Механизм Белкина

[vy]

Уже несколько  раз встречал в сети копии журнальной статьи А.Д. Белкина ,
где он предлагает часовой механизм на основе гибкой металлической ленты, передающей вращение диску.
Вот здесь, например: http://scope.narod.ru/belkin/teleskop.htm
Есть фотографии готового механизма, но нет никаких сведений об успешности применения.
А ведь идея-то оригинальная!
Интересно, пытался ли кто-нибудь такой механизм использовать на практике, кроме самого автора, конечно?
Если да, то поделитесь впечатлениями.

Владимир

[vy]

А если нет, но есть мнение на этот счёт, тоже поделитесь )

[Leshy]

Думаю, все вполне работоспособно, я сейчас начал постройку экваториальной платформы для Добсона - сам планирую использовать именно такой механизм для точного подбора передаточного числа. С шаговиками пока связываться боюсь, а синхронный движок 2 об/мин есть, для такого механизма - самое оно!

[vy]

Изложу своё скромное мнение

Вот так выглядит этот механизм.
http://adbelkin.narod.ru/teleskop/imageEK6.JPG
Лично мне поначалу идея не понравилась. Червячная передача всё-таки изящнее.
А после некоторого размышления- наоборот, очень понравилась.
И вот почему:
Для изготовления червячной передачи нужны дорогостоящие технологии и инструменты, а
ленточный механизм можно изготовить при помощи ножовки, дрели и напильника. Разве что диск придётся обработать на токарном станке. Так что для самодельного телескопа- это просто находка.

Но есть и недостатки
1. Ограниченный угол рабочего хода. Ограничение связано с ростом погрешности вследствие поперечного перемещения и деформации ленты при больших углах поворота. Оборот в 360 градусов такой механизм совершить в принципе не может.
2. Требуется возвращать подающий винт в исходное положение при достижении крайнего западного положения.

Есть неясности и вопросы
1. Какова всё же будет точность ведения, и достижима ли точность, как у червячных передач.
2. Будет ли эта точность стабильной, ведь лента-то всё же скользит по барабану в направлении поперечном вращению и может "залипать" под действием силы трения.

[anovikov]

Бросьте вы каку, XXI век на дворе!
Если бы эта хрень была чем-то лучше червяка, то Байерс бы механизмы Белкина из титана делал по $20k

[vy]

Бросьте вы каку, XXI век на дворе!
Если бы эта хрень была чем-то лучше червяка, то Байерс бы механизмы Белкина из титана делал по $20k

Так ведь и бросил бы, будь у меня доступ к станкам. Конечно, хорошему червяку нет достойной замены.
Но вы же понимаете, надеюсь, что не от хорошей жизни это рационализаторство.

[MikolaLviv]

Я думал над етим механизмом. По моему, его точность слежения зависит от точности шага винта, а также от равномерности вращения двигателя. А земенив рычаг на  диск (который нетрудно выточить нужного диаметра и точно), можно увеличить время слежения  до  скажем  350 градусов.Трос пустить по ободу диска и развести при помощи тех же блоков, которых теперь станет два - один запускающий трос в систему, другой выпускающий. Кстати металлической ленты не надо. Количество часов ведения будет завитеть только от длинны  винта. Естественно что можно нарезать такой винт, что хода хватит на всю ночь.
Ну и конечьно, полярная ось должна быть круглой, а не как на рисунке.  

[MikolaLviv]

рисунок

[krussh]

если есть доступ к токарному, то лучше будет сделать фрикцион, беззубая шестерня. редукция D/d, вот только из какого материала? возможно алюминий подойдёт.
многие большие инструменты таким образом крутят, 3м в ЕСО, по моему.

