Bei Eigenbau Fräsmaschinen wird das ganze mit dem aufschwingen darauf zurück geführt das es einfach an Masse fehlt... Ich habe zb eine Portalfräsmaschine aus hochfestem 10-15mm dicken Alu gebaut anstatt Item Profile zu verwenden. Schon gab es ein sauberes Frästbild. Denke Mal gleiches bezieht sich auf Stative durch ihre Leichtigkeit aus Alu Rohren.
Schwingungsdämpfung von Teleskopen mit Flüssigkeit
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Ein Holzstativ führt auf großer Länge diese Dämpfung ein, so dass oft keine weiteren Maßnahmen nötig sind. In diesem Fall wirken Viskosität und Elastizität parallel und ungefähr gleich stark. Damit ist man nahe am ap. Grenzfall, nach wenigen Schwingungen ist alles vorbei. (hängt sehr vom Holz und dem Querschnitt ab, man kann Streben extra schwingungsarm formen, Birkensperrholz dämpft z.B. viel stärker als Esche oder Kiefer) Kunststoff ist oft zu viskos und nicht formstabil.
Stephan
Stephan,
schau mal hier, https://www.berlebach.de/anleitungen/31.pdf, Messungen der Technischen Universität Dresden die Berlebach auf seiner Webseite für Holzstative veröffentlicht hat.
Deren Dämpfung ist ca. 50 mal schlechter als optimal. Auch Holz schwingt wie alle halbwegs steifen Materialen gut, sonst würde man daraus keine Geigen bauen. Es ist kein Zufall, dass nur weiche Materialien, besonders Flüssigkeiten gute Dämpfungseigenschaten haben.
beste Grüße
Thomas
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Thomas,
Geigen baut man aus speziellem, speziell behandeltem Holz. Birkenmultiplex dämpft ordentlich, Größenordungen mehr als Alu oder Stahl.
Gruß
Stephan
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Bei Eigenbau Fräsmaschinen wird das ganze mit dem aufschwingen darauf zurück geführt das es einfach an Masse fehlt... Ich habe zb eine Portalfräsmaschine aus hochfestem 10-15mm dicken Alu gebaut anstatt Item Profile zu verwenden. Schon gab es ein sauberes Frästbild. Denke Mal gleiches bezieht sich auf Stative durch ihre Leichtigkeit aus Alu Rohren.
Ich versuche mal zwei Ding zu trennen, ob es Schwingungen gibt oder ob sie einen stören.
Wenn man sehr massiv baut, also für z.B. einen festen Standort im eigenen Garten, dann ist die Amplitude der Schwingung sehr klein, die Frequenz im Bereich 100 Hz oder höher und die Abkleingzeit bei vielleicht 0, 2 sek, So ein Teleskop schwingt auch, doch das stört nicht.
Bei einem mobilen Teleskop ist man bemüht das Gewicht zu reduzieren, dann werden alle Komponenten weniger steift, die Frequenz liegt im Bereich von einigen bis 20 Hz und die Abklingkeiten können einige Sekunden betragen. Hier stellt sich dann die Frage ob es mit einer effektiven Dämpfung gelingt die Abblingzeit auf weit unter einer Sekunde zu reduzieren.
beste Grüße
Thomas
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nur mal so aus Neugier, hast du schonmal an einen Video Neiger gedacht (Stichwort: Fluid Head) ?
Hallo Rainer,
ja, Video-Neiger sind seit einiger Zeit besonders für Ferngläser beliebt, ich verwende sie auch, Wie sie im Detail aufgebaut sind ist mir nicht bekannt, ich habe wenig Infos finden können. Die Flüssigkeit soll hier in erster Linie ein besondes ruhiges Schwenken, also ohne Ruckeln ermöglichen. Einen Nachteil sehe ich darin, dass die horizontale Drehachse weit unterhalb der Last, ob nun Videokamera oder Teleskop liegt und um dies zu kompensieren wird eine starke Feder als Gegengewicht-Ersatz benötigt. Schwingungen die z.B. vom Stativ herrühren, wird man damit nicht los.
