DIY экваториальная монтировка под 15кг телескоп-рефлектор maxvisiOn 254/1270

[Mistpal]

Набравшись опыта по постройке своей первой серьёзной экваториальной монтировке тут https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,200483.0.html и испытав телескоп-рефрактором D90F800 понял куда развивать монтировку и телескоп нужен сильно апертурнее. Первым делом начал искать объектив апохромат 150мм, цены сильно разнятся и печалят. Начал смотреть в сторону рефлекторов системы Ньютона. Из сердца китая 1688.com приглянулся телескоп фирмы maxvisiOn 61-25412S (254/1270мм с параболическим зеркалом). Ценник достойный (почти килобакс без учёта доставки) но так сразу перескакиваю зеркала апертурами 150 и 200мм - очень хочется астрофото галактик и туманностей. Этот телескоп весит, вроде с коробкой, почти четырнадцать килограмм! Тяжело представить этот вес на экваториальной монтировке - какого веса должен быть противовес!? 

Определившись с выбором телескопа (массы и размеров) приступил к переработке первого варианта монтировки под этот телескоп. Сразу было понятно что не нужны никакие раздвижные ноги, достаточно длины ног 500-700мм, тогда наивысшая точка окуляра будет до 1.6м над землёй (у меня рост 184см), что вполне приемлемо благо у таких телескопов точка наблюдения не снизу а наоборот ближе к началу и сбоку.

Данная монтировка должна быть готова к концу июЛя 2024.

[Mistpal]

Предварительные фотки монтировки. Есть вопросы к геометрии коротких ног по отношению к габаритам и особенно к весу всей конструкции - не маловат ли "диаметр" лап ног? Угол наклонения ног 62 градуса. Способ фиксации лап - упор железа к железу.

[Mistpal]

Красный штырь это визуализация центра платформы - показывает местоположение сквозь блоки полярной и оси склонения. Правильно ли располагать центр в районе перекрещивания осей?

Расстояния от платформы и телескопа от полярной оси не финальны. На текущих дистанциях наблюдается коллизия трубы в ноги/платформы при наблюдении в зените.

[Mistpal]

Коробка оси склонения. Три подшипника NSK 6205 (25мм внутренний, 52мм внешний диаметры), со стороны телескопа заложил два подряд подшипника, чтобы хоть как-то разгрузить массу телескопа. Наверное стоит также сделать и со стороны противовеса, т.к. будет балансировка. Вот, я об этом не подумал когда переделывал проект.

Используется чермет листы толщинами 5 и 10мм. Основной каркас естественно из 10мм листов, ограждения подшипников из листа 5мм. Крепёж М6 болты.

Соединяется с валом полярной оси (25мм диаметр) через две проставки высотой 20мм проточенный на токарном станке с минимальным люфтом. Приварен к куску чермета с обеих сторон.

[Mistpal]

Коробка полярной оси. Три подшипника NSK 6205 (25мм внутренний, 52мм внешний диаметры), со стороны телескопа заложил два подряд подшипника, чтобы хоть как-то разгрузить массу телескопа. Надеюсь расположив над площадкой не будет нужды ставить противовес.

Используется чермет листы толщинами 5 и 10мм. Основной каркас естественно из 10мм листов, ограждения подшипников из листа 5мм. Крепёж М6 болты.

Коробка соединяется с нижней платформой через вал диаметром 16мм (в прошлой версии было 10мм), "пальцы" укрупнены.
Фиксация угла широты через два М14 болта через шайбу и гровер шайбу, снизу также предусмотрен М8 болт в качестве упора. Upd.: похоже придётся и тут увеличить до М14 

[Mistpal]

База полярной оси. Полностью из чермета листа толщиной 10мм.
Регулировка полярной оси в пределах 31-50 градусов широты. На фото выставлен угол 41.3 градуса (широта оз. Сонкуль).

[Mistpal]

Верхняя и нижняя тарелки из листового чермета 10мм.
Центральное отверстие М8 чисто символическое.
Предусмотрено подкручивание верхней части на более точное наведение на полярную звезду.
Ориентировочный вес 2.2кг каждый.

[Mistpal]

Подробнее про ноги и способ упора.
"Пальцы" укрупнены по сравнению с первой версией.
Заменены круглые трубы ног на квадратные 45х45х2мм примерно, надо съездить на базу и посмотреть что предлагают, возможно будут более толстостенные трубы.
Фиксация трубы к лапе через три М8 болта. Чтобы можно было затянуть отдуши и не промять трубы закладываю пачку из 10мм чермета закладные.

[Mistpal]

Модуль прямого привода. Шаговый мотор-редуктор с прецизионными шестернями с передаточным отношением 100:1
На первой версии монтировки использовалась дополнительная редукция через ремень ещё на 9:1, т.к общая редукция была 900:1 и вот к чему это привело. Для быстрой навигации комфортная скорость достигалась величиной задержки 30мс между тиками мотора. Для плавной навигации в поле зрения хватало 300мс. Разрешение перемещений большое, не было рывков от тика мотора. Вероятно часть этого гасил ремень GT2-450.

