Todo: 8" f4.5 Newton

  • Hallo zusammen,


    mit etwas glückt bin ich günstig an einen Spiegel gekommen. Eigentlich wars fürs nächste Jahr geplant, kann es aber nicht erwarten den Spiegel in betrieb zu nehmen.


    Da ich mit meinem 6"f8 super glücklich bin, will ich bei der Konstruktionsart bleiben. Muss auch ein leichtbau werden, da meine EQ5 da vermutlich nicht mitmacht.

    Die Tubusteile werden nicht mehr gedruckt, da mein Drucker nicht groß genug ist (das ist wieder ein anderes Projekt). Hier habe ich von Neumann ein HP Tubus Restestück geholt.


    Bin noch fleißig mit Fusion360 am designen und mit Simscale schauen, ob sich nichts zu stark verbiegt. Das Resultat will ich hier zur Diskussion frei geben


    Mein 6"


    Dieses mal muss ich auch eine Spiegelzelle entwerfen, hier kann ich vermutlich auch gut Gewicht sparen. Bin mir nicht sicher, ob ich Plop richtig benutze. MyNewton sagt, dass ich eine 6 Auflagepunkte Zelle notwendig ist, bei Plop sollten 3 reichen mit einem Radius von ~40mm, was sehr weit innen liegt. Bei meinem 6" sind die Auflagepunkte alle außen. Habe auch schon gelesen, dass bei 8" ab 20mm Dicke 3 Auflagepunkte ausreichend sind. Was stimmt jetzt? Ist das richtig so, dass die Auflagepunkte soweit innen sind?






    Gruß,

    Martin

  • Moin Martin,


    imho ist PLOP ein zuverlässiges Werkzeug.

    Wenn andere Software aus dem CAD-Umfeld mit FEM Möglichkeiten genutzt wird, kann man das relativ leicht nachrechnen bzw. vergleichs-rechnen.


    Wie sich die Werte ändern, wenn die Punkte weiter außen liegen, kann man auch einfach mit PLOP testen. Dazu einfach nach dem otimierten automatischen Design den Radius der Lager auf den gewünschten Wert fixieren und die Berechnung starten.


    Jedes Design mit RMS(Oberfläche) < 4*10^-6 ist imho gut genug. Das korrespondiert nach meinen gesammelten Infos mit S ca. 0,99.


    Beim Teleskop: wenn zwei Streben verwendet werden, würde ich auch beide mit der Montierung verbinden.

    Die Software gibt es ja offenbar her. Daher: "einfach" mal rechnen. Alternativ mal mit weggelassener zweiter Strebe rechnen und ggf. das weggelassene Material oder einen Teil davon in eine großvolumigere Strebe "investieren". Dickwandiger geht auch, ist aber weniger effektiv, solange das Profil nicht beulgefährdet ist. Ansonsten: Schrauben dicht in/an die Profilecken, nicht mittig.


    Weiter viel Spaß und Erfolg.


    CS

    Harold

  • Hallo Harold,


    super, dann kann ich mit 3 Auflagepunkten weitermachen.


    Ich habe am Anfang in der Tat die zwei Streben verbunden an der Montierung. PLA war aber nicht Steif genug dafür. Ich müsste für die Brücke dann schon Metall oder Holz verwenden. Hatte auch keine Idee, wie ich die Verbindung mit meinen Mitteln realisieren sollte.


    Eine Strebe wäre optimal, mal schauen, ob der Tubus aus Hartpapier das mitmacht. Das Restestück gab es nur in 3,5 mm Dicke. Das Problem ist dann auch, dass die Strebe dann dazu neigt sich zu verdrehen. Bin aber noch am experimentieren.


    Schrauben dicht in/an die Profilecken, nicht mittig.

    :thumbup:



    danke für Deine Kommentare!


    Gruß

  • Hallo Martin,


    Du brauchst doch gar keinen Hartpapiertubus, außer als Streulichtschutz? Unten mein Einstrebenteleskop 6" f/8 - absolut stabil genug für visuelle Beobachtung. Beim Schiefspiegler bietet sich die Einzelstrebe natürlich noch mehr an, weil der Fangspiegel neben dem Strahlengang sitzt bzw. ganz entfallen kann, aber für den Hauptspiegel macht es keinen Unterschied.


    Ich weiß, der Minimalismus ist vielleicht nicht jedermanns Sache, aber sieh es als Anregung...




