MECCANICA e DINTORNI

Ciao a tutti,
Premetto che non ho nessuna preparazione sulla meccanica,
vi spiego cosa vorrei fare:
Qui


Vedete schematizzata una piccola montatura in legno per telescopio, che sorregge un telescopio puntato verso lo zenit.
Ho gia tutti i pezzi necessari.
Quello che vorrei capire, e' cosa devo mettere nel posto dove vedete la linea nera per sorreggere il tubo e consentire la rotazione del tubo , e cosa mettere alla base per consentire la rotazione.
Per darvi un'idea delle dimensioni, il tubo e' 50cm lunghezza, 18cm diam, peso circa 2 kg.
La base circa 40cm diam, e' formata da due dischi di legno sovrapposti, che devono poter ruotare (quello sotto deve stare fermo, quello sopra ruota)
Vorrei mettere dei cuscinetti, ma di che tipo?
E come montarli?

Grazie
Grazie!

nel legno non saprei in un qualsiasi metallo un cuscinetto conico il tutto chiaramente va dimensionato in base allo spessore.

Telescopio altazimutale in legno,stile Dobson.
Sull'asse in altezza, (se la montatura fosse in metallo), ci metterei dei cuscinetti autoscillanti, si trovamo anche con i loro supporti. (cerca: supporti ritti cuscinetti autoscillanti).
Anche se i due spezzoni di asse in altezza, non sono allineati, con gli autoscillanti, l'asse ruota lo stesso.
Però:
Visto che lo fai in legno, al posto dei due assi, ci metti due dischi in legno, ( 150-200 mm di diametro), che sulla forcella si appoggiano dentro ad una V ( punti di tangenza a 60°), oppure in una semisede circolare ( a naso, apertura 150°)
Fra il disco in altezza e la sua sede, ci metti delle strisce in teflon, in modo da permettere dei scivolamenti morbidi.
Per il piatto altazimutale:
Un disco di base, con un perno in centro e tre pezzetti di teflon, (a 120°) posti sul perimetro d'appoggio del disco superiore.
Il disco superiore, con un foglio di laminato plastico (formica) incollato sulla faccia inferiore, un forellino di centro.

Fosse tutto in metallo, al posto dell'asse di centro, ci metterei un cuscinetto autoscillante con la sua flangia piana e tre palle a bagno di sfere, poste a 120°, vicino al bordo del disco superiore.

Se vai su Google immagini e digiti " Telescopio Dobson" vedi come sono fatti.
Tutte le lavorazioni del legno (dischi, sedi, forcella etc.) si possono fare con una fresetta manuale da legno...(compasso),
se ne trovano da 35€........ Googla: "Fresare il legno."

Grazie infinite.

gcrimi2004, si è una specie di dobson quello che vorrei fare,
ma di tipo un pò diverso, diciamo un ibrido
Mi serve la precisione.

E il telescopio da dobson dovrà poter diventare un equatoriale, inserendo un cuneo di angolo adeguato alla mia latitudine sotto alla base

Nella figura sopra non si vedono ancora, ma ci saranno due cerchi graduati, uno per la base (l'azimuth), incollato sul bordo del cerchio superiore, uno per l'altezza (che nella figura non ho riportato).

Per questo pensavo di usare i cuscinetti invece della configurazione classica, che ben conosco e che è quella che hai ben descritto.

Ti dico la mia idea:
pensavo di fare, in corrispondenza dell'intersezione della linea nera con i 2 pannelli laterali, 2 fori , esattamente di diametro uguale al diametro esterno del cuscinetto, e piantare dentro i due cuscinetti.

e, al centro della base, un'altro foro, sempre diametro pari al diametro esterno cuscinetto.

pensavo di prendere cuscinetti con diametro interno 12 (per i lati) o 15 (centrale base), del tipo (SKF):

6301 2Z

6002 2RS

e mettere come albero dei bulloni dello stesso diametro (12/15)
i bulloni saranno fissati ai supporti del tubo, che devo ancora pensare come fare,
ma sostanzialmente saranno due cerchi, tipo quelli per tubi di canna fumaria, uniti da una barra laterale.
a questa barra avviterò i bulloni anzidetti.

