(Назад)

Глава 10.

Качалка и платформа основания.

Сделать простое управление легким толканием руки наблюдателя на держатели телескопа довольно трудная задача. Эта задача выполняется качалкой, колыбелью, которая поддерживает телескоп и удерживающие поверхности в обоих осях вращения.

Основание телескопа представляет собой платформу основания. Это основание просто передает вес телескопа от Тефлоновых подушек к земле и несет на себе центральную точку — болт вращения — вокруг которого качалка вращается. Хотя это довольно просто, подушки и ноги должны находиться в соответственном положении, чтобы качалка правильно размещалась на основании.

Для передачи небольших сил от наблюдателя к держателям и затем к земле, качалка должна быть чрезвычайно устойчивой. Если качалка устойчивая, то когда наблюдатель нажимает на вторую клетку, качалка передает силу и держатель отвечает на это правильным, гладким движением. Если качалка не устойчива, то наблюдатель получает отскакивающее изображение — вы толкаете верхний конец собранной трубы, преодолевая гибкость и ждете, когда силы передадутся качалке. Наконец держатели неохотно идут вперед и телескоп начинает двигаться. Вскоре после начала движения труба и качалка встают на нужные места и изображение возвращается в поле зрения. Эластичное отскакивание происходит в некоторой степени во всех структурах, но если вы хотите удобно заниматься наблюдениями при помощи вашего телескопа, потеря при движении на эластичное отскакивание должна быть значительно меньше, чем поле зрения вашего мощного окуляра.

Добсонианцы, сделанные в стиле Крэйга имеют огромные боковые держатели, установленные а зеркальной коробке и это позволяет качалке иметь очень короткие бока. Бока качалки изготовлены из многослойной фанеры в результате имеют меньшую гибкость. Качалка Крэйга имеет короткие, толстые стенки, и поэтому она в 30 раз прочнее, чем высокие, тонкостенные качалки, построенные пионерами в строительстве Добсонианцев. Хорошо спроектированная качалка наглядно демонстрирует свое качество в окуляре и телескоп двигается гладко и постоянно от малейшего прикосновения наблюдателя.

10.1. Размеры качалки.

Постройка «Самых больших» (Добсонианцы от 30-дюймовой апертуры и выше) поднимает также другую инженерную проблему. Поскольку компоненты качалки становятся больше, то возрастает общая гибкость. Стороны качалки и основание по существу это короткие лучи. С увеличением расстояния, которое луч занимает между удерживающими точками, тем сильнее возрастает гибкость. И снова мы встречаемся со старой злой силой под названием «куб длины». Качалка, построенная, чтобы поддерживать 40-дюймовый Добсонианец, должна не только поддерживать в четыре раза больший вес в сравнении с 20-дюймовым, но также должна преодолевать в восемь раз увеличивающуюся гибкость. (Бока качалки и низ вдвое больше, а куб двух это восемь).

И, что еще хуже, сам телескоп вдвое больше, поэтому гибкость основания очевидно возрастает. Наблюдение с 20-дюймовым Добсонианцем не предъявляет к структуре телескопа такие требование, как в случае с 36-дюймовым Добсонианцем. Необходимо очень заботливо отнестись к дизайну качалки.

Для того, чтобы уменьшит и преодолеть все эти недостатки, вам нужно только увеличить толщину стенок и основания качалки. Если вы сделаете азимутные и высотные держатели того же размера, как и низ качалки, то выиграете тач-даун. А если вы еще и подберете соответствующую толщину стенок качалки, то выиграете матч.

Однако, как бы вам этого ни хотелось, вы не можете увеличивать толщину стенок бесконечно. Раньше или позже, практические соображения, такие как общий вес основания увеличивается с увеличением устойчивости. Вес это проблема телескопов, поскольку вес увеличивается как куб линейного размера, пока способность зеркала собирать свет увеличивается только на четверть линейного размера. Полностью собранный 20-дюймовый Добсонианец весит около 150 фунтов, но довольно трудно построить 40-дюймовый, который бы не весил 550 фунтов и более. Двойное увеличение апертуры часто ведет четырехкратному увеличению веса. Действительно, с увеличением размера телескопов очень сильно увеличивается их вес.

В рекомендациях Таблицы 10.1 представлен компромисс между слишком большим весом и слишком маленькой устойчивостью. После вырезания арок держателей приклейте тонкие слои фанеры для достижения желаемой толщины. Чтобы сделать 1 ¼-дюймовую толщину, склейте ¾-дюймовую и ½-дюймовую фанеру вместо (или два листа 5/8-дюймовой). Смотрите Раздел 7.6.6. для того, чтобы знать, как это делается.

Таблица 10.1. Рекомендации по размерам качалки.