Einige Besitzer von Großferngläser schwören auf Fluid Heads, auch weil man sehr schön die Leichtgängigkeit und Balance einstellen kann, doch sie haben ihren Preis, die großen bringen 10 kg auf die Waage, der Neupreis kann leicht in der Gegend 10.000 Euro liegen.
beste Grüße
Thomas
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Wie sie im Detail aufgebaut sind ist mir nicht bekannt
vielleicht hilft ja das hier:
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mfg
Rainer
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Hallo Rainer,
vielen Dank, das finde ich sehr interessant!
Folgende Punkte sind mir aufgefallen:
- Kugellager werden verwendet, alleine wären die für Videoanwendungen viel zu leichtgängig.
- Um Einzustellen wie leichtgängig geschwenkt werden kann, werden zwei ineinander greifende, ringförmige Strukturen genutzt, die mit einem Fett geschmiert sind. Man erkenn sie auf dem ersten Bild. Ob diese Form gewählt wurde um die wirksame Fläche zu vergrößern?
- Durch die große, rote Überwurfmutter können die Flächen zusammengepresst werden und so der Widerstand eingestellt werden.
- Das Fett ist nicht besonders zäh, Viskosität 10.000 mm2 /s
Ob mit dieser Konstruktion, mit Fettschmierung, Schwingungen gedämpft werden können ist mir nicht klar. Das hängt auch mit den Begriffen zusammen, die nicht so eindeutig sind. Oft heist es Fette sind bei Raumtemperatur fest, sie fließen also nicht und man muss eine Mindestraft aufwenden um sie zu verformen. Für die Schwingsdämpfung ist hinderlich, denn wenn diese Mindestkraft unterschritten wird, setzt die Schwingungsdämpfung aus.
beste Grüße
Thomas
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Ob mit dieser Konstruktion, mit Fettschmierung, Schwingungen gedämpft werden können ist mir nicht klar
verstehe, dann mal bitte hier entlang:
https://de.wikipedia.org/wiki/Str%C3%B6mungswiderstand
undAch und mechanische Schwingungen sind Bewegungen, mach dir mal klar wie Frequenz und Bewegungsgeschwindigkeit zusammenhängen müssen wenn die Amplitude gleich ist.
mfg
Rainer
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Rainer,
danke für die Physik-Nachhilfe.
Da ist mein Kommentar oben nicht angekommen, Sicher kann man auch mit einem Fett starke Schwingungen dämpfen, z.B. wie beim Mountin-Bikes. Doch die Schwingungen von Teleskopen sind klein, da stört es wenn es eine Mindestkraft, de facto ein Äquivalent zu Haftreibung notwedig ist, damit das Fluid die kinetische Energie der Schwingung in Wärme umwandeln kann.
beste Grüße
Thomas
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Ich habe an sich ein gutes Beispiel bei mir am Balkon, dadurch das ich eben das Teleskop auf dem Balkon aufstelle welcher mit Holzlatten versehen ist und auf 3 Balken aufbaut merkt man jede Schwingung auch wenn ein LKW vorbei donnert.
Ich habe einfach Antirutschmatten unter die Beine gelegt und seitdem hat sich das Aufschwingen merklich reduziert was äußere Einflüsse angeht.
Auch bei meinem 3D Drucker welcher in einem Ikea Schrank haust hat die Vibrationen von den Schrittmotoren sehr stark in den Schrank übertragen, dort habe ich 4 Ikea Dämpfungsgummis drunter geklebt, diese Halbrunden Gummis damit die Tür nicht anschlägt. Seitdem auch ruhe und die Vibrationen der Motoren werden nicht übertragen.
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Hallo Thomas,
Da ist mein Kommentar oben nicht angekommen
Wenn du mir verräts welcher Kommentar da deiner Meinung nach bei mir nicht angekommen ist kann ich mich ja mal damit befassen.
Das was TecMar da beschreibt nennt sich Entkopplung, das ist die Hauptfunktion dieser Matten/Füsse, aber darüber hinaus Dämpfen sie auch etwas.
mfg
Rainer
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In der Praxis braucht man beim Teleskop zwei Arten von Reibung, Haftreibung damit es sich nicht von alleine in Bewegung setzt und reiner Gleitreibung, um Schwingung zu dämpfen und es ist wünschenswert, wenn man sie voneinander unabhängig wählen kann. Mit einer Ergänzung durch einen Flüssigkeitsdämpfer sollte dies möglich sein .
