Дмитрий Иванов: создание астрографа.

[Dimonych]

А можно встречный вопрос? Чем не нравиться схема с четырьмя пружинами?

Не то, чтобы не нравится, знаний, что-то утверждать у меня не хватает, а в путяге этому не учили. Одна лишь радость, что цельный год на НИИДАРе обучался, пропитался такскть... и объектив от микроскопа спёр.

При четырёх пружинах, где одна сторона перебарывает другую, на юстировочные винты приходится мЕньшее усилие. Вот если неюстируемую пружину(ы) пожёстче, то, вероятно, контрить тяни-винт не придётся, надо только зафиксировать его положение от случайного вращения.
Кстати, можно автоматизировать процесс юстировки с помощью двух моторов - если юстировать длинную трубу в одну харю или подъюстировать телескоп удалённого доступа...

[echech]

Поджатая третьей пружиной, она создает изгибающее напряжение оправы, поджимающее центральную опору

Повторюсь - работать предложенная схема не будет. Неподпертый лучу оправы отжиматься пружиной будет мешать только сопротивление пружин на двух подпертых лучах, и тут уж кто-кого... Нужен или третий винт или убрать пружину со стороны, где контрящего (юстировочного) винта нет.

[Mihail Sedyh]

Неподпертый лучу оправы отжиматься пружиной будет мешать только сопротивление пружин на двух подпертых лучах, и тут уж кто-кого...

Эрнест, я наверное тоже повторюсь, т.к. вроде вопрос уже выше разбирался... Мы сами изначально задаем "кто-кого", а именно, пружины на юстировочных лучах развивают бОльшее усилие так, чтобы его хватило и на компенсацию отжимной пружины и на достаточное поджатие оправы к юстировочным  опорам...

[Mihail Sedyh]

Кстати в схеме с четырьмя пружинами хорошо можно реализовать концентрическую схему для прижимного, юстировочного винтов и контргайки.

Типа того:

[echech]

Мы сами изначально задаем "кто-кого"

Даже если заранее точно задать положение обеих юстировочных опор, чтобы перевешивали их пружины, то после юстировки усилия изменятся. Ну и в отсутствии реальных контрящих винтов в этой конструкции толчки транспортировки (на которых пружины будут отыгрывать микроперемещения оправы) постоянно будут сбивать юстировку. Если сделать пружины настолько жесткими, чтобы ускорения толчков на них не влияли мы получим недопустимые нагрузки на юстировочные винты и как следствие плохую их чувствительность.

[Mihail Sedyh]

Даже если заранее точно задать положение обеих юстировочных опор, чтобы перевешивали их пружины, то после юстировки усилия изменятся.

Безусловно. Но всегда можно подобрать жесткость и рабочий ход пружин так, чтобы в диапазоне юстировок изменение усилия пружин ни на что не влияли. Например, если усилие юстировочной пружины 4кг и прижимной - 2 кг, а после юстировки стало 3,5 и 2,5 кг соответственно, то на работоспособность схемы это никак не повлияет.

Ну и в отсутствии реальных контрящих винтов в этой конструкции толчки транспортировки (на которых пружины будут отыгрывать микроперемещения оправы) постоянно будут сбивать юстировку.

В этом то весь кайф схемы и есть! Никакие линейные (микро)перемещения оправы при базировании на шаровую опору невозможны, а наклоны однозначно определяются жестко законтренными юстировочными винтами. Даже если при транспортировки ударные нагрузки выбьют оправу со своего места, то после снятия ускорения она автоматически вернеться в полностью съюстированное положение.


ЗЫ Решил уточнить для читателей, что все вышенаписанное в этой теме мое сугубое ИМХО. Причем придумывание конструкции идет прямо по ходу обсуждения. Соответственно никаких реальных экспериментальных/практических данных по работе этой схемы нет.

