Добро пожаловать на наш астрономический форум!
Надеемся, что здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали.
Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил

Зоны особого внимания: ЧАВО (FAQ), Обзоры оборудования и Окуляры

Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Обсуждение всего что сделано своими руками, модернизация оборудования, телескопостроение и т.д.

Модератор: Ernest

Sergey

Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 01 апр 2010, 10:37

Требуется изготовить оправу главного зеркала Ньютона, диаметр 200мм, толщина 30мм. Вариантов оправ как готовых, так и тех, которые можно изготовить множество. Имеется в наличии плита текстолита толщиной 40мм, почему бы не применить ее в качестве заготовки... Ниже приведу эскизы и общие виды проектируемой оправы. Зеркало лежит на 3-ех точка, войлочный пятак диаметром 20мм, точки расположены по радиусу, равном 0,4 от радиуса зеркала. Подвижная часть опоры удерживается на ре шпильках М8, они же юстировочные (имеются пружинки), при необходимости добавлю контрящие винты. Вес оправы без зеркала получается в районе 1,4кг. Интересуют мнения на этот счет, может кто-то имел опыт работы с этим материалом, а так же вообще его применимость в конструкци оправы. Читал на форумах различные отзывы и казалось бы наряду с тем, что материал легкий и достаточно прочный есть и отрицательные моменты, а именно у кого-то потемнели зеркала в оправе из текстолита, у кого то напротив работают в них десяток лет и ничего, так же материал способен впитывать влагу, вот на сколько все это критично и хотелось бы узнать подробнее. Из недостатков механических пока вижу, что придется использовать в местах резьбовых соединений либо металлические втулки и уже в них вкручиват теже шпильки, либо применять резьбу на клею. На картинках нет задней крышки, в ней планируется установка вентилятора, потоком воздуха обдувающего заднюю часть зеркала. Интересуют выбранные толщины и размеры текстолитовых деталей оправ на предмет достаточно/не достаточно/избыточно, возможности покрытия текстолита лаками и красками для защиты от атмосферы и придания эстетичного вида, а так же любые другие рекомендации и предложения.
Вложения
esk.jpg
opr.jpg
opr1.jpg

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17947
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Ernest » 01 апр 2010, 12:11

Sergey писал(а):На картинках нет задней крышки, в ней планируется установка вентилятора, потоком воздуха обдувающего заднюю часть зеркала.
Детали оправы (в проекции на площадь зеркала ) стоит сделать по-тоньше из соображений уменьшения массы и экранирования тыльной поверхности зеркала - чтобы ускорить его остывание. Примерно по красным линиям, прочерченные поверх вашего рисунка.
Если предполагается еще и крышка на задний торец, то вентилятор в ее центре просто обязателен, причем желательно по-мощнее и чтобы он работал на выдув. Если крышка будет закрывать торец герметично, то вентилятор через щели между зеркалом и краем оправы (ее надо будет сделать по-шире) погонит воздух в трубе в обратном естественному направлению и сделает массу его более однородной, кроме того не будет скапливаться пыль на главном зеркале (скорость потока воздуха у зеркала будет возрастать, а не замедляться как в случае работы вентилятора на вдув).

Что касается юстировочных винтов, то они должны быть по-тоньше (порядка М4), с тем чтобы шаг был минимален - этот параметр будет определять чувствительность юстировки. А чтобы тем не менее придать жесткость и определенность результатам юстировки надо ввести довольно толстые (М8-М10) стопорные винты, которые вкручиваются и стопорят качающуюся часть оправы.
Вложения
Оправа.JPG
Оправа.JPG (28.09 КБ) 12781 просмотр

