Två teleskop ska bli ett

[Hakann]

Är röret i aluminium.

Har du ide på nån fläkt ?

Det kan byggas upp mycket luft ovanför optiken från varm/kall och även om tempen droppar.

Ett intressant bygge i denna storlek måste jag säga med både optik, cell och rör som jag gärna skulle vilja se in i sen.

[joan02]

Min plan är att installera elektriska fläktar på teleskoptuben som skapar ett laminärt luftflöde över optikens reflekterande yta för att påskynda processen att utjämna temperaturskillnaden mellan omgivande luft och optik.

[joan02]

Sedan förra inlägget har jag provat att montera optiken i spegelhållaren och i teleskoptuben. Vid testet nådde jag både det visuella och det fotografiska fokusplanet med okularhållaren. Ur kontrastsynpunkt är naturligtvis en högglansig aluminiumtub utan bafflar inte optimalt!

Så nu har mitt gamla Dobson teleskop återuppstått i en ny tappning Det som nu står på listan är att fabricera bafflarna.

Bafflarna kommer att ha två funktioner. Den ena funktionen är att eliminera ströljus och därigenom öka kontrasten. Den andra funktionen är att förstärka tuben.

Teleskoptuben kommer att utsättas för olika spänningar beroende på hur den riktas mot himlavalvet och därigenom deformeras mer eller mindre från dess ursprungliga form. Tubens längd, material och materialtjocklek avgör dess böjmotstånd och således dess förmåga att motstå deformation. Sannolikheten för deformation ökar med en ökad längd på tuben. Genom att montera bafflar inuti teleskoptuben så kommer varje sektion av teleskoptuben att utgöra en sub-tub som har ett högre böjmotstånd än hela tuben utan bafflar. Det innebär att tubens totala böjmotstånd kommer att öka och därigenom minska sannolikheten för deformation.

Jag kommer även att använda mig av en lång monteringsskena som ska ta upp och fördela lasten av teleskoptuben och därigenom bidra till att minska sannolikheten för deformation.

Avsikten är att först tillverka mockuper av bafflarna i formplywood innan den skarpa tillverkningen i aluminium.

[Hakann]

Du kan väl måla med ’blackest black’ inv eller klä med svart tyg.

Ang flex, jo ett intressant bygge med så stor spegel och med tunnare alurör.
Sekundärens infästning i röret längs ut kanske kan bli deformerat av drag, och rörets läge men du lär väl bli varse om hur det blir senare när du kommit igång med kollimering och obs.

[joan02]

Som jag skrev inledningsvis så kommer jag att stöta på problem under projektet, det är oundvikligt. Nu har jag stött på mitt första problem.

Problemet är relaterat till tuben. Det förekommer en liten variation av tubens radie och variationen är inte konstant vid en given punkt utmed längdaxeln. Variationen kommer dock inte att påverka funktionen utan är endast ett försvårande och irriterande moment vid själva konstruktionen av tuben.

Jag upptäckte variationen när jag monterade mockuparna av bafflarna. Jag insåg snabbt att det skulle bli ett tidsödande arbete att ta fram åtta unika mockuper som är så pass överensstämmande med verkligheten att det skulle vara riskfritt att tillverka bafflarna i aluminium. Innan jag var i mål skulle det kräva många justeringar och tillverkning av nya bafflar i formplywood för att verifiera justeringarna.

Det jag behövde var en exakt kopia av aluminiumtuben. Idéerna var många innan jag slutligen kom fram till att den enklaste och mest exakta metoden var att 3D-skanna tuben.

3D skanning är en teknik som används för att skapa en digital kopia av ett fysiskt objekt. En 3D-skanning utförs genom att objektet skannas från olika vinklar med en sensor och en digital modell kompileras. Skannern skapar en 3D-modell med hjälp av flera referenspunkter som klistras på tuben. Referenspunkterna utgörs av retroreflekterande klistermärken.  Referenspunkterna behövs för att skannern ska kunna kalibrera sin position och orientering i förhållande till tuben.

På bilden syns tuben med alla påklistrade referenspunkter. De vita kuberna som är fästa på tuben markerar lägena för bafflarna. Anledningen att dessa fästes på tuben var att underlätta identifieringen av lägena där tvärsnitten skulle exporteras.