Beste Grüße
Thomas
Hallo Thomas,
Haftreibung an den Achsen stört absolut. Haftreibung muss immer erst überwunden werden, sonst schwingt es munter weiter. Was du meinst ist Elastizität parallel zur Viskosität und nicht in Reihe, dann addieren sich die Amplituden, parallel jedoch verringert sie sich.
Gruß
Stephan
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Hallo Thomas,
versuchst du durch einen Impuls angeregte Schwingungen zu dämpfen?
-> du hast bereits Bewegung, nix Haftreibung, wenn du in dieser Situation an einer Stelle bist wo die Haftreibung dein Problem ist, dann bist du an der falschen Stelle.
oder versuchst du eine erzwungene Schwingung zu verhindern?
-> Dämpfung alleine ist der Falscher Weg, da musst du die Quelle ausschalten entweder direkt oder durch Entkoppeln und Bedämpfen um die Amplitude auf ein akzeptables Maß zu drücken und du musst konstruktiv Resonanzen vermeiden, Stichwort Eigenfrequenzen oder Eigenmoden.
mfg
Rainer
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Hallo Zusammen,
hier ist ein stabiles Holzstativ mal als Beispiel zu sehen > http://www.rudolf-reiser.de/astro_atm_stativ.html <
auf Verlägerungsauszug sollte verzichtet werden, dann ist so ein massives Holzstativ stabiler als fast jedes kaufbares Stativ!
Beim Bau sollte man die Anschlussteile der Stativbein Anschlüsse und an der Kopfplatte so massiv wie möglich gestalten und mit Schlossschrauben von mindesten M10mm besser M12 - M16mm und
3 D - U-Scheiben in engen Bohrlöchern ausführen.
Meine Schwingungstest aus den 1990 Jahren haben hier gezeigt, das erst ab ultrafest angezogen M10mm Schrauben, mit meinem 50cm Testhebel und Zug ( mit 2kg Federwaage ) keine Verbiegungen der Schraube und Verschiebungen in den Befestigungslöchern mehr auftraten!
Die Torrision der 3 Stativbeine, ( auf gleicher Höhe ) mittig und stabil abgefangen lag dann bei nur noch 0,7°, > Eine frühe EQ5 auf Alustativ mit 6mm Schrauben hatte 6,7° >eine EQ5 mit Stahlrohrstativ mit 8mm Schrauben hatte 3,8° > eine Vixen GPD auf Alustativ mit auf 8mm Schrauben hatte 3,2°.
Beide wurden mit einer Zusätzlich festverschraubten 28mm Holzplatte unter dem Stativkopf auf 2,6° + 2,3° verbessert!
Bei Stativen ist es sehr schlecht, das beim Betrieb oberhalb der Hälfte der Gerätehöhe, mehr Gewicht ist als unterhalb, ein Zug mit meinem Testhebel von 3,5kg brachte eine EQ5 mit einem C6 und 80mm Sucher beladen zum Umstürzen. so Kopflastige sind solch falsch beladenen Stative!
Oben gezeigte zähe Gleitdämpfer verhindern das Auftretenden kleiner Schwingungen dort wo sie auftreten könnten, von aussen kommende kleine Schwingungen aber nicht, da ihre Losbrechkraft zu gering ist!
Schwingungen die aus den Antriebsbauteilen der Montierung durch anstoßen hervorgerufen werden, kann man nur mit sehr flüssigen - Dämpfern schneller beruhigen.
> Noch Eins, bei Alu - Schneckenrädern, die bei normalem Antrieb nach 8 Jahren noch die selben Schwingungswerte hatten, zeigten nach 3 Jahren Goto schon merklich größere Werte und sichtbare Spuren! <
Die größten Punkte sind hier restliches Flankenspiel, seitliche Verschiebungen der Schnecke unter Lasst in ihrem Gehäuse und Lagerspiel oder zu schwache Klemmungsbauteile, dann auch nachgeben der Höhenmechanik an der Polhöhenklemmung!
Ein von der Höhenachse oder von längerem Teleskop Tubus, elastisch aufgehängtes Gewicht ( nötige Masse austesten ) große Wasserflasche oder Kanister 2 - 10 Liter dämpft so die von dort kommenden Schwingungen und bringt schon mal etwas Gewicht nach unten.
