Peilin tuennan suunnittelu (Plop)

Aloittaja Timpe, 01.03.2008, 15:19:00

« edellinen - seuraava »

Timpe

Suunnittelin lauantaina ohuehkon  300mm/F5 Newton pääpeilin pidintä Plop ohjelmalla (http://www.davidlewistoronto.com/plop/).
Nyt tarvitsisin apua ohjelman tuloksien tulkintaan, kun en ihan täysin ymmärrä niitä. Samalla kysyn muutamaa muutakin asiaa tällaisesta kelluvasta peilintuennasta.

Sain siis suunniteltua Plop ohjelmalla tällaisen 18 pisteen peilituen, jonka osaisin mekaanisessa mielessä valmistaa kotiverstaassani. Liitekuvat kertonevat tuloksen riittävän hyvin, jotta kysymykseni tulevat ymmärrettäviksi ohjelmaa käyttäneille. Kuva "Parts_18b_small.jpg" kertoo tukipisteiden sijainnin pääpeiliin nähden, "dimensions.jpg" kuvassa lienee yksittäisen kolmion mitoituksesta kuva ja samalla tukipisteen koordinaatit peilin keskustaan nähden. Kuva "Color_18b_small.jpg" kertoo laskennan lopputuloksen graafisesti (tuen aiheuttamat vääristymät korkeussuunnassa) ja "CellDesign.jpg" ilmeisesti ympyränkehien etäisyydet peilin keskustasta (suhteessa peilin halkaisijaan).

Kysymykseni ovat tässä:
1.) Kuinka tuota Part Dimensions kuvaa tulkitaan? Onko tuossa kyseessä yksittäisen tukikolmion mitoitus, jolloin mitä mittoja nuo x ja y ovat?

2.) CellDesign.jpg kuvasta voisi laskea tukipisteiden sijainnit peilin keskustaan nähden, jolloin 300mm peilillä ympyräkehä nro 1 olisi (0,393952 x 300mm) = 118mm etäisyydellä peilin keskustasta ja kakkoskehä olisi vastaavasti 230mm etäisyydellä. Onko tämä oikein?

3.) Entä nuo tukikolmiot, joiden kärkiin tulevat varsinaiset (pienialaiset) peilin tuet: niiden pitäisi ilmeisesti olla kelluvia rakenteita suhteessa peilinpitimen runkoon vai kuinka? Entä nuo kahta rinnakkaista kolmiota yhdistävät palkit (yht. 3 kpl), pitäisikö niidenkin liikkua vapaasti, jotta peili pääsee asettumaan pitimien päälle tasaisesti?

4.) Onko muilla Astronetin käyttäjillä kokemusta tästä Plop (PLate OPtimizer) ohjelmasta eli saako tämän avulla suunniteltua hyvän pääpeilinpitimen? Muistelen lukeneeni tästä mm. suurten Dobsonien teko-ohjeiden yhteydessä, mutta muuten tämä on minulle uusi tuttavuus.

5.) Peilin tukipisteiden materiaalista vielä kysymys. Mikä lienee sopivin näistä: silikonitippa (peilin liimaus), kumitassu, huonekalutarratyyny vai jonkin muu materiaali? Peiliä ei kait kannata liimata kiinni pitimeensä, vaan sen tulisi istua tasaisesti tukipisteidensä päällä?

Oheisista linkeistä löytyy ohjeistusta ohjelman käyttämiseen, mutta sieltäkään ei ihan kaikkea tarvitsemaani tietoa löytynyt:
http://www.atmsite.org/contrib/Holm/Plop_optimized_cells/
http://www.atmsite.org/contrib/Holm/Plop_optimized_cells/18point.html (tarkemmin tuo 18 pisteen tuenta)
- Timo Inkinen

Kaizu

Kuvassa on yksittäisen tukikolmion mitoitus. Piirtele kuvio millimetripaperille koordinaattien mukaan. Vasemmassa alakulmassa x=0 ja y=0, y kasvaa ylöspäin ja x oikealle. kolmion kärjet ovat niitä kohtia joissa se koskettaa peiliä ja punainen keskikohta on kiinni kiikkulaudassa.

