Schwingungsdämpfung durch Teleskopfüße ?

    Hallo Miteinander


    Mein Teleskop (29kg mit Monti.) steht auf drei 4x5cm Holzfüßen in 28cm Radius.
    Auf Plattenboden ist mir die Ausschwingzeit etwas zu lang . Dabei ist die Schwingamplitude klein und die Frequenz hoch , es stört aber doch etwas . Auf der Wiese ist die Ausschwingzeit akzeptabel .


    Nun suche ich nach einer Möglichkeit die Dämpfung wenigstens soweit zu erhöhen , das ich ein Ausschwingverhalten wie auf der Wiese habe .
    Wo die Dämpfung stattfindet ist mir egal . Gedacht hatte ich an Unterlegplatten unter den Füßen .
    zB. mehrere Lagen Dachpappe , Tretmaster Yacht-Decksbelag oder ein spez. Dämpfungsmaterial zwischen Holzplatten .


    Meine Frage an das Forum : Wie bedämpft Ihr falls nötig eure Monti. (Teleskop) ; besonders auf festen Boden ?
    Kennt Ihr ein besonders gutes Dämpfungsmaterial ?


    Viele Grüße Rainer

    Hallo Rainer,


    das Problem an den Füssen ist weniger die Dämpfung (im Sinne von Umwandlung der mechanischen Energie der Vibration in Wärme durch innere Reibung in einen Plastischen Material) als vielmehr die Fixierung zum Boden. Wenn die Füße an der Betonplatte fest verschraubt wären, würden sich diese praktisch nicht bewegen. Vibrationstechnisch hätte man dort einen Knoten und das Anbringen einer Energieabsorbierende Platte würde nicht viel Sinn machen.


    Was ist zu tun?


    Ich würde versuchen den Kontakt Füße – Bodenplatte zu verbessern, mit Hilfe einer relativ Steifen und 1 bis 2mm dünne Gummiplatte (eventuell Sorbothan) die auf der Unterseite der Füße festgeklebt ist. Die Gummiplatte soll den Kontakt zum Boden und so die Fixierung der Füße verbessern, ohne dabei zusätzlich viel Federung im System zu generieren (Deswegen steif und dünn).


    Das ist aber die zweit beste Lösung. Richtig wäre, die Vibration an der Quelle zu reduzieren. Das heißt, einerseits die labilen Elemente durch Hilfsverstrebungen zu versteifen und anderseits, die Knotenpunkte der gesamten Konstruktion zu stabilisieren. Was für eine Montierung und Teleskop hast du da? Ein Foto würde vieles erklären.


    Viele Grüße,
    Horia

    Hallo Kalle


    Vielen Dank für deine Vorschläge .
    Wie man an meinem Teleskop sehen kann , bin ich ein Freund von einfachen und billigen Lösungen . Allerdings muß das Bild auch wirklich ruhig sein , sonst habe ich keinen Spass beim Beobachten . Die Eigenschaften die das Material haben muß hat Horia treffend beschrieben . Sorbothan , ein weiches PU Dämpfungsmaterial ist sicherlich gut geeignet .


    Viele Grüße Rainer

    Hallo Horia


    Vielen Dank für deine ausführliche und qualifizierte Antwort .
    Eine Verbesserung des Bodenkontaktes , vermutlich mit Sorbothan , werde ich versuchen .
    Das das nur die zweitbeste Lösung ist wird schon stimmen , denn die Höhenachse ist sehr steif und schwingungsarm .
    Das Teleskop und die Monti. findet sich unter
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=200996


    Die Monti. habe ich in einem Beitrag vom 15.09. beschrieben .
    Hier noch mal in Kopie die Bilder .






    Nachdem ich die oberste Platte auf die Box (letztes Bild) geleimt hatte , kamen mir Zweifel , ob nicht noch diagonale Streben im inneren Kasten nützlich sind . Notfall kann ich da noch nachrüsten .


