэ. некая фиксированная точка ушла от своего положения не более, чем на ххх миллиметров.

Могу дать наводку: у Fatalika есть ответ для 500мм зеркала и карбоновых трубок. И даже есть практика по замене их на люминиевые, по собственной забывчивости

[Папа и Сын]

Спасибо. 1. Вот как Вы думаете, я этот простобилд не знаю что ли? Уже почти 1.5 года использую! Ну есть там расчет ферм , только не для телескопа. Это строительный калькулятор для гаражей , ангаров ...навесов

Не, у меня конечно тоже есть привычка далее первой ссылки в поиске не ходить, но чуть ниже есть и сопроматгуру, и скайсив, и стресскалки. И потом, вы зря думаете, что подоконник, крыши или ветровая нагрузка действуют на ферму по иным физическим законам, нежели зеркала и окуляры

Находится много чего в интернете. Применимо к моему случаю- бесполезного! Меня не интересует нагрузка на стержни (а именно  это рассчитывается в тупых калькуляторах). Меня интересует прогиб фермы!
Но все равно спасибо за помошь. 

Прогибы там тоже есть, но я никак не пойму, зачем вам это знание?! Ну будете вы знать, что точка, отстоящая от места крепления 452 миллиметра при позиционном угле от линии зенит-надир 35,3641 градуса при наблюдении альфы центавра 15 января 2022 года в окрестностях Тибмукту в 31й Наглер отклонится от своего идеального положения на 0,07мм вниз и 4,23мм вправо. Или получите номограмму отклонений для 5й штанги при угле высоты 72,5 градуса для окуляра ES4.7. Как вам это поможет?

[Diff]

... Меня интересует прогиб фермы!...

Так, а для кого я формулы выше писал? Или вы имеете ввиду прогиб элементов фермы, то бишь трубок? Если доходит дело до прогиба элементов фермы, это уже все, ферма не работает и близка к разрушению. Впрочем консольная конструкция и близко к этому пределу не подойдет при тех же толщинах. В телескопе у вас до этого не дойдет.

[kup]

Расчеты провел. Итак.
1. Модуль Юнга алюминия равен 70 ГПа.
2. Сечение трубки 16 ммх1 мм равно 4.712 Е-05 м^2;
3. Масса 1 метра стержня алюм трубки 16 ммх1 мм равно 0.127 кг
4. Масса нагрузки  1 кг.
5. Масса эффективной нагрузки равна 1.127 кг ( взял 1/2 массы "фермы")
6. Дельта    равно  3.3482Е-06 м
7. dZ (при  АВ =0.1 м )  равно 6.7Е-05 м.
8.  dZ (при  АВ =0.2 м )  равно 3.35Е-05 м.
9.  dZ (при  АВ =0.3м )  равно 2.23Е-05 м.
Вывод. Переведем прогиб в миллиметры. Итак результат при нагрузке 1 кг данная конструкция прогибается на 0.07 мм  ( при основании 100 мм)!!!
Второй вывод в предельном случае когда сделаем две трубки паральлельно ( разнос АВ составит 16 мм) прогиб будет 0.4мм! А вот здесь нестыковочка.... Так как в этом случае трубки ведут себя как сдвоенная консольная балка! И по теории ее прогиб должен быть 9.28 мм!!!
Вывод 3. По идее 16мм трубок достаточно, если обвес фокусерной части с окулярами и всем барахлом не будет превышать 4 кг ( по килограмму на каждую пару штанг).  Все таки порядок прогиба 0.05-0.1 мм!
Ну вообщем то все сходится. Еще, прогиб уменьшается при увеличении базы.
Вывод 5 . Центральная метка гуляла не от фермы, хотя барабан у меня был под 7 кг с обвесом!
Вывод 6. Ретрак -отстой!
Вывод 7. Все равно трубки надо помощнее 20 мм достаточно для двухпролетной схемы (если 8 штанг). Или 25 мм, если 6 штанг! Ну вот же оно родимое доказательство, это то что я хотел ЗНАТЬ! А я такую схему хочу! Ради этого и стоило мозг попарить!
Вывод 8. Нужно взять запас на материю, ветровую нагрузку, и прочие колебания. Примерно так и выходит. Итоговые отклонение и будут  где то в районе расчетных 0.1 мм.
Diff- ты КрутоЙ!