Tulkintasi ympyröistä vaikuttaa oikealta paitsi että isomman ympyrän mitta ei täsmää yhteelaskettuun polmion kekiönpaikan ja kolmion mittojen kanssa. Virhe lienee kuitenkin suuruudeltaan merkityksetön.

Kolmioiden päihin voi laittaa pienet teflon nappulat joiden päällä peili lepää. Kolmiot ovat kiinnitettyinä keinulaudan päihin jonkinlaisella pallonivelillä jotka sallivat kolmioiden kallistella kaikkiin suuntiin. Keinulaudat un keskikohdistaan kiinnitetty alustaan niin että ne eivät pyöri vaan ainoastaan keinuvat niin että kumassakin päässä oleva kolmio on kiinni peilin takapinnassa.

Kolmiot voisi vielä sitoa langalla kiinni toisiinsa niin etteivät ne pyörähdä peilin alla.

Ohjelmasta minulla ei ole kokemuksia enkä oikein keksi mihin sitä tarvitaan. Kysehän on vain pyöreän kappaleen painonjakaumasta. Päässälaskuun tulee lisää haastetta jos pitää huomioida peilin polttoväli ja sen mukana keskeltä pois lähtenyt materiaali ja pienentynyt jäykkyys. Taitaa kuitenkin sen merkitys jäädä valoaallon sadasosiin ja kuulua hifistelyn puolelle.

Sopivin tukipiste voisi olla huonekaluhuovalla päällystetty messinkinappula. Se ei muuta mittojaan ajan myötä ja peili pääsee sen päällä elämään omaa elämäänsä. Paremman puutteessa muovinappulakin käy, se tosin muuttaa mittojaan paineen alla sekä saattaa ajan myötä hapertua. Peilin liimaaminen kolmioihin vesittää koko uivan kiinnityksen ajatuksen eli että kiinnitys ei vääntäisi peiliä. Peili pitää muistaa vielä tukea sivusuunnassa  sekä varmistaa että se ei mene nenälleen.

Kosmologisessa puolen metrin peilissä on Vehkiksen tekemä vastaavanainen tuenta joka toimii moitteettomasti. Sivutuennassa on myös vastaavanlaiset kiikkulaudat sekä
kynnet estämässä peiliä putoamasta kun katsellaan maan sisään.

Kaizu



Kai Forssen

Timpe

Kiitos tyhjentävästä vastauksesta, Kaizu! Sain tarvittavat vahvistukset niihin kohtiin, jotka olivat vielä hiukkasen epävarmoja. Tuon ohjelman tarpeellisuus voisi olla normaalikäyttäjän opastaminen oikean suuntaiseen peilinpitimen suunnitteluun. Ei minullakaan ole taitoa laskea peilinpitimen pintakuormia ja muuta tarvittavaa, joten olen tyytyväinen ohjelman tarjoamaan apuun. Tässä linkissä on verrattu kaukoputken valmistuksen wanhojen ohjekirjojen (aikaisemmin suositeltuja) peilipitimien paikkoja tuolla Plop-ohjelmalla laskettuihin uusiin paikkoihin: http://www.atmsite.org/contrib/Holm/Plop_optimized_cells/compare.html Eroa näkyy syntyvän ohjelman hyväksi...

Tuosta peilin sivuttaistuennasta olen myös lukenut monenlaista juttua netistä, jossa on mm. kerrottu sivuttaispitimien aiheuttamista vääristymistä, joten pitänee tutkia tätä puolta lisää. Messinki+huonekaluhuopa yhdistelmän voinen soveltaa käyttöön, jos löydän sopivan messinkinappulan jostain. Koska nuo pitimen kolmion kärjet ovat näitä tukipisteen paikkoja, niin lienee syytä tehdä tuosta pohjakolmiosta lievästi mitoituskolmiota suurempi, jotta nappulan saa kiinnitettyä oikeaan kohtaan tukevasti (olettaen, että tukipiste pysyy oikeassa kohtaa, tietty)?  Muistan myös lukeneeni peilin liimauksesta pienellä silikonitäpällä per kiinnityspiste, joten tätäkin on käytetty yllättävän usein Dobsoneissa (itse suhtaudun tähän epäilen kuten sinäkin).

