Изучаем жесткость пауков!

[Arkady]

В связи с усиленным ньютоноделанием и параллельным освоением пакета COSMOSWorks решил проверить жесткость одного из вариантов паука: фрезерованный из алюминиевой пластины толщиной 5 мм; растяжки 5мм, диаметр 400мм. Присутствие зеркала имитировалось приложением силы 10Н (1кгс) к стержню длиной 100мм.

Видно, что конец стержня отклонился на 62 микрона; это значение, отнесенное к 100мм, дает угол 2 минуты. Думаю, что для астрографа такое отклонение зеркала не есть хорошо. Честно говоря, интуиция подсказывала бОльшую жесткость 

[echech]

Две минуты?! 
Это, наверное, очень много...
Прикинем насколько сдвинется ось с центра поля зрения.
Пусть излом будет 300 мм.
Сдвиг зеркала на 62 мкм - значит и точка отражения сдвинулась примерно на те-же 62  мкм.
Угол отражения будет 0.062*2/100 (рад). На плече в 300 мм это даст сдвиг 300*0.062*2/100 - 0.062 = 5*0.062 = 0.3 мм. При разумных относительных это много меньше достижимой точности юстировки по коме.
Так что страна может спать спокойно! 
А если принять во внимание что растяжки лучше делать скорее широкими, чем толстыми, да еще и треугольной формы, то становится понятным, что большой засады с этой стороны ожидать не приходится. Что подтверждается и практикой.
На худой конец можно было повесить баллансир противоположный диагональному зеркалу. 

[Arkady]

Две минуты?! 
Это, наверное, очень много...
Прикинем насколько сдвинется ось с центра поля зрения.
Пусть излом будет 300 мм.
Сдвиг зеркала на 62 мкм - значит и точка отражения сдвинулась примерно на те-же 62  мкм.
Угол отражения будет 0.062*2/100 (рад). На плече в 300 мм это даст сдвиг 300*0.062*2/100 - 0.062 = 5*0.062 = 0.3 мм. При разумных относительных это много меньше достижимой точности юстировки по коме.
Так что страна может спать спокойно! 

"Две минуты", пожалуйста!

Кто сказал, что излом "300мм". Излом может быть огромным - если паук держит кассегреновское зеркало. Или если и не огромным, то заметно бОльшим - для полюбившегося мне трехзеркального ньютона ( https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,25143.0.html )

Еще соображение: внешний гид тут тоже покажет себя не совсем так как надо - расхождение с десяток пикселов на обычной экспозиции гарантировано.

[echech]

Это называется завести корову в болото, а потом говорить, что она там и была... 
Паук из алюминия с сечением растяжек 5х5 мм - издевательство над здравым смыслом. Впрочем, так же как Кассегреновское зеркало с консольностью крепления в 100 мм, нерастянутые растяжки и гидирование длиннофокусных многозеркальных систем чем-то другим кроме внеосевого гида. 
С другой стороны - почему бы не подтвердить расчетом банальные вещи?..

[Arkady]

Это называется завести корову в болото, а потом говорить, что она там и была... 
Паук из алюминия с сечением растяжек 5х5 мм - издевательство над здравым смыслом.

Ну да - после расчета это очевидно. Но скажите честно - Вам это было очевидно с самого начала? Тем более, что для визуала Вы такую конструкцию полностью по-сути оправдали 

А тему я завел просто для того, чтобы желающие высказали свои соображения и расчеты насчет пауков. Не такая уж трививальная задача - оценка их жесткости.

... нерастянутые растяжки ...

Доберусь и до растянутых - между прочим, как раз это, главным образом, и интересовало

[echech]

Напротив, с восхищением наблюдаю за тем, как вам удается продвигаться в направлении расчета деформаций.
Жду, когда дойдет дело до расчета ферм - там будет куча вопросов.

[Arkady]

Жду, когда дойдет дело до расчета ферм - там будет куча вопросов.

Так задайте эти вопросы пораньше Фермы когда-то считать пробовал, но простецким инструментом: Analysis for Windows v 2.01 ( http://www.cuylaerts.net )

[Грин]

Кстати, после окончания расчётов можем собраться, прихватив мою магнитную стойку и часовик с ценой 0,001мм и проверить смещения. Если нужные дельта Т обеспечите.

[Arkady]

Кстати, после окончания расчётов можем собраться, прихватив мою магнитную стойку и часовик с ценой 0,001мм и проверить смещения. Если нужные дельта Т обеспечите.

С удовольствием   DT=40 подойдет?

