Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Насчёт разгрузки зеркала  (Прочитано 6246 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

mihel

  • Гость
Насчёт разгрузки зеркала
« : 02 Окт 2003 [16:49:04] »
В теме "Повышение контраста изображения" на этом форуме речь вдруг зашла о разгрузке и приклеивании главного зеркала. Для той темы это немножко оффтопик (соблюдение всех правил разгрузки зеркала - это метод не повышения, а, скорее, сохранения качества). Но то, что касается реализации способов разгрузки, и в особенности, по части приклеивания, то это для меня очень актуально.

У меня есть зеркальце диаметром 203 мм толщиной 20 мм. Оно требует разгрузки не менее чем на 6 точек, но я решил разгрузить его на 9 точек. Ещё неплохо было бы разгрузить его по боковой поверхности хотя бы точек на 6. Может быть, я немного промахнулся с выбором толщины, но её я выбрал исходя из наименьшего веса, цены и времени для отстоя. Кстати, сделано оно из ситалла.

Мне бы очень хотелось так закрепить его в оправе, чтобы оно могло работать там в любом положении, в том числе, "лицом вниз". Например, чтобы в этот телескоп можно было смотреть вниз с балкона. То есть, чтобы зеркало при этом не просто не вываливалось бы из оправы, но и сохраняло бы там всю свою юстировку, центрировку, короче говоря, никуда не девалось бы при любом положении трубы.

Функции обеспечения юстировки и центрировки на разгрузочный узел не возлагаются. Для этого будет регулироваться положение всей оправы главного зеркала. А само зеркало в ней устанавливается раз и навсегда, и его положение там никакой регулировке не подлежит. Вынимать его оттуда также не предполагается.

В качестве корпуса оправы я хочу взять дно от кастрюли "минутка". Это очень прочный дюралевый корпус с толщиной стенки 5 мм. Кроме того, она может герметично закрываться такой же мощной крышкой. Эта оправа будет также использоваться в качестве транспортировочного контейнера для зеркала. По прочности она способна выдержать многотонные усилия. Вообще-то, кастрюля "минутка" имеет внутренний диаметр 219 мм, а зазор между краем зеркала и боковой стенкой оправы получается всего лишь 7 мм. Где там можно располагать коромысла для боковой разгрузки на 6 точек, я даже не знаю. Может быть, для боковой разгрузки там можно обойтись просто шестью каплями силиконового герметика, или какими-нибудь эластичными вкладками, закреплёнными на герметике? И ещё есть такое пожелание, чтобы никаких регулировочных винтов наружу не торчало, разве что только крепёж, который будет затянут наглухо.

Телескоп этот специально задуман как мобильный инструмент, который можно брать с собой в разные поездки. Его транспортировка предполагается в разобранном виде. Конструкция трубы (открытый каркас) и монтировки предусматривает быструю сборку. Но речь тут идёт только о креплении главного зеркала в этой своей оправе-контейнере. Во время перевозки оно должно достаточно крепко сидеть там при любой ориентации. Предполагается, что в дороге этот контейнер будет находиться в рюкзаке, там он будет обложен всякими мягкими вещами, но этот рюкзак по пути могут как угодно кантовать, швырять и ронять с высоты до двух метров. Требования к контейнеру-оправе таковы, чтобы зеркало не вывалилось оттуда и не треснуло. И ничто не должно касаться рабочей поверхности.

Так вот, у меня такие вопросы. Есть ли у кого-нибудь что-либо подобное? Стоит ли полагаться на клей (силиконовый герметик или какой-либо ещё)? Какие схемы закрепления зеркала могли бы для этого подойти? Можно ли избежать при этом лапок, которые придерживают зеркало с лицевой стороны? Жду предложений.

И ещё вопрос. Не выделяет ли силикон каких-нибудь газов, которые могут привести к потускнению зеркала? А то, пока он не застыл, то он явно воняет чем-то, похожим на аммиак. А ещё М. С. Навашин не рекомендовал использовать даже резину, т. к. от неё, вроде как, постепенно выделяется сероводород, который приводит к потускнению серебряного слоя. А как сероводород (от резины и других источников) влияет на слой алюминия, и насколько ему помогает защита кварцем?