Yleisesti ottaen netti on näissä jutuissa sangen hyvä väline tiedon kaivamiseen, sillä olen itsekin oppinut lyhyessä ajassa paljon uutta verrattuna edellisen 20cm/F6 Dobsonin aikana käyttämään tietotaitoon. Tietämys kaukoputken rakentamisen uusista tekniikoista leviää nyt netissä huomattavan hyvin verrattuna edellisen kymmenen vuoden takaiseen aikaan :)
- Timo Inkinen

allar

Oletko Timppa kokeillut että riittäisikö siihen 9 pisteen tuenta? Ainakin itselläni riitti hyvin kuin tein omaa 300mm putkeani. Mitoitin senkin Plopilla ja piirsin sitten AutoCadilla kolmiot tulosten mukaan. 9 pisteen tuenta on paljon yksinkertaisempi valmistaa noin pienessä peilissä, 18 pisteen flotaation tekemisessä onkin jo askartelemista. Itse olen tekemässä juuri 18 pisteen tuentaa 50cm peilille.

Tässä kuva yksinkertaisesta 9 pisteen pitimestä: http://www.allarscopes.com/300mm_dobson/paapeilinpidin6.jpg
Allar Saviauk

Timpe

Mietin tuentapisteiden määrää tuon Holmin Plop-sivuston ohjeiden mukaan ja sieltä on luettavissa sivulla http://www.atmsite.org/contrib/Holm/Plop_optimized_cells/9point.html 9 pisteen tuennasta näin:
The 9-point cells designed with varying angles and/or forces tend to share a common problem. The triangles are very short. That is, the altitude is short compared to the base. This also makes the pivot altitude short. Triangles like these place tight constraints on construction accuracy. Small errors in the placement of the pivot, in particular, can significantly degrade performance. Unless you can construct to tight tolerances, such as using a milling machine to place all the holes, it may be best to avoid these designs...(clip)... An analysis, not yet presented on this web site, shows that 6-point cells are actually superior in support to 9-point cells without variable angles and forces. The upshot of this paragraph and the preceeding one is that one should consider skipping 9-point cells altogether, in favor either of 6 or 12 point designs.

Jätin tuon perusteella nuo 9 pisteen tuennat huomiotta. Toisaalla samalla sivustolla on kuva, jossa on esitetty tarvittavien tuentapisteiden määrät eri kokoisille (halkaisija/paksuus) peileille:
http://www.atmsite.org/contrib/Holm/Plop_optimized_cells/design_space.html
Tämän sivun kuvan mukaan omalle 300mm (halkaisija) + 33mm (paksuus) pääpeilille riittäisi jo tuo 6 pisteen tuenta (=kolmella ympyrän kehälle sijoitetulla keinutangolla). Huomaa, että tuon saman kaaviokuvan mukaan 9-pisteen tuenta olisi huonompi kuin 6 pisteen tuenta, mutta riittäisi kuitenkin nipin napin tälle 33mm paksuiselle Suprax peililleni.

Katsoin nyt kuitenkin viisaimmaksi jättää pelivaraa tuennan suunnitteluun/toteutukseen valitsemalla 18 pisteen tuen, jotta tukirakennelmani mitoitus ja tukipisteiden väliset etäisyydet eivät olisi niin kriittisen tarkkoja toleransseistaan. Toisin sanoen, jos onnistun nyt pysymään 18:lla pisteellä noin millin toleransseissa, niin tämän tuennan spekseissä olisi vielä varaa heikentyä (kotiverstaan heikompien mittatarkkuuksien vuoksi) ennen kuin mennään alueelle, jossa tukipisteiden kohdistusvirheet vääristäisivät peilin muotoa näkyvällä tavalla.
Mutta täytyy kyllä myöntää, että tuo 6 pisteen tuenta olisi yksinkertaisuudessaan hyvin houkutteleva vaihtoehto (ks. http://www.atmsite.org/contrib/Holm/Plop_optimized_cells/6point.html). Tässä käy luultavasti niin, että jos möhlin tuon 18 pisteen tuennnan tekemisen tavalla tai toisella, niin sitten otan käyttöön tuon korvaavan 6 pisteen tukiratkaisun...  :D
- Timo Inkinen

