Beiträge von mkoch im Thema „Teststandeinfluss I-Meter bei groß und dünn“

mkoch · 14. Juli 2011

Hallo Stathis,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Stathis
Im übrigen finde ich die hier von Jörg gezeigte Reproduzierbarkeit schon sehr hoch. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Habe ich was übersehen? Jörg hat doch noch gar nichts zur Reproduzierbarkeit gezeigt.
Unter "reproduzierbar" verstehe ich, eine Messung zu machen, dann den Spiegel aus dem Teststand nehmen und wieder in den Teststand reinsetzen (bei unveränderter Winkelstellung), und dann noch eine Messung zu machen und die Ergebnisse vergleichen.

Gruß
Michael

mkoch · 13. Juli 2011

Hallo,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: andi1234
als Auflage auf die Kugellager könnte doch ein dünner Draht dienen. Diesen einfach um das Kugellager einmal drumwickeln und gegenüber der Auflage verzwirbeln. Damit hätte man sogar die Möglichkeit die Schwerpunktlinie des Spiegel exakt zu treffen, da man den Draht ja etwas verschieben kann.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Oder man montiert das ganze Kugellager verschiebbar auf einer Gewindestange. Wenn man es an die richtige Stelle geschoben hat kann man es mit zwei Muttern fixieren.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: andi1234
Welchen Einfluss hat dann noch die evtl. unebene Lauffläche des Spiegels. Meist sind sie ja Wasserstrahl geschnitten und nicht besonders glatt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das kann man ja einfach ausprobieren, indem man versucht den Spiegel auf den beiden Lagern zu drehen. Die maximal notwendige Kraft kann man messen. Jedenfalls gehe ich davon aus, dass die benötigte Kraft klein ist im Vergleich zu den möglichen Tangentialkräften bei unbeweglichen Lagern.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Stathis
Wie wäre es, wenn man die Auflager egner zusammen legt, z.B +/-20°? Dann ist die durch die Reibung erzeugte Tangentialkraft zwar immer noch groß, aber das Durchsacken wird signifikant geringer und zusätzlich sind durch den geringeren Abstand die in den Spiegel eingetragenen Deformationen durch die Tangentialkraft deutlich geringer.
Resultat: Vielleicht absolut etwas höhere Y-Trefoil/ Asti Werte, aber höhere Reproduzierbarkeit.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das ist prinzipiell möglich, aber vermutlich wird der Asti deutlich grösser werden als bei +-45°.

Gruß
Michael

mkoch · 13. Juli 2011

Hallo Jörg,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: PeJoerg
Breit, damit die äußere Lauffläche kein oder kaum ein Kippmoment in Bezug auf die Montageachse hat. Wenn man eine Welle durch ein normales Radiallager steckt, gibt es ein Spiel in axialer Richtung was sich auch als Kippmoment äußert. Bei Kegelrollenlagern und zweireihige Schrägkugellager haben das Problem nicht so sehr.
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Ich habe noch nicht verstanden was du meinst.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: PeJoerg
Dann meinte ich bezüglich des Einsatzes eines schmalen Abstandsringes, dass nicht die ganze Breite des Kugellagers auf den Spiegelrand wirkt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Da stimme ich zu, die Berührfläche am Spiegel soll möglichst schmal sein.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: PeJoerg
Eine Kunststofflauffläche könnte sich eindrücken, wenn es auch nur im µ Bereich ist, wird es schon ausreichen, die Rückdrehung zu erschweren.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das ist richtig, aber der Kraftvektor wird wesentlich weniger von der radialen Richtung abweichen als bei einem unbeweglichen Lager.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: PeJoerg
Aber wenn schon ohne schmalen Distancering über dem Kugellager, dann die ballige Variante um die Kontaktfläche am Spiegel klein zu halten.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Volle Zustimmung. Entweder Kugellager mit aufgesetztem schmalen Distanzring, oder ballige Lauffläche.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: PeJoerg
Du kannst ja mal abschätzen wie tief der Kunststoff einsinkt und ob es relevant ist. Bei Schwerlastrollen wird wahrscheinlich nicht viel passieren, das könnte gehen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das kann man nur experimentell ermitteln. Um schlechter als das unbewegliche Lager zu sein, müsste sich die Lauffläche aber schon _sehr_ tief eindrücken. So tief, dass die Berührfläche breiter als +-26° wird, von der Achse des Lagers aus gesehen.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: PeJoerg
Oder man nimmt gleich sowas:
http://www.torwegge.de/produkte/kugelrollen-von-torwegge 
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Scheint mir nicht sinnvoll. Der zweite Freiheitsgrad ist bei dieser Anwendung nutzlos.

Gruß
Michael

mkoch · 12. Juli 2011

Hallo Roger,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: RogerZi
verstehe ich dies richtig, für den Teststand sollten Kugellager so angeordnet sein:

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Ja, genau so meine ich das.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: RogerZi
Welchen Winkelabstand sollten diese Lager haben?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ich vermute dass +-45° der optimale Winkel ist.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: RogerZi
Worin besteht der Unterschied zwischen Teststand und Spiegelzelle?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Beim Teststand haben wir völlig andere Anforderungen als in der Teleskop-Spiegelzelle.

Beim Teststand kommt es nicht darauf an, die Verformungen des Spiegels klein zu halten, sondern die Verformungen müssen _reproduzierbar_ immer gleich sein. Das ist die notwendige Voraussetzung dafür, dass man auf rechnerischem Wege die Spiegel-Fehler von den Teststand-Fehlern trennen kann.