    Viele Grüße


    Holger

  • Hallo Holger,


    Das ist doch ein Chiefspiegler. Sehr schön umgesetzt. Ich liebe minimalistische Lösungen. Wo hast du die Linsen dafür aufgetrieben? Habe es wegen den Linsen aufgegeben.

    Und leistet er, was er verspricht?


    Meinen 8" will ich fotografisch einsetzen. f4.5 soll nicht unkritisch sein.

    Ja und Streulichtschutz braucht ich leider auch, wegen den Nachbarn. Ein Tubus Stück liefert gute Stabilität bei wenig Gewicht.

    Der schwarze Teil beim 6" ist nur eine Schicht dick (0,4mm). Der untere Teil, wo der Spiegel sitzt wiegt um die 200g, wenn ich mich richtig erinnere.


    Gruß

  • Hallo Martin


    Mit dem 3D-Drucker könntest du ja 3 Segmente (oder 4) mit einer geeigneten Zinkung drucken und verkleben, aber du hast ja schon den Tubus in HP.

    Ich hab keine bezahlbaren 8" f/4.5 unter 9 Monaten Lieferfrist gefunden, da hast du Glück gehabt. Bei mir wird es jetzt ein f/5.

    Verfolge Dein Projekt gespannt, da ich grad auch am planen bin.


    CS Konrad

    CS Konrad

  • Hallo Michael,


    fotografisch, alles klar. Da darf man eher ein bisschen zu robust bauen. Ein Stück Tubus ist a priori weich und wird oft erst durch Abschlussringe oder einen Deckel stabil - ich finde es mit einer Tragstruktur hinter dem Spiegel einfacher zu überblicken.


    Den "Jones-Herschel" hab ich mal für aktuell verfügbare Linsen gerechnet, wenn Du Interesse hast, melde Dich. Einen 6" f/8-Spiegel hast Du ja vielleicht in naher Zukunft übrig, sonst hätte ich auch noch einen rumliegen. Das Design geht natürlich auch mit zusätzlichem Faltspiegel.


    Ich hab leider beim Bau nicht bedacht, dass man nur mit einem Auge reinschauen kann, ohne Kopfstände zu machen, und prompt das falsche erwischt. Ansonsten war die Abbildungsqualität eines 150mm Apo zu einem Zehntel des Preises klasse. Vielleicht bau ich mal wieder einen auf, dann aber mit 200 mm Öffnung.


    P.S.: Hab mal ein Gesuch für einen 8" f/8-Spiegel reingestellt, danke für die Inspiration :)


    Viele Grüße, Holger

    Edited once, last by Cleo ().

  • heute ging es mal etwas weiter mit der Spiegelzelle. Habe mich etwas in Holgers Spielgelzelle verrannt, da sie so simpel aussieht, bei mir aber nicht funktionieren kann.


    Für die Hauptspiegeljustierung habe ich Hohlschrauben entdeckt. Die äußere Schraube drückt, die innere Zieht. Wird bei den Tak Epsilon benutzt. Man braucht keine Feder und ist Platzsparend.


    Die Zelle wird ein Verbund aus PLA und Carbon (wird mit Harz geklebt). Alu macht eigentlich kaum Unterschied. Carbon hört sich aber cooler an und ich habe es noch nie benutzt. Bei Problemen habe ich dann halt 15€ in den Sand gesetzt.



    Gruß,

    Martin.

  • Martin

    Die Spiegelzelle aus biologisch abbaubarem Kunststoff zu machen ist sehr nachhaltig, Hoffe, dass die Zyklen aus Feuchte und Temperatur der Zelle nicht zu viel abverlangen.


    CS Konrad

    CS Konrad

  • Hallo Martin,


    ich würde dir fürs Drucken PETG anstelle von PLA empfehlen, da PETG besser temperaturstabil ist. Gerade im Sommer neigt PLA weich zu werden, wenn es sehr heiß wird.


    CS und Gruß

    Matthias

    8" -f6 Newton, Selbstschliff

    im Gitterohrtubus "deep blue" platziert

    mit Selbstbau-Reibradantrieb angetrieben

    und wohl temperiert und allzeit startklar in der Gartensternwarte montiert

    Canon600D, ASI178 und ASI120mini zum Guiden

  • Martin

    Die Spiegelzelle aus biologisch abbaubarem Kunststoff zu machen ist sehr nachhaltig, Hoffe, dass die Zyklen aus Feuchte und Temperatur der Zelle nicht zu viel abverlangen.