[Mihail Sedyh]

Еще одна модификация в голову пришла...
Все то же, зеркало приклеено за центр, в центре шаровая опора, но вот подвижная часть оправы ГЗ - не апертурная, а представляет собой прямоугольный равнобедренный треугольник с катером равным РАДИУСУ зеркала. Прямой угол (к которому зеркало приклеено) опирается на шаровую опору, а два других угла на юстировочный винты на краю. Все это прижимается одной (но зверской  ) пружиной, рассположенно на биссектрисе прямого угла недалеко от шаровой опоры. 
То есть, если исходить из предыдущих схем, то у трех- четырех- лучевой звезды оставляем только 2 юстировочных луча (под 90*), а пружину переносим на другую сторону (она должна находиться внутри треугольника определяемого тремя опорами). Разумеется пружина должна располагаться ближе к шаровой опоре, чем к юстировочным винтам.
Авангард, конечно, жестокий, но вроде тоже должно работать.....

[echech]

В этом то весь кайф схемы и есть! Никакие линейные (микро)перемещения оправы при базировании на шаровую опору невозможны

То есть там будет опора полированной сферы на полированную с гарантированным отсутвием взаимных деформаций и пыли между ними?

а наклоны однозначно определяются жестко законтренными юстировочными винтами

Они у вас не законтрены вообще - только поджаты пружиной. Настоящие контровые винты упираются в то, что притянуто другим винтом (схема "тяни-толкай"). В классике пружина работатет только на время юстировки, потом ее усилие заменяется усилием контрящего винта.

Даже если при транспортировки ударные нагрузки выбьют оправу со своего места, то после снятия ускорения она автоматически вернеться в полностью съюстированное положение

Нельзя дважды вступить в одну воду. При подскоке происходит еще и тангенциальное смещение, наклеп, между контактов попадает пыль и т.д.

[Mihail Sedyh]

То есть там будет опора полированной сферы на полированную с гарантированным отсутвием взаимных деформаций и пыли между ними?

В общем, да. Собственно с обсуждения полированной шаровой опоры (шарик от подшипника) и началось обсуждение оправы. Ответная часть - не обязательно полированная сфера - достаточно узкой конической фаски, а если она мягче шарика, то контактная зона сама выгладиться довольно точно. От пыли конечно надо защищаться, но при относительно малой зоне контакта (сравнимой с рабочим ходом) даже случайно попавшая пыль будет выводиться из зоны контакта.

Они у вас не законтрены вообще - только поджаты пружиной.

Я имел в виду контргайку, обеспечивающую неподвижность юстировочного винта (похожего на толкай-стопорный винт в классике) относительно неподвижной части оправы. (См. рисунок в ответе 170, правый нижний угол или кинематический аналог на моем рисунке в ответе 183 - юстировочный винт-циан, контргайка к нему-магенда).

Настоящие контровые винты упираются в то, что притянуто другим винтом (схема "тяни-толкай"). В классике пружина работатет только на время юстировки, потом ее усилие заменяется усилием контрящего винта.

Эрнест, я достаточно хорошо представляю себе работу классической схемы.
 

Нельзя дважды вступить в одну воду. При подскоке происходит еще и тангенциальное смещение, наклеп, между контактов попадает пыль и т.д.

Насчет воды верно, ничто не вечно под Луной, и любое оборудование рано или поздно выдет из строя... Наверное можно добиться наклепа на шарике от подшипника при должном усердии, но думаю это будет не первая по счету неприятность, которая случиться с телескопом при таком обращении...     
Собственно подбором  пружин (и/или степенью их предварительного сжатия) можно независимо задавать силу фиксации шаровой опоры от линейных перемещений и усилие поджима к юстировочным винтам. Таким образом шаровую опору можно поджать достаточно сильно, чтобы избежать отрыва при ударах (в разумных пределах) и при этом не увеличивать нагрузку на юстировочные винты, чтобы не потерять точность юстировки.   
Про пыль уже сказал.
Кстати, вроде на форуме были реализации классической схемы без стопорных винтов только с пружинами. Может кто поделиться впечатлениями от эксплуатации?