Evgeniy Puhalskiy

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #1 : 02 Окт 2003 [17:34:35] »
Недавно меня обескуражили новостью, что оказывается, классическая 3-х точечная разгрузка, с пятаками на 80%диаметра неправильна по сути. Более современные методы разгрузки - размещение точек гораздо ближе к центру зеркала. При этом, значительно уменьшаются деформации, и соотв. толщина зеркала. Так что в случае с Вашей 203х20 ситаллиной вполне может оказаться, что можно грузить и на 3 точки. Я об этом узнал буквально вчера. Просьба более знающих людей прокомментировать т.к я еще не успел обмозговать этот вопрос.

Что касается герметика, на алюминированную с защитой поверхность он точно вредного влияния не окажет, практически все диагоналки сажаются на герметик, и им хоть бы что...

Ernest

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #2 : 02 Окт 2003 [19:50:04] »
> Недавно меня обескуражили новостью, что оказывается, классическая 3-х точечная разгрузка, с пятаками на 80%диаметра неправильна по сути...

Ну так уж и "по сути"...

Но резон в этом есть - на самом деле такая разгрузка минимизирует общую деформацию (отступление от исходного профиля), но не отступление деформированной поверхности от ближайшей параболы. В то время как три точки на диаметре 0.4 (или около того - не помню точно) позволяют лучше сохранять "гладкость" поверхности зеркала - его форма (несмотря на незначительные изменения фокуса) остается максимально осесимметричной (без столь ярко выраженных трех бугров) и среднеквадратичесое отступление от ближайшей параболы минимизируется.

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 930
  • Благодарностей: 95
  • Вы сышите только мой голос...
    • Сообщения от Дрюша
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #3 : 02 Окт 2003 [21:16:36] »
Всё это хорошо, когда зеркало, как тесто, лежит в горизонтальной плоскости, и одинаково давит на все опоры. В натуре же, мы редко смотрим прямо в зенит.
Так что, надейся на хорошее, а готовься к худшему.

А если его ещё и приклеить, то его, вообще, будет выворачивать, торкать, плющить и колбасить. Как я понял, по боку тоже приклеивать собираетесь? Вот, из этого и надо исходить.

Так что, лучше уж на шесть точек - классический вариант. Может быть, даже обойтись без разгрузки по задней стенке, а подвесить только за бока?

Оффлайн Gandalf

  • *****
  • Сообщений: 1 133
  • Благодарностей: 39
    • Сообщения от Gandalf
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #4 : 03 Окт 2003 [07:13:42] »
Посмотрите мою конструкцию оправы, тоже из кастрюльки. :) https://astronomy.ru/forum/index.php?board=7;action=display;threadid=2087;start=40

mihel

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #5 : 07 Окт 2003 [16:57:04] »
Спасибо за ссылку. Посмотрел. Учту некоторые находки. Но.

Это совершенно классический вариант, ничего принципиально нового. Про приклеивание - тоже ничего.

Разгрузка по бокам - три точки (фактически, при некоторых положениях трубы зеркало может давить всем своим весом на одну точку). Возможно, что это нормально для некоторой толщины, но я не уверен, что подошло бы и мне.

Но самое главное - ничего не сказано про фиксацию зеркала в оправе. Очевидно, там зазоры? Если да, то какие? Они регулируются?

Да, зеркало удерживается лапками "житрой формы" от элементарного вываливания из оправы. Но будет ли оно при этом работать в таком положении? Это будет, как бы, разгрузка на три точки (причём, фактически за лицевую поверхность)? Или это не предусмотрено?

Я допускаю, что такая оправа выдержит езду на автомобиле (в горизонтальном положении). А как насчёт падения с двухметровой высоты?

Короче, я интересовался НЕСТАНДАРТНЫМИ решениями. А тут - классический стандартный вариант (не буду утверждать, что это плохо). Возможно, мне действительно придётся отказаться от экстремальных условий, и остановиться на проверенной классике. И всё же, хотелось бы чего-то эдакого...

Кстати, собираюсь делать эксперимент насчёт упругих свойств силикона. О результатах могу доложить (ежели кому интересно). К тому же, скоро зима (и морозильник тоже есть, а там -18), так что можно провести его при разных температурах. Сейчас первый опытный образец склейки уже сохнет...