    Dann habe ich eine Messuhr an ein Stativ montiert um mal Steifigkeit messen zu können . Dies ist noch nicht geschehen , zum Teil weil ich auch nicht weiß welche Werte ich benötige . Wenn ich einen Wert für die tiefste akzeptable Schwingfrequenz hätte könnte ich das Massenträgheitsmoment berechnen und daraus die benötigte Steifigkeit . Die Schwingfrequenz erscheint mir so hoch das das Verhältnis Massenträgheitsmoment zu Steifigkeit nicht so schlecht sein kann .


    Tips zu möglichen "Schwachstellen" , Verbesserungen , Messverfahren und anzustrebenden Sollwerten sind sehr willkommen .


    Viele Grüße Rainer

    Hi Rainer,


    wenn ich mir dein erstes Bild ansehe- dein Problem kommt wohl aus der Hebelwirkung des langen Tubus mit beidseitig Gewicht ganz außen. Schwingung durch Verdrehung der seitlichen Gitterstäbe.


    Da wird eine Dämpfung unten an den Füßen wenig bringen. Ich würde eher eine Querversteifung zwischen den beidseitigen Gitterstäben vorschlagen.


    Wenn du den Bodenteil festhältst und oben am Ende des Tubus seitlich drückst sollte die Torsion leicht erkennbar sein. [:)]


    Gruß
    Stefan

    Hallo Stefan


    Grundsätzlich sehe ich die Probleme auch so wie Du .
    Ob die Querverstrebung der Gitterstäbe viel bringt erscheint mir eher unwahrscheinlich . Bei seitlichen Druck auf den Tubus werden die Höhenlager in Tubusrichtung vor und zurückgedrückt .
    Die dabei belasteten Stangendreiecke haben eine Breite (Basis) von 50cm und eine Höhe von 100cm . Das sind sehr "gesunde" Verhältnisse . Torosion tritt nicht auf .


    Es gibt noch weitere Kandidaten : Die Box (Basis) 18cm hoch die auf Torosion beansprucht wird .


    Der Tubus .


    Die einreihigen nicht vorgespannten Rillenkugellager .
    Steifigkeit und Schwingverhalten in Richtung der Höhenachse ist zwar einwandfrei , nur in dieser Richtung sind die Lager auch durch das Tubusgewicht vorgespannt .


    Viele Grüße Rainer

    Hallo Rainer, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die dabei belasteten Stangendreiecke haben eine Breite (Basis) von 50cm und eine Höhe von 100cm .<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Ja, an der Basis unten hast du großen Abstand. Aber oben am Tubus (der ja den langen Hebel darstellt) ist die Anbindung der 3 Stangen zueinander ganz nah beieinander. Dort wird die Verwindung auftreten bzw. die Schwingung nicht unterdrückt.


    Jeweils oben die vordere Stange diagonal zur hinteren Stange unten auf der anderen Seite verstreben- das würde vielleicht dem abhelfen. Falls dabei eine Kollission mit dem Tubus entsteht halt mit der jeweils mittleren Strebe verbinden.


    Noch eine Überlegung- die Platte am oberen Lager breiter machen- die drei Stangen damit etwas weiter auseinanderbringen. Wäre ein einfacher Versuch und schnell umzusetzen.


    Die größte Masse liegt bei dir ja oben, wenn die leicht schwingt, hilft eine Dämpfung ganz unten wohl wenig. Versteifen der Box auch nicht, die sieht für mich steif genug aus.


    Gruß
    Stefan

    Hallo Stefan


    Die jeweils drei Stangen sollen sich in einem Punkt der Höhenachse treffen damit dort ein fester Punkt entsteht .
    Geschieht das auf gerader Linie ,entsteht in den Stangen kein Drehmoment .
    Das Drehmoment der Höhenachse entsteht ausschließlich aus dem <font color="red">Kräftepaar der Gabelenden</font id="red"> .
    Die einzelnen Gabelenden werden nicht mit Drehmoment beaufschlagt . Ich kann Lager mit balligen Außenring einbauen ohne das sich die Konstruktion ändert .


    Dein Vorschlag mit den diagonalen Stangen kollidiert mit dem Tubus .
    Diagonalen kann ich nur innerhalb meiner Box bauen .


    Gruß Rainer

    Hallo Kalle


    Ich fall vom Glauben ab !


    So ein Vorschlag von Dir der Du immer vor zu viel Beton warnst !