[Папа и Сын]

Расчеты провел. Итак.
1. Модуль Юнга алюминия равен 70 ГПа.
2. Сечение трубки 16 ммх1 мм равно 4.712 Е-05 м^2;
3. Масса 1 метра стержня алюм трубки 16 ммх1 мм равно 0.127 кг
4. Масса нагрузки  1 кг.
5. Масса эффективной нагрузки равна 1.127 кг ( взял 1/2 массы "фермы")
6. Дельта    равно  3.3482Е-06 м
7. dZ (при  АВ =0.1 м )  равно 6.7Е-05 м.
8.  dZ (при  АВ =0.2 м )  равно 3.35Е-05 м.
9.  dZ (при  АВ =0.3м )  равно 2.23Е-05 м.
Вывод. Переведем прогиб в миллиметры. Итак результат при нагрузке 1 кг данная конструкция прогибается на 0.07 мм  ( при основании 100 мм)!!!
Второй вывод в предельном случае когда сделаем две трубки паральлельно ( разнос АВ составит 16 мм) прогиб будет 0.4мм! А вот здесь нестыковочка.... Так как в этом случае трубки ведут себя как сдвоенная консольная балка! И по теории ее прогиб должен быть 9.28 мм!!!
Вывод 3. По идее 16мм трубок достаточно, если обвес фокусерной части с окулярами и всем барахлом не будет превышать 4 кг ( по килограмму на каждую пару штанг).  Все таки порядок прогиба 0.05-0.1 мм!
Ну вообщем то все сходится. Еще, прогиб уменьшается при увеличении базы.
Вывод 5 . Центральная метка гуляла не от фермы, хотя барабан у меня был под 7 кг с обвесом!
Вывод 6. Ретрак -отстой!
Вывод 7. Все равно трубки надо помощнее 20 мм достаточно для двухпролетной схемы (если 8 штанг). Или 25 мм, если 6 штанг! Ну вот же оно родимое доказательство, это то что я хотел ЗНАТЬ! А я такую схему хочу! Ради этого и стоило мозг попарить!
Вывод 8. Нужно взять запас на материю, ветровую нагрузку, и прочие колебания. Примерно так и выходит. Итоговые отклонение и будут  где то в районе расчетных 0.1 мм.
Diff- ты КрутоЙ!

Извиняюсь, работать отходил.

"Программа расчета подоконников" для для вашей задачи при базе в 100мм дала те же 0,07мм. И в районе 0,055мм для базы 200мм. Но что это дает - все равно не пойму. Ведь это не есть отклонение диагоналки от оптической оси ГЗ

[Gleb1964]

Расчеты провел.

Ну, наконец то, а то формулы давно дали, чего еще нужно было?

Второй вывод в предельном случае когда сделаем две трубки паральлельно ( разнос АВ составит 16 мм) прогиб будет 0.4мм! А вот здесь нестыковочка.... Так как в этом случае трубки ведут себя как сдвоенная консольная балка! И по теории ее прогиб должен быть 9.28 мм!!!

Теория рассматривает бесконечно тонкие стержни, поэтому они все равно образуют треугольник и работают как ферма, а не консоль. Хоть в реальности трубки уже пересекутся. Но тут уж нужно самому смотреть ограничения применимости теории к реальности.

Прогибы за счет растяжения/сжатия стержней, как и следовало ожидать, составляют малую величину от общего баланса. О чем я Вам толкую - в реальности возникнет масса неучтенных подвижек в стыках и консолях, о которых часто забывают. Например, небольшой наклон главного зеркала сместит оптическую ось, или поворот несбалансированной вторички, или какой нибудь стык сместится. Часто слабые места там, где трубки соединяются на концах.