Evgeniy Puhalskiy

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #6 : 07 Окт 2003 [17:28:33] »
Если интересует нестандартный вариант, то например, делаете на боку стекляхи 6 силиконовых точек, к ним приклеиваете кончики коромысел, а сами коромысла растягиваете за центры... Получается равномерная 6-ти точечная разгрузка на растяжение!

Цитата
У меня есть зеркальце диаметром 203 мм толщиной 20 мм...
Оно требует разгрузки не менее чем на 6 точек, но я решил разгрузить его на 9 точек.

Кстати, посмотрел, что PLOP показывает на счет такого зеркальца.
Вполне достаточно вот таких 3-х точек.


« Последнее редактирование: 07 Окт 2003 [18:12:13] от Евгений Пухальский »

Ernest

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #7 : 07 Окт 2003 [17:40:27] »
Цитата
У меня есть зеркальце диаметром 203 мм толщиной 20 мм...
Оно требует разгрузки не менее чем на 6 точек, но я решил разгрузить его на 9 точек. Ещё неплохо было бы разгрузить его по боковой поверхности хотя бы точек на 6...
Мне бы очень хотелось так закрепить его в оправе, чтобы оно могло работать там в любом положении, в том числе, "лицом вниз".
Хорошее зеркало.
Сплошное? Была бы дырочка - можно было-бы зацепиться за нее.

А если нет,.. просто в качестве идеи - имеет смысл попробовать клеевую конструкцию. Клеить оправу к тыльной стороне зеркала на пол дюжины силиконовых "пятаков" расположенных бок о бок по кольцу диаметром 0.2 вокруг центра зеркала. "Пятаки" диаметром 10-15 мм и толщиной 2-3. Зональные и весовые деформации поверхности получаются много меньше 1/4  волны. Такое крепление (при соблюдении технологии использования силикона) будет достаточно надежно и уж во всяком случае вес зеркала и тряску выдержит (по периметру и образующей можно добавить несколько эластичных "отбойников" не имеющих в нормальном режиме контакта с зеркалом). Силикон, конечно будет играть при наклонах, но это не страшно - хотя гидировать, вероятно, придется по внеосевым звездам. Небольшой размер наклеиваемой зоны позволит избежать больших температурных деформаций. Оправу (во всяком случае ту ее деталь к которой происходит собственно наклеивание) стоит сделать из того из доступных материалов, который имеет минимальный темп. коэфф. расширения (на худой конец из стали).
« Последнее редактирование: 07 Окт 2003 [17:45:46] от Ernest »

Оффлайн Денис Никитин

  • *****
  • Сообщений: 3 770
  • Благодарностей: 74
  • Keep your eyes open!
    • Skype - n.dennis
    • Сообщения от Денис Никитин
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #8 : 08 Окт 2003 [11:32:31] »
Тут помоему вообще думать особо не надо. Если на самом деле предполагается следующее но этот рюкзак по пути могут как угодно кантовать, швырять и ронять с высоты до двух метров. то надо однозначно клеить к 6 - 9 точечной оправе силиконовыми плюхами диаметром миллиметров 20 - 25. Только у меня сомнения по поводу морозостойкости силикона. ???

mihel

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #9 : 09 Окт 2003 [12:59:21] »
Ещё раз спасибо за дельные советы.

Насчёт моих экспериментов с силиконом. Клеил я пока не зеркало, а просто две стальные пластинки на 4 бляхи.
Оказывается, эти силиконовые бляхи толщиной 8 мм при комнатной температуре под нагрузками порядка веса
этого зеркала могут упруго работать на сдвиг почти на миллиметр (!!!). Может быть, правда, силикон у меня ещё не окончательно затвердел... Но если даже их жёсткость возрастёт ещё в 2-3 раза, то, я думаю, они всё равно запросто съедят любые температурные деформации в разумных пределах.

Я уж подумываю о том, как бы замуровать в силикон какие-нибудь шарики или вертикальные палочки, которые бы обеспечивали абсолютную жёсткость на сжатие (хотя бы на сжатие, но и на отрыв тоже неплохо было бы), и при этом оставляли бы определённую упругость на сдвиг.

