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 Radius Höhenräder wie berechnen?
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Seite: von 2

StefanSLS
Altmeister im Astrotreff

Germany
1001 Beiträge

Erstellt am: 07.09.2007 :  18:31:15 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Leute,
mal so ne Frage: Wie berechne ich den Radius der Höhenräder, damit das Scope inm jeder Position "stabil" ist und sich nicht von selbst in Höhe verstellt?

Grüße,
Stefan

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Pit
Meister im Astrotreff


444 Beiträge

Erstellt  am: 07.09.2007 :  19:24:40 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Stefan

Ich weiß nicht, wie man Höhenräder berechnet.
Mach die Höhenräder einfach möglichst groß, mindestens so groß
wie der Hauptspiegel.(So eine Faustregel, von der ich mal gehört habe.)

Ich bin mir sicher, daß die bei Meade die Höhenradgröße von ihren Lightbridges
auch nicht berechnet haben.

Gruß
Pit

Bearbeitet von: am:
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GerdHuissel
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1618 Beiträge

Erstellt  am: 07.09.2007 :  19:37:50 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Stefan,

ein Lightbridge ist bestimmt keine gute Vorlage.....
aber viele innovative Selbstbauten hier in diesem Forum...
Als Faustregel ist der Durchmesser des Spiegels x 1,25 für mich das Mindeste.
Aber nur Einer von mehreren Faktoren.
Das Lagermaterial sollte aus Ebony und Teflon bestehen,
das Riffelalu vom Manfred Kleisa (Speretec) ist auch okay.
Der Flächendruck ca 1kg /cm² betragen,
Das Verhältnis von Tubus und Okulargewicht in einem gewissen Einklang stehen.
(31 er Nagler zu 3 kg Tubusgewicht macht Probleme, ausser
Du greifts in die Trickkiste...)

Grüssle vom Gerd
Backnanger Sterngucker

Bearbeitet von: GerdHuissel am: 09.09.2007 10:38:11 Uhr
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painter
Senior im Astrotreff


168 Beiträge

Erstellt  am: 07.09.2007 :  23:22:23 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Leute,
in myNewton könnt ihr auf einer Registerkarte den Schwerpunkt berechnen.
Dabei werden alle Einzelkomponenten wie z.B. OAZ, Fangspiegel und Spinne, Stangen oder Tubus usw. mit Ihrem Eigengewicht in eine Liste eingetragen.
Dann genügt ein Klick und das Programm sagt einem wo der Schwerpunkt liegt.

Viele Grüße
Norbert

Bearbeitet von: am:
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StefanSLS
Altmeister im Astrotreff

Germany
1001 Beiträge

Erstellt  am: 08.09.2007 :  02:20:03 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Leute,
vielen Dank für die Antworten.

Gerd, der Kometensucher sieht echt stark aus!

Dem "möglichst groß" bei den den Höhenrädern kann ich nur bedingt zustimmen. Das Problem ist dann, dass speziell bei flachen Spiegel- und daher Rockerboxen die Teflonpads arg zusammen rücken, wodurch der Vorteil der riesigen Höhenräder m.E. zum Teil kompensiert wird. Kleinere Höhenräder+ großer Winkelabstand der Teflonpads sollte das gleiche Haltemomemt ergeben.

Konkret gehe ich von einem maximalen Okulargewicht von 600 Gramm bei einem Gesamttubusgewicht von 8kg aus.
Ich habe mir überlegt, dass die Drehmomente gegengleich sein müssen.Also das Haltemoment, das die Höhenräder produzieren = Drehmoment des schwersten Okulares (die Position der Höhenräder ist für das Gleichgewicht ohne Okulare abgestimmt; daher müssen die Höhenräder nur das Okulargewicht halten.). Das Haltemoment sollte so etwas sein wie

D = mu*m*g*r/cos phi (mu: Haftreibungskoeffizent: 0,064 für Ebony/Teflon; m: Tubusmasse; g: 9,81 m/s^2; phi: Winkel des Teflonklotzes zur Senkrechten; r: Höhenradradius)

Das Okulardrehmoment T ist sowas wie

T = M*g*R (M: Okulargewicht; R: Abstand des Okulars von der Drehachse)

D = T liefert

mu*m*g*r/cos phi = M*g*R

also

r = M*R*cos phi/ mu*m

Zahlenwerte: M = 0,6kg; R = 1,0m; phi = 45°; mu= 0,064; m = 8,0 kg

==> r = 0,83m

83cm Radius (!) kann ja wohl nicht sein. Wo liegt mein Fehler?

Viele Grüße,
Stefan

Bearbeitet von: am:
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slyv
Altmeister im Astrotreff

Schweiz
5161 Beiträge

Erstellt  am: 08.09.2007 :  09:32:06 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Stefan.