allar

Enpä tiedä kannattaako tuota ottaa niin vakavasti, epäilen että asia on noin kriittinen. Peiliä saa tuskin pysymään millin tai edes muutaman millin tarkkuudella oikeassa paikassaan kun putki on normaalikäytössä. Peili liikkuu pitimessään väkisin kun putkea kuskailee ja kasailee. Havaintopaikalla harva jaksaa säätää kaikki tukipisteet millilleen oikeille paikoilleen. Ihmettelen myös tuota 2,5nm muodonmuutosrajaa, peilin optinen tarkkuus on kuitenkin 50nm paikkeilla, kaukana tuosta 2,5nm:stä. Vai olenko ymmärtänyt väärin?
Allar Saviauk

Timpe

Olihan tuossa Design-sivulla jotain perusteluja tuolle 2,5nm rajalle, mutten minäkään niitä niin tarkasti syynännyt. Oma peilini pitäisi olla laadultaan hyvää tasoa (Orion Optics UK, 300/1500mm, Strehl 99,3 / PV 0,095 (1/10) wave), joten yritän nyt tässä vain pitää muutkin valmistusstandardit peilin tarkkuuden vaatimalla tasolla  ;D Se söisi miestä turhan paljon, jos saisin tuhrittua hyvän peilin ominaisuudet keskinkertaiselle tasolle heikolla peilin tuennalla.
- Timo Inkinen

Pekka Moisio

Mulla on 18" peilille 18-pisteen tuenta. Tukipisteissä on rautakaupasta ostetut valmiit huopapintaiset "pehmusteet" jotka istuvat puoliksi muovin sisässä. Niissä taisi olla jotkut nastat siellä muovipinnalla, mutta otin ne pois. halkaisijaltaan huopapinta on noin 10mm. Kolmiot tein levyleikkurilla. Koko höskä on mitoitettu/suunniteltu Plopilla ja autocadillä.

Plop:in "hyöty" on siinä, että se laskee peilin taipumat ottaen huomioot materiaalin, paksuuden, polttovälin ja samalla keskipeiton ja muistaaksi vielä jotain muitakin asioita... samalla se pitää peilin keskikohtaa vähemmän arvossa, kuin peiton ulkopuolella olevia alueita. Tämä ilmenee hyvin tuossa taipuma/värikaaviossa, jossa keskelle peiliä tulee eniten muodonmuutosta.

Voisin joskus laittaa vaikka kuvan mun pääpeilinpidikkeestä ja tuennoista, jos saisin sen valikuvan vaan joskus otettua. Mun pitää vaan vielä fiksata se hihna vaijerivahvikkeiseksi. Mielestäni mun pidike on hyvä ja yksinkertainen. Noh on se aika hyvin kopioitu Obsessionin pidikkeestä.
Kollimaatio on niin helppoa, kuin se peilin takaa säädettävänä vaan voi olla ja kollimaatio pysyy pitkin iltaa suht hyvin ja vielä seuraavallekkin reissulle vaikka peili on otettu pois ja pidike ollut autonperässä.