Насчёт морозостойкости. Вопрос, конечно, интересный. Но, всё же, с рюкзаком (который падает с двухметровой высоты) я путешествую только летом. Ближайший выезд в Крым я планирую только на майские праздники. А там особого мороза, надеюсь, не будет.

Если же зимой на морозе дело совсем не пойдёт, то для зимы придётся сделать классическую оправу, а для летних поездок - экстремальный вариант. И переобувать тогда оптику каждый сезон.

А насчёт того, что силикон будет "играть" при наклонах... Гидировать я вообще не собираюсь, это у меня чисто визуальный "добсон". Достаточно только того, чтобы кома не слишком вылезала.

Кстати, а почему все рекомендуют именно белый герметик? У меня под рукой оказался прозрачный. Он - что, намного хуже?

Оффлайн twga

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 26
  • Благодарностей: 1
    • Сообщения от twga
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #10 : 09 Окт 2003 [17:27:07] »
1. Использовать лучше бесцветный т.е прозрачный герметик. Он без красящих наполнителей и следовательно у него агдезия к поверхности лучше.

2. Существует несколько типов герметика: для стекла и керамики, для металла.
К металлической оправе зеркло лучше не приклеивать герметиком для стекла, т.к. содержащаяся в нем уксусная кислота (это как раз то что по запаху похоже на аммиак) вступает в реакцию с металлом, в следствие чего соединение будет непрочным. Соответственно пользоваться герметиком настоятельно рекомендуется при хорошей вентиляции, как здоровью так и зеркалу вредны выделяющиеся газы.

3. Наилучшие результаты (в смысле сохранения формы зеркала) насколько я помню получаются при диаметре силиконовых площадок 10мм и толщине 3 мм

4. На счет прочности силиконового герметика. Где то в США, в лаборатории, на вертикальной стене уже несколько лет висит то-ли прототип зеркала Хаббла, то-ли какого другого телескопа, вобщем стекляха диаметром значительно более метра, приклееная на пятаки из герметика. И ничего так, висит, есть не просит.

Главное при приклеивании хорошо обезжирить поверхности и дождаться полной полимеризации герметика - это несколько суток.

Для того чтобы поверить в прочность герметика рекомендую склеить к примеру две керамические плитки предполагаемым количеством силиконовых площадок. Если после полной полимеризации сможешь их легко разделить, значит быть тебе губернатором Калифорнии. ;)

mihel

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #11 : 11 Окт 2003 [19:38:27] »
Клеить оправу к тыльной стороне зеркала на пол дюжины силиконовых "пятаков" расположенных бок о бок по кольцу диаметром 0.2 вокруг центра зеркала. "Пятаки" диаметром 10-15 мм и толщиной 2-3. Зональные и весовые деформации поверхности получаются много меньше 1/4  волны.
Очень заинтриговали рекомендации насчёт 3-точечной разгрузки ближе к центру. Но не кажется ли это всё слишком просто? А то, уж больно лихо получается вот так, с наскока, чуть точки опоры ближе поставили - и вперёд! Кстати, а Вы не оговорились насчёт диаметра 0.2? Может, всё же, радиуса?

Да и деформации надо сравнивать отнюдь не с 1/4 волны, а то по фронту это даст волновую аберрацию 1/2 лямбды. А деформация зеркала должна быть ещё вдвое меньше, чем "допустимая" волновая аберрация.

1. Для начала, неплохо бы чётко определиться, с какими отклонениями мы имеем дело: максимальными или среднеквадратическими. По среднеквадратическим, в принципе, тоже можно было бы считать, но их труднее вычислить для реального профиля зеркала (при теневом контроле по зонам, либо на интерферометре), а размах максимальных отклонений легче оценить на глазок. Если, всё же, взять за критерий среднекватратическое отклонение, то тогда требования к величине этих отклонений будут примерно раза в 3 жёстче (не 1/8 - 1/4 лямбды,  1/30-1/15), причём, лямбду стоит брать для самой короткой волны в видимой области спектра. А то, если кто из оптиков для контроля использует интерферометр, обычно работает в красном свете гелий-неонового лазера. К такой "лямюде" тоже можно привязаться, но критерий качества, наверное, должен быть не хуже 1/12 - 1/16 лямбды. А на какой критерий ориентирована программа PLOP? Или она подсчитывает каждую из этих величин?