Beim Bau meines ULDOB_1 habe ich einfach mal den Tubus fertiggebaut und dann die verschiedenen Schwerpunktlagen (mit- und ohne Okular) in etwa ausballanciert und auf den Stangen eingezeichnet.

Dann habe ich mittels Kartonschablonen die Grösse der Höhenräder etwa abgeschätzt (unnötig gross durften sie nicht werden, weil der Tubus zum Transport in die Rockerbox verschachtelt wird).

Da kam ich auch auf etwa 1,5x Optikdurchmesser.


Zitat:
Kleinere Höhenräder+ großer Winkelabstand der Teflonpads sollte das gleiche Haltemomemt ergeben.



Das gillt nur in einem gewissen Rahmen - wenn die Pads soweit auseinander sind, dass die Höhenräder nicht mehr "aufliegen" sondern "dazwischenklemmen", dann wird die Haftreibung immer grösser und die Gleireibung immer kleiner - also kaum mehr angenehm zu benutzen! Dann lieber die Pads wieder zusammenrücken und mittels Federsystem (wie bei GSO) dne Anpressdruck künstlich erhöhen.


Ausserdem spielt die Balanceverteilung (OT/UT) eine sehr wichtige Rolle! Ein Beispiel dazu:

a) der Tubus hat 8kg, OT und UT sind etwa gleich schwer ->
der Schwerpunkt liegt etwa in der Mitte des Tubus (Hebel 1:1).
Wenn Du nun am OT ein 600grämmiges WW-Okular reinsteckst (OT von 4kg auf 4,6kg), dann wird die Drehmoment-änderung 1:1 auf das UT übertragen.
Ergo: müsste, damit der Dobs wieder 100% im Gleichgewicht ist, das UT auch 600g schwerer werden.


b) gleiches Tubusgewicht (8kg) aber OT mit 1kg und UT mit 7kg ->
der Schwerpunkt liegt sehr nahe am HS (Hebel 7:1).
Wenn Du nun das selbe WW-Okular reinsteckst (OT von 1kg auf 1,6kg) dann wird auch hier die Drehmoment-änderung gemäss dem Hebelverhältnis (7:1!) auf's UT übertragen.
Ergo: um die Balance wieder 100%ig herzustellen, müsste das UT 4,2kg an Ballast aufnehmen.

DAS ist der Grund, warum man bei Volltubus-Dobsons (wo die Balance eher Richtung 1:1 geht) generell kleinere Höhenräder verwenden kann, als bei Gitterrohrkonstruktionen mit extrem leichtem OT.


Ich hoffe, das hilft Dir weiter.

Orangeblau grüsst Silvio von der MACH1 (Member of Albireo) und wünscht allen klare Sicht

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Pteng
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1417 Beiträge

Erstellt  am: 08.09.2007 :  10:45:34 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Pteng's Homepage
Hallo Stefan,

Du must erstmal den Schwerpunkt des kpl. Teleskops (ohne Rockerbox) incl. Anbauteile und Okulare berechnen. Wenn Du den hast, kannst Du die Höhe der Rockerbox bestimmen. Je größer die Höhenräder, je flacher wird das Werk, weil Du ja den Drehpunkt des Tubus mit größeren Rädern in Richtung Hut verschiebst.
Ich würde auch sage: Duchmesser= Minimal 1,25 x D
Meine haben 650mm Durchmesser bei D= 355mm

Als Hilfe hab ich dir mal meine Excelliste von Puhbert upgeloadet: http://www.pteng.de/temp/schwerpunkt.xls

Hoffe das hilft

CS

Ekkehard
www.pteng.de

Geist ist geil!

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slyv
Altmeister im Astrotreff

Schweiz
5161 Beiträge

Erstellt  am: 08.09.2007 :  11:01:12 Uhr  Profil anzeigen
Hi Ekki!

Hier stimme ich noch zu:
Zitat:
Je größer die Höhenräder, je flacher wird das Werk,...


aber beim zweiten Satzteil hast Du glaubs n'Denkfehler drin:
Zitat:
... weil Du ja den Drehpunkt des Tubus mit größeren Rädern in Richtung Hut verschiebst.


Der Drehpunkt des Tubus (bzw. das Zentrum vom Höhenrad) bleibt wo er ist, nämlich (idealerweise) in der Mitte zwischen den beiden Balancepunkten (mit- und ohne Okular), auf der Höhe der optischen Achse.
(oder etwas darüber; OAZ und Sucher schieben die Längs-balance weg von der optischen Achse).

