Термокомпенсатор на вторичном зеркале

[scopemaker]

Хочу сделать термокомпенсатор на вторичном зеркале в кассегрене!  ... Но ума чуть-чуть не хватает, а буржуи делают. Обидно. 
Длинна трубы, если она не из инвара, как известно, зависит от погоды, а при изменении расстояния между зеркалами "фокус" уходит с коэффициентом 4 - 8 раз. Надо, чтобы расстояние сохранялось - компенсировалось.
Я подозреваю, что это не сложная штучка.
Если есть светлые головы - подскажите, дабы не посрамить отечественное телескопостроение!

[Ernest]

Идея термокомпенсации довольно простая. Корпус трубы изготавливается из материала с коэффициентом расширения а1, а стакан крепления вторичного зеркала из материала с коэффициентов а2. а2 должен быть больше а1 (на рис. материал с меньшим коэффициентом обозначен синим, с большим - красным). Отношение длин отрезков АВ и СД должно быть в соответсвии с простой формулой: АВ/СД = а2/а1. Обычно а1 (сталь), а2 (алюминий или дюраль) и |АВ| заданы, так что подгоняют длину стакана вторичного зеркала |СД|. Если длина получается недопустимо большой из соображений консольности и вибраций, то стакан можно уполовинить выполнив его в виде матрешки (телескопическая конструкция) из нескольких цилиндров выполненных их той-же пары материалов - см. разрез в круге.

Понятно, что окончательный расчет следует делать с учетом коэффициента теплового расширения стекла и соотв. изменений радиусов зеркал.

[scopemaker]

Спасибо за подробный ответ!
Про вторичную бленду со значительно большим ТКЛР (коэффициентом расширения) я понимал, но про "матрешку" не догадался. Грамотно!
Правда я пока не знаю как же быть в моем конкретном случае, ведь у меня труба алюминиевая (и не хочу я стальную) а металлы со значительно большим ТКЛР, чем у алюминия, мне не известны. Хотелось бы обойтись без всяких пластмасс. Да видно не обойтись.

P.S. А что там за прокладки такие голубенькие, между трубками? Они же должны не мешать скольжению трубок друг об друга и в то же время плотно держать от вибраций и прогибов. Может из фторопласта их сделать? ... или из резины?

[Ernest]

Прокладки именно так - из фторопласта и тому подобным антифрикционных материалов, при этом базирование внутреннего "стакана" относительно наружного должно осуществляться по торцу цилиндров, а не по образующей: даже с учетом антифрикционных свойств при перепаде температуры цилиндры будет клинить.
Алюминий не самый лучший материал для трубы, компенсатор придется ваять многократного сложения.
При этом конструкцию узла вторичного зеркала придется несколько усложнить - выполнить в виде двух цилиндров - наружного или базового для крепления к растяжкам, внутреннего (из того-же материала) притертого к внешнему - для оправы зеркала. Внутренний должен ходить без усилия, но и без люфтов во внешнем. Компенсатор выполнить отдельным узлом в виде многих вложенных цилиндров выполненных из чередующихся по коэффициенту расширения материалов - так чтобы он толкал/тянул внутренний цилиндр (оправу) относительно внешней (бызы).
Пластмассу лучше не использовать - у нее велика нелинейность зависимости линейных размеров от температуры.

[stepan]

Молодцы, ребята!
Это то что надо! Я лично и не знал о термокомпенсации, теперь учту на своем строящемся Кассегрене.

[scopemaker]

Все-таки на практике как это сделать мне пока не понятно. Ведь если труба алюминиевая а компенсатор набирать из пар цилиндров: алюминий-сталь (а какие другие?), то общая длинна только одних алюминиевых цилиндров будет больше, чем  длинна трубы. Это очень громоздко и невозможно уместить в оправе вторичного зеркала.

[scopemaker]

Это на этой картинке вверху телескоп нерусский с термокомпенсатором (труба алюминиевая), компактно. Вот бы угадать что там внутри!
А на этих картинках, скорее всего тоже термокомпенсатор, а может нет (ничего про это не написано).
На чертеже на этом, красочном, ничего не разберешь.

[Ernest]

Система продольной однократной термокомпенсации описанная ниже наиболее устойчива и грузоподъемна, но можно иcпользовать и мультикативную - передавая температурную деформацию механического тела (цилиндр, штырь и т.п. и не обязательно из алюминия) с большим к-том расширения через рычаг или систему рычагов на продольную подвижку вторичного зеркала с 5-8-10 кратным увеличением. Система получится довольно хлипкой и отзывчивой на перемену направления вектора весовой деформации, но более компактной и менее кромоздкой.
По сравнению с рычагами более элегантным решением толкателя видится мембранный механизм (алюминиевая пластина зажатая в стальную оправу) - при этом может получится хотя и несколько нелинейный, но очень большой коэффициент мультипликации. Ну а самый тривиальный вариант мультипликации термодеформации - биметаллическая пластина.
А еще лучше - труба из карбона.

[bibliograf]

 Впервые с необходимостью термокомпенсации стокнулись часовщики - у маятниковых часов при повышении
температуры длина маятника увеличивалась - и изменялся ход. Георг Грагам в начале XVIII века предложил
делать груз на маятнике в виде сосуда с ртутью - при нагревании она расширялась, компенсируя увеличение
длины маятника. Позднее Джон Гаррисон, изобретательморского хронометра, придумал биметаллический
маятник из  латунных и цинковых стержней (алюминий еще не был известен)
Может быть, в обсуждаемом устройстве используется компенсатор с жидкостью (глицерином, например)
типа шприца, при расширении жидкость перемещает поршень.

[NIKBOR]

Кварц в качестве компенсатора пробовали?

[stepan]

а каким образом? трубу из него сделать что ли?

[Pilgrim]

Молодцы, ребята!
Это то что надо! Я лично и не знал о термокомпенсации, теперь учту на своем строящемся Кассегрене.

Только провисания вторички в такой конструкции будут гарантированно. Впрочем если инструмент - планетник или для визуала, это не страшно.

[ysdanko]

а каким образом? трубу из него сделать что ли?

 Да нет. Три кварцевых трубки пускаются вдоль трубы и тянут весь узел паука. Узел паука должен иметь возможность перемещаться вдоль трубы. Кстати кварцевые трубки довольно доступны в конторах, торгующих химической посудой.

[serega2007]

                    Делайте зеркала из К8 , а трубу или ферму из стали и забудьте про всякие теоретические изыски .                                       Серега .

[ysdanko]

Не потянет . Только для оправы...

[stepan]

Молодцы, ребята!
Это то что надо! Я лично и не знал о термокомпенсации, теперь учту на своем строящемся Кассегрене.

Только провисания вторички в такой конструкции будут гарантированно. Впрочем если инструмент - планетник или для визуала, это не страшно.

ответ на топик почти 4-летней давности с тех пор я много чего уже узнал

[Pilgrim]

ответ на топик почти 4-летней давности с тех пор я много чего уже узнал

Не заметил.

[NIKBOR]

Зачем трубу делать из кварца ,нужно применить кварцевый стержень вместо поршня.Таким образом устроен температурный выключатель.Кстати такой стоит в печке от Запорожца.