    CS Konrad

    Ich bin mir sicher, daß ist nicht ernsthaft gemeint. Auch PLA verrottet nicht und kann letztendlich nur thermisch verwertet werden. Also PLA Reste/Schrott gehört in den Hausmüll.

    Ich hab am Segelboot einige Teile aus PLA, jetzt seit 3 Jahren und da hat sich nichts verzogen oder aufgelöst. Also bei normalen Temperaturen sehe ich bei PLA kein Problem. Dann sollte das Teleskop aber nicht im Auto in der Sonne gelagert werden.

    PLA ist gegen PETG deutlich steifer.

    Gruß, Jörg!

  • Bei meinen Anfängen mit 3d Druck habe ich mit verschiedenen Filament experimentiert. Zu den Exoten mit Carbon Zusätzen bin ich gar nicht gekommen. War mir zu stressig.

    Einen Resin Drucker habe ich auch. Hier gibt tough Resin, das wird dann aber richtig teuer.


    Ja, PLA mag keine Wärme. Das wird aber erst relevant, wenn das Teleskop im Auto liegt. Ich beobachte im Moment zu 100% von zu Hause aus. Ein nächtliche Ausflug ist damit kein Problem. Gelagert wird es auf den Dachboden.

    Mein APO darf im Wohnzimmer bleiben ;)sieht ja vorzeigbar aus.


    Meinen 6" habe ich vor Monaten 1x kollimiert.

    Gut bei f8 ist jetzt nicht so kritisch, der Spiegel nicht besonders schwer. Der defokussierte Stern sieht aber noch immer gut aus.

    Hier hatte ich schon befürchtet, daß mit der Zeit etwas nachgibt oder sich verzieht. Bisher alles gut. Mal schauen, wie es nach den Winter aussieht.


    PETG, CPE, ASA, ABS sind zwar robuster, aber das EModul kleiner. Müsste also mehr Material verwenden.


    Das Thema Müll, wenn ich mir anschaue, was die Leute so alles drucken... PLA ist abbaubar, das beruhigt einen schon etwas.

    Bin eigentlich der drauf los, ohne Planung Typ und denke keine zwei Schritte vorraus, da zu ungeduldig. Beim 3d Druck gewöhnt man sich das ab.

    Beim 6" hatte ich einen Druckfehler und die erste Klemme zu knapp bemessen. Damit gingen ~200g Pla in den Müll. Das war schon Mal sehr gut.

    Es gab noch Zeiten, da gingen 200g für für ein 10g Teil drauf.


    Bin gespannt, wie die Zelle sich macht. So ganz traue ich Simscale noch nicht.


    Gruß,

    Martin.

  • Ich bin mir sicher, daß ist nicht ernsthaft gemeint. Auch PLA verrottet nicht und kann letztendlich nur thermisch verwertet werden.


    Ja, nur in industrielle Kompostieranlage.

    Die Deponie macht aber schon Stress wegen abbaubare Müllbeutel, die auch zu lange brauchen. Deswegen kommt es auch bei mir nicht in die Bio Tonne.

    Es wird aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Das ist auch schon Mal was.

  • PLA kann unter umständen schon etwas "altern".

    Im Zweifelsfall schützt eine Versiegelung mit Epoxidlack den Kunststoff zuverlässig vor Umwelteinflüssen.


    CS Konrad

    CS Konrad

  • Ein kleines Update nach sehr viel experimentieren.

    Ich wollte unbedingt auf eine Strebe kommen. Zwei waren schon stabiler, wenn auch schwerer. Sie hatten auch den Tubus gut in Form gehalten. Das musste man irgendwie ausgleichen.

    Bin jetzt bei einem 40x40 CFK (pultrudiert) Profil angekommen. Preislich noch OK und kann ordentlich Zugkräfte aufnehmen. Klemmen wollte ich das nicht mehr, da die PLA Teile dann einfach zu massig werden. Wird also verschraubt.

    Die Verformungen passieren hauptsächlich in der XY Ebene (Teleskop gegen Horizontal ausgerichtet). Ein Wert von 0.1mm sollte OK sein. In Z-Richtung passiert kaum was. Hier würde schnell aus 0.2mm 1.5mm im Fokus werden.



    Gruß,

    Martin.