2. Как правило, зеркало изготовлено с некоторой ограниченной точностью. То есть, какое-то отклонение от идеальной формы поверхности у него уже есть. Например, Валерий Корнеев заявляет, что его оптика изготовлена с точностью 1/6 лямбды (по волновому фронту). Положим, что это так (у меня нет оснований не верить ему). Понятно, что дополнительная деформация зеркала под собственым весом отнюдь не добавляет точности (теоретически возможен такой случай, когда эта деформация частично компенсирует изначальные отклонения, но реально полагаться на это не стоит). Таким образом, следует сразу заложиться на то, что упругая деформация зеркала под собственным весом была не более 1/32 - 1/48 лямбды, а вовсе не 1/4. Вообще, критерий 1/4 лямбды и так слишком мягкий, но если имеется несколько разных независимых факторов (изначальные ошибки формы зеркала и "допустимая" сферическая аберрация, температурные и весовые деформации, аналогичные отклонения у диагонального зеркала, дефекты оптики окуляров), которые вносят свою долю такого же порядка, тогда их совместное влияние сделает полную волновую аберрацию совершенно неприемлемой. Единственный выход - это ужесточить (в 3-4 раза) требования по каждому фактору влияния. Весовые деформации - это только один из них. Об этом не надо забывать.

Хотя я допускаю, что рекомендации для выбора толщины заготовки для зеркала (М.С. Навашин, Л.Л. Сикорук, а они, в свою очередь, ссылаются на Д.Д. Максутова) приведены с учётом технологических нагрузок при изготовлении зеркала. Насколько я представляю себе, у професионалов - свои секреты. Вроде бы, они даже чем-то приклеивают заготовку к шпинделю шлифовального станка, но не силиконом. Но когда зеркало уже изготовлено, и на него уже не давят всякие шлифовальники и полировальники, то, надо думать, весовые деформации оказываются на порядок меньше. Это вселяет надежду, что относительная толщина 1:10 для готового зеркала - это совершенно нормально для работы при разгрузке на 3 точки, но при изготовлении требуются особые меры предосторожности (которые, разумеется, были приняты).

3. Зеркало будет работать не только в горизонтальном положении, но и в вериткальном, и в любом наклонном. Про горизонтальное положение всё более-менее ясно. Посмотрим, что будет происходить при вертикальном положении. Осевые усилия, компенсирующие вес зеркала, в проекции на осевое направление здесь равны нулю. Но при этом на зеркало будет действовать опрокидывающий момент M=m*g*(h/2+w), гда m - это масса, а m*g - это вес зеркала, h - это толщина зеркала (у меня 20 мм), а w - толщина силиконовых бляшек (выше была дана рекомендация выбрать w=3мм, так что h/2*w у меня = 13мм). Для компенсации этого опрокидывающего момента в точках приклеивания на зеркало должны действовать силы, перпендикулярные плоскости зеркала (т.е. вдоль оси), сумма которых == 0, и эти силы должны компенсировать опрокидывающий момент. Силы, действующие в плоскости зеркала, в расчёт не берём. Очевидно, они компенсируют его вес.

Пусть зеркало приклеено за три точки, расположенные по кругу диаметром 0.4*D, что в моём случае составит примерно 81 мм. Эти точки будут расположены по углам равностороннего треугольника со стороной 70 мм. Высота этого треугольника будет примерно 61мм. Тут можно рассмотреть два случая:

а) Одна из сторон треугольника стоит вертикально. Тогда пара сил, компенсирующая опрокидывающий момент, действует только в двух точках приклеивания. Эти силы равны по величине (обозначим её F), противоположны по направлению. На плече, равном стороне треугольника (70 мм), они создают такой же момент, как и тот опрокидывающий: F*35мм+F*35мм = F*70мм=M=m*g*13мм, следовательно F=m*g*(13/70) или примерно 0.186 от полного веса зеркала. Замечу, что в горизонтальном положении зеркала на каждую точку опоры действует номинальная сила 1/3*m*g (0.33 от его веса). Таким образом, в вертикальном положении на приклеенное таким образом зеркало действуют осевые усилия примерно 0.56 от номинала, за который можно принять осевое усилие в одной точке крепления при горизонтальном положении зеркала.