Теперь же, когда привод задумывается прямым за ось вероятно потребуется пересмотреть скетч, возможно потребуется большее дробление шага чем 1/16. Хочу испытать драйвер TMC2240, обещает дробление шага 1/256 

Важнейший элемент в этом модуле это переходник с вала 8мм на 25мм. Требуется выточить его с большой точностью через токаря. Пока нет ни материала ни подходящего токаря для этого.

Нижняя П-образная платформа в последствии приваривается к коробкам полярной и оси склонений.
Сам мотор крепится через пластину к П-образной платформе через два М6 болта, отверстие в первой пластине 8мм, в платформе либо 6мм. М6 болт заводится снизу и самоблокируется о стенку платформы - очень удобно. Прижимается всё это хозяйство М6 муфтой. Таким образом имеется ход в 1мм во все направления. Думаю этого будет достаточно, чтобы после всех сварочных работ можно было выставить соосность с валами осей.

[Mistpal]

Важнейший вопрос стоит о способе противовеса - привод то прямой, т.е вал оси склонения не нагружается с противоположной стороны противовесами. Придётся ставить вал для противовесов сверху. Как-то крепить его к коробке оси склонения. Сейчас вариант профильная труба с внутренним размером 25мм (хз, найдется ли таких размеров квадратная труба), просверлены насквозь (обе трубы) диаметром 6мм (наверное стоит жахнуть все 10мм) и скрепляется М6 болтом в коробку оси склонения.

Учитывая что расстояние от вала полярной оси до телескопа меньше расстояния от вала полярной оси до участка вала противовеса после шагового мотора, то по идее масса противовеса должна быть меньше 15кг, за счёт большего рычага 

[Mistpal]

Коробка оси склонения. Три подшипника NSK 6205 (25мм внутренний, 52мм внешний диаметры), со стороны телескопа заложил два подряд подшипника, чтобы хоть как-то разгрузить массу телескопа. Наверное стоит также сделать и со стороны противовеса, т.к. будет балансировка. Вот, я об этом не подумал когда переделывал проект.

Используется чермет листы толщинами 5 и 10мм. Основной каркас естественно из 10мм листов, ограждения подшипников из листа 5мм. Крепёж М6 болты.

Соединяется с валом полярной оси (25мм диаметр) через две проставки высотой 20мм проточенный на токарном станке с минимальным люфтом. Приварен к куску чермета с обеих сторон.

Теперь 4 подшипника 6205, по два с каждой стороны.
Посчитал вес всех пластин - 5,617кг  за бортом остался вес подшипников, болтов М6 и сварочного шва.

[Mistpal]

Коробка полярной оси. Три подшипника NSK 6205 (25мм внутренний, 52мм внешний диаметры), со стороны телескопа заложил два подряд подшипника, чтобы хоть как-то разгрузить массу телескопа. Надеюсь расположив над площадкой не будет нужды ставить противовес.

Используется чермет листы толщинами 5 и 10мм. Основной каркас естественно из 10мм листов, ограждения подшипников из листа 5мм. Крепёж М6 болты.

Коробка соединяется с нижней платформой через вал диаметром 16мм (в прошлой версии было 10мм), "пальцы" укрупнены.
Фиксация угла широты через два М14 болта через шайбу и гровер шайбу, снизу также предусмотрен М8 болт в качестве упора. Upd.: похоже придётся и тут увеличить до М14 

аналогично усилена коробка полярной оси
предварительный вес всех листов 2,976кг

[ysdanko]

Используется чермет листы толщинами 5 и 10мм. Основной каркас естественно из 10мм листов,

А почему для корпусных деталей не используете квадратную трубу? С ней было бы все намного проще. Для примера, на фотке корпус одной из осей сделан из трубы 100х100мм.

[Mistpal]

Используется чермет листы толщинами 5 и 10мм. Основной каркас естественно из 10мм листов,

А почему для корпусных деталей не используете квадратную трубу? С ней было бы все намного проще. Для примера, на фотке корпус одной из осей сделан из трубы 100х100мм.

Не думал о таком способе
До стройки монтировки собирал 3д принтер и часть деталей заказывал лазерную резку листового чермета 4мм, так точно режет лазер по чертежу что стало очевидным делать детали монтировки из лютого чермета 10мм и не ошибся. На первой версии подгон деталей был практически идеальным, мерил эталонным угольником - все перпендикулярно стоящие стенки за счет точности реза вставали идеально. достаточно было только закрепить зажимами и начать сваривать детали. Таким образом обеспечивается перпендикулярность и параллельность осей между собой без помощи какой-то матери с кувалдой.

Сразу вижу нюанс сборки корпуса из большой трубы 100х100 в подгонке тех самых углов, вероятно ещё достанут скругления внутренних углов. Возможно найдутся и весомые плюсы в отличии сборки из деталей после лазерной резки. Не изучал вопрос. Спасибо за идею.