Апертура телескопа | Толщина боков | Толщина основания | Толщина концов доски | Свободное пространство с боков
15 | 1 | ¾ | ½ | 1/8
18 | 1 ¼ | ¾ | ½ | 1/8
20 | 1 3/8 | 1 ½ | 5/8 | 3/16
25 | 1 ½ | 1 ½ | 5/8 | 3/16
30 | 1 5/8 | 2 | 5/8 | 3/16
32 | 1 ¾ | 2 | ¾ | ¼
36 | 2 1/8 | 2 ¼ | ¾ | ¼
40 | 2 1/4 | 2 ¼ | ¾ | ¼
Все размеры в дюймах.

Из таблицы заметно, что основанию качалки не нужно быть слишком толстым даже для очень больших апертур. Причина этого в том, что азимутные подушки установлены на платформе основания имеют тот же диаметр, что и низ качалки, поэтому эти подушки обеспечивают дополнительную устойчивость.

Сверху бока качалки имеют вырез равный радиусу высотных держателей, плюс дополнительные 1/8-дюйма для толстых Тефлоновых подушек. Для телескопа с боковыми держателями в 26-дюймов, радиус выреза качалки должен быть 13 1/8 дюйма. Угол, между подушками должен быть от 65 до 70-ти градусов от центра держателя.

Как вы уже видели из раздела 9.1.2, трение в боковых держателях можно контролировать изменением пространства (угла ) между ними. Трение пропорциональна секущей угла . Если вы разместите подушки под углом больше 70-ти градусов, тогда бока качалки будут слишком широкими и телескоп будет плохо двигаться. Если вы поместите их под углом меньше чем 60 градусов, телескоп станет слишком простым в управлении.

10.2. Конструкция качалки.

Конструкция качалки состоит из основания, двух сторон, двух концов и болта вращения в центре. Основание и бока делаются из фанеры. Размеры этих частей зависят от размера вашей зеркальной коробки, поэтому изготовление качалки следует после того, как вы сделали зеркальную коробку.

Сорт фанеры, необходимый для постройки качалки относительно не важен, в особенности для нижней панели. Используйте фанеру без пустот и это единственное условие, причем фанера из мягких пород дерева отлично подходит в данномслучае. Поскольку устойчивость панели увеличивается с кубом толщины, мы рекомендуем сделать очень толстые боковые панели и двойной толщины основание. Двойная толщина основания не только дает дополнительную устойчивость, но также обеспечивает двойную поверхность для прикрепления боков к низу. Проконсультируйтесь с Таблицей 10.1 для выбора оптимальной толщины.

1. Нижняя панель: Для 20-дюймового телескопа основание качалки должно быть шире и длиннее зеркальной коробки на 3/8 дюйма. Это позволяет оставить 3/16 дюйма свободного пространства с каждой стороны качалки для вращения зеркальной коробки. Склейте два или более листа фанеры, используя столярный клей (см. Раздел 7.6.6.). Важно: чередуйте зерна лицевых шпонок до склеивания: это увеличит сопротивляемость гибкости в конечной панели. После склеивания листов, аккуратно вырежьте нижнюю панель по необходимым размерам, сохраняя правильную квадратную форму. Если срез получится не ровным, то бока могут быть слишком близко к зеркальной коробке, что приведет к шарканью во время регулирования телескопа по высоте.

2. Боковые стороны: Для достижения желаемой толщины, склейте вместе два или более листа фанеры, используя столярный клей. Длина боков качалки должна быть такой же как и основания.

Высота качалки должна быть строго выверенной. Бока должны быть достаточной высоты, чтобы выставить край зеркальной коробки, имея небольшое свободное пространство для безопасного движения.

Поэтому высота боков зависит от глубины зеркальной коробки и расположения ограничителей зеркала внутри зеркальной коробки.

Вот как это вычисляется. Расстояние от точки опоры трубы в сборке (которая является верхом зеркальной коробки в современном Добсонианце) до представленного нижнего края главного зеркала это гипотенуза правильного треугольника, как можно увидеть на рисунке 10.5.

Поскольку вы знаете длину двух сторон, то Теорема Пифагора дает вам расстояние — сумма квадратов сторон равная квадрату гипотенузы. Нижний край зеркала находится в четырех дюймах внутри зеркальной коробки. Поэтому, для 20-дюймового Добсонианца с глубиной зеркальной коробки в 19 дюймов нижний край зеркала будет в 15 дюймах от верха зеркальной коробки. Центр зеркала совпадает с центром зеркальной коробки, поэтому края находятся в 10 дюймах (радиус зеркала) от центра зеркальной коробки. Проделаем вычисления:

С = А2 + В2

С2 = 100 + 255

С = 18 дюймов, приблизительно.