[vy]

рисунок

[vy]

Браво, Mikola, спасибо за идею.
У меня ведь тоже есть на этот счёт идея. Потому я и затеял этот разговор.
Смотри рисунок сверху. Подающий винт здесь не показан.
Если разврезать ленту на две и закрепить на диске (теперь он похож уже на барабан) параллелно друг другу с некоторым перекрытием (угол фи) то рабочий ход можно довести до 360 градусов и даже больше. Рабочий ход (альфа)=(360 + фи) [градусов] . Ленты почти не будут скользить по барабану и погрешность уменьшится.
Ленты должны быть натянуты, чтобы не провисали и не елозили.
Некоторые соображения:
1 Точность можно увеличить, увеличивая диаметр диска, в разумных пределах, конечно. Предлагаю делать диаметр диска в 1.5...2 раза больше, чем для соответствующей червячной передачи.
2 Можно применять этот вариант для позиционирования обеих осей. В том числе и в компьютеризированных добсонах. В отличие от фрикционов такая система не будет иметь накапливающуюся ошибку. По сравнению с самодельными червячными колёсами из пластика и алюминия- не подвержено износу.
3 Некоторое поперечное сколжение и залипание ленты всё же возможно вследствие неточностей изготовления. Поэтому основные требования- параллельноть лент, перпендикулярность подающей рейки и оси диска-барабана, качество самого барабана. Погрешность будет меньне в крайних положениях рейки, несколько больше- при среднем. Можно смазать барабан маслом, чтоб уменьшить залипание.
4 Недостаток - большая габаритная длина рейки. L=2*пи*R* (360+фи)/360 , расстояние между крайними положениями концов = 2*L. То есть при R= 10 см и фи=0 имеем L=62.8 см 2L~125 Внушительно!
В целом я бы не рекомендовал эту конструкцию для переносных монтировок именно из-за этого недостатка. Зато для стационара- вполне сгодится.
Такой механизм лучше всего применять на монтировках английского типа. Полярный привод можно установить на нижнем конце оси и упрятить в пол. А привод склонений будет стоять вдоль полярной оси и мешать не будет. А вот на немецкие и прочую классику- не ставьте, а то в потёмках сами шишек понабиваете, и рейки поломаете:)

[vy]

А земенив рычаг на  диск

Имеется в виду механизм гамона? У Белкина как раз диск и нет рачага.

Трос пустить по ободу.... металлической ленты не надо.

Можно и трос, только диаметр диска придётся брать больше.

Естественно что можно нарезать такой винт, что хода хватит на всю ночь.

Да и нарезать не недо. В магазинах продаются стержни разного диаметра и до метра длиной.

[Mihail Sedyh]

Я как-то не понимаю стремления получить ход непременно 360 градусов. Для подавляющего большинства применений вполне достаточно хода градусов 60 (или 4часа) - габариты в этом случае вполне гуманные. Или предполагается неподвижное соединение диска с осью и наведение только с помощью этого винта?

[MikolaLviv]

На етот счет можно сказать следующее:
1. Ленты будут растягиваться - нужно предусматривать систему для их натяжения.
 А такая такелажная система получаеться саморегулируемая в отношении изменения длины троса.Кроме того, трос в силу своей структуры не будет залипать.
2.Нужно учесть, какой нам попадеться двигатель и винт. И уже в зависимости от скорости подачи троса  можно определить диаметр диска.
3. В принципе делать на полный оборот нету смысла, поскольку ночь длиться  от  6 часов  до  12 часов зимой.А ето около 180 градусов.

Чесно скажу, мне пока что Ваша идея кажеться рабочей, но не очень привлекательной. Из-за значительного усложнения механической части.Чего только будет стоить постоянная борьба с натяжением лент.  Да и рейку все равно надо двигать прецизионным механизмом.

А так нужно только жестко зафиксировать от колебаний напряжение питания двигателя, найти или заказать  возможно более прецизионный винт  ну и диск точно расщитанного диаметра(он зависит от скорости подачи троса, то есть шага винта и количества оборотов двигателя).  Подающий и принимающий ролики можно приварить более-менее где угодно. Мне кажеться, довольно просто, без усложнений технологии, всяких прибамбасов типа направляющих для рейки и самое главное - без всевозможных настроечных менингитов после ввода в експлуатацию.

Имеется в виду механизм гамона? У Белкина как раз диск и нет рачага.