Mit grösseren Höhenrädern kommt lediglich die Lauffläche weiter vom Drehpunkt weg, und somit auch die Pads - deshalb kann man die Rockerbox flacher machen.


Orangeblau grüsst Silvio von der MACH1 (Member of Albireo) und wünscht allen klare Sicht

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Pteng
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1417 Beiträge

Erstellt  am: 08.09.2007 :  11:06:49 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Pteng's Homepage
...hast natürlich Recht...gibs mir, hab mich falsch ausgedrückt.
Ich beziehe das immer auf UK-Spiegelbox zur Lauffläche der Höhenräder - also die "Höherlegung" des Tubus - ...alter Korinthenkacker

CS

Ekkehard
www.pteng.de

Geist ist geil!

Bearbeitet von: Pteng am: 08.09.2007 11:10:20 Uhr
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slyv
Altmeister im Astrotreff

Schweiz
5161 Beiträge

Erstellt  am: 08.09.2007 :  11:14:29 Uhr  Profil anzeigen


Ich weiss ja schon, dass Du es "richtigrum" gedacht hast.
(wenn Du diese Zusammenhänge nicht kennen würdest, wäre Puhbert kaum so toll wie er ist...)

Ich wollte es dem Stefan zu liebe richtig stellen - sonst baut er nachher seine Höhenräder trotz aller gut gemeinten Tipps falschrum...

(und behauptet dann noch, Du hättest ihn veräppelt...)


Orangeblau grüsst Silvio von der MACH1 (Member of Albireo) und wünscht allen klare Sicht

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GerdHuissel
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1618 Beiträge

Erstellt  am: 08.09.2007 :  18:16:53 Uhr  Profil anzeigen
Grüzi miteinand

Der optimale Winkel zwischen 2 Teflonpads für Höhenlager ist 70°.
Der Schwerpunkt sollte einmal mit dem schwersten Okular
und ohne Okular ermittelt werden.
Die goldene Mitte als S wählen.
Somit muß etwa nur ein wenig mehr als die Hälfte des Moments des Okulars
durch die Haftreibung von 4 Lagerflächen der Höhenlager gehalten werden.

Deine ermittelten Radien der Höhenlager wieder kleiner :D]


Grüssle vom Gerd
Backnanger Sterngucker

Bearbeitet von: GerdHuissel am: 08.09.2007 18:17:56 Uhr
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StefanSLS
Altmeister im Astrotreff

Germany
1001 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2007 :  03:15:59 Uhr  Profil anzeigen
Hallo zusammen,
herzlichen Dank für die Ausführungen!
Ein besonderes Dankeschön noch an Ekki für die Excel-Datei.

Eigentlich wollte ich 35cm Höhenraddurchmesser wählen (für n 270mm Spiegel), damit sich die Räder noch in der Spiegelbox verstauen lassen. Jetzt komm ich doch schon arg ins Grübeln...besonders, da das Gewichtsverhältnis bei mir wohl 1:6 betragen wird.

Viele Grüße,
Stefan

Bearbeitet von: am:
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GerdHuissel
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1618 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2007 :  10:45:35 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Stefan,

Beim Hebelverhältnis von 1:6 empfehle ich mindestens D=450mm für einen 270mm Spiegel.
Quellen zum Bezug:
http://www.dietermartini.de/bauteile.htm

Grüssle vom Gerd
Backnanger Sterngucker

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Stathis
Forenautor im Astrotreff

Greece
4795 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2007 :  19:38:49 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Stathis's Homepage
Hallo Stefan,

mein Wert für my (Teflon/Ebony)= 0,08
Wie Gert schrieb, musst du nur etwas mehr als die Hälfte des Okulargewichts einsetzen, wenn du den Schwerpunkt schlau in die "Goldene Mitte" legst. Ansonsten sehe ich keine Fehler in deiner Rechnung. Wenn ich dies berücksichtige, bekomme ich einen Höhenradradius von ca. 0,35 m heraus, also immer noch Riesendinger von 70 cm Durchmesser!, ähnlich wie bei Ulli Vedders 12 Zoll/ f5,4 Reise-Dobson.

Ein Ultraleichtdobson mit nur 8 kg Tubusgewicht und 600 g schwere Okulargranaten in 1 m Abstand vom Schwerpunkt geht halt nur mit solch großen Höhenrädern.