Восемнадцать дюймов, это расстояние при котором зеркало будет царапать низ качалки. Добавим дюйм свободного пространства для безопасности и получим 19 дюймов. Этот дополнительный дюйм обеспечивает дополнительное пространство для установки датчик положенияа цифровых кругов. Если вы используете боковые держатели радиусом в 13 дюймов, то качалка должна поддерживать нижний ободок держателя в 6 дюймах над основанием качалки.

Не забудьте, что тефлоновые подушки добавляют еще 1/8 дюйма к высоте сторон качалки, а толщина основания качалки (два слоя ¾-дйюмовой фанеры) добавляет еще 1 ½ дюйма. Поэтому низ выреза должен быть в 7 5/8 дюймах над нижним краем стороны качалки. Это не опечатка: качалка действительно имеет соотношение половины к одной трети, как по высоте, так и по ширине!

Верх стороны качалки это вырез. Для лучших результатов сделайте этот вырез фрезой. Точка вращения фрезы должна быть в 13 1/8 дюймах от нижней точки выреза, которая находится в 7 5/8 дюймах от нижнего края качалки.

Уделите особое внимание аккуратности, когда будете вырезать. Вырез в боках должен иметь правильную концентрическую форму. Если это так, зеркальная коробка будет прекрасно располагаться на всех четырех тефлоновых подушках, равномерно распределяя свой вес.

Хороший способ сделать эти части с необходимой точностью состоит в том, вырезать все четыре слоя из ¾ дюймовой фанеры для сторон качалки по одинаковому прямоугольнику. Прикрепите один прямоугольник к верстаку. Отметьте желаемый радиус выреза. Дважды проверьте расстояние к точке вращения от каждого угла прямоугольника.

С помощью транспортира, отмерьте угол в 700 . Подушки должны быть расположены примерно под углом в 70 градусов и точно размещены. Сделайте вырезе при помощи фрезы, прикрепленной в точке радиуса.

До того, как откреплять первый прямоугольник, отметьте его контур, чтобы вы могли поместить три остальных прямоугольника точно в нужное место для вырезания. Если вы вырезаете низ качалки и квадратные боковые части, то при сборке, вырез будет иметь концентрическую форму и располагаться как нужно. После вырезания арки, аккуратно зачистите боковые края качалки. Склейте слои при помощи столярного клея.

1. Концы доски: Две другие стороны качалки представляют собой концы доски. По существу они укрепляют основание качалки. Высота короткого конца доски измеряется свободным пространством, необходимым для вращения зеркальной коробки. Высокий конец доски впереди качалки должен быть достаточно высоким, чтобы покрывать около дюйма короткой стороны зеркальной коробки. Таким образом этим обеспечивается остановка, благодаря которой телескоп не может вращаться слишком далеко вперед или выпадать из качалки, когда его транспортируют на ручной тележке. Достаточного одного слоя фанеры на каждый конец. Умные владельцы цифровых кругов могут пожелать установить стопор и на них. При помощи цифровых кругов компьютер вычисляет необходимые данные для ориентирования телескопа по высоте и азимуту. Это можно делать каждый раз при включении компьютера. Большинство людей делают пометки на держателях и качалке, но распознать их в темноте не так просто. С регулируемым стопорением на верхнем конце доски, вы можете поднимать телескоп до тех пор, пока он не застопорится и нажатие кнопки не скажет компьютеру, что телескоп направлен прямо вверх. Эти маленькие приспособления делают использование хорошо спроектированного телескопа максимально приятным (см. рис. С.7).

2. Сборка качалки: Прикрепите бока качалки к основанию при помощи столярного клея и 3-дюймовых винтов. Края должны точно должны прилегать друг к другу — помните, вырез на боках качалки должен быть правильно концентрическим. После закручивания винтов будет не плохо поместить качалку в зажимы до затвердевания клея. Тем же способом прикрепите концы доски при помощи 2-дюймовых винтов. Зачистите все края наждачкой и покройте лаком или покрасьте дерево, как пожелаете. Покрасьте внутреннюю поверхность в черный.

3. Прикрепление ламината к низу качали. Ссылаясь на Таблицу 3.5 и соответствующий текст, можно вычислить, какой тип антифрикционного материала следует использовать внизу качалки. Ламинаты для покрытия кухонных столов, как Вилсонартская Ebony Star и покрытие, как стекловолокно приклеиваются, используя вяжущий раствор. Вырежьте кусок ламината на ¼ дюйма меньше с каждой стороны чем основание качалки. Используя валик для краски, нанесите клей на низ качалки и контактную поверхность ламината. Затем приклейте ламинат на место и равномерно прижмите все края. Постарайтесь все сделать за один раз. Во второй раз может быть сложнее. Совет: если вам нужно удалить ламинат, который уж приклеен, советуем использовать старое посудное полотенце и утюг. Начинайте с угла. Сложите полотенце вдвое и положите на ламинат. Возьмите горячий утюг и прогрейте им ламинат до отслаивания.