A breve aggiorno la figura sopra, così si capisce meglio quello che intendo fare..


Cosa ne pensi?

E' fattibile?

Le cose dove sono piu in dubbio sono:

- si possono usare dei semplici bulloni come albero dei cuscinetti?
in altre parole: se prendo un bullone con diametro 12 (di quelli del tipo metà con filetto e metà liscio),
riesco a piantarlo in un cuscinetto (radiale) con diametro interno 12?

- avete mai visto una configurazione mista dove i cuscinetti vengono inseriti nel legno, o è solo una mia invenzione che non può funzionare x qualche motivo?

Grazie
Ciao!

Sono sempre per il "partito del cuscinetto autoscillante" e ti spiego il perchè:
L'asse in altezza è spezzato, (formato da due semiassi), per quanto bravo sei, questi assi non saranno mai allineati, quindi con i cuscinetti normali, avrai dei punti in cui il sistema sforza, con gli autoscillanti invece no.
Questi cuscinetti li puoi trovare anche flangiati, nel tuo caso, il lavoro si riduce nel fare un foro per passare l'asse e quattro fori, per fissare la flangia sulla forcella.
Visto che l'asse in azimut e l'asse in altezza, devono anche essere "normali" (a 90°+-0, 1"), prevedi delle viti, che ti permettano di alzare una flangia (in modo micrometrico) rispetto all'altra.

Nei telescopii, generalmente un dato di progetto molto importante è la rigidità del sistema, forse nel tuo caso, un'asse da 15 mm, magari è ancora sottile, se lo fai un tantinello più grosso, male non fà.
Gli assi li puoi comprare al metro, cerca " Barre trafilate/ Rettificate"

Il cuscinetto di centro, invece può anche essere piccolo, tanto serve solo a tenere centrato l'asse azimutale, mentre il disco da 400 mm, fà da cuscinettone.

P.S. Poi ti dico qual'è e qual'era il mio lavoro.

Grazie mille per avermi fatto notare il problema dell'allineamento dei semiassi,
gcrimi2004

Non gli avevo dato il giusto peso.

Provo a cercare questi cuscinetti autoscillanti, che tra l'altro mi faciliterebbero un po il lavoro, dato che non devo incastrare i cuscinetti nel legno, cosa dal risultato molto incerto.

Questo problema è connesso al tipo di supporto che intendo realizzare per il tubo,
cosa che sto ancora pensando come fare.
Il vantaggio è che per ora sta tutto solo sulla carta, anzi, su 'google sketchup' , e quindi posso sbizzarrirmi nel progetto

Un'idea che mi è venuta in mente adesso : e se invece di due semiassi avessi un unico asse?

in teoria , invece di avere due semiassi che attraversano il tubo, potrei far passare l'asse di altezza dietro lo specchio primario oppure potrei far passare l'asse di fianco al tubo
e (in entrambe i casi) potrei mettere in posizione opposta al tubo un piccolo contrappeso per bilanciare.

Probabilmente è un'idea assurda... non so
Cosa ne pensi?

Grazie
Ciao!

Cosa ci devi fare con questo telescopio?
a) Postazione fissa?
b) postazione mobile?
c) inseguimento motorizzato?
d) inseguimento manuale?
e) ...............................?

Caso a) Può anche pesare più di un tir ed anche se hai l'asse in altezza decentrato, mediante opportuni contrappesi, il baricentro del tubo, si può portare sul centro dell'asse in altezza.
b) Conviene che sia leggero e facilmente smontabile.
c) Giustifica gli assi meccanici ed i cuscinetti
d) Conviene farlo tutto in legno.
Tieni presente che la bellezza e/o l'eleganza, nonchè la semplicità di qualunque cosa, è data principalmente dalla simmetria dei particolari.
Quello è un Newton e già la torretta portaoculari, spunta in alto, di lato del tubo, se messa a 45° rispetto all'asse d'altezza (posizione più comoda) richiede un rispettivo contrappeso in basso, mentre se messa nello stesso piano che contiene l'asse in altezza, non richiede contrappeso.
Naturalmente l'asse in altezza deve poter scorrere lungo il tubo, in modo da poterlo posizionare sul suo baricentro.