Bei der Teleskop-Spiegelzelle kommt es darauf an, die Verformungen des Spiegels möglichst klein zu halten, und zwar bei allen Höhen-Winkeln von 0° bis 90°.

Gruss
Michael

mkoch · 12. Juli 2011

Hallo Jörg,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: PeJoerg
Es ist nur fraglich wie dramatisch sich die angenommenen 0,1mm auswirken. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das Problem ist ja nicht, dass sich der Spiegel verschiebt, sondern dass sich der Kraftvektor sowohl in Betrag als auch in Richtung ändern kann. Wie stark, das kann man ganz einfach abschätzen:
Nehmen wir mal an, der Haftreib-Koeffizient ist 0.5. Das ist jetzt erst mal eine willkürliche Annahme, im Internet finden sich für Glas/ Kunststoff und Glas/Stahl die verschiedensten Werte.
Dann kann die Tangentialkraft maximal 0.5 mal so gross sein wie die Radialkraft. Das Vorzeichen kann positiv oder negativ sein.
Daraus ergibt sich, dass der Krafteinleitungs-Winkel um +-26° von der radialen Richtung abweichen kann. Winkel = +-arctan(0.5)
Ich meine das kann schon einen signifikanten Einfluss haben.
Wenn man auch noch die Betragsänderung betrachtet, dann sieht es noch viel schlimmer aus.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: PeJoerg
Man könnte breite Schrägkugellager oder Kegelrollenlager nehmen und dann einen schmalen 3mm breiten Ring draufziehen... <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Wozu breit? Normale Kugellager tun es auch. Die gibt es auch fertig mit Kunststoff-Lauffläche, manche Typen auch mit balliger Lauffläche. Kann man vielleicht auch auch auf der Drehbank nachbearbeiten.
https://www.raedervogel.de/ima…derrollen-kugelrollen.pdf

Gruß
Michael

mkoch · 12. Juli 2011

Hi,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: PeJoerg
Wenn mit dem Teststandaufbau dafür gesorgt wird, dass dessen Einfluss maximal konstant bleibt, hat man gewonnen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Genau so ist es. Der Einfluss des Teststandes auf den Spiegel muss nicht klein sein, aber er muss möglichst gut reproduzierbar sein. In dieser Hinsicht hat der Teststand noch einen Schwachpunkt. Das ist die Reibung zwischen dem Spiegel und den beiden Auflagepunkten. Hier werden zwei Arten von Kräften in den Spiegel eingeleitet: Kräfte in radialer Richtung, und wegen der Reibung auch Kräfte in tangentialer Richtung. Die Grösse der tangentialen Kräfte ist leider unbekannt. Man kann nur unter Verwendung des Haftreib-Koeffizienten eine obere Grenze für die tangentialen Kräfte abschätzen.
Ich möchte das noch etwas genauer beschreiben. Nehmen wir mal an, die beiden Auflagepunkte sind unendlich steif durch die Holzplatte miteinander verbunden. Wir setzen den Spiegel ganz langsam und vorsichtig auf die Auflager, und wir nehmen an, dass es zunächst keine tangentialen Kräfte gibt. Das ist eine willkürliche Annahme, ob es wirklich so ist wissen wir nicht.
In der Praxis sind die Auflager aber nicht unendlich steif miteinander verbunden. Ausserdem könnten Vibrationen oder Temperaturschwankungen vorkommen. Nehmen wir mal an, aufgrund von Vibration vergrössert sich kurzzeitig der Abstand zwischen den beiden Auflagern um 0.1mm. Der Spiegel wird sofort um 0.05mm nach unten durchsacken. Dieser Prozess ist aber nicht reversibel. Wenn sich der Abstand der Auflager jetzt wieder auf den ursprünglichen Wert reduziert, dann wird der Spiegel wegen der Haftreibung _nicht_ wieder nach oben gedrückt, sondern es ergeben sich an beiden Auflagern tangentiale Kraft-Komponenten. Die resultierenden Kräfte sind nicht mehr rein radial, sondern wirken schräg, mit unbekanntem Winkel und unbekanntem Betrag. Somit sind die Teststand-Fehler nicht mehr reproduzierbar.
Dieses Problem lässt sich aber ganz einfach beseitigen, indem man die beiden Auflager mit Kugellagern drehbar gestaltet. Dadurch werden die tangentialen Kräfte zu Null.

Gruß
Michael

P.S. Ich bin nicht sicher ob ich die Idee mit den Kugellagern klar genug beschrieben habe. Ich meine nicht die Anordnung von Kugellagern, wie sie in der Spiegelzelle eines Dobsons verwendet wird. Im Teststand müssen die Kugellager so angeordnet werden, dass deren Drehachse parallel zur optischen Achse ist.

mkoch · 11. Juli 2011

Hallo Kai,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: fraxinus

Hier die reinen Teststand-Fehler von meinem 28" f/3.1 mit d=25mmm.
...

Merkwürdig dass beim Teststand-Fehler noch so viel X-Coma drin ist. Müsste eigentlich bei einem symmetrischen Teststand Null sein.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: fraxinus
Jetzt besteht noch Verwirrung bezüglich des Drehwinkels.
...

Fazit ist:
- 4 Auswertungen a 90 Grad sind das praktische Minimum
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Da du die Coma sowieso abziehst, könntest du auf die 180° Drehungen eigentlich verzichten. Mit zwei Messungen bei 0° und 90° müsste fast das Gleiche rauskommen.

Aber das ist schon eine interessante Frage, wieviele Messungen man wirklich braucht. Die Antwort hängt aber ganz entscheidend davon ab, welche Zernike-Koeffizienten man hinterher betrachten möchte und welche nicht.

Gruß
Michael