В итоге на каждой внутренней поверхности каждой стороны качалки поместить войлочную прокладку, как те, что использовались для зеркальной клети, для удержания зеркальной коробки в центре качалки. Эти подушки предотвращают отвлекающий шум зеркальной коробки, который возникает внутри качалки в мертвой ночной тишине. Если подушки трутся о зеркальную коробку, в этом нет ничего страшного.

10.2.1. Платформа основания.

Низкая Добсонианская платформа основания поддерживает весь телескоп, включая тефлоновые подушки азимутного держателя и держит болт вращения. Поэтому все выглядит просто. По этой причине телескопостроители обычно делают основание, не задумываясь о том, почему одни телескопы вращаются лучше чем другие. Плохо изготовленные платформы основания превращают многие сделанные в домашних условиях Добсонианцы в телескопы с желеобразной стабильностью. И все же не нужно никаких особых умений или знаний, чтобы сделать прекрасное основание, только основы физики.

Три точки определяют плоскость, поэтому мы используем три тефлоновые подушки для определения азимутного держателя. Подушки размещены под углом 1200 вокруг точки вращения и вращаются вокруг центрального болта.

Современные профессиональные телескопы, как 10-метровый телескоп Кека в Мауна Ки использует стальные колеса в качестве азимутных держателей. Низкотехнологичный Добсонианец использует три тефлоновых подушки. Эти три подушки держат весь вес телескопа.

Однако, платформа основания не должна поддерживать подушки. Для реальной стабильности, подушки должны передавать вес телескопа через платформу основания прямо к ножкам и следовательно к земле.

Если тефлоновые подушки поместить где-нибудь в другом месте, кроме ноже, то в телескопе возникнет «эффект батута». Помните себя детьми в гимнастическом классе? Лучшей точкой для прыжков на батуте был центр. Худшее место — место без прыгучести — было, когда вы ставили ногу на край батута. Тоже самое случается и с платформой основания, когда вы помещаете подушки прямо над ножками, поддержка обеспечивается крепкой, без прыгучести.

Иногда, когда вы на звездной вечеринке, поищите телескоп с квадратной платформой основания и тремя подушками под углом 1200. Лучший вариант, когда только одна подушка помещена над одной ножкой. В современном Добсонианце, поскольку подушки размещаются точно над ножками, в качестве материала изготовления платформы основания может служить простой картон. Все Платформы основания выполняют одну роль в поддержании подушек и болта вращения на месте.

Действительно, если вы установить телескоп в обсерваторию, мы рекомендуем вам вообще убрать платформу основания. Установить болт вращения постоянно в полу вашей обсерватории и приклеить тефлоновые подушки на дополнительную панель. Вы не сможете сделать ничего более крепкого чем это.

Исходя из той же логики, лучшее расположение трех азимутных держателей над ножками основания и под сторонами качалки. Вес телескопа идет вниз и распределяется от боковых держателей к сторонам качалки.

Бока намного устойчивее, чем низ качалки. Соответственно тефлоновые подушки должны быть расположены под крепкими боками.

Если вы поместите подушки очень близко внутрь, тогда они будут под пружинистым центром основания качалки. Низ качалки ведет себя, как перевернутый вверх дном батут. Если в худшем случае, вы расположите подушки на квадратной платформе основания в радиусе намного меньшем чем ширина основания качалки, то вы получите эластичную качалку и телескоп будет шататься всякий раз при ориентировании по высоте. Печально, но некоторые люди строят телескопы именно таким способом.

Старый приблизительным метод для платформы основания был в том, чтобы сделать диаметр платформы равным диаметру главного зеркала. На телескопах до 18-дюймов апертуры это правило работало хорошо. Однако для больших Добсонианцев, диаметр качалки должен быт значительно больше главного зеркала. Соответственно, для телескопов больше чем 18 дюймов, диаметр платформы основания будет равен ширине качалки.

В итоге, в изготовлении такой комбинации, как качалка/платформа основания, нужно следовать этим указаниям:

1. Сделайте диаметр по ширине качалки.

2. Поместите ножки около внешнего края.

3. Поместите тефлоновые подушки над ножками.

10.2.2. Платформа основания для «Самых больших».

«Самые большие» — Добсонианцы от 30-дюймовой апертуры и выше — труднее построить, чем «обычные телескопы». Из опыта телескопостроителей уже известно, что чем дальше вы располагаете азимутные подушки, тем труднее поворачивать большой телескоп. Так как размер держателей увеличивается с увеличением телескопа, нужно все больше давления для того, чтобы повернуть их. Существует два способа уменьшения трения и вы можете применить их оба на большом, тяжелом телескопе.