Timpe

Mitä tuo Plop suosittelee tuentapisteiden halkaisijaksi? Sehän käsittääkseni laskee ne pisteet vain kolmioiden päihin, muttei speksaa mitenkään muuten noita pisteitä tai niiden halkaisijoita (vai jäikö multa nyt jotain huomaamatta?). Minulle tuli nyt mieleen se, että jos kerran mitoitus on kohtuullisen tarkka sijainniltaan, niin sitten niiden pisteiden halkaisija ei voisi olla kovinkaan suuri. Rautakaupassa käydessäni pyörittelin käsissäni tavallisesti käytettyjä 10-15mm:n huopatassuja, mutta jätin ne vielä hyllyyn. Mukaan tarttui näiden sijasta sellaiset pienet muovitassut (vrt. Kaizun ym. teflon-nappulat), joita normaalisti asennetaan Ikean hyllyn kuusiokoloruuvien kantojen päälle peittämään "rumaa" ruuvin kantaa näkyvistä. Näiden korkeus on 1-2mm, kaarevan yläpinnan halkaisija jotain 8-10mm ja alapinnan keskellä on lyhyt muovitappi, jolla tuon saa keskitettyä asennusreikäänsä. Ajattelin liimata nämä pienellä liimatipalla tuentakolmioiden päihin mitoitettuihin reikiin ja tällöin yksittäisen tuentapisteen halkaisijaksi tulisi kaarevuuden takia vaivaiset 2-3mm. Kommentit tähän?

"Foto olis kiva!" tuumasi se muinoinen teinikin, joten jos viitsit niin pistä kuva peilinpitimestäsi näkyville nettiin yhteiseksi hyödyksi  ;)

Itse ihailin täältä http://pw2.netcom.com/~ahighe/17_5ultra.html löytyvää peilinpitimen kuvaa (http://pw2.netcom.com/~ahighe/18frontS.JPG ja http://pw2.netcom.com/~ahighe/18backS.JPG). Saisikohan tuon tehtyä paksuhkosta filmivanerista tai vastaavasta materiaalista? Jos oikein ymmärsin, niin tuon linkin pitimen runko oli tehty jotenkin valamalla (sand casting?). Pitimen malli olisi matalaprofiilinen, jollaisen tarvitsen pitääkseni putken mahdollisimman lyhyenä (pitkä putki ottaisi EQ6:n jalkoihin kiinni kääntyillessään, enkä haluaisi laittaa EQ6:lle sitä rungon 20cm korotuspalaa). Lisäksi tuossa mallissa olisi keskellä hyvän kokoinen aukko tuulettimelle, jonka asennan myös putkeeni ja mahdollisuus sijoittaa kollimointiruuvit mahdollisimman laidoille tarkkuuden parantamiseksi.

Tästä tuli mieleen vielä yksi puuttuva seikka eli kollimointiruuvien periaate: kannattaako käyttää levyjen välissä perinteisiä kierrejousia vai pitäisikö kehitellä jokin push-pull ruuviratkaisu kolllimointisäätöihin? Mistä muuten olette löytäneet riittävän kookkaat+jäykät kierrejouset rakennelmiinne, sillä paikallliset rautakaupat (2 kpl) myivät ei-oota??
- Timo Inkinen

Kaizu

Minusta tuo Allarin rakennelma 30 sentin peilille näyttäisi asialliselta. 18 pistettä tuntuu liioittelulta paitsi jos haluaa rakentaa "huipputekniikkaa". Materiaalina alumiinilevy on ihan hyvää, ei juuri viru ja on helppoa työstää kotikonsteilla.

Ne muovi nappulat ovat luultavasti OK. Kosketuspinta on aluksi pari kolme milliä mutta vuoden virumisen jälkeen enemmän. Oleellista on että peili pääsee liukumaan nappuloiden päällä eikä tartu niihin kiinni.

Minulla on kollimointiruuvien ympärillä Suzuki GSX750 kytkimen kierrejouset, sellaiset pikkuisen kuoleentuneet.
Luulisin että muunkinmerkkiset käyvät.