Ето по ссылке на первом рисунке нарисован фактически рычаг, возможно в виде сектора, а имелся в виду круг. Вот я и назвал ету часть рычагом.

[vy]

Я как-то не понимаю стремления получить ход непременно 360 градусов. Для подавляющего большинства применений вполне достаточно хода градусов 60 (или 4часа) - габариты в этом случае вполне гуманные. Или предполагается неподвижное соединение диска с осью и наведение только с помощью этого винта?

Я сделал акцент на 360 градусах только чтобы продемонстрировать принципиальное отсутствие ограничения по углу.
Возможны два варианта мсполнения этого устройства
1 Следяший механизм- здесь 360 градусов не надо, хватит и 60. Диск при необходимисти соединяется с осью с помощью тормоза.
2 Механизм позиционирования - ось жестко соединена с диском и приводится в движение алектродвигателем, или ручным винтом для тонких движений. Рабочие углы зависят от широты места. На экваторе  достаточно по 180 градусов по обеим осям. На  полюсе -360 по восхождению и 180 по склонению. Для России  больше подходит полярный вариант. Этот вариант может также работать и в режиме слежения.
Несколько слов о жестком соединении. Если вы хотите наводить при помощи компьютера, то оно желательно, иначе придётся ставить энкодеры угла.
А если наводите на глаз или по кругам и хотите иногда перекладывать или вращать трубу рукой, то соединяйте на тормозах.

[vy]

1. Ленты будут растягиваться - нужно предусматривать систему для их натяжения.

Да, это важно. Но в принципе, вопрос решаемый. Надо во-первых подобрать подходящий материал для лент. Я думаю подойдёт латунь или закаленая сталь, как в пружинах для часов. А вот кровельная жесть не годится- мягкая слишком. А для натяжения использовать подпружиненное крепление. Тогда при осевых перемещениях и залипаниях лента не будет подвергаться пластическому растяжению, но всегда останется натянутой. Можно вместо ленты использовать тросы. Но на этот счёт есть сомнения. Лента изготавливается методом проката и имеет очень равномерную толщину, а трос сплетёт из прОволочек и не столь однороден как лента, к тому же может со временем сплющиться в сечении.
Вместо троса можно предложить закалённую стальную проволоку как для пружин.

С тросами и противовесом получается просто и вполне изящно, только вот для позиционирования наверное не сгодится. И трос надо брать тонкий, и ровный, а в диске можно проточить канавку. Получится что-то наподобие шкива.

> Ето по ссылке на первом рисунке нарисован фактически рычаг...

А, ну так это же механизм Саже- развитие идеи Гершеля. А м-м Белкина ниже.

[vy]

Да, насчет прецизионости! Линейный прецизионный механизм сделать проще (по сути резбовой стержень с гайкой), чем вращательный (червяк-аналог стержня, и, увы, шестерня вместо гайки). Задача в том, чтобы преобразвать поступательное движение во вращательное не нарушив прецизионности.

[Nikolaich]

Привожу картинку струнного привода на винтовой паре. Статья из S&T за сентябрь 1996. Периодическая ошибка реально изготовленного мужиком привода на монтировке из водопроводных труб 8 секунд. По запросу кину скан статьи на мейл.
Олег Чекалин.

[vy]

Да, конечно кидайте.
Вот сюда viggiv@mail.ru

[vy]

Спасибо, Олег.
Прочитал статью. Правда привод не совсем струнный. Он ленточный. В качестве ленты используется втягивающая пружина от  рулетки. А струна, пропущенная через оболочку от мотоциклетного тормозного тросика замыкает кольцо и используется для натяжения ленты. Мужик пишет, что сначала хотел использовать трос как есть, но трение прядей троса о край оболочки создавало большую периодическую ошибку с периодом примерно в 2 секунды. Поэтому трос пришлось заменить на гитарную струну. Если учесть, что станина и сектор сделаны из дубовой доски, то 8 секундная ошибка- неплохой результат. Если всё это выполнить в металле должно стать ещё лучше.