  • Hallo Martin,


    da ich demnächst vielleicht tatsächlich einen 8" f/8-Spiegel für einen Jones-Herschel-Schiefspiegler habe, verfolge ich das hier mit großem Interesse. Mir sieht's aus, wie wenn Du mit Torsion des Profils kämpfst - da würde wohl ein größerer Querschnitt als 40x40 helfen? 0.1 mm Versatz sollten andererseits völlig akzeptabel sein.

    Ich habe noch Alu in 40x80x3 rumliegen, vielleicht versuche ich es mal damit.


    Viele Grüße


    Holger

  • Hallo Martin


    Wie interpretierst Du das FE Bild?

    Kannst Du auch ein Bild von den Spannungen zeigen ?

    Vermutlich läßt sich die Torosion und Biegung noch deutlich verringern indem man die Anbindung des CFK Rohrs

    an die Prismenschine verbessert .


    Gruß Rainer

  • Cleo


    Querschnitt vergrößern ist das wirksamste vor anderen Maßnahmen. Ich habe mal bei meine Konstruktion CFK durch Alu ersetzt. Das Maximum ändert sich von 0.0919 auf 0.144mm. Mit 2x 30x30 Alu war ich bei 0.2 und 1x30x30 0.5mm


    Ich rechne das vielleicht noch mit einem 50x50 Profil mal durch. Die Prismenschiene liegt dann aber nicht mehr so schön an den Kanten...


    Hätte nicht gedacht, dass du so schnell an einen Spiegel kommst. Da bin ich gespannt.


    rainer-l


    Das Bild zeigt die Abweichung von der ursprünglichen Position. Hier ist es nicht einfach zu erkenne, wo die Schwachstellen liegen.

    Um herauszufinden, welche Verbindung was nachgibt setzte ich den Fixierfläche an andere Stelle z.B. direkt ans Profil. Mit diese Variante habe ich das noch nicht gemacht.


    Wie du vermutest ist die Anbindung der Prismenschine eine Schwachstelle. Hier habe bereits eine breitere rausgesucht, wo ich die M6 Schraube auch außen platzieren kann. Das hat schon einiges gebracht.



    Gruß,

    Martin.

  • Hallo Martin


    Dein Displacement Bild zeigt wenn man von links nach rechts geht größere Auslenkung .

    Wie Holger sehe ich das als Folge von Torosion des Profils .

    Außerdem sieht man am Ring deutlich zunehmende Auslenkung zum Ende hin , also Biegung .

    Mit Anbindung der Prismenschiene habe ich nicht nur die Verschraubung gemeint sondern den gesamten

    Übergangsbereich Prismenschine Profil .

    Den kannst Du durch auflamelieren zusätzlicher CFK Streifen fast beliebig vergrößern und verstärken ,

    sodaß der Stress im gesamten Bereich um die Schiene ungefähr konstant ist . Auch auffüllen des Profils

    im Bereich der Schrauben mit angedickten Epoxi sollte etwas bringen .


    Gruß Rainer

  • Hallo Martin

    Ich würde Mal schauen ob du nicht vielleicht ein Alu-Systemprofil als Hauptstrebe nutzt.

    Dieses dann als rechteckige Ausführung, z.b. 40x60. Die rechteckige Version sollte verwindungssteif genug sein.

    Es sind auch durch die eingearbeiteten Nuten ausreichend Befestigungsmöglichkeiten vorhanden. Die passenden Nutsteine gibt es ja auch.

    Bei der Spiegelzelle hätte ich bedenken mit der Karbon PLA Kombi.

    Meine Erfahrung mit Epoxi ist das Kunststoff und Harz nicht besonders gut dauerhaft aneinander halten.

    Ich würde lieber zum uncooleren Alu greifen.

    MfG

    Andreas

  • Moin Martin,


    bei erwarteten Verlagerungen im niedrigen 1/10mm Bereich würde ich es für reichlich gut genug ansehen.


    Holgers Konstruktion funktioniert ja offenbar gut, kann also als Orientierung dienen. Dem Foto nach schätze ich den Holm bei seinem Gerät auf einen 50mm Vierkant aus Fichte oder Tanne. (D)ein 40x2 mm Alu-Rohr wäre grob 25% steifer. Du hast etwas mehr Masse (linearer Einfluss), Holger die längere Bauweise (3. Potenz bei Biegung. Linear bei Torsion).