Kaizu
Kai Forssen

Timpe

18 pistettä on varmasti liikaa 300mm/F5 peilille (vaikka se onkin ohuehko), mutta tässä tapauksessa jo "matkalla rämpiminen" on sangen tyydyttävää. Toisin sanoen työhermot ovat levänneet, kun olen päässyt suunnittelemaan itselleni parasta mahdollista putkea. Pitää olla tavoitteita, nääs! Ja kuten yllä kirjoitin, niin "jos möhlin tuon 18 pisteen tuennnan tekemisen tavalla tai toisella, niin sitten otan käyttöön tuon korvaavan 6 pisteen tukiratkaisun...". Tämä on siis sangen mielenkiintoinen (lue: haasteellinen) projekti allekirjoittaneelle, jota tehdään omia vaivoja säästämättä.
Kaipaamani kierrejouset löytyivät autovaraosa-liikkeestä, jossa niitä oli tarjolla hyvä valikoima eri kokoja (otin jäykän ja noin 40mm pitkän mallin).
- Timo Inkinen

Timpe

Tuennan kolmioiden keinuttelusta olisi kyse eli onko tosiaan niin, että 18 pisteen peilituennan kuuden tukikolmion "kelluttamisesta" selviää sopivan löysällä ruuvin reiällä? Täällä on lähikuvia tuosta kolmioiden rakenteesta:
http://www.fiskemiles.com/buildinga22inchdob/flotationpads.php
...ja ainakin tämä kuva http://www.fiskemiles.com/buildinga22inchdob/images/TrainglesWithPadsUndersideViewWS.jpg
...näyttäisi juuri siltä. Eli kertokaas kuinka olette kiinnittäneet nuo kolmiot "kelluvasti" poikittaistankoon vai onko uskominen tuohon jenkkihemmoon  ???
- Timo Inkinen

Pekka Moisio

Mulla on juurikin noin. Ilman mitään jousia. Toimii kuin tauti.

Timpe

Ok, hyvä niin. Taisin ajatella tuon liikuteltavuustarpeen turhan vaikeasti, kun tutkailin jo sopivaa palloniveltä tuonne...  ;D
Tässä on vielä pari muuta hyödyllistä linkkiä, jos on tarvetta ryhtyä tuollaisen tuennan rakenteluun:
http://www.atmsite.org/contrib/Holm/cellparts/cellparts.html (printtaa osien kuvat paperille)
http://www.fiskemiles.com/buildinga22inchdob/22-inch-dobsonian-telescope-mirror-mount-bars-and-triangles.php (1...2...3... ohje)
- Timo Inkinen

Timpe

Lainaus käyttäjältä: Timpe - 02.03.2008, 22:07:00
...täytyy kyllä myöntää, että tuo 6 pisteen tuenta olisi yksinkertaisuudessaan hyvin houkutteleva vaihtoehto (ks. http://www.atmsite.org/contrib/Holm/Plop_optimized_cells/6point.html). Tässä käy luultavasti niin, että jos möhlin tuon 18 pisteen tuennnan tekemisen tavalla tai toisella, niin sitten otan käyttöön tuon korvaavan 6 pisteen tukiratkaisun...  :D

Pajasta putkahti ulos sitten 18 pisteen peilintuenta, joten tässä on nippu kuvia ihmeteltäviksi tästä peilintuennasta. Kappaleet on sahattu 15 mm filmivanerista ja alumiinilatasta, joten kyseinen tuenta syntyy ajan kanssa vaatimattomillakin käsityövälineillä. Peilin viilennystuuletin on rakenteeltaan "kelluva" ja irti muusta peilintuennasta. Kiinnitys putkeen tapahtuu 8x25mm lukkopulteilla, joilla on leveät aluslevyt mutterin alla tasaamassa kiristystä putken ulkopinnalle. Muusta rakenteesta taisikin jo olla juttua tuossa yläpuolella...
Lopuksi vielä kysymys vielä noista ulkokehän kiinnityshihnojen kireyksistä: mikä lienee sopiva löysyys hihnalle, jottei peili jää pinteeseen? Nyt peiliä pääsee liikuttamaan sivusuunnassa noin millin matkalla ja se pyörii helpohkosti ympäri sitä pyöritettäessä. Hihnat lepäävät kuitenkin melko jämäkästi peilin ulkokehällä, joten kallistus ei vielä riitä liikuttamaan peiliä sivuttain.
- Timo Inkinen