[Mistpal]

Заехал на рынок по металлолому. Латунь/бронза 35мм диаметр и длиной 150мм оценили в 2000р  чермет почти полметра длиной обошёлся в 420р 
Осталось найти хорошего токаря с оборудованием. Всего-то просверлить насквозь отверстие диаметром 7.98мм и с одной стороны расверлить соосно 24.98мм на глубину 20мм  Остальные отверстия с резьбой под гужоны сделаю сам.

[ysdanko]

База полярной оси. Полностью из чермета листа толщиной 10мм.
Регулировка полярной оси в пределах 31-50 градусов широты.

И еще вопрос. А зачем вам эта регулировка? Вы собираетесь куда то с этим ездить? Проще установить на клин с фиксированным углом, а тонкую регулировку делать винтом на южной ноге. Да и триногу лучше заменить на колонну со съемными ногами.

[DarkEar]

Шаговый мотор-редуктор с прецизионными шестернями с передаточным отношением 100:1

Для визуального наблюденя галактик пойдет. Но фото с фокусом 1000+ может разочаровать. При таких параметрах на 1 шаг двигателя придется поворот на 360/(200*100)=0.018 градуса, или 65 угловых секунд. Средний шаговый двигатель обеспечивает точность в лучшем случае 1/8 шага, дальшейшее дробление шага только лишь снижает шум и вибрацию. Т.е. получается 8 секунд точность привода при условии идеальных шестеренок в планетарном редукторе. В общем ожидается график гидирования в лучшем случае +-10".
  Лучше оставить ремень 1:9 и доработать скетч. На самой простой ардуине UNO реально управлять ШД на частоте 15 кГц (требуется прямое обращение к регистрам из прерывания по таймеру), возможно и больше. По вашему это задержка между тиками 0.066 мс.
PS Между этим редуктором и осью монтировки предусмотрен фрикцион? А то один неловкий толчок трубы телескопа и шестеренки перестанут быть прецезионными, а то и шестеренками

[Mistpal]

База полярной оси. Полностью из чермета листа толщиной 10мм.
Регулировка полярной оси в пределах 31-50 градусов широты.

И еще вопрос. А зачем вам эта регулировка? Вы собираетесь куда то с этим ездить? Проще установить на клин с фиксированным углом, а тонкую регулировку делать винтом на южной ноге. Да и триногу лучше заменить на колонну со съемными ногами.

а кто его знает куда меня занесёт? заложить в модели вопрос 5 минут.
а настройка на полярную звезду у меня так - ставится тренога горизонтально, наводимся на полярную звезду, наклоняем - при этом боковые болты освобождаем а тонкую настройку угла осуществляется болтом под ним. Навелись - фиксируем положение коробки боковыми болтами. Таким образом платформа торчит на нижнем болте а сбоку держат М14 болты.

На счет триноги наверное актуально для стационара. У меня пока что только выездная сессия в ебеня.

[Mistpal]

Шаговый мотор-редуктор с прецизионными шестернями с передаточным отношением 100:1

Для визуального наблюденя галактик пойдет. Но фото с фокусом 1000+ может разочаровать. При таких параметрах на 1 шаг двигателя придется поворот на 360/(200*100)=0.018 градуса, или 65 угловых секунд. Средний шаговый двигатель обеспечивает точность в лучшем случае 1/8 шага, дальшейшее дробление шага только лишь снижает шум и вибрацию. Т.е. получается 8 секунд точность привода при условии идеальных шестеренок в планетарном редукторе. В общем ожидается график гидирования в лучшем случае +-10".
  Лучше оставить ремень 1:9 и доработать скетч. На самой простой ардуине UNO реально управлять ШД на частоте 15 кГц (требуется прямое обращение к регистрам из прерывания по таймеру), возможно и больше. По вашему это задержка между тиками 0.066 мс.
PS Между этим редуктором и осью монтировки предусмотрен фрикцион? А то один неловкий толчок трубы телескопа и шестеренки перестанут быть прецезионными, а то и шестеренками

В принципе для астрофото ведь нужно ведение только по полярной оси - там практически никак не мешает оставить доп. редукцию по сравнению с осью склонения. Ремень был самым дешёвым вариантом организации доп. редукции. Практика показала что он растягивается при старт-стопе моторов. Одно время думал, что если сделать это на обычной цепи? вело-мото наверное слишком грубы, вот смотрю в стороны меньших по размеру цепи от микро-цепной пилы. Или это ещё хуже ремня по разрешению? Вырезать на лазере зубья на 8 и 25мм валы не вопрос.

Фрикционы не закладывал, надо обдумать вопрос какой и как его прикрутить.

[Mistpal]

Собрал платы с ардуинами. Теперь отдельные платы осей и питания. Разъём для подключения моторов 4х контактные, брал для электровела но как-то не зашло