Первый способ состоит в уменьшении коэффициента трения между тефлоновыми подушками и ламинатом, применив лучшие удерживающие материалы. В главе 9 есть описание того, как это делается, поэтому вы уже используете лучшие из возможных материалов. И без применения каких-нибудь экзотических материалов довольно трудно уменьшить трение с ламинатной или стекловолоконной поверхностью.

Второй способ намного умнее, но он не такой элегантный. Поскольку практически не существует сопротивления трению в точке вращения, то можно поместить кусок тефлона вокруг болта вращения и подклинить его, чтобы уменьшить вес на трех постоянных тефлоновых подушках. Главное, сделать подушку достаточно толстой, чтобы уменьшить вес телескопа на подушках. Вы можете определить соответствующую толщину методом проб и ошибок. Положив достаточно прокладок под центральную подушку, вы добьетесь этим более легкого вращения телескопа, но не настолько легкого, чтобы он стал неустойчивым.

Когда вы делаете этого, нагрузка на центральную точку вращения становится намного больше чем в маленьком телескопе и платформа основания может деформироваться. Поэтому, в больших телескопах мы рекомендуем делать платформу основания 1 ½ дюйма толщиной, это можно сделать при помощи двух склеенных вместе листов ¾-дюймовой фанеры. Без увеличения прочности платформа основания не будет способна нести нагрузку в центре и телескоп будет оставаться слишком трудным при ориентировании по азимуту.

10.3. Изготовление платформы основания.

Для 20-дюймового телескопа низ качалки должен быть 23 7/8 дюйма в поперечнике. Вырежьте из ¾-дюймовой фанеры диск аналогичного диаметра. Используйте менее дорогую фанеру для платформы основания; никто не увидит этого и в любом случае она будет внизу собирать грязь. Если вы захотите проявить воображение, то можете сделать треугольную платформу основания, поскольку вы не меняете радиуса подушек. Прикрепите три деревянные ножки к нижней части платформы основания около края под углом в 1200. Для определения размера тефлоновых подушек смотрите Таблицу 3.5 и Раздел 10.3.4.2. Прикрепите тефлоновые подушки прямо над ножками. Сделайте три ножки из отходов фанеры или еще лучше из прочной древесины 3 на 3 и 1 дюйм толщиной.

10.3.1. Вращение по азимуту.

Вселенная вращается вокруг болта вращения в основании вашего телескопа. Однако, не вполне. Болт вращения обеспечивает центр вращения и удерживает качалку от вихляния. Точка вращения представляет собой 1/2-дюймового диаметра комбинация болта и гайки. Болт и гайка также обеспечивают безопасное крепление платформы основания к качалке, поэтому вы можете не рассоединять их при транспортировке.

С появлением цифровых установочных кругов (см. Приложение С) болт вращения стал выполнять еще одно назначение, поскольку к нему может быть прикреплен азимутный датчик положения. Датчик положения говорит небольшому компьютеру насколько далеко и в каком направлении повернута качалка. Цифровые круги действительно могут способствовать вашим наблюдениям.

Если вы ищете объекты вручную, то можете потратить 90% времени на поиск и 10% на наблюдения. С цифровыми установочными кругами все полностью меняется: вы тратите 10% времени на поиск и 90% на наблюдение. Вы всегда можете добавить эту функцию в болт вращения если решите попробовать цифровые круги в будущем. Оба варианта астрономии великолепны и мы можем применять оба способа по настроению.

10.3.2. Как сделать болт вращения.

Болт вращения изготавливается из ½-дюймового шестигранного болта. Болт определяет ось вращения качалки по азимуту, соединяет платформу основания с качалкой и участвует в работе датчик положенияа. Если вы планируете прикрепить датчик положения в будущем, длина болта должна быть подобрана таким образом, чтобы головка болта на ¼ дюйма ниже верхней поверхности низа качалки. Если вы не планируете использовать датчик положения, болт должен быть наравне с верхней поверхностью низа качалки. Ни при каких условиях головка болта не должна высовываться над поверхностью низа качалки: она может задеть и повредить хвостовые врата или главное зеркало.

Болт вращения должен быть зафиксирован в платформе основания. Если он будет вращаться с качалкой, то датчик положения не сможет правильно прочитать положение телескопа. Для предотвращения вращения болта вместе с качалкой, сходите в местную сварочную мастерскую и приварите ½-дюймовую цельнометаллическую запирающую гайку к металлической пластине 1/32-дюймовой толщины площадью примерно в три квадратных дюйма. Гайка должна располагаться ровно на плате, таким образом, что когда болт вращения будет установлен, он должен быть точно перпендикулярен стальной пластине. В каждом углу пластины просверлите отверстия для маленьких винтов.

Важно: не используйте гайки с нейлоновыми вставками. Нейлоновые вставки не крепко прижимают болт, и нейлоновая вставка осаживается или разрушается когда гайка приваривается к стальной плате.