    Bei "Angst" einfach das Profil eine Nummer größer, wenn nicht um das Gewicht gefeilscht werden muß oder soll.


    Wenn um 1/100 gekämpft werden soll, solltest du dir die relativen Verlagerungen zwischen Haupt- und Fangspiegel ansehen. Serrurier-Konstruktionen deformieren ggf. deutlich. Die Lage der optischen Elemente zueinander bleibt aber quasi unverändert.


    Ich kenne das eingesezte Programm nicht. Bei dem einfachen FEM-Modul von Inventor, mit dem ich ein paar mal gearbeitet habe, war auf jeden Fall eine der Haupt-Herausforderungen (für mich als FEM-DAU), die Modellierung der Kontakte. Ohne Hilfsmaßnahmen hat das Programm alle rechnerischen Bauteilkontakte als kraftübertragende Flächen angesetzt, was in vielen Fällen nicht der Realität entspricht. Entsprechend können ermittelte Werte unrealistisch sein. Die Spannungsbilder sind ein guter Indikator. Wenn an Übergangsstellen, Befestigungspunkten, Querschnittänderungen keine Spannungsspitzen sind, stimmt etwas mit dem Modell nicht. (Ich gehe mal von normalen Konstruktionen aus und nicht adaptiven KI - Irgendwas Modellierern. Bäume kriegen das gut hin.)


    In der Praxis kannst du imho an den Verbindungen zwischen den Bauteilen am meisten gewinnen oder verschenken.

    Sonst wie immer: Die Kette ist nur so stark wie das schwächste Glied. Wie "lebendig" sind gedruckte Kunststoffteile bei Temperaturänderungen? 20° Temperaturänderung bei 50mm Kunsstoff mit Wärmedehnung in der Größenordnung 100*10^-6 und du bist in der Größenordnung von 1/10mm.


    Die Systemprofile sind praktisch. Die Steifigkeit, insbesondere Torsion ist einfachen Rohren mit vergleichbaren Abmessungen und Gewicht klar unterlegen.

    Auch würde ich aus praktischen Gesichtspunkten ein Alu-Rohr einem CFK vorziehen. Das ist zwar auch ein kerbempfindlicher Werkstoff, aber imho bzw. nach meinen begrenzten CFK-Erfahrungen doch deutlich gutmütiger. CFK nur beim Gewichts-Knausern oder weil es dir Spaß macht, das Material zu verwenden.


    Weiter viel Spaß + Erfolg und demnächst CS für das neue Gerät

    Harold

  • Hallo Zusammen,


    Bei der Spiegelzelle hätte ich bedenken mit der Karbon PLA Kombi.

    Meine Erfahrung mit Epoxi ist das Kunststoff und Harz nicht besonders gut dauerhaft aneinander halten.

    Ich würde lieber zum uncooleren Alu greifen.

    Muss zugeben, dass ich das auch kritisch sehe aufgrund meine Erfahrungen mit kleben allgemein... Sonst Epoxi wird bei CFK und PLA empfohlen. Gewinde werden in CFK Rohre auch mit Harz geklebt. Damit ich besser schlafen kann, mache ich vermutlich doch noch Muttern ins Profil rein, damit ich es von unten mit Schrauben sichern kann.

    Ich kenne das eingesezte Programm nicht. Bei dem einfachen FEM-Modul von Inventor, mit dem ich ein paar mal gearbeitet habe, war auf jeden Fall eine der Haupt-Herausforderungen (für mich als FEM-DAU), die Modellierung der Kontakte. Ohne Hilfsmaßnahmen hat das Programm alle rechnerischen Bauteilkontakte als kraftübertragende Flächen angesetzt, was in vielen Fällen nicht der Realität entspricht. Entsprechend können ermittelte Werte unrealistisch sein.

    Das ist auch bei Simscale ähnlich. Ich muss nach jedem Import die Verbindungen nacharbeiten, Material setzen... Manchmal streikt die Software auch. Ist jedes mal ein Aufwand.


    Holgers Konstruktion funktioniert ja offenbar gut,

    Das ist dann Plan B, wenn das ganze Simscale Gelump nicht funktioniert.


    50x50 Profil nochmal durchrechnen lassen. Bringt kaum was. Jetzt gehe ich vom Spiegel aus mal alle Verbindungen durch. Am Ring kann man noch was machen...


    Vielleicht auch erstmal Bildschirmpause...


    Gruß,

    Martin.

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