Generell sehe ich folgende Optionen:
1.) Übergroße Höhenräder für höheres Haltemoment
2.) Virtuelles Gegengewicht per Federn und Umlenkrollen. Siehe Tom Krajci's Virtual Counterweight Dobsonian (vorsicht, das muss richtig gebaut sein, und nicht so stümperhaft wie bei den Taiwan Dobsons)
3. Für normale Okulare auslegen und das schwere Okular mit Gegengewicht am "Hintern" ausbalancieren
4. Für normale Okulare auslegen und das schwere Okular per Bremse am Höhenrad halten. Siehe bei meinen Reisedobsons oder Harald Feigels 14 Zöller
5. Verzicht auf schwere Okulare. Daher hate ich damals bei meinem in Bezug auf die Schwerpunktlage noch extremeren 10 Zoll f/5,4 ganz auf 2" Okulare verzichtet.

Eine von diesen Pillen, oder Kombination daraus musst du schlucken. Was nicht in Frage kommt, ist hohes Gesamtgewicht des optischen Tubus, dabei rollen sich sie Fußnägel des engagierten Ultraleicht Dobsonbauers hoch.
Zitat:
...da das Gewichtsverhältnis bei mir wohl 1:6 betragen wird.

Bist du da sicher? Kommt mir bei einem leichten 270 mm f/5 Spiegel etwas extrem vor.

Stathis
http://www.stathis-firstlight.de

Bearbeitet von: Stathis am: 09.09.2007 19:47:25 Uhr
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StefanSLS
Altmeister im Astrotreff

Germany
1001 Beiträge

Erstellt  am: 10.09.2007 :  00:02:00 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Stathis,
gut zu wissen, dass meine Rechnung stimmt:-)
Monsterhöhenräder...hmpf, das widerstrebt mir weil es dann nicht mehr kompakt ist.
Die anderen Optionen kommen da eher in Betracht- mit Ausnahme des Verzichts auf 2" Okus. Momentan hab ich zwar nur den 30mm 80° China-Klopper *ich hör jetzt schon den Aufschrei*, aber mal sehen was die Zukunft bringt. Außerdem ist es so, dass bei meinem 7" f/7 (mit 22cm Höhenrädern etwa in der Mitte) der Chinaclown eher weniger Balanceprobleme macht wie ein langes Speers Waler.
Das Federn-Umlenkrollen-System ist für mich persönlich (als bekennender Grobmotoriker und Mitglied der Zwei-Linke-Daumen-Fraktion) auch etwas zu fummelig.

Zum Gewichtsverhältnis: Im Prinzip versuche ich einen leichten klassischen Dobbi zu bauen. Die Scherbe selbst wiegt so 3,5kg, Spiegelbox aus 4er Flugzeugsperrholz 1,3kg; etwas 15er Aluprofil für die HS- Halterung; Versteifungsstreben/ Stangenklemmung ==> macht so 5,5-6kg. Die Hutringe wiegen zusammen 250g, dazu Pfeiler und OAZ Brett; Beplankung 150g; FS; Spinne, HC-2; Telrad ==> ca.1,5kg. Hhhmmm....wie komm ich auf 6:1 ?!....Hab da wohl noch so 1,5kg Stangen dazu gerechnet...ok, 4:1 !

Grüße,
Stefan

Bearbeitet von: am:
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Stathis
Forenautor im Astrotreff

Greece
4795 Beiträge

Erstellt  am: 10.09.2007 :  08:41:39 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Stathis's Homepage
Hallo Stefan,

wenn du Option 1,2 und 5 nicht willst, bleibt 3 und 4 übrig. Das 30 mm Weitwinkel macht bei dir 45x mit über 1,5° Gesichtsfeld. Ich glaube, dass sich das gut auch mit halb angezogener Bremse bewegen lässt. Mein Favorit wäre Option 4.

Wenn du den OAZ zum besseren Einblick schräg nach oben setzt (was ja Sinn macht), erzeugt ein derart langes Elend wie ein Speers Waler im Zenit ein ordenliches Drehmoment nach hinten. Somit liegt der Schwerpunkt nicht auf der optischen Achse, sondern deutlich weiter radial nach hinten versetzt, entsprechend müssen die Höhenräder von der Symmetrieachse nach hinten versetzt angebracht werden. Bei meinen 17 cm Zwillingen war dies durch den schweren hohen OAZ und den schweren weit ausladenden Sucher ca. 3 cm Versatz.

Reisedobson und Speers Waler passt nicht wirklich zusammen, zumal sie auch so eine schrecklich andere Fokuslage haben.

Ein Telrad am Reisedobson? Hmm, dieser wiegt über 300 g und zieht dort, wo man es am wenigsten gebrauchen kann. Das wollte ich mir noch nicht mal bei meinem 24-Zöller antun. Ein Quickfinder wiegt nur 80 g, beschlägt weniger und hat sogar die Blinkfunktion inclusive.

Bin gespannt, wie du es machst

Stathis
http://www.stathis-firstlight.de

Bearbeitet von: Stathis am: 10.09.2007 08:45:55 Uhr
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