Den aktuella skannern har en mäthastighet av 1 300 000 mätningar per sekund och mäter med en noggrannhet på 0,025 mm. Det finns olika typer av sensorer. Den sensorn som användes för att skanna tuben var av typen “stereokamera”. Stereokameror, som namnet anger, använder två kameror som tillsammans skapar en 3D-bild av objektet genom att mäta avståndet till ytan baserat på den lilla skillnad i bildvinkel som kamerorna har.

Nästa steg i processen är att föra handskannern (sensorn) över tuben tills hela ytan är skannad. En 3D-modell kompileras succesivt av programvaran när handskannern förs över tuben. När tuben är skannad är det möjligt att ta ut ett tvärsnitt på valfritt ställe på tuben och exportera det till en AutoCAD kompatibel fil.

Här är resultatet av skanningen. Skannerns höga upplösning syns tydligt då även ojämnheterna i svetsförbandet återges i den färdiga 3D-bilden. Även borrhålen för fokuseraren och spindeln återges i 3D-bilden. På bilden syns också kuberna som klistrades på tuben för att definiera var tvärsnitten skulle läggas. Att början på tuben ser flikig ut beror på att handskannern inte har förts ända ut.

När alla tvärsnitt var exporterade till AutoCAD-kompatibla filer importerades tvärsnitten i AutoCAD. Eftersom skanningen är en avbildning av tubens ytterdiameter var det första steget att skala om tvärsnitten så att de motsvarade tubens innerdiameter. Eftersom tubens godstjocklek är känd så var momentet inte speciellt komplicerat. Metodiken förutsätter dock ett antagande att insidan av tuben är en spegling av utsidan. Antagandet är naturligtvis inte helt sanningsenligt men de mindre avvikelser som förekommer kan åtgärdas med lite efterarbete innan bafflarna monteras.

Bilden nedan visar en färdigkonstruerad baffel i AutoCAD. Här syns variationen av tubens radie längs längdaxeln i det aktuella tvärsnittet. Den yttre ringen utgörs av tubens insida och den inre ringens centrum utgår från tubens optiska axel.

När bafflarna överlagras i samma bild blir det tydligt att variationen inte är konstant vid en given punkt utmed längdaxeln. Varje baffel har en unik färg för att förtydliga bilden. Vid den aktuella positionen existerar det en variation av tubens radie med 6,15 millimeter utmed hela tubens längdaxel som är 3000 millimeter. Den inre cirkelns radie är densamma för alla bafflar eftersom den utgår från tubens optiska axel.

Nästa steg blir återigen att tillverka mockuper i formplywood för att verifiera att 3D-skanningen och bearbetningarna i AutoCAD har gett en tillräcklig noggrannhet. Har bafflarna en acceptabel tolerans så kommer jag att tillverka bafflarna i aluminium.

• Det här svaret redigerades för 1 månad av joan02.

[joan02]

Jag har under den senaste tiden inte kunnat lägga så mycket tid på projektet som jag önskat. Här kommer dock en uppdatering vad som har hänt sedan mitt senaste inlägg.

Jag har tillverkat nya mockuper för att verifiera om 3D-skanningen och bearbetningarna i AutoCAD gav tillräcklig noggrannhet. Förra gången använde jag mig av formplywood. Den här gången var det dock mer fördelaktigt att använda polyvinylklorid. Polyvinylklorid fungerar bra för tillverkning av mockuper, eftersom det är en styv plast som är motståndskraftig mot deformation.

Efter att jag har monterat mockuperna är min bedömning att bafflarna har en acceptabel tolerans och att det inte behövs några ytterligare justeringar innan jag kan skära ut bafflarna i aluminium. 3D-skanningen gav den precision som jag hoppades på. Dock kommer jag att behöva göra vissa små justeringar för att korrigera några mindre avvikelser innan bafflarna monteras i tuben. Justeringarna är dock så små att jag kommer att kunna använda en rakslip för att korrigera avvikelserna.

Nästa steg blir att tillverka bafflarna i aluminium.

Nedan visas några bilder på bafflarna som jag har monterat i tuben. Som ni kan se, finns det inga större avvikelser från tubens innerdiameter. Numrering och justeringsmarkeringar kommer jag att ta bort innan jag skär ut bafflarna i aluminium. Märkningen av bafflarna var endast för att underlätta provmonteringen.

 

[Författare]

Inlägg