P.S. Da giovane, quando vedevo un tubo, immaginavo di costruirci intorno un telescopio ....e non ti dico quando vedevo una fessura!

Ciao gcrimi2004,

postazione mobile, direi , anche se il posto dove abitualmente osservo, è sempre lo stesso, il terrazzo di casa

Ma non voglio precludermi la possibilità di portarlo in luoghi con seeing piu favorevole, qualche giorno.

Però per ora sto pensando a questo:

sul terrazzo ho un tavolo rotondo, la base del telescopio ci starebbe bene appoggiata sopra.

Ho previsto 3 piedini regolabili e una bolla (di quelle circolari) fissata sul piatto girevole.

Manuale.

Il telescopio non ha focheggiatore, è una soluzione tecnica che voglio sperimentare:

posseggo una piccola camera ccd, diametro esterno circa 32 mm: intendo porre il ccd in sostituzione dello specchio secondario, e costruire un focheggiatore che muove direttamente il ccd parallelamente all'asse ottico (ma questo è un'altro capitolo del mio progetto )

Non guardo direttamente con l'occhio, ma attraverso un pc.

Lo specchio è considerato 'fast' essendo un 6" F4, il ccd è un sony super had 2, elevata efficienza quantica, anche se non pensato per uso astronomico (è ricavato da camere di videosorveglianza)

Con riduttore di focale 0.5, regolando la distanza tra sensore e riduttore, vorrei portare il tutto a F2 o F2.6.

Lo scopo? quello di utilizzarlo per visualizzare in tempo reale (o quasi) oggetti deep sky, con software per stacking in tempo reale di frames ottenuti con tempo di esposizione 1-2 secondi al max , che dovrebbe essere un tempo accettabile per non avere immagini completamente mosse con quella focale ridotta (intorno ai 300 mm) e dimensione del pixel del ccd.

La precisione nel mio caso mi serve per poter centrare facilmente gli oggetti .
Per questo prevedo di utilizzare cerchi graduati molto grandi, sia in azimuth (quasi 40cm diam) che in altezza (almeno 20 cm diam).

Chiaramente il dettaglio e la qualità delle immagini sarà infinitamente peggiore di quelle ottenibili con lunghe esposizione della classica canon collegata al newtoniano dotato di robusta montatura equatoriale e guider.

Ma questo è solo un mio 'esperimento', per divertirmi un pò...

Il mio vecchio C8 'orange tube' lo lascerò in casa per qualche tempo a far polvere...

Chiedo scusa al resto del Forum, se questo è diventato un discorso a due e se salteràanno fuori un pò di termini tecnici.
--Tutta colpa di vicolodo!--
Da quello che hai detto, si possono dare un pò di consigli ed fare un pò di correzioni.

a) Fatti stà benedetta montatura in legno e vedrai che in meno di 5" (sec) la monti o la smonti.
Per costruirla,comprati una fresa manuale da legno e relativi coltelli. ( Costa meno di tre cuscinetti flangiati)

b)Se non ricordo male, un parabolico F/5, ha un campo otticamente corretto di 18'.
Quello di un F/4 sarà più piccolo...Tocca andare a spolverare qualche libro.
Prendi la dimensione della diagonale del CCD e dividila per 600 mm (focale dello specchio),
l'angolo che ti salta fuori, deve essere al massimo pari a quello del campo otticamente corretto dell'ottica.
( volendo essere buoni con noi stessi, la dimensione del coma (extrassiale) deve essere al massimo pari alla dimensione del pixel del tuo CCD.

c) L'F/4 ha già un campo misero, se gli metti davanti un riduttore, per portarlo ad F/2, il campo sarà miserrimo, avrai una maggiore curvatura della superficie focale. Generalmente i riduttori, vengono calcolati per quell'obiettivo ( i due si devono sposare bene)

c bis) (Un pò complicato!) Assioma: Più è basso l'F/N°, più sono luminose le stelle, più è alto l'F/N°, più sono luminosi gli oggetti nebulari.
Ciò per dire che: Il cielo è un'oggetto nebulare, se passi da F/4 ad F/2, diventerà più luminoso, la magnitudine limite che
riuscirai a vedere è pari a quella del fondo cielo... Ossia con un'F/2, vedrai meno stelle che con un'F/4 ed anche un capo più piccolo.

d) Per non vedere il mosso delle stelline, il tempo di posa consigliato è pari al tempo che la stella, si sposti sul piano focale di 1/10 della macchia di diffrazione...nel tuo caso, di 1/10 del pixel del CCD.
Fai qualche calcolo e vedrai che ti serve un'inseguimento orario.

d bis) Negli alt-azimutali, il campo ruota, quindi ti serve anche un derotatore di campo.