Вообще мне очень нравиться обсуждение: позволяет детально представить себе функционирование всей конструкции и выловить тараканов...
Может кто еще присоединиться?

[echech]

я достаточно хорошо представляю себе работу классической схемы

Тогда не понятно почему и в пользу чего вы от нее отказываетесь. Я имею ввиду даже не конструкцию всей оправы, а только опоры - юстировочный винт, контровый + пружина на время пока контровый винт отжат. Должны быть мотивы...

[Dimonych]

А какой смысл так переживать на счёт разъюстировки? Ведь фокусиремся же каждый раз по-новой, можно и юстировку подправить, благо, что под 90* понадобится меньше итераций и предсказуемость выше... Надо ещё юстировку вторички упростить в этом же стиле.
Если юстировать с помощью "кошачего глаза", то при чувствительности этого метода, поможет ли гриб? А так, может, проще и с шариком...

[ysdanko]

Кстати, можно автоматизировать процесс юстировки с помощью двух моторов - если юстировать длинную трубу в одну харю или подъюстировать телескоп удалённого доступа...

Отличная идея! Ясли ее развить дальше.  Прошу меня сильно не пинать. Через эти же моторы или приводы, можно организовать и автогидирование, если обеспечить синхронное изменение положения вторички с изменением положения главного зеркала. Если приводы сделать достаточно быстродействующими то можно попытаться реализовать некий аналог адаптивной или псевдоадаптивной оптики. Для компенсации атмосферной турбулентности ( в неких конечно пределах ) Только пинайте не сильно

[Dimonych]

Признаться, тоже приходила такая идея... Зеркало, всё проще двинуть, чем трубу...
Интересно, а разъюстировка в 1\4 волны - это сколько в граммах при F\4-5 ?

[ysdanko]

... Зеркало, всё проще двинуть, чем трубу...
Интересно, а разъюстировка в 1\4 волны - это сколько в граммах при F\4-5 ?

Вот! вот! Чем ворочать несколько десятков кг. не проще ли зеркалом подвигать. Правда я чувствую, что сейчас кто нибуть скажет, что и матрицу не мешало бы, то же повернуть. А вот вопрос насколько  . Допустим при относительном 4-5 и периодической ошибке 10-15 сек.

Ну в граммах наверное, как обычно 0,5 литра

[Mihail Sedyh]

Тогда не понятно почему и в пользу чего вы от нее отказываетесь. Я имею ввиду даже не конструкцию всей оправы, а только опоры - юстировочный винт, контровый + пружина на время пока контровый винт отжат. Должны быть мотивы...

Если рассматривать только опоры, то доводы довольно слабые и связаны в основном с термодеформациями. Например снимается ограничение на разницу ТКР материалов подвижной и неподвижной частей поравы ГЗ.  Вообще я не вижу смысла лишать опоры степеней свободы без особых причин, когда они не мешают работе системы, а наоборот могут компенсировать труднопрогнозируемые деформации. Впрочем для большинства случаев на практике скорее всего разницу почувствовать не удасться, так что в основном это дело вкуса.

[echech]

Например снимается ограничение на разницу ТКР материалов подвижной и неподвижной частей поравы ГЗ

С этим легко справится банальный гровер под головку тянущего винта.

Впрочем для большинства случаев на практике скорее всего разницу почувствовать не удасться, так что в основном это дело вкуса

Боюсь, что разница будет весьма ощутима. После затяжки контровых винтов подвижная и неподвижная часть классической оправы становятся почти единым монолитным целым обеспечивая точность и постоянство позиционирования главного зеркала относительно трубы. В вашем случае силовое замыкание подвижной части обеспечивается с одним усилием что на этапе точной юстировки, что во время эксплуатации.