Для цифровых установочных кругов, зажмите болт в токарном станке и просверлите ¼-дюймовое отверстие глубиной 1 дюйм прямо в головке. Важно просверлить это отверстие аккуратно в центре болта ручным или стационарным сверлом. Делая данную работу на токарном станке вы потратите всего пару минут и получите хороший результат.

Полностью изготовленный болт вращения в сборке состоит из ½-дюймового болта вращения с точно концентрическим ¼-дюймовым отверстием, просверленным в головке, и цельнометаллической гайки, установленной на небольшой стальной пластине. Вы можете пойти по простому пути и заказать болт и металлическую пластину и все датчики высоты в хозяйственном магазине.

10.3.3. Установка болта вращения.

Для установочных цифровых кругов отверстия болта вращения должно быть в центре качалки. Аккуратно отмерьте и отметьте расположение центра. Просверлит 1/8-дюймовое направляющее отверстие в качалке. Используя 1/3-дюймовый долотчатый бур или пробочное сверло, просверлите небольшое углубление в верхней части низа качалки. Для стандартного 20-дюймового телескопа это углубление должно проходить через один слой ¾-дюймовой древесины. Если у вас есть кондуктор для забуривания скважин, то используйте его, чтобы проделать углубление максимально точно перпендикулярно низу качалки. Продолжите отверстие с ½-дюймовым сверлом для завершения сквозного отверстия. В центре платформы основания просверлите ½-дюймовое сквозное отверстие. Держите сверло максимально перпендикулярно насколько возможно — очень важно, чтобы отверстие было перпендикулярно качалке.

Для установки болта вращения прикрепите гайку и стальную пластинку к нижней стороне платформы основания над 1/2-дюймовым отверстием. Просуньте болт через отверстие чтобы убедиться, что гайка и пластина находятся в центре, просверлите отверстия под крепежные винты и вставьте их, прикрепив пластинку к нижней стороне платформы основания.

На качалке поместите стальную шайбу в нижнюю часть 1 ¼-дюймового отверстия внизу качалки. 7/16 дюймовые шайбы имеют правильный наружный диаметр чтобы точно подойти в 1 ¼ отверстие. Шайба имеет 1 ¼ -дюймовый внешний диаметр и 1 ½ дюймовое отверстие в середине превосходно ей соответствует. Шайбы обеспечивают более жесткое сопротивление вращению держателя для болта, чем дерево основания качалки и предотвращают ось вращения от смещения. 1 ¼-дюймовое отверстие достаточно большое чтобы дать место торцевому гаечному ключу затянуть головку болта. Для более гладкого хода можно смазать винтовую часть техническим вазелином. Оставьте болт достаточно свободным, чтобы качалка могла свободна поворачиваться.

10.3.4. Установка тефлоновых подушек держателей.

Установка тефлоновых подушек это одна из последних процедур, которые нужно сделать. Телескоп нужно собрать. Прочитайте Раздел 3.3.3 до 3.3.4.2., чтобы изучить все о тефлоне и ламинатах для удерживающих поверхностей. Вам нужно определить размер тефлоновых подушек, которые поддерживают высотные держатели и держатели качалки (азимутные). Конечно, вы можете просто вырезать несколько кусков тефлона и установить их, однако телескоп не будет работать правильно. Для достижения лучшей работоспособности тефлон должен иметь правильный размер. Тефлоновые подушки должны выдерживать соответствующее давление ФКД, Фунтов на Квадратный Дюйм. Для этого проконсультируйтесь с Таблицей 3.5.

10.3.4.1. Вычисление размера высотных удерживающих подушек.

Вы должны знать вес трубы в сборке, включая высотные держатели. Если труба в сборке слишком неудобна для взвешивания на напольных весах, тогда взвесьте все компоненты по отдельности. Ничего не забудьте. Труба в сборе состоит из зеркальной коробки, зеркальной клети, главного зеркала, высотных держателей, каркасных труб, клетки со вторым зеркалом и окуляром, видоискателем и легкого покрытия. Каждая из этих частей, держащаяся на высотных подушках, должна быть включена. Суммируйте веса всех компонентов. Разделите общий вес на четыре (поскольку существует четыре высотных подушки на качалке). Это даст вам кол-во фунтов на каждую подушку. Далее разделим фунты на подушку на ФКД из Таблицы 3.5 в зависимости от типа используемого вами удерживающего ламината. Это даст вам общую площадь в квадратных дюймах на каждую подушку. Высотные подушки обычной прямоугольной формы лучше подходят на верхних краях сторон качалки. Сделайте ваши подушки той же ширины, что и толщина качалки. Поскольку толщина качалки уже измерена, все, что вам осталось, это разделить площадь подушки на толщину стороны качалки и вы получите размеры высотных подушек.