    Die Monti. ist kleinwagentauglich , wiegt 18kg und das wird auch ungefähr so bleiben .


    Mit spaßigen Grüßen Rainer

    Rainer,
    ich schrieb extra versuchsweise, denn 'Masse' im Kasten müsste sich sofort in der Frequenz zeigen, wenn es (nur) an der Box liegt.


    Mir fällt auf, dass die Streben-Dreiecke je Achsseite eben nicht genau in der Mitte der Achswelle punktförmig zusammenlaufen, sondern einfach nebeneinander angeschraubt sind. Deine Achse kann sich also recht leicht verwinden, ohne dass unten die Box sich groß verwinden muss. Das System ist durch die Box unten dahingehend statisch überbestimmt, dass die 'Achslänge' der Höhenradachse vorgegeben wird, oder hat eine Seite der Höhenradlagerung extra 'Spiel' wie ein Brückengegenlager?


    Gruß



    PS: Mich erinnert Deine Konstruktion an etwas [:)].
    Schau mal wie die Mastenstreben der Schiffschaukel meiner Eltern früher genau in der Achsmitte zusammenlaufen. Unten gibt es keine 'Box'. OK, das Eigengewicht ist auch etwas anders.

    Hallo Alfons


    Der Reibwert auf den diese Matten optimiert sind ist der gegen Gleiten auf der Oberfläche . Was man zur Schwingungsdämpfung braucht ist ein Material mit viel innerer Reibung . Wenn man ein solches Material verformt , wird ein möglichst großer Anteil der dabei aufgewendeten Arbeit in dem Dämpfungsmaterial selbst in Wärme umgewandelt . Außerdem muß das Material , die Dicke und Fläche so gewählt werden das die Monti. nicht weich wird .
    Jede zusätzliche Verformung trägt zunächst einmal zusätzliche Energie Kraft x Weg in das System ein . Schon die daraus resultierende Verschiebung des Bildes ist unerwünscht . Der federnde Anteil der Verformung stellt außerdem Energie für Schwingungen zur Verfügung .
    Von der Antirutschmatte erwarte ich insgesamt keine Verbesserung der Eigenschaften der Monti.


    Horia hat schon sehr gute Vorschläge gemacht die ich ausprobieren werde .


    Viele Grüße Rainer

    Hallo Rainer,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was man zur Schwingungsdämpfung braucht.....<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">....ist mir alles bekannt.


    Mein Tip ist offensichtlich falsch rüber gekommen, aber ich hab´ die Antirutschmatte (gibt´s in verschiedenen Stärken) nicht als ,,Schuß in´s Blaue" empfohlen, sondern weil ich es selbst ausprobiert habe... und das nicht nur unter der Waschmaschine... [:o)]



    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...erwarte ich insgesamt keine Verbesserung der Eigenschaften der Monti.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">....oftmals zeigt ein praktischer Versuch das die Theorie nicht bestätigt wird...[;)]

    Hallo Alfons


    Richtig ! dein Tip ist falsch rübergekommen .
    Bei "Ladungssicherung" und "Gleitreibung" kann das allerdings passieren .
    Meine Erwartung bezüglich der Eignung der Anti-Rutschmatte war reine Spekulation .
    Da Du die Anti-Rutschmatte erfolgreich ausprobiert hast , wird Sie von mir in die Reihe der Erfolg versprechenden Materialien aufgenommen .
    Vielen Dank für diesen Tipp .


    Viele Grüße Rainer

    Hallo Rainer, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die einzelnen Gabelenden werden nicht mit Drehmoment beaufschlagt . Ich kann Lager mit balligen Außenring einbauen ohne das sich die Konstruktion ändert <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Dein Tubus hat eine Länge von 1900mm, die beiderseitige Anbindung der 3 Stangen schätze ich mal mit einer Breite von 60mm- demzufolge wirkt die Masse an den Enden des Tubus (die Spiegel) mit einem Hebelverhältnis von rund 31:1 auf die Anbindung. Du gibst ein Tubusgewicht von 11kg an- wenn die Spiegel+OAZ+Okular dabei angenommen 7kg am langen Hebelarm ausmachen, wirken also durch das Hebelverhältnis ca. 210kg auf die Stangen bzw. auf die Basis.