Per semplificarsi la vita, piccolo consiglio. (Uno!)
Fatti la montatura in legno (Solo vantaggi sulle flessioni, insiti nelle alt-azimutali)
Sotto ci metti una "Tavola Poncet" (...Vedi), che ti permette un inseguimento equatoriale, per 2-2.5 ore.

Grazie mille gcrimi2004!

Rispondo ai tuoi punti, tutti molto interessanti.
Prima però faccio un paio di premesse:

- Il tempo dedicato a questo 'progetto' è per me un momento di svago,
al pari del tempo dedicato all'osservazione: intendo a un certo punto finire il telescopio ed usarlo,
ma non ho nessuna urgenza: quindi rispondimi pure con calma, quando hai tempo, e se hai tempo.

- Tendo in prima battuta a non guardare i manuali: so bene che sul web ci sono guide che mostrano come costruire un dob , ed addirittura filmati su youtube del signor John Dobson in persona, che mostrano come costruire uno specchio e tutto il resto: ma faccio finta che non esistano, perchè mi piace inventare e sperimentare personalmente.
Ad esempio, probabilmente, studiando i manuali e le leggi dell'ottica, non mi sarei mai lanciato a tentare di ricavare da una parabola satellitare uno specchio parabolico, come invece ho fatto.
I risultati sono stati scarsi, ma ho sempre la soddisfazione di poter vedere la luna (anzi, n lune ) guardando con un oculare dal fuoco della mia vecchia parabola satellitare, che prima era verniciata ma che poi, essendo in alluminio ed opportunamente scartavetrata con grane sempre piu' fini, fino all'estremo, è diventata molto riflettente, quasi come uno specchio vero e proprio.
C'è poi il risultato inatteso che guardando la parabola di lato, senza oculare, le stelle sembrano galleggiare nell'aria, in 3D : questo mi ripaga per lo sforzo fatto (anche se in realtà sto meditando di riportare la parabola alla sua funzione originale )

- Non intendo costruire un telescopio per fare foto: per questo ci vorrebbe ben altra montatura ma un telescopio per guardare gli oggetti del cielo con l'ausilio di una videocamera molto sensibile ( che ho appurato può 'vedere' molti piu dettagli e cogliere molta piu luce del mio occhio )

Quindi anche se l'immagine non è perfetta, otticamente corretta o ha un leggero mosso, ritengo la cosa accettabile per gli scopi che mi prefiggo.
Ovviamente, migliori saranno le immagini che potrò ottenere, meglio sarà e i miei sforzi sono diretti a questo.



Si penso di farla in legno, ho gia comprato le tavole, devo solo mettere insieme i pezzi.
Abitando in un cascinale, fortunatamente dispongo di una piccola officina dove c'è ogni sorta di attrezzo possibile e immaginabile, comprese cose per tagliare legno, ferro e via dicendo
Ci sono anche tanti cuscinetti rotti di macchinari non piu usati, forse è questo che mi ha dato l'ispirazione
Nel vicino Brico ho trovato cose interessanti, ecco una foto:


ovvero piedini in acciaio di varie dimensioni e lunghezze (es diametro da 25mm a 50mm, e lunghezze da 5 a 20 cm o piu')
che mi sembrano ottimi come semiassi