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 01 апр 2010, 12:30

Детали оправы (в проекции на площадь зеркала ) стоит сделать по-тоньше из соображений уменьшения массы и экранирования тыльной поверхности зеркала - чтобы ускорить его остывание.
Т.е. толщины 14мм достаточно, чтобы еще и уменьшить площадь каждого из трех "лепестков" подвижной части оправы? А красные линии на неподвижной части оправы - это, что?
Если предполагается еще и крышка на задний торец, то вентилятор в ее центре просто обязателен, причем желательно по-мощнее
Предполагается и то и другое.
и чтобы он работал на выдув. Если крышка будет закрывать торец герметично, то вентилятор через щели между зеркалом и краем оправы (ее надо будет сделать по-шире) погонит воздух в трубе в обратном естественному направлению и сделает массу его более однородной

Тут интересно. Естественное направление - это от зеркала вверх, к переднему краю трубы. Выдув. А не будет ли это способствовать запотеванию вторички? Более однородная масса, т.е. Вы хотите сказать, что можно будет наблюдать с включенным вентилятором даже в том случае, если будет иметь место большой перепад температуры окружающего воздуха? Сделать оправу пошире не получится скорее всего, зеркала (оба) практически готовы, труба посчитана (вынос, фокусер и т.п.).
кроме того не будет скапливаться пыль на главном зеркале (скорость потока воздуха у зеркала будет возрастать, а не замедляться как в случае работы вентилятора на вдув).
Т.е. пыль как-бы будет "сваливаться" с зеркала через края?

Как вариант подвижную часть оправы можно изготовить из стали, лист 6мм, максимально ее облегчив, по весу получается на 200г. тяжелее текстолитовой, но проблемы со слабыми резьбами отпадают сами собой, плюс оправа и соответственно зеркало получаются чуть ниже относительно торца трубы. Техническая возможность для изготовления и из текстолита и из стали есть, алюминия в наличии нет.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17947
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Ernest » 01 апр 2010, 12:54

Т.е. толщины 14мм достаточно, чтобы еще и уменьшить площадь каждого из трех "лепестков" подвижной части оправы?
Думаю, да.
А красные линии на неподвижной части оправы - это, что?
Это увеличение диаметра внутреннего отверстия базовой части оправы - только надо оставить наплывы достаточные для крепления юстировочных и стопорных винтов.
Естественное направление - это от зеркала вверх, к переднему краю трубы
Да именно таково направление естественной конвекции - от теплого зеркала к холодному верху.
Я предлагаю обратный ход.
А не будет ли это способствовать запотеванию вторички?
Нет не будет. Вторичка запотевает из-за иррадиации, а не из-за охлаждения наружным воздухом.
Вы хотите сказать, что можно будет наблюдать с включенным вентилятором даже в том случае, если будет иметь место большой перепад температуры окружающего воздуха?
Я хочу сказать что меньше будут влиять конвекционные потоки.
При работе вентилятора в нижней части трубы на вдув, холодный забортный воздух эффективно обменивается теплом с зеркалом и выходит через передний обрез следуя по всей длине трубы. То есть создаем максимально большое влияние перепада температуры на ход лучей. Кроме того неизбежная пыль засасываемая вентилятором разгоняется по максимуму в щели между трубой и зеркалом и зависает в объеме сразу за зеркалом (где скорость воздуха падает), выпадает она конечно большей частью на поверхность зеркала.
При работе вентилятора внизу на выдув воздух забирается в основном через передний обрез и медленно (не срывая пыль с поверхностей и, главное, оставаясь холодным) ползет в сторону главного зеркала. То есть в зоне хода световых лучей перепады температуры воздуха минимальны (сколько он успеет нагреться от трубы, вторички и т.д.). Далее воздух ускоряется в щели между зеркалом и трубой, менее эффективно, чем в первом случае охлаждает зеркало и выходит наружу под воздействием вентилятора, пыль оседает в пространстве за тыльной стороной зеркала.
То есть в этой схеме эффективность охлаждения меньше, требуется более мощный вентилятор, но будет чище оптика и лучше условия наблюдений.
Сделать оправу пошире не получится скорее всего, зеркала (оба) практически готовы, труба посчитана (вынос, фокусер и т.п.)
Значит надо будет сделать тоньше обод неподвижной части оправы, чтобы максимально увеличить просвет между зеркалом и оправой (5-8 мм будет достаточно).
Как вариант подвижную часть оправы можно изготовить из стали, лист 6мм, максимально ее облегчив, по весу получается на 200г. тяжелее текстолитовой, но проблемы со слабыми резьбами отпадают сами собой
Я в фанеру толщиной 15 мм вклеивал на эпоксидке стандартные гайки для винтов - ничего, работает.