б) одна из сторон треугольника горизонтальна. Тогда на все три точки приклеивания действуют силы F1, F2 и F3, причём, F2==F3==1/2*F1 по величине. На плече, равном высоте треугольника (примерно 61 мм) сила F1 создаёт момент M, то есть, F1*61мм=M=m*g*13мм, следовательно F1=m*g*(13/61)=m*g*0.213, т.е. примерно 0.213 от полного веса зеркала или 0.64 от номинальной нагрузки, действующей в одной точке опоры при горизонтальном положении зеркала. Как видно, эта ориентация точек крепления зеркала чуть-чуть менее благоприятна, чем в варианте (а), и при всех остальных ориентациях, очевидно, будет наблюдаться нечто промежуточное.

Теперь предположим, что зеркало наклонено под углом 45 градусов к горизонту. Тогда в точках крепления будут совместно действуют усилия, аналогичные тем, которые возникают при горизонтальном положении и при вертикальном, но все они должны быть взяты с коэффициентом примерно 0.71 (sin 45 == cos 45 == sqrt 2). При наиболее неблагоприятном положении, когда эти усилия складываются, получается величина примерно 1.16 от номинала. Есть основания полагать, что это и есть максимальное усилие в точке крепления при наиболее неблагоприятном наклоне и ориентации зеркала. Во всяком случае, если это не максимум, то достаточно близко к нему. Ну, пусть максимум будет около 1.2 от номинала.

Я полагаю, что аналогичный расчёт можно произвести для других диаметров и толщин других зеркал. И тогда станет ясно, можно ли приклеивать зеркала по задней поверхности на три (шесть, девять...) точек?

Не знаю, как усилия в плоскости зеркала искажают его форму, но можно прикинуть, что любые температурные перепады (от -20 до +60 С при условии, что приклеивание производилось при +20 С в ненапряжённом состоянии)приведут к изменению расстояний между точками приклеивания на величину +- 0.056 мм (полный размах 0.112 мм), а силикон при таких деформациях даст реакцию много меньше веса зеркала. Так что, усилия в плоскости зеркала, в основном, порождаются его весом, особенно, когда оно стоит вертикально.

А теперь - вопрос к специалистам по работе с программой PLOP.

Может ли эта программа произвести расчёт упругих деформаций зеркала, если усилия, прилагаемые в разных точках опоры, не совсем одинаковы? То есть, если кроме веса зеркала эти силы компенсируют опрокидывающий момент и т.п.? А если по-хорошему, то следовало бы учесть и усилия в плоскости зеркала. Если она это всё может, то тогда имеет смысл ею заняться как следует. И обязательно проверить рассчты натурными испытаниями. Для этого, конечно, нужны будут интерферометр, хороший коллиматор и соответствующая математика.

Интуиция подсказывает мне, что не смотря на сравнительно небольшую величину, эти дополнительные усилия, которые компенсируют опрокидывающие моменты, стремятся внести очень нерегулярную деформацию зеркала, которая никак не сводится к небольшому изменению фокусного расстояния. Они стремятся просто "вывернуть" середину зеркала. Или может так оказаться, что весь вес зеркала фактически окажется сосредоточенным на одной точке опоры. Таким образом, отклонения даже от "ближайшей" параболы окажутся неприемлемыми. А если ещё учесть требование, чтобы весовая деформация не превышала 1/16 - 1/24 лямбды...

А может быть, есть смысл "раздвинуть" точки опоры? Ну, например, ставить их по кругу диаметром не 0.4, а 0.5-0.6 Dгл. Тогда и влияние опрокидывающих моментов будет уменьшено, и вообще... А то, оптимизировать всё только для горизонтального положения зеркала - это, на мой взгляд, не самый адекватный подход.

Так что я думаю, клеить лучше на 6 или 9 точек ближе к краю. А если клеить по боковой поверхности, то никакого опрокидывающего момента вообще возникать не должно. Если все они будут в одной плоскости с центром тяжести... Кстати, а где бы можно было взять справочные данные по коэффициентам температурного расширения (для стали, алюминия, титана...)?

Evgeniy Puhalskiy

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #12 : 12 Окт 2003 [09:32:07] »
Почитайте статейку И.Розивики во вложении. Расширение архива - rar.
Я в сам обалдел, но Игорь говорит, что эти принципы очень хорошо соответствуют его практике.