Для примера давайте пройдем весь процесс шаг за шагом. Допустим, что труба в сборке на 20-дюймовом телескопе весит 140 фунтов, а высотные держатели весят 20 фунтов. Общий вес того, что несут на себе высотные подушки, будет 160 фунтов. 160 фунтов делим на 4 подушки и получаем 40 фунтов на подушку. Поверхность высотных держателей покрытая Ebony Star рекомендует 15 фунтов на квадратный дюйм для максимальной липкости. 40 фунтов на подушку делим на 15 фунтов на квадратный дюйм, что равняется 2,66 квадратным дюймам на подушку. Бока качалки сделаны из двух листов ¾-дюймовой фанеры склеенных вместе, поэтому общая толщина 1 ½ дюйма. Поэтому, 2,66 квадратных дюйма делим на 1 ½ дюйма и получаем 1,77 дюйма. Четыре высотных подушки для этого телескопа будут вырезаны виде прямоугольников со сторонами 1 ½ на 1 ¾ дюйма.

10.3.4.2 Вычисление размера азимутных удерживающих подушек.

Это даже проще. Сперва вам нужен вес качалки. Не включайте в него платформу основания. Добавьте к нему вес трубы в сборке. Получится общий вес который несут на себе три азимутных подушки, прикрепленных к верхней поверхности платформы основания. Разделим общий вес на три, получив вес на каждую подушку. Затем разделим вес на подушку на фунты на квадратный дюйм, которые будут зависеть от типа используемого вами ламината на нижней поверхности качалки. Снова смотрите Таблицу 3.5. Получим площадь в квадратных дюймах каждой подушки. Поскольку азимутные подушки квадратной формы, все что нам осталось, это извлечь квадратный корень из площади. Результат и будет длиной каждой стороны каждой азимутной подушки.

Для примера пройдем все шаг за шагом. Вес качалки 35 фунтов. Добавим их к 160 фунтам трубы в сборке, который несут на себе азимутные подушки, и получим 195 фунтов. Разделим 195 фунтов на три подушки и получим 65 фунтов на подушку. Поскольку вы используете стекловолокно на нижней поверхности качалки, вы можете увидеть в Таблице 3.5, что в ней указано 12 фунтов на квадратный дюйм. Разделим 65 фунтов на подушку на 12 фунтов на квадратный дюйм и получим 5,42 квадратных дюйма, это рекомендуемая площадь поверхности каждой подушки. Для получения длины сторон нужно извлечь квадратный корень из 5,42 и получим 2,32 дюйма. Три азимутных подушки этого телескопа должны быть квадратной формы, поэтому 2,32 дюйма будут приходиться на каждую сторону. Если вычисления с квадратным корнем пугают вас, вы всегда можете воспользоваться карманным калькулятором. После определения размера подушек можете вырезать их из тефлона.

Смотрите Приложение Е, чтобы знать где взять Тефлон. Если вы используете травленый девственный Тефлон вы можете прикрепить подушки прямо к качалке и платформе основания столярным или эпоксидным клеем. Однако, если вы используете стандартный тефлон, то он не сможет приклеиться, лучше прикрепите при помощи маленьких обойных гвоздей. (Вот почему Тефлон так хорошо работает на сковородах. К нему ничего не прилипает). Убедитесь в том, что зазенковали головки гвоздей, чтобы они не могли повредить удерживающие поверхности.

10.4. Удобная опция: удерживающие замки.

Как вы знаете или скоро узнаете, Добсонианцы с большой апертурой представляют собой магнит для публики. Люди не могут побороть искушение прикоснуться к нему. Даже бывалые наблюдатели хотят проверить как они двигаются. Конечно это хорошо, что людей привлекают эти телескопы, но вы можете чувствовать себя не особо уютно, когда множество желающих «поуправлять» двигают ваш телескоп.

Вы можете «запереть» ваш телескоп просверливанием отверстия через низ качалки и в платформе основания. Пропустив длинный гвоздь через оба отверстия и — вуаля! — телескоп нельзя сдвинуть по азимуту. Направьте трубу примерно на 25 градусов над горизонтом. Просверлите отверстие через одну сторону качалки и в зеркальной коробке. Просуньте длинный гвоздь в отверстие и ваш телескоп заблокирован по высоте. Однажды усвоив, что ваш телескоп нельзя двигать, люди перестанут этим заниматься когда вас нет поблизости.

Запирание держателей это кроме того хороший способ зафиксировать телескоп в ветреных местах. А 20-дюймовые или большие Добсонианца обладают большой парусностью. Действительно, ветер сильнее чем слабый бриз может мотать телескоп как флюгер. Если вы оставите телескоп без внимания, запоры предотвратят движение телескопа под внезапным порывом ветра, т.к. это может быть опасно как для самого телескопа, так и для людей находящихся поблизости.

10.5. Ручки для портативности.

