Мастерская Андрея Лёвина

[Андрей Лёвин]

  Чёт мы не то обсуждаем. Это как архитекторы обсуждали бы леса, с помощью которых их здания возводят...

[Андрей Лёвин]

  Сложил из деталей один из четырёх термокомпенсаторов, которые должны удерживать фокальную плоскость неподвижно относительно камеры при перепадах температур. На гифке схематично изображён принцип работы. Окончательным звеном являются пластины, к которым крепится паук. В принципе проще было сделать длинные стерни из суперинвара от ГЗ до тех же пластин. Но стоит суперинвар дюже дорого, да и смотрелась бы конструкция не кошерно. А так длина стержней всего в пятую часть длины трубы.
  Важное уточнение - зеркало ситалловое. А значит, фок. плоскость по отношению к нему на неизменном расстоянии.

[Ёж65]

Техническое решение с термокомпенсаторами - собственное? Или подобное уже применялось на промышленных телескопах? Точность-то нужна ювелирная. Беззазорное сопряжение рычажной системы каким образом решилось?

[Андрей Лёвин]

 Решение собственное. Применялось ли подобное на профессиональных телескопах - не знаю... Сопряжение в шарнирах - стараюсь делать безлюфтовое. Оси - шлифованная нержавеющая сталь (40Х13). На фотографиях осей пока нет, потому и написал "сложил", а не "собрал".

[Ёж65]

Оси - шлифованная нержавеющая сталь (40Х13).

Оси бы лучше конические сделать. Точность может быть на порядок ниже, а эффект выше. Трение как-то учитывалось? Силища при температурных деформациях, конечно, огромная. Всё сдвинет и провернёт, но деформации рычагов должны быть минимизированы.

[Андрей Лёвин]

 Конические труднее осуществить. Рычаги стальные - сечение более чем требуется. Да и прижиматься двигаемые площадки будут не дурью, а лишь натяжением растяжек паука, а это 500 - 700 Н, как мне кажется.

[Ёж65]

Всё верно, согласен. С конической посадкой шарниры - понятно, нужен Токарь с большой буквы с оснасткой. А цилиндр, если изготовлен по допуску Н7, даёт зазор почти в две сотки. Ещё вопрос - как сделано, в допуске ли. Четыре шарнира - уже, почти, одна десятка набегает. А это 10 градусов перепада температуры на длине стальной трубы телескопа 1000мм.

[Андрей Лёвин]

 Пока сделано то, что есть на фото, т.е. отверстия. Проверил, вроде в допусках, делались развёртками. Детали из твёрдого дюраля, рычаги из 32НКД. Стержни заказал с тем расчётом, чтобы отсутствовали люфты, пусть даже будет лёгкая прессовая. Как бы там ни было, но если дюралевая двухметровая труба при перепаде температуры в 50 градусов меняет длину на 2,3мм, то термокомпенсаторы, даже плохо работающие, уменьшат эту цифирь на порядок. А в реальности, надеюсь, ещё лучше, чтобы не чувствовалось влияния расфокусировки при самых жёстких условиях.

[ysdanko]

А почему обязательно инвар? Если чуть изменить схему, то всттавка из полиэтелена длинной в 20см. может полностью скомпенсировать температурные изменения двухметровой дюралевой трубы.

[Андрей Лёвин]

 Полиэтилен мягкий очень... Не доверяю я ему. Как и прочим пластикам. К тому же и теплопроводность у него плохая. Будет работать с задержкой. А так полная синхронность - инваровые стержни нечувствительны к температуре, а сама труба может удлиняться/сокращаться как хочет, компенсация абсолютно синхронна.

[ysdanko]

Ну понятно, что  в чистом виде его использовать проблематично. Значит должен находится в какой то обойме. И работать по принципу гидравлического цилиндра.
Кстати. Инвар можно заменить кварцем. Продается и в виде труб и в виде сплошных стержней (штапик).

[Андрей Лёвин]

  Вот именно, в обойме... А как будут влиять ограничения сбоку? Тогда весь объём пойдёт в одну сторону? Как изменится сдвиг? Я уж не говорю про теплопроводность.

[Ёж65]

Кстати. Инвар можно заменить кварцем.

Нельзя. Он хрупкий и не работает на растяжение.

[ysdanko]

Можно предварительно сжать и исключить растяжение... Но это так, фантазии.
Интересно как себя поведет действующая конструкция. Вы уже решили, как ее проверить? Вопрос Левину. 

[Андрей Лёвин]

  Проверить - разве что вынести из тёплого помещения на мороз, чтобы перепад температур был градусов 30, и замерить, как смещается пластина, несущая растяжку, относительно связанной с трубой пластины, на которой она лежит. Дельта должна быть в пределах 1,3мм - более, чем достаточно, чтобы оценить точность работы механизма. Поэтому перепада температур и в 10 градусов вполне должно хватить... Кстати, меньший перепад должен вскрыть и наличие/отсутствие зазоров в сочленениях.

[Vladstar]

Техническое решение с термокомпенсаторами - собственное? Или подобное уже применялось на промышленных телескопах?

У нас на Чапалах на 1320 мм Кассегрена использовались инварные стержни на всю длину трубы порядка 4 метров, жёстко связанные с началом трубы ( или оправой зеркала, точно уже не помню) и стальными пластинами на конце. К пластинам крепились растяжки вторички. Но идеально система всё равно не отрабатывала. Так думаю какой-то вклад в это вносило небольшое гуляние главного зеркала в оправе.
 Схема примерно такая.
ПС. Сейчас, применив автофокус, такой необходимости в системе стабилизации расстояний меж главным зеркалом и вторичкой ( или приёмником в главном фокусе), думаю нет.

[Андрей Лёвин]

 Так вот, чтобы зеркало не гуляло в оправе, там тоже применены термокомпенсаторы из инвара. Что касается автофокуса... Вот как раз в нём и нет необходимости, если вопрос решён механически. Возможно, это попытка "почистить зубы из-за угла", но я решил попробовать.

[Beorn]

Что касается автофокуса... Вот как раз в нём и нет необходимости, если вопрос решён механически.

Андрей, на ГАЗе был Генеральный директор (не помню фамилию), он говорил: "Пока я директор, никакой электроники на машинах не будет (поскольку мне это не понятно)." Но это не правильно.

[Андрей Лёвин]

Ты хочешь сказать, что изначально стабильное положение фокальной плоскости - излишество? По мне, так лучше чего-то не допускать, чем потом исправлять... А что касается электронных прибамбасов в авто, так это потому, что они механически просто не решаются.

[Beorn]

А что касается электронных прибамбасов в авто, так это потому, что они механически просто не решаются.

Да ладно, вместо инжекторных, можно карбюраторные двигатели делать. Что касается нашей темы положение фокальной плоскости надо делать механически тщательно, а вот автофокус должен быть, здесь можно сэкономить деньги заказчика..