Wie hier an einem viel kleinerem Einsteiger - Teleskop gezeigt >
http://www.g2-astronomie.de/g2-astro-tipp-sammlung/ <
das funktioniert aber, an jeder anderen Teleskopgröße genauso, bei ausgetestetem Dämpfungsgewicht !
Da man das für unten benötigte Gewicht) nicht auch noch mitschleppen kann ( 10 Liter Wasser ist kein Problem ) für mehr kann man mit einer Bodenschraube und einem Spannschloss genügend
Zugkraft nach unten einbringen! Bei genügend Auflagefläche an den Stavivfüßen.
und
So wie kann man das nun reproduzierbar Messen?
Da kam mir die Messung der Rundlauf - Toleranzen der beiden Antreibsachsen am Stern in den Sinn!
Jetzt aber bei ausgeschaltetem Antrieben am Künstlichen - Stern oder angeleuchteter Weihnachtskugel, wird nun das Stativ oder die Montierung angestoßen kann die Schwingung mit entsprechend passender Bildfrquenz genau aufgezeichnet werden!
Dreht man die Montierungsachsen in gleicher Richtung = oder + 90° versetzt oder In verschieden Himmelsausrichtungen zum Stativ X werden sich auch so noch Unterschiede Messbar.
Damit ist doch jetzt für jede Stativ / Montierung Teleskopbeladung ein Schwingungsprotokoll zuerstellen!
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Was mir Grade einfällt.. was ist eigentlich mit so einem gyroskopischen Kreisel? Wenn der an dem Stativ befestigt wird und läuft? So ein elektronischer wenn es sowas überhaupt gibt? Man kann den ja kaum bewegen wenn er Mal dreht also würde für mein Empfinden vlt. Auch Vibrationen verhindern
Bei unseren Schleifmaschinen damals war in der Spindel so eine Art elektronische Ausgleichssensorik verbaut die hat die Schleifscheibe ausgewuchtet sobald Unwuchten entstanden sind auf den mü genau. -
Mit halb vollen Wasserflaschen hab ichs auch schon mal versucht, anstrelle der Gegengewichte. Glaub auch noch immer, dass das was bringen kann
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Hallo Thomas,
Der Trick mit dem Gummiband, funktioniert bei Jederart von Montierung ohne das man Etwas lösen muss!
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Thomas,
das kleine Gewicht ist ja über den Hebelarm anzupassen, Wasserflasche so lange befüllen bis es passt!
Das große Gewicht, war zum Ausgleich der Masse oberhalb der Mitte der Stativhöhe gedacht, getrennt von der Tubusberuhigung!
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Hallo zusammen,
der Schwingungsdämpfer scheint mir jetzt weitgehend fertig nachdem ich in der letzten Woche noch Verschiedenes optimiert habe und er funktioniert in etwa wie erhofft
:- die Torsionsschwingen werden stark gedämpft, das Teleskop kommt viel schneller zu Ruhe
- die Dämpfung merkt man besonders auch beim Fokussieren bei hoher Vergrößerung > 200x
- die Bewegung des Teleskops ist angenehm, nicht zu leicht, nicht zu schwer
- der Dämpfer lässt sich einfach uns schnell installieren
Den aperiodischen Grenzfall habe ich nicht erreicht, das ist vermutlich auch schwierig, dann dafür müsste die Halterung für den Dämpfer extrem steif sein, das will ich noch mal unter die Lupe nehmen.
Hier die aktuelle Version:
Die Halterung ist nochmal erheblich verstärkt.
Ich überlege ob ich als Nächstes die vertikalen Schwingungen versuche zu dämpfen. Als ersten Test habe ich das Stativ auf Schwingungsdämpfer von Orion gestellt (siehe Foto), das bringt in der Wohnung auf Holzfussboden einiges.
Eine Möglichkeit wäre die Schwingunsdämpfer in die Stativbeine zu integrieren. Mit dem weißen Dreieck , das oberhalb der schwarzen Gurte installiert werden kann lässt sich die Torsion des Statives weiter reduzieren.
beste Grüße und frohe Ostern
Thomas
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ich hatte schon mal so Gedankenspiele, einfach ein Mikro mit Lautsprecher ans Bauteil zu kleben, und das Signal dann an den Lautsprecher phasengedreht weiter zu geben (aktiv).