[kup]

"Программа расчета подоконников" для для вашей задачи при базе в 100мм дала те же 0,07мм. И в районе 0,055мм для базы 200мм. Но что это дает - все равно не пойму. Ведь это не есть отклонение диагоналки от оптической оси ГЗ
-----------
А ссылку на программу не можете дать? Хотелось бы самому посмотреть как она считает. Что дает болтанка  фермы? Ничего хорошего, если она больше некого разумного предела, скажем в 0.2 мм. И это при условии что в узлах все нормально и  нет перетягов или люфтов! Вообщем всем спасибо! Будем двигаться  дальше.

[odinokij]

Из каких сообрвжений вы выбрали расположение выходного отверстия в трубе? Складывается впечатление что при работе оно будет напрвлено вниз.

[Александр12345]

немного позже.

[Александр12345]

После бурных обсуждений разных конструкций,  продолжаю работу над трубой . чтобы содержать оптику в чистоте необходимо иметь по обеим сторонам крышки . крышки буду делать сам . значит нам понадобится, эпоксидный, клей,
стекловолокно,  перчатки одна пара, очки,  ножовка, по металлу,  или маленькая болгарка . чтобы содержать все в чистоте на пол ставим картон на картон стелим газету ,  приступаем берем банку на 500 грам. размешиваем эпоксидный  клей разводим по понемногу
чуть выше половина,  так как клей липкий работаем,  в перчатках . картон взять можно где угодна  хоть в магазине ставим картон сверху трубы и маркером обводим круг 1 ,  ставим картон   на пол и циркулем обводим на 30 мм больше. от черты 2,  ножницам,
вырезаем  ромашку . после ставим наш круг с лепестками,  на трубу и обжимаем что есть ниткой , резинкой как обтянули  нашу крышку к трубе приступаем к покраске . дальше готовим заранее,  стекло  волокно, режим три куска два сверху и один с обратной стороны по размеру,  трубы
 на 30 мм больше. как обмазали крышку  наклеиваем, первый слой стекловолокна  промазали и  еще один,  вырезаем две ленты из стекловолокна  шириной 30 мм и длиной 1020 мм. и наклеиваем с боку. ставим заранее, между крышкой и трубой газету чтоб не  пачкать трубу.

[Александр12345]

аналогично с другой стороны.

[Александр12345]

брал из этих  .

[kup]

Александр12345! Я невольно захламил Вашу тему. Просто мои сообщения в ОБЩЕЙ ТЕМЕ про "Самодельные телескопы" решили смешать с  Вашим  340мм телескопом . Почему модераторы перенесли ВАС в отдельную тему вместе со мной я не понимаю. Еще раз прошу извинения. Получилась двойная тема" 340 мм телескоп и 16" Доб на ферме. Я также нахожусь в процессе строительства и расспрашиваю ( советуюсь ) с народом что и как.
Но у Вас конструкция цельная труба, а у меня ферма. Бардак на форуме!

[Александр12345]

ничего страшного тема даже  насыщена и не скучная .

[kup]

Как обстоят дела У Вас с поиском диагонального зеркала? Не связывайтесь с китайцами, ну их нафиг!

[Александр12345]

я уже понял размеры у китайцев   не правильные .  буду искать заготовку или куплю , желания есть.

[Александр12345]

ну что наши крышки высохли  приступаем к обрезке  краев  у меня имеется маленькая болгарка  держим одной рукой  за крышку другой болгарку  следуя технике безопасности  одеваем перчатки и очки  и потихоньку,  режим  . режим на балконе,  либо на улице .  и  зачищаем края .  приступаем к покраске  в черный цвет красим две крышки  одного  баллончика хватает.

[Александр12345]

вес крышки у меня получился 593 грам.