    Die Art der Lager in der Höhenachse hat damit doch nichts zu tun, das Lager ändert doch nichts an der schmalen Anbindung der Stangen.


    Und auch wenn die Basis an der Rockerbox breit ist- oben an dem Aufhängungspunkt wirken die Kräfte und dort entsteht die Schwingung.<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Dabei ist die Schwingamplitude klein und die Frequenz hoch<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Du beschreibst das damit doch auch treffend.


    Das sich das dann auf hartem Untergrund negativer auswirkt und durch irgend eine Art von Unterlage gedämpft werden kann, mag ja sein- das Problem oben mit der Schwingung bzw. dem ungünstigen Hebelverhältnis an der Anbindung bleibt dir trotzdem erhalten.


    Gruß
    Stefan

    Hi Kalle


    Sandfüllung zu "diagnostischen" Zwecken ist ok . Da hatte ich Dich nicht richtig verstanden .


    Das Du den Abstand Schnittpunkt Mittellinien Stangen / Lager Beachtung schenkst ehrt Dich . In der nicht abgebildeten Seitenansicht treffen sich die Linien unter dem Höhenlager etwa in Schraubenhöhe . Die Geometrie ist also ein Kompromis . Mit einer aufwändigeren Konstruktion geht das natürlich noch besser . Bei den geringen Abständen schätze ich den Einfluß auf Steifigkeit und Ausschwingzeit etwa so groß ein wie 10% OB. beim Newton .


    Schiffsschaukel : Ursprünglich dachte ich auch mal an eine 8 Stangenkonstruktion der Gabel . Das erfordert aber eine breitere und schwerere Box . Unter der Schiffsschaukel sehe ich eine sphärische Box mit über 6000km Radius .


    Viele Grüße Rainer


    Ergänzung 20.09. Die statische Überbestimmung der Höhenachse ist gewollt um die Steifigkeit zu erhöhen . Die Kräfte liegen auf einer Wirkungslinie und können addiert werden . Dabei ist die Steifigkeit des Tubus zu berücksichtigen . Der ist deshalb mit einer (leider gebogenen) Steife versehen .

    Rainer,
    kannst du auf die zwei äußeren Stangenschrauben oben zusätzlich eine Leiste bzw. Laserpointer probeweise fixieren, welche Dir als "Zeiger" die mögliche Verwindung zeigt, wenn das Teleskop azimutal bzw. höhenmäßig geschwenkt wird? Nur so als Idee zwecks Ursachenforschung.

    Hallo Stefan


    Bei mir sieht die Rechnung so aus : Beispiel :
    Ich drücke mit der Kraft von 1 Newton in 100cm Entfernung von der Azimutachse rechtwinklig gegen den waagerechte Tubus .
    Meine Gabelenden haben eine Breite (Abstand) von 33,3cm .
    Dies ist die Breite dessen was Du Anbindung nennst . Wenn Du die Höhenachse in Azimut verdrehen willst , ist das der Abstand in dem die Achse von den Lagern festgehalten wird .
    Dann wird ein Höhenlager mit 3N nach vorne das andere mit 3N nach hinten gedrückt .
    Außerdem entsteht in den Gabelenden eine Reaktionskraft in Richtung der Höhenachse von insgesamt 1N . Diese laße ich wegen der Übersichtlichkeit zunächst weg .
    Für den Fall das sich die Verlängerungen der Stangenlinien im Lager treffen entstehen in einer Stange 6,2N Zugkraft in der anderen 6,2N Druckkraft . Das ist alles .
    Dies kam durch einfache Dreiecksrechnung (gleichschenklig : 50cm breit , 100 cm hoch) oder Zeichnung ermitteln .
    Für die Reaktionskraft unter der Vorrausetzung gleichmäßer Verteilung (0,5N pro Gabelende) kommt für einzelne Stange ebenfall 6,2N heraus , das Stangepaar bekomm 3,1N pro Stange.