Molto interessante, non sapevo che il campo otticamente corretto dipendesse solo dal rapporto focale.
Il mio ccd è 1/3 ", quindi circa 8mm di diagonale: dividendo per 600 ottengo 0.01333333 radianti, che convertito in primi mi dà circa 46'.
Questo significa che avrò un campo otticamente corretto solo per 18/46 dell'immagine? (meno della metà della immagine)
Ho un dubbio però: su molti siti di vendita telescopi i newtoniani con corta focale (f/4 o f/5) e largo diametro vengono definiti spesso 'imaging newtonian', e sono consigliati per la fotografia di oggetti deep sky : tutti questi soffrono di questa pesante limitazione?
Da notare che nel mio caso essendo il ccd piuttosto piccolo, e dunque il campo visivo piuttosto stretto,
soffro meno di questa limitazione, rispetto a chi usa un sensore grande, come è quello delle classiche dslr: ad esempio la canon eos 500 ha una diagonale del sensore di circa 28mm, che tradotto in primi d'arco per una focale di 600mm diventa 140' circa: qui solo i 18/140 dell'immagine (circa 1/8) sarà otticamente corretta?


Se ho ben capito, ti riferisci sempre al campo otticamente corretto, in riferimento a quanto detto prima.
Purtroppo non avendo un sensore grande, il mio 'escamotage' per far entrare tutto l'oggetto nell'inqudratura, è quello di usare un riduttore di focale.
Questo riduttore l'ho gia usato con altri strumenti, esempio un piccolo rifrattore 80mm 400mm (F5), portandolo ad F2.5: in questo modo riesco a far stare nel campo visivo oggetti grandi come M31 (incluso M32), cosa che mi sarebbe impossibile altrimenti.
Ecco un paio di 'foto' con il suddetto strumento e ccd (in realtà si tratta di stacking di frames estratti dal video .mp4 della videocamera):







Very interesting, e posso confermare: quando metto il riduttore sul piccolo rifrattore, nel pc vedo un cielo molto chiaro: e non parliamo di quando si avvicina l'alba
Con campo piu piccolo, ti riferisci sempre al campo otticamente corretto, giusto? : in riferimento a questo, come detto, il riduttore mi serve per far stare l'oggetto esteso nelle ristrette dimensioni del mio piccolo sensore.
Però adesso mi fai venire un dubbio: i newtoniani (o dob) che hanno un rapporto lunghezza focale/diametro molto basso: F5/F4 o anche meno vengono considerati nella stragrande maggioranza dei siti di vendita telescopi come 'imaging newtonian', adatti per riprese di oggetti 'deep sky', sia per il grande campo ripreso, sia per il fatto di essere considerati 'fast':
ma in generale, il fatto di avere un rapporto focale molto basso, è considerato come una cosa positiva, perchè si dice che questo consente di ridurre di molto i tempi di posa.
Ad esempio, il famoso accessorio hyperstar di celestron , dai costi proibitivi, è pubblicizzato ( ed i costi vengono giustificati dal fatto) di riuscire a portare ad esempio un C8 F/10 ad un F/2, rendendolo 'very fast': questo hyperstar così facendo soffre dei problemi che mi hai detto?
Questo punto è molto importante, vorrei chiarirlo bene...


Non avevo ancora fatto bene i calcoli, ma e' quello che temevo.
In origine infatti non ero partito con l'idea di utilizzare un 6" F4, ma un 4" F4, con riduttore, per portare la lunghezza focale a soli 200mm.
Il mio CCD è un 1/3" 976(H) x 582(V).
Tieni conto che per gli scopi che mi prefiggo, che non sono quelli di scattare foto da copertina, ma di mostrare in tempo reale oggetti 'deep sky', un leggero mosso è accettabile.
Il mio CCD non è una fotocamera, ma una videocamera con frame rate che si può portare al max a 20 secondi per ogni frame,
e al minimo a 1/100.000 di secondo:
su questo devo fare bene i conti, dovrò bilanciare il 'tempo di posa' con il 'mosso accettabile', e i disturbi che posso avere intervenendo sul guadagno ('gain') ed altri parametri di ripresa del sensore.



Capito, ma io cercherò per quanto possibile di fare pose estremamente brevi.



Grazie,
si temo che alla fine dovrò aggiungere in qualche modo una motorizzazione.
Interessante la "Tavola Poncet', mi ero documentato un pò tempo fa, perchè sembrava adatta per il 'fai da te'.
Il discorso di usare cuscinetti era anche per avere un insieme stabile anche inclinando la base, nell'ottica di una futura motorizzazione...

Grazie ancora!
Ciao!