So ein System verwenden wir zur Störschallunterdrückung - sowohl auf Membranen, als auch mit der Membran selber zur Luftschallabsorbtion und natürlich auf Grenzflächen wie Scheiben und Gehäusewänden. In der Tat sind das Klebemikrofone - sogenannte Körperschallwandler mit entsprechender Ansteuerung. Nur "Gegenphase" reicht aber nicht. Das schwingt und bringt einen Kurzschluss. Man muss die Kennlinie des Mikros und die des Lautsprechers auskorrigieren und einen Filter aufsetzen, der (autoadaptiv regelnd) die richtige Phasenlage und Amplitude bestimmt. Das wiederum ist eine Frage der Regelstrategie und der Randbedinungen. Man kann sehr schlecht ein komplettes Spektrum ausregeln. Man kann sich aber sehr leicht auf eine Frequenz und deren Oberschwingungen wie sie in Tubus-Anordnungen wie Pfeifen und Sichtmitteln vorkommt, konzentrieren.
Für einen speziellen Fall einer optischen Lageregelung habe ich das schon gemacht und die Kamera ist in einem schnell beweglichen Teil realisiert.Für den hiesigen Anwendungsfall würde ich aber eine magnetische Konterregelung in 2 Achsen vorschlagen, d.h.man hat 2 Elektromagnete in denen 2 Stangen sitzen und in X und Y in die Mitte regeln. Damit könnte man auch eine feine Steuerung des Systems durchführen. Als Probeaufbau habe ich das für einen Laser schon realisiert. Für das Teleskop bräuchte es vorne an der Öffnung einen Ring, an dem über ein Kugelgelenk 2 Metallstangen in +45° und -45° schräg nach unten führen. Die stecken in den Elektromagneten, deren Stromstärke die Dämpfung und Lage bestimmt. Durch Gegenregelung wird der Strom konstant gehalten, reagiert also in 2 Achsen auf die Bewegung. Die Anordnung selber wäre auf einem Stativ positioniert, das natürlich nachjustiert werden müsste, wenn die Position geändert wird. Liefe wohl auf einen nach oben beweglichen Teleskopauszug auf einem Dreibein hinaus, dessen Füsse quer stabilisiert sind und auf Rollen stehen. Die Finjustierung wäre im Bereich von vielleicht +/- 0,5mm Hub möglich.
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Für den hiesigen Anwendungsfall würde ich aber eine magnetische Konterregelung in 2 Achsen vorschlagen, d.h.man hat 2 Elektromagnete in denen 2 Stangen sitzen und in X und Y in die Mitte regeln. Damit könnte man auch eine feine Steuerung des Systems durchführen. Als Probeaufbau habe ich das für einen Laser schon realisiert. Für das Teleskop bräuchte es vorne an der Öffnung einen Ring, an dem über ein Kugelgelenk 2 Metallstangen in +45° und -45° schräg nach unten führen. Die stecken in den Elektromagneten, deren Stromstärke die Dämpfung und Lage bestimmt. Durch Gegenregelung wird der Strom konstant gehalten, reagiert also in 2 Achsen auf die Bewegung. Die Anordnung selber wäre auf einem Stativ positioniert, das natürlich nachjustiert werden müsste, wenn die Position geändert wird. Liefe wohl auf einen nach oben beweglichen Teleskopauszug auf einem Dreibein hinaus, dessen Füsse quer stabilisiert sind und auf Rollen stehen. Die Finjustierung wäre im Bereich von vielleicht +/- 0,5mm Hub möglich.
Klingt interessant und du scheinst dich ja auszukennen
So ganz kann ich mir den Aufbau nicht richtig vorstellen, das Teleskop möchte man ja fortwährend bewegen.
Inzwischen habe ich gelernt, dass eines der Hauptproblem die Halterung des Dämpfers ist, sie muss nämlich sehr stabil sein, man benötigt im Grunde einen starren Bezugspunkt. Es scheint sogar kommerzielle aktive Dämfpungslösungen zu geben:
Aktiver Schwingungsdämpfer - LCMKostengünstige aktive Schwingungsdämpfung; Der Aktuator reduziert die Schwingungen automatisch (Plug&Play) an der applizierten Stelle durch einen integrierten…www.lcm.atWas so etwas kosten würde?
beste Grüße
Thomas
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