Экваториальная монтировка, ВИЛКА+КОЛЬЦО

[INPan]

                             Уважаемые телескопостроители!

Вот придумал я монтировку. Придумал давно, года 2 назад и забросил. Теперь вот решил выожить её на ваш суд.
     Кроме необычного дизайна у неё есть интересное достоинство:
Как видите перья вилки охвачены мощным эллиптическим кольцом. "Что это даёт кроме необычного дизайна" - спросите вы.
      Кольцо, жёстко соединённое с круглым основанием и перьями вилки не даёт этим самым перьям изгибаться под действием боковой нагрузки со стороны трубы придавая им жёсткость. Перья вилки в свою очереди перпятствуют скручиванию кольца в восьмёрку при радиальной нагрузке.
      Материал - я думаю толстая фанера миллиметров 20.
Для круглого основания можно применить 2-3 круга из такой фанеры склееных вместе. В среднем и нижнем круге для облегчения можно насверлить отверстий.
      Для меня очень интересно и важно ваше мнение!

Игорь Панкратов.

[INPan]

Вот ещё...

[INPan]

И ещё...

[INPan]

Я её как видите сделал в MAX-се. Детали пока не уточнял.

[Evgeniy Puhalskiy]

Тэк! Полюбопытствуем.

Из схемы не совсем ясно, где расположены северный и южный полярные подшипники, и насколько они разнесены. Они в схеме планируются?  Кроме того, конструкция треноги более чем не жесткая. Ей нужно придать тетраэдрическую конфигурацию. Точное выставление полярной оси производится регулировкой "лап", но во мне говорит любитель металлоконструкций.

Ну, и очевидный недостаток - невозможность наведения в район полюса мира. Наверное, имеет смысл приладить туда "подкову".

Эта монтировка будет разборной? Если делать ее из фанеры, то она должна быть транспортабельной, что и роднит ее с Добсоном.
Какой телескоп планируете сажать?

[INPan]

Из схемы не совсем ясно, где расположены северный и южный полярные подшипники, и насколько они разнесены. Они в схеме планируются?  

Подшипников нет. Два стальных кольца большого диаметра. Одно гладкое другое с кольцевой проточкой, в которую насыпаем шариков от подшипника. Одно кольцо крепится на диске другое на основании. Сжимаются кольца короткой осью через конический подшипник, который крепится к основанию и вместе с прижимным действием не даёт съехать вилке с гладкого кольца.
Почему второе кольцо гладкое? Потому что очень трудно сделать на станке на двух кольцах проточки абсолютно одинакового диаметра и формы.

Ну, и очевидный недостаток - невозможность наведения в район полюса мира. Наверное, имеет смысл приладить туда "подкову".

Всё очень даже возможно. См. рис.3. Посмотри внимательно. Кольцо позволяет наклонять трубу телескопа в пределах 135 градусов. На моей широте или севернее - это охват всего неба.

Кроме того, конструкция треноги более чем не жесткая. Ей нужно придать тетраэдрическую конфигурацию.

Обязательно тетраэдр! Я просто забыл подпереть висящий над опорой угол основания стойкой, которая будет выдвигаться позволяя таким образом
менять наклон полярной оси в достаточно широких пределах. Так что конструкция основания получается более чем жёсткая.
Я так и знал что будет такой вопрос!  

[Evgeniy Puhalskiy]

ОК!

Только на счет транспортабельности не совсем ясно.

[Pluto]

Непонятно назначение кольца. Оно было бы эффективно, если работало на сжатие (как, например, распорочные кольца в тонкостенной трубе). В данной конструкции оно работает на изгиб, т.е. гнется вместе с вилкой. Верхняя часть кольца, при этом совсем не работает, а нижняя выполняет роль дополнительных ребер жесткости для вилки.
Если удалить верхнюю часть кольца, то мы приходим к обычной схеме вилки с дополнительными элементами жесткости (вариантов которых существует множество).
Если бы в верхней части был дополнительный подшипник полярной оси, то мы пришли бы к английской монтировке, при этом отпадает надобность в вилке.

[INPan]

Да, с транспортабельностью проблема.
Для небольшого телескопа типа моего 150 мм пойдёт.
Только бы в лифт влезал.  