Например, мое 300х30 можно будет закрепить герметиком за центр, сделать страховочные крепления (типа якорей), и забыть о том, что такое боковые крепления...

Оффлайн Starik NEW

  • ***
  • Сообщений: 177
  • Благодарностей: 20
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Starik NEW
Re:А иллюстрации?
« Ответ #13 : 12 Окт 2003 [16:50:04] »
Евгений, а иллюстрации к статье имеются? Интересно было бы посмотреть

Ясного неба!

Evgeniy Puhalskiy

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #14 : 12 Окт 2003 [17:30:46] »
Да, спасибо огромное Игорю.

Оффлайн Starik NEW

  • ***
  • Сообщений: 177
  • Благодарностей: 20
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Starik NEW
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #15 : 12 Окт 2003 [23:34:34] »
Замечательные идеи! Спасибо большое вам обоим!
Интересно, насколько уменьшается время отстоя зеркала при использовании такого крепления?

Ясного неба!
« Последнее редактирование: 12 Окт 2003 [23:41:34] от Starik NEW »

Ernest

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #16 : 13 Окт 2003 [13:21:50] »
Цитата
Очень заинтриговали рекомендации насчёт 3-точечной разгрузки ближе к центру. Но не кажется ли это всё слишком просто?


Все-же на 6 и более точек расположенных по кольцу. А в остальном не так и просто. Напротив весьма неожиданно. Рекомендации по разгрузке на 0.7..0.8 радиуса родились исходя из общих деформаций, в то время, как если вычесть из общей деформации неопасный дрейф фокуса, картина оказывается во многом иной.

Цитата
А то, уж больно лихо получается вот так, с наскока, чуть точки опоры ближе поставили - и вперёд! Кстати, а Вы не оговорились насчёт диаметра 0.2? Может, всё же, радиуса?

Нет не оговорился...
Скачайте PLOP и поразвлекайтесь. Вы получите ответы значительно быстрее.

Цитата
Да и деформации надо сравнивать отнюдь не с 1/4 волны, а то по фронту это даст волновую аберрацию 1/2 лямбды.

Я имел ввиду именно итоговое максимальное отклонение волнового фронта от ближайшей сферы приблизительно в центре наблюдательного диапазона.

Цитата
Понятно, что дополнительная деформация зеркала под собственым весом отнюдь не добавляет точности

Справедливо. Так вот при предложенном креплении мы получим как-бы подвернутый край и бугор в центре. Что обычно противоположно типичной ошибке изготовления зеркала (яма в центре и сорванный край).

Цитата
Вообще, критерий 1/4 лямбды и так слишком мягкий


Для оптики 200 мм и больше это вполне нормально, но сейчас не об этом. Предложенный мною вариант дает деформацию (размах отступления от ближайшей параболы) на зеркале около 14 нм или волнового фронта 28 нм (причем половина приходится на бугор в центре - в зоне до 0.2). Так что это составит около 1/20 длины волны. Нечего обсуждать.

Цитата
Зеркало будет работать не только в горизонтальном положении, но и в вериткальном, и в любом наклонном.

Возмите круг из листа бумаги. Приклейте за центр и посмотрите как будет меняться деформация при наклонах. Максимальный провис будет таки при горизонтальном положении.

Цитата
Может ли эта программа произвести расчёт упругих деформаций зеркала, если усилия, прилагаемые в разных точках опоры, не совсем одинаковы? То есть, если кроме веса зеркала эти силы компенсируют опрокидывающий момент и т.п.? А если по-хорошему, то следовало бы учесть и усилия в плоскости зеркала. Если она это всё может, то тогда имеет смысл ею заняться как следует. И обязательно проверить рассчты натурными испытаниями. Для этого, конечно, нужны будут интерферометр, хороший коллиматор и соответствующая математика.

За чем же дело встало - флаг в руки!
Что касается меня, то я переделал свою оправу с 9-точечной на 3-хточечную в соотв. с рекомендациями PLOP и не пожалел. (Правда без приклеивания мне нет нужды наблюдать сверху вниз.)