Обратите внимание на замечание про юстировочные винты.

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 01 апр 2010, 13:13

С работой вентилятора согласен, убедительно. Обод неподвижной части оправы тоньше сделать не получится, он и так 6мм, к нему еще и трубу крепить. С фрезерными работами проблематично. После оптимизации остальных размеров выложу эскизы.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17947
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Ernest » 01 апр 2010, 13:22

Так ведь там и в том виде как есть просветы немаленькие (около 10 мм) - не о чем говорить.

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 01 апр 2010, 13:25

:) Да, вне лапок между зерклом и наружной оправой 10,5мм. Хороший зазор.

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 01 апр 2010, 14:48

Меж тем оправа похудела. Вес сократился примерно до 1-1,1кг. Изменения в обоих частях. Эскизик подвижной части с некоторыми размерами ниже. Уже делать не стал, выигрыш в весе небольшой, но страшно что-то за жесткость и прочность. Где-то читал, что коэффициент теплового расширения текстолита ниже чем у стекла, не знаю на сколько это верно, но в связи с чем вопрос, чтобы исключить пережатие лапками по бокам зеркала толщины эластичных, к примеру, пробковых прокладок в 1-1,5мм будет ли достаточно?
Вложения
opr11.jpg
razm.jpg
razm.jpg (25.05 КБ) 12773 просмотра

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17947
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Ernest » 01 апр 2010, 15:44

Sergey писал(а):...страшно что-то за жесткость и прочность
Ну тогда уберите центральное отверстие. Для облегчения и уменьшения экранирования зеркала оно почти незначимо, а прочность снижает значительно.
Где-то читал, что коэффициент теплового расширения текстолита ниже чем у стекла
Текстолитов как по армирующему материалу так и по смоле огромное разнообразие и соотв. разнообразны их КТЛР. Проще всего проверить. Положите зеркало (или любую стекляшку) на пластину-заготовку, обведите карандашом и вынесите на улицу - через два-три часа (как остынут) обведите еще раз - разницу увидите воочию.
чтобы исключить пережатие лапками по бокам зеркала толщины эластичных, к примеру, пробковых прокладок в 1-1,5мм будет ли достаточно?
Должны быть не прокладки, а гарантированный зазор - думаю 1 мм (по диаметру) будет достаточно. Но лучше все-же следовать результату натурного эксперимента.

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 01 апр 2010, 15:55

Да, Вы правы, центральное отверстие в случае работы вентилятора на выдув не к чему, а ослабляет значительно. Марка текстолита неизвестна, тогда либо эксперимент, либо гарантированный зазор, а лучше и то, и другое. Разгрузку рациональнее оставлять как рекомендует PLOP на 3 точки?

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17947
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Ernest » 01 апр 2010, 16:40

Sergey писал(а):...либо гарантированный зазор
не "или"... зазор должен быть равен (и с небольшим запасом) разнице в температурных размерах оправы и стекла зеркала см. viewtopic.php?f=17&t=112" onclick="window.open(this.href);return false;
Разгрузку рациональнее оставлять как рекомендует PLOP на 3 точки?
Ну да,.. зачем усложнять без нужды.

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 01 апр 2010, 17:18

По непроверенным (ГОСТ 5-78) данным ктр конструкционного текстолита около 0,00002 - 0,00004 - это может быть хуже чем у алюминия в два раза ...