[INPan]

Непонятно назначение кольца. Оно было бы эффективно, если работало на сжатие (как, например, распорочные кольца в тонкостенной трубе). В данной конструкции оно работает на изгиб, т.е. гнется вместе с вилкой. Верхняя часть кольца, при этом совсем не работает, а нижняя выполняет роль дополнительных ребер жесткости для вилки.

Гнётся оно (пытается гнуться) только в одном направлении, как раз в том, где у него наибольшая жёсткость. Верхняя часть кольца распределяет нагрузку между перьями вилки и не даёт им расходиться. Ну и конечно (в основном) придаёт консрукции стильный вид. Если использоватьданную конструкцию в азимутальном варианте, то за верхнюю часть кольца её можно переносить. Довольно удобно.

[Pluto]

>> Верхняя часть кольца распределяет нагрузку между перьями вилки и не даёт и расходиться.

Вилке не дает расходиться ось склонений, надеюсь, она жестко (через подшипники) соединена с вилкой. К тому же, критичным является изгиб вилки (как параллелограмма), а вот тут кольцо (верхняя часть) никак не помогает.

>> Ну и конечно (в основном) придаёт конструкции стильный вид.

Может быть, только с точки зрения механики довольно бессмысленное решение. Увеличиваются вес, габариты + вводится довольно нетехнологичный элемент – большое тонкое кольцо.

[INPan]

Вилке не дает расходиться ось склонений, надеюсь, она жестко (через подшипники) соединена с вилкой.

Да, но ведь ось-то не проходит сквозь трубу. Да и оси-то как таковой небудет.
Буду делать обычные диски жёстко сидящие на креплении трубы телескопа, а на перьях вилки будут стоять по три маленьких подшипника. В них то и будут зажаты эти диски. Вот здесь то и не помешает верхняя часть кольца. Правда она будет не очень эффективна. Но всё же...

[Владимир Николаевич]

То что Вы предлагаете более всего напоминает монтаровку Портера, а кольцо действительно как упомянул Плуто более всего выполняет художественно-декоративные функции, если убрать его верхнюю часть то получится просто усиленная вилка. Касательно вашего намерения сделать самодельный подшипник настоятельно рекомендую Вам отказаться от этой затеи на основании опыта эксплуатации 416 мм Ф1850 Ньютона на монтировке Портера с самодельным подшипником в основании \ статья в Звездочете 4\1998\,  и пока я не поменял его на фабричный добиться плавности движения я не смог. . Сталь шариков и корпуса подшипников специально разрабатываются, а в этом случае при подтягивании вилки нижней гайкой или болтом создаются усилия на шариках которые вдавливаются в дорожку и стопорят движение системы, даже несмотря на незначительность усилия. Берите сразу хороший упорный подшипник - Вам для небольшого инструмента достаточен наружный диаметр 70-100 мм.  

[INPan]

Спасибо Vladim! Вы заставили меня задуматься!
А что это за монтировка Портера? Можно посмотреть на Ваш инструмент?
И ещё, я был бы Вам бесконечно благодарен, если бы Вы выслали мне сканы
упомянутой Вами статьи в Звездочете.
А на счёт кольца (его верхней части) я с Вами полностью согласен.

Вам для небольшого инструмента достаточен наружный диаметр 70-100 мм.  

А не маловато ли 100 мм? Не будет ли гнуться само основание вилки? Вообще то я его планирую склеить из трёх слоёв 20мм фанеры, то есть получается 60 мм. Не столько для прочности, сколько для успокоения души. "Перестраховщик" - скажете Вы. Может быть!
Я вообще-то хотел делать этот подшипник из стальных колец, которые применяются для соединения труб в магистральных трубопроводах.  Кольца с отверстиями под болты, но отверстия не помешают я думаю. Сталь, конечно, там не очень... Но если насыпать шариков побольше? А если ещё и закалить эти кольца и тщательно заполировать канавку? (Это я сам себя уговариваю... )

[kis]

Мне кажется что такую конструкцию при желании сделать можно.
"Для круглого основания можно применить 2-3 круга из такой фанеры склееных вместе. В среднем и нижнем круге для облегчения можно насверлить отверстий."
Вообще говоря у меня так купол обсерватории сделан точнее то кольцо на котором он вертится. Масса купола под тонну.
Так что перестраховка тут ну уж очень большая. А вот заставить это дело плавно вращаться и не дать деформироваться от влаги и прочих других неприятностей гораздо сложнее.
А самая главная неприятность а точнее две это узел крепления вилки к кругу и крепление подшипников в круге.
Чего хотите делайте но не поверю что получится сделать жесткую недеформируемую конструкцию. Будет эта вилка как хворостина на ветру.