[Mihail Sedyh]

Боюсь, что разница будет весьма ощутима. После затяжки контровых винтов подвижная и неподвижная часть классической оправы становятся почти единым монолитным целым обеспечивая точность и постоянство позиционирования главного зеркала относительно трубы. В вашем случае силовое замыкание подвижной части обеспечивается с одним усилием что на этапе точной юстировки, что во время эксплуатации.

Эрнест, готов подписаться под каждым словом. Просто видимо разница в мировозрении/предпочтениях/вкусах.. Вы считаете монолитность достоинством, а я скорее недостатком, и соответственно, по поводу силового(но подвижного) замыкания, картина противоположная.
Чтобы попытаться как-то объяснить свою позицию, приведу в некотором роде аналогию с креплением ГЗ в классическом варианте (без клея, на коромыслах, с лапками): всегда оставляются радиальные и осевые люфты, чтобы зеркало, играя в оправе (что практически не сказывается на потребительских свойствах), не подвергалось термодеформациям(что крайне плохо сказывается на тех же свойствах).       

[echech]

Вы считаете монолитность достоинством, а я скорее недостатком

Думаете, оправы из манной каши имеют смысл?

Чтобы попытаться как-то объяснить свою позицию, приведу в некотором роде аналогию с креплением ГЗ в классическом варианте (без клея, на коромыслах, с лапками): всегда оставляются радиальные и осевые люфты, чтобы зеркало, играя в оправе (что практически не сказывается на потребительских свойствах), не подвергалось термодеформациям(что крайне плохо сказывается на тех же свойствах)

Но при игре в термозазорах сохраняется определенность базирования (хотя серьезные оправы делаются с термоконпенсацией и без зазоров), в то время как у вас базирование подвижной части оправы при некоторых условиях становится просто неопределенным.

[Mihail Sedyh]

Вы считаете монолитность достоинством, а я скорее недостатком

Думаете, оправы из манной каши имеют смысл?

Мне больше нравяться кострукции, которые в широком диапазоне внешних воздействий путем заданного мной взаимного перемещения отдельных частей сохранят положение в пространстве критически важного элемента (ГЗ), чем жесткие конструкции из разнородных материалов, в которых при изменении температуры возникают слабопредсказуемые напряжения и деформации.

Но при игре в термозазорах сохраняется определенность базирования (хотя серьезные оправы делаются с термоконпенсацией и без зазоров), в то время как у вас базирование подвижной части оправы при некоторых условиях становится просто неопределенным.

Здесь видимо какое-то недопонимание.  Базирование абсолютно однозначное при любых условиях. Поджатие к трем опорам (к центральной сильнее, к крайним слабее) исключают смещение по одной координате и поворот вокруг двух осей, шаровая опора исключает смещение еще по двум координатам. Остается поворот вокруг оси зеркала, т.к. сила трение в опорах относительно невелика, но т.к. в процессе эксплуатации никаких крутящих моментов в этом направлении нет, то и смещений не будет.
Эрнест, поясните пожалуйста, что вызывает у Вас сомнения относительно базирования?

[echech]

Мне больше нравяться кострукции, которые...

Тут только важно отдавать себе отчет в том, что классические конструкции (в том числе и оправ зеркал) - плод разработок довольно грамотных инженеров, да еще апробированные многими тысячами реализаций. Любое отступление от них требует серьезного обоснования.

Базирование абсолютно однозначное при любых условиях

Ускорения толчков входит в число "любых условий"?  А смещение в резьбах при динамических термодеформациях?

Поджатие к трем опорам (к центральной сильнее, к крайним слабее) исключают смещение

Поворот (вокруг центральной опоры) не исключен, смещение опор в моменты релаксации не исключено и т.д.
Для того, чтобы понять что происходит просто нарисуйте конструкцию с преувеличенными в десятки раз зазорами (между болтами/валами и отверстиями, в резьбах) и представьте, что усилие от пружин периодически пропадает.