Расчетный зазор в самом худшем варианте составит 0,38мм на диаметр. И если оставить зазор между лапками оправы и стеклом 0,5-1мм на диаметр не потребуется никаких эластичных вставок и т.п., а смещения зеркала с оси мало на, что повлияют.

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 02 апр 2010, 12:40

Вот то, из чего планируется делать. Теперь бы еще установить, что это за материал... Похоже это гетинакс, что заставляет отказаться от этой заготовки.
Вложения
02042010478.jpg
02042010481.jpg

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17947
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Ernest » 02 апр 2010, 16:13

Sergey писал(а):Похоже это гетинакс, что заставляет отказаться от этой заготовки.
Говоря по совести, что текстолит, что гетинакс - разница в механических свойствах невелика. Точнее будет сказать, что разнообразие прочностных свойств разных марок гетинакса больше, чем среднее различие механических свойств текстолитов и гетинаксов. Последние примерно в полтора раза менее прочные, хотя есть марки гетинакса (электротехнический листовой I и V) более прочные, чем некоторые марки конструкционного текстолита (например, асботекстолит).

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 02 апр 2010, 17:19

Ernest писал(а):
Sergey писал(а):Похоже это гетинакс, что заставляет отказаться от этой заготовки.
Говоря по совести, что текстолит, что гетинакс - разница в механических свойствах невелика. Точнее будет сказать, что разнообразие прочностных свойств разных марок гетинакса больше, чем среднее различие механических свойств текстолитов и гетинаксов. Последние примерно в полтора раза менее прочные, хотя есть марки гетинакса (электротехнический листовой I и V) более прочные, чем некоторые марки конструкционного текстолита (например, асботекстолит).
Кстати про электротехнический, он как раз и был найден на бывшем оборонном электротехническом предприятии. На сколе, а не на срезе выглядит прочным как скала.
Вложения
02042010486.jpg

Аватара пользователя
cosmonaut
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 02 апр 2010, 11:10
Контактная информация:

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение cosmonaut » 03 апр 2010, 01:06

Сергей! Вот если честно, я бы попробовал, если нет других вариантов и не так дорого платить за токарку.
Я сам когда принимался за изготовление паука - бздел (сорри за произношение ;) ) не подетски, т.к. делал паук не по стандартной технологии, а использовал лазерную резку, не закрепленные растяжки... а сейчас собрал (почти) и не беспокоюсь совершенно и не жалею потраченных денег.
DS 90/700. Celestron 80/900. Newton 175 в постройке.

Аватара пользователя
Monoid
Сообщения: 41
Зарегистрирован: 18 окт 2009, 15:10

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Monoid » 05 апр 2010, 16:33

cosmonaut, а расскажите, пожалуйста, как делали (можно в отдельной теме), или дайте ссылку, если где-то уже рассказывали :)
SW1309EQ2, БПЦ5 8x30 (made in USSR), доб 260мм и искатель НПЗ 8x50
Gentoo Linux (64bit), AMD Phenom Quad
Карта астрономов-любителей

Аватара пользователя
cosmonaut
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 02 апр 2010, 11:10
Контактная информация:

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение cosmonaut » 06 апр 2010, 10:04

Да вот темка http://www.astronomy.ru/forum/index.php ... msg1153754" onclick="window.open(this.href);return false;
пока он у меня в полусобранном состоянии - нет к сожалению времени на доделку. Растяжки и крепежные пластины резал на лазере из нержавейки. И токарные работы. Все готово уже - не хватает только одной гаечки, которою надо выточить и пока в поиске винтов М4 пот ключ-шестигранник. Так все готово - как соберу полностью, так обязательно все подетально и в сборе выложу.
DS 90/700. Celestron 80/900. Newton 175 в постройке.