Хотя наверное если всадить саморезы длинной по 20-30 см то может и будет держаться но фанера скоее всего треснет ее усиливать надо

Не полетит такой паровоз. Тяжелая получится УУУУУУ !

[INPan]

Что-то я уже почти разочаровался в своём ПЕПЕЛАЦЕ.

А самая главная неприятность а точнее две это узел крепления вилки к кругу и крепление подшипников в круге.

Извиняюсь, но я не понял про какой круг идёт речь? И какие подшипники?
Неужели всё так плохо? Неужели жёсткости будет мало? Вообще-то вилка - это пожалуй самый худший вариант для экваториальной монтировки. Какая бы она (вилка) ни была.
А платформа с кольцевым подшипником установленная на своё место будет выглядеть примерно так:
Уж очень внушительный вид имеет эта платформа. Диаметр 300 мм!

[kis]

Да нет сама по себе вилка вещь нормальная. Просто не понятно как ее из фанеры сделать.
А подшипник тот который будет удерживать всю эту платформу. Она же должна как то вращаться Одно дело запрессовка в металл а другое одеспечить стык дерева с металом.

[Владимир Николаевич]

Монтировку Портера можно посмотреть у Михельсона и Сикорука, она устроена примерно так как у Вас тоесть перья вилки выходят из опорного диска, а полярная ось представляет собой болт крепящий вилку\опорный диск к основанию в виде диска которое может быть например быть вмонтированным в фундамент. Конечно идеально было бы насыпать шариков, и изготовить самодельный подшипник путем закалки опорного диска и диска в основании, но это будет дороже и хуже установки упорного  подшипника, а также менее технологично. Что касается статьи то если есть факс то без проблем пришлю.

[Ernest]

Уважаемый INVpan,

идея Ваша довольно интересна но она же может служить и примером несоразмерности целей и средств

Вы боретесь с одной из минорных по влиянию на качество часового ведения деформацией. Эта деформация - гнутие вилки вдоль оси склонения - приводит при правильном конструировании вилки только к смещению центра тяжести и возникновению большей и несколько изменяющейся в процессме ведения нагрузки в паре червяк/колесо. Эффект переменности легко парируется гидированием  (на порядки более легким по сравнению с компенсацией периодических ошибок ведения), а небольшое смещение центра тяжести даже полезно для определенности зацепления.

И вот по этому воробью вы из этакой то пушки и стрельнули! Габариты, вес, время сборки/разборки - все кардинально ухудшилось.

[Денис Никитин]

Так теперь слухайте умную вещь. Перья вилки - это консольные балки, жестко закрепленные на траверсе (поперечная балка вилки) Если построить эпюру напряжений в различных сечениях этих консолей, будем иметь плавное возрастание напряжений от траверсы к концам консолей. Напрашиваются раскосы, косынки или ребра жесткости (называйте как хотите) перпендикулярные плоскости перьев вилки, это правда. Только одно большое НО. Форма этих раскосов в плане должна повторять форму эпюры напряжений (в идеале), в грубом приближении она может быть просто трейгольной. Но ширина их должна быть максимальной в месте крепления перьев к траверсе, никак иначе. В данном случае кольцо не может заменить этих раскосов.

Если серьезно, то вилку из дерева лучше делать коробчатую, как фюзеляж или крыло авиамодели (каркас из реек с обшивкой) и обшивать фанерой. Да и из металла тоже - каркас из уголков с обшивкой из листа. Чисто интуитивно жесткость должна получится настолько свирепой, что на этой вилке можно будет танцевать.

Вспоминая свое славное авиамодельное прошлое - рекордная модель планера выполненная из бальзовых реек с обшивкой дает при затягивании усилие на леере в десятки килограмм! Представляете какие напряжения развиваются в крыльях. И хоть бы хны, а ведь планер можно раскрошить хорошим ударом руки.