[АндрейЦ]

К тому же такого паука только после dT=40 и можно фрезеровать

[Грин]

Дык мне всё равно - какая Вас дельта интересует, ту и будем мерять!
 Но вот мысль нехорошая в голову пришла - часовик имеет свою пружину, соответственно - реакцию, и рассчитан на измерение изменения геометрических размеров жёстких тел. Если мы подозреваем паука в нежёсткости - то при нагрузке его зеркальцем в грамм 100-200 часовик будет вносить значительную погрешность? Дрейф геометрии от температуры он покажет точно, там силы должны действовать солидные...

[Владимир Николаевич]

У меня на Клевцове паук сделан из 14мм листа Д16Т толщина растяжек 5мм. Вес корректора 3кг. Аркадий - нельзя ли продернуть в расчете?
На станке былo сделано кольцо Днар500мм Двн150мм - все остальное дрелью и напильничком вручную. Осилить толщину 20-25мм уже не смогу, погибну, но все равно интересно. 

[echech]

нельзя ли продернуть в расчете

Так хотя бы вес узла вторичного зеркала и консольность (плечо выноса его центра тяжести по отношению к пауку) надо бы указать... 

[АндрейЦ]

Дык мне всё равно - какая Вас дельта интересует, ту и будем мерять!
 Но вот мысль нехорошая в голову пришла - часовик имеет свою пружину, соответственно - реакцию, и рассчитан на измерение изменения геометрических размеров жёстких тел. Если мы подозреваем паука в нежёсткости - то при нагрузке его зеркальцем в грамм 100-200 часовик будет вносить значительную погрешность? Дрейф геометрии от температуры он покажет точно, там силы должны действовать солидные...

Сила пружины часовика ИМХО должна быть несколько (десятков) грамм.Или это часовик с неимоверных размеров шкалой?

[Владимир Николаевич]

нельзя ли продернуть в расчете

Так хотя бы вес узла вторичного зеркала и консольность (плечо выноса его центра тяжести по отношению к пауку) надо бы указать... 

Вес узла указан - еще раз - 3кг. Центр тяжести находится примерно в 20мм от края паука \часть корректора входит на 14мм в паук\. Полная высота корректора порядка 65мм.

[SAY]

Раз пошло такое дело, то было бы интересно знать результаты для следующей подвески вторичного зеркала для ДОБа 14":
- наружний диаметр крепления растяжек 400 мм
- центральный стакан наружним диаметром 40 мм
- 4 растяжки (титан) шириной 25 мм и толщиной 1 мм
- плечо 70 мм
- усилие на плечо 0,2 кг
Правда к растяжкам прикладываются растягивающие усилия, какие в цифрах - не знаю (чтобы с достаточно большим усилием винт М4 растяжки отверткой прокручивался).

[Грин]

Дык мне всё равно - какая Вас дельта интересует, ту и будем мерять!
 Но вот мысль нехорошая в голову пришла - часовик имеет свою пружину, соответственно - реакцию, и рассчитан на измерение изменения геометрических размеров жёстких тел. Если мы подозреваем паука в нежёсткости - то при нагрузке его зеркальцем в грамм 100-200 часовик будет вносить значительную погрешность? Дрейф геометрии от температуры он покажет точно, там силы должны действовать солидные...

Сила пружины часовика ИМХО должна быть несколько (десятков) грамм.Или это часовик с неимоверных размеров шкалой?

Да, сила пружины должна быть небольшой, но там ведь и редуктор ещё стоит. Найду точные весы- посмотрю... Динамометр найти проблнматичнее.
А циферблат там действительно больше, чем в соточном, но это - ИМХО - рояли не играет.

[Arkady]

У меня на Клевцове паук сделан из 14мм листа Д16Т толщина растяжек 5мм. Вес корректора 3кг. Аркадий - нельзя ли продернуть в расчете?
На станке былo сделано кольцо Днар500мм Двн150мм - все остальное дрелью и напильничком вручную. Осилить толщину 20-25мм уже не смогу, погибну, но все равно интересно. 

Вес узла указан - еще раз - 3кг. Центр тяжести находится примерно в 20мм от края паука

Получается примерно так. Поскольку центр тяжести удален ненамного, то первая картина (абсолютное смещение) не совсем информативна. Более наглядна вторая (смещение по оси Y). Видно, что размах отклонения в 2.9 микрон приходится на диаметр 150мм, а это 4 секунды дуги. Очень хорошо, как мне кажется:

[Arkady]

На сегодня расчеты окончены - пишу на бензогенераторе. Продолжим завтра, если включат свет!

[Грин]

Во беда... Стабильного Вам энерго-питания!