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 06 апр 2010, 10:10

Спрошу на всякий случай. За и против приклейки главного зеркала к оправе. Эрнест, нашел Ваши рекомендации на профильном форуме:
"Насколько мне позволяет образование, клеить можно и главное зеркало. Но при нескольких важных условиях. Первое - его толщина (профиль) должена с запасом удовлетворять критерию посадки на три точки (см. соотв. софтвер). Второе - выбор клея уже более критичен, чем для вторичного зеркала, нужно подбирать малоусадочные герметики с проектируемой толщиной клеевого слоя чуть меньше 1 мм (в процессе склеивания положите соотв. толщины временные прокладки). Третье - клеить только за центральную часть (клеевые площадки не должны выходить за границы центрального круга в 1/3 от диаметра зеркала). Четвертое - клеить лучше на стальное или чугунное основание (которое в свою очередь может быть использовано для закрепления/юстировки в основной оправе, хоть из алюминия, пластика, фанеры и т.п.). Основание может быть как пластиной, так и короткой трубой (зеркало наклеивается на торец). Пятое - клеевые площадки не должны занимать большой процент площади (в случае торца трубы это выполняется автоматически), в зависимости от надежности клея, это может быть 3, 5, 7, 11 круглых (1 см) клеевых пятака по кольцу. Шестое - не надейтесь, что клей будет держать на 100% - подстра[----]тесь лапками с лицевой стороны.

Кстати, если речь идет только о предотвращении проворачивания, то тут все проще. Приклейте к тыльной строное три опоры (такой высоты, чтобы выпуклость в центре зеркала не касалась остальный частей оправы) и разгружаетесь уже на них - это надежнее, чем возиться с сомнительной наклейкой (Pluto - прав).
"
все остается в силе, конкретизировать для 200/30 можно?

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17947
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Ernest » 06 апр 2010, 13:02

Клеить - только если традиционный способ крепления (зеркало свободно разгруженное на сбалансированные опоры по тыльной и боковой стороне и страховочными лапками с фронтальной стороны) неприемлем из каких-то потусторонних соображений: экстремально тонкое облегченное по краю зеркало с креплением по центру, экстремальные условия эксплуатации (большие ускорения, произвольная ориентация прибора), необходимость фиксации положения зеркала некруглой формы, стемление максимально удешевить серийное производство.

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 07 апр 2010, 16:37

На рассмотрение еще вариант оправы: низ - гетинакс (уже готов), верх сталь - 6мм. Стальная часть по расчетам прогнется в середине под весом зеркала максимум на 0,006мм - это во внимание брать не стоит, юстировочные шпильки в сталь ввариваются, боковые шпильки аналогично, при неоходимости можно уже на смонтированных доработать до требуемого зазора между ними и зеркалом, на шпильки можно надеть в местах соприкосновения с зеркалом термоусадочные кембрики или типа того, стенка у них тонкая, шпильку будут облегать плотно, сверху зеркало предохраняют от выпадения накрученные на шпильки гайки с шайбами, с мягким низом. Проблем с изготовлением нет, получается по весу грамм на 200-250 тяжелее полностью гетинаксовой. У стальных деталей меньший ктр и большая надежность в плане влаги.
Вложения
opr22.jpg

Zlyden

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Zlyden » 07 апр 2010, 16:42

При варке поведет оправу, варить нельзя!

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 07 апр 2010, 16:49

Сомневаюсь, лист относительно толстый, сварка - углекислотка, шпильки по резьбе вкрутили и зафиксировали сварочкой, без нее шпильки болтаться будут.

Zlyden

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Zlyden » 07 апр 2010, 19:26

Вкрутить с эпоксидкой (поксиколом) - это намертво

Sergey

Re: Оправа главного зеркала Ньютона из текстолита

Сообщение Sergey » 07 апр 2010, 20:12

Zlyden писал(а):Вкрутить с эпоксидкой (поксиколом) - это намертво
Подумаем, спасибо, но сварка халявная.
Все же особенно интересуют скрытые пока от меня минусы такой конструкции.

Ответить