    Torosionsmomentder Basis :


    Die 3N am Ende der 1m langen Gabel verursachen in der Box ein Torosionsmoment von 3Nm . Dies kling nicht schlimm , der Verdrehwinkel ist nicht groß , nur durch die lange Gabel resultiert daraus doch ein beträchtlicher Weg der Gabelenden . Die Gabellänge geht beim Drehmoment und bei der Umsetzung Winkel-Box in Hub-Gabel und damit quadratisch ein .
    Aus der Torosionsschwingung der Box mit Achse parallel zur Höhenachse resultiert ein dreimal so großer Schwingwinkel der Höhenachse in Azimut .
    Auch wenn es oben schwingt kann der größte Anteil der Feder unten in der Box sitzen .


    Viele Grüße Rainer

    Hi Kalle


    Natürlich der Laserpointer das ist es !


    Damit kann ich von der Box beginnend alle Achse testen .
    Statische und dynamische Messungen sind möglich .


    Vielen Dank für diesen Tipp !


    Viele Grüße Rainer

    Hallo Kalle


    Versuche mit Laserpointer und 1mm Sorbothan unter den Füßen :


    Für die Versuche habe ich einen kräftigen 90° Winkellaser verwendet .
    Erst bei ca. 20m Lichtweg konnte ich die Schwingungen sinnvoll beobachten . Zeitweise hatte ich eine zweite Person zum Anklopfen , bei anderen Versuchen habe ich selbst geklopft und den Laserstreifen mit einem Fernglas beobachtet .
    Mein vorläufiges Resüme :


    Es sind bei einer einigermaßen steifen Monti. ca. 20m bis 100m Lichtweg erforderlich und eine zweite Person die den Tubus (das Teleskop) zum Schwingen anregt (anklopft) .


    Beide Bedingungen gleichzeitig hatte ich noch nicht zur Verfügung .


    Viele Grüße Rainer

    Hallo Horia und Mitleser


    2mm dickes Sorbothan PU habe ich bestellt und 1mm dickes Sorbothan wurde geliefert .
    Das Material ist sehr weich , wenn man mit dem Fingernagel reindrückt bleibt der Abdruck ein ganze Zeitlang erhalten . Eine Seite ist mit einer dünnen klaren Kunstoffolien versehen die andere Seite mit einer kräftigeren weißen Folie .
    Die durchsichtge Folie habe ich abgezogen und das leicht backige Sorbothan auf meine rauhen Holzfüße gepreßt . Nach ca. 10 Minuten ist es wieder abgefallen .
    Dann habe ich 4,5x4 cm Sorbothan Streifen mit dünnen doppelseitigen Klebeband unter die Füße geklebt . Das hält , allerdings haben sich durch das Drehmoment beim Nachführen alle Streifen ca. 5mm verschoben . Ein Steinchen hat sich durch das weiche Material gedrückt , es ist so ohne Schutz nicht für rauhen Betrieb geeignet .


    Die positiven Eigenschaften sind : es passt sich dem Untergrund sehr gut an . So kann ich die Strucktur des Holzes gut durch das Sorbothen sehen .
    Der Effekt , beim Nachführen gibt es auch auf Plattenboden nach den Loslassen des Teleskops keine Schwingungen . Nur durch gezieltes Anklopfen kann man Schwingungen erzeugen .
    Die Auschwingzeit Azimutachse beträgt bei 45° Höhe ca. 1 Sek. darüber etwas weniger und darunter etwas mehr .
    Damit wäre ich sehr zufrieden wenn nicht die supersteife und schwingungsunwillige Höhenachse wäre .
    Die ist durch kein Anklopfen zum Schwingen zu bringen , was dabei schwingt ist auch dann nur die Azimutachse .


    Als nächstes werde ich lose Untersetzer mit Sorbothan Zwischenschicht bauen in die die Füße der Monti. mit seitlicher Führung passen .


    Viele Grüße Rainer

    Hallo miteinander,
    bei den vielen Beiträgen zum Thema "Schwingungsdämpfung Teleskopfüße" möchte ich noch auf meinen Lösungsansatz hinweisen, siehe:
    http://www.astro-manni.de/vibrationsdaempfer-basteln.html
    Ob er für dieses Problem hilfreich ist, weiß ich nicht. Aber aufgrund der "Überschrift" des Themas schauen wohl auch Nutzer mit ähnlichen Fragen diesen Thread an.
    Viele Grüße

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