Цитата
А может быть, есть смысл "раздвинуть" точки опоры? Ну, например, ставить их по кругу диаметром не 0.4, а 0.5-0.6 Dгл. Тогда и влияние опрокидывающих моментов будет уменьшено, и вообще... А то, оптимизировать всё только для горизонтального положения зеркала - это, на мой взгляд, не самый адекватный подход.

Да но при увеличении базы мы гарантировано проваливаем горизонтальное положение, ради возможного выигрыша при наклонах (когда в классической оправе основную нагрузку принимает на себя боковая опора).

Цитата
Так что я думаю, клеить лучше на 6 или 9 точек ближе к краю.

При этом увеличивая базу связанную с разностью температурных деформаций оправы и зеркала! То есть увеличивая "колодочные" силы при перепадах температуры! Прюс проигрыш при горизонтальном положении. И все это ради невербализуемого выигрыша при наклоне.

Оффлайн Денис Никитин

  • *****
  • Сообщений: 3 770
  • Благодарностей: 74
  • Keep your eyes open!
    • Skype - n.dennis
    • Сообщения от Денис Никитин
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #17 : 13 Окт 2003 [13:56:28] »
Михель, ниже вы найдете прикрепленную инструкцию по эксплуатации программы PLOP в формате PDF.
Цитата
А на какой критерий ориентирована программа PLOP? Или она подсчитывает каждую из этих величин?
Ответ на Ваш вопрос находится на странице 17 руководства.  Plop calculates the error as RMS error. RMS error is typically about 0.2 or 0.25 of the peak-to-valley
error. RMS error is considered to be a better measure as it includes the entire surface, while P-V only reflects the error at two extreme points in the surface. A reasonable limit for the RMS error due to the mirror cell is about 1/128 wave, which is about 4.2e-9 meter, or 4.2e-6 mm, for 550nm green light. This means 1/64 wave on the wavefront reflected from the mirror, and corresponds to about 1/16 wave peak to valley. This is based on Toshimi Taki's suggestion that about 1/4 of the error budget may be allocated to the mirror cell.
Цитата
А теперь - вопрос к специалистам по работе с программой PLOP. Может ли эта программа произвести расчёт упругих деформаций зеркала, если усилия, прилагаемые в разных точках опоры, не совсем одинаковы?
Да, может. Для этого введена функция “Vary forces at support”.


Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 930
  • Благодарностей: 95
  • Вы сышите только мой голос...
    • Сообщения от Дрюша
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #18 : 21 Окт 2003 [22:39:12] »
Скачал PLOP. Сразу же напоролся на глюк пользовательского интерфейса.

Основной глюк: неправильно понимает характеристики материала:
очевидно, он их показывает с десятичной ЗАПЯТОЙ, а при восприятии из
строки ввода ожидает десятичную точку. Запятую он не понимает.
Из-за этого плотность практически любого стеклоподобного материала
воспринимается как 2 [кг/мм^3] (мало того, что берётся только целая часть мантиссы, но и порядок "Е-6" не воспринимается). Из-за этого серкало "весит" десятки тысяч тонн, а его деформация измеряется миллиметрами (!!!).
Параметр - число Пуассноа тоже воспринимается как 0 (берётся целая часть, а дробная не воспринимается). Из-за этого результат тоже не вполне адекватный.

Выход: редактировать вручную .gr файл как текст. Там эти параметры задавать в формате с плавающей ТОЧКОЙ (а не запятой)

Так что, кто этого не заметил, пересчитайте снова свои расчёты.

Насчёт варьирования сил и углов. Оказывается, что можно только варьировать распределение сил между разными опорными КОЛЬЦАМИ, а также углы между ними. В пределах одного кольца варьировать ничего нельзя. Там принимается, что силы во всех точках равны. В частности, при разгрузке на 3 точки опорное кольцо только одно, и варьировать там ничего невозможно. И вообще, ввести асимметричное распределение сил не получается. Так что на расчёты деформаций при наклонных положениях зеркала можно забить.

И ещё, непонятно, как учитывать боковые усилия при поддержке сбоку.
« Последнее редактирование: 21 Окт 2003 [22:46:15] от Дрюша »

Ernest

  • Гость
Re:Насчёт разгрузки зеркала
« Ответ #19 : 22 Окт 2003 [11:32:53] »
Попробуйте в "Regional and language options" поставить точку в качестве десятичного разделителя.