Перед каждым телескопостроителем стоит дилемма: сборка телескопа. Даже если у вас есть фургон или трейлер, чтобы перевозить ваш телескоп в лучшие для наблюдения места, вам все равно нужен как-то выгружать и погружать его. Даже если вы обычно проводите наблюдения в компании вам подобных, то все равно нужно планировать проведение наблюдений в одиночку. К счастью Рон Рэвнеберг (исключительно проницательный телескопостроитель) решил проблему установки при помощи ручной тележки.

Идея Рона состояла в том, чтобы временно прикрепить ручную тележку с надувными шинами для перетаскивания компонентов больших телескопов. С парой таких приспособлений один человек может просто перемещать качалку, платформу основания и зеркальную коробку с главным зеркалом наружу и внутрь фургона или трейлера. Они делают погрузку и разгрузку вашего большого телескопа легкими.

Для телескопов 20-дюймового класса нужны пара тележек пяти или шести футов длинной. Для меньших Доббов вам потребуются более короткие тележки, а для больших, соответственно большие. С более длинными ручками тележек вы получаете более легкую рычажность. Главное правило в том, что длина должна быть в 2 ¼ раза больше чем ширина качалки. Подбирайте крепкие, без узлов, ручки из прочных пород древесины и покрасьте их под цвет телескопа. Вы можете найти готовые ручные тележки в большинстве хозяйственных магазинов и строительных складов.

10.5.1. «Выкатывают на свободу».

Давайте рассмотрим колеса с надувными шинами. Для телескопов до 20-ти дюймов прекрасно подойдут 8-дюймового диаметра и 2-дюймовой ширины надувные шины. Для от 22 до 30-дюймовых, подойдут 10-дюймовые на 2 дюйма ширины, но поскольку большинство колес такого диаметра применяются на коммерчески изготовленных тележках, то вы можете применить более широкие шины. Не волнуйтесь, они вполне хороши. Если вы делаете покупку по каталогу, то можете на толкнуться на такие заумные слова: «10-дюймове колесо с ½ дюймовой круглой несущей ступицей, 2 ¼ - дюйма смещение, 10 на 3,50 заполнено воздухом». Очевидно, что круглая несущая ступица это мощно, однако поскольку, но поскольку они в стандартных товарах, то можете их заказать. Качество колес как эти рассчитано на перевозки ящиков пива, поэтому вероятно они подойдут и к вашему телескопу.

Избегайте колес с массивной резиной, они не слишком хорошо поглощают тряску. Они хороши для мостовых, но вам нужны просто воздушные баллоны, так как вы будете катить свой телескоп по неровной земле. Если вы нам не верите, попробуйте сами. На колесах с плотной резиной прикрепите ваш телескоп и прокатите его под откос, обычной скорости будет достаточно чтобы зеркало неприятно дребезжало. Нет ничего хуже чем слышать, как дорогое главное зеркало дребезжит, подскакивая между зеркальной клетью и защелками. Не будьте жмотами, приобретите мягкие колеса.

Когда у вас будут ручки и колеса с воздушными баллонами нужно разместить колеса как можно ближе к качалке, так чтобы на них приходился основной вес — это просто основной принцип рычага в действии. Однако случайные камни, которые могут попасть под колеса могут менять угол наклона тележки и передняя сторона качалки будет царапаться, поэтому при установке колес необходимо учесть свободное пространство между ними и передней частью качалки около ½ дюйма. Прикрепите по колесу с каждой стороны при помощи крепежных болтов с полной винтовой резьбой, с диаметром, подходящим к ступице и достаточно длинным, чтобы пройти через ступицу и тележку. Обычно хорошо подходят для этой цели ½ на 5 дюймов болты. Если у вас нет болта с полной винтовой резьбой, купите стержень с резьбой. Прикрепите колесо болтом и зафиксируйте его гайкой. Гайки с нейлоновой вставкой лучше всего для этого подходят.

10.5.2. Прикрепление ручек к качалке.

Для выкатывания вашего телескопа, нужно чтобы прикрепленные ручки тележки к сторонам качалки могли прикрепляться и открепляться. Для этого доступно два метода: Т-образные гайки и самонарезающиеся винтовые вставки. Оба этих метода помещают металлические винтовые вставки в бока качалки, чтобы вы могли просто устанавливать болт на место.

Т-образные гайки просты, но не слишком изящны. Нужно просверлить отверстия в соответствующих местах, вставить Т-гайки с обратной стороны и затем вбить их молотком. Они хорошо работают, но дерево вокруг отверстий приобретает помятый вид, поэтому будет лучше если вы потратите немного времени и используете самонарезающиеся винтовые вставки. Они доступны с ¾-дюйма внутренней винтовой нарезкой из стали, нержавейки или латуни. Самонарезающиеся вставки очень сильно различаются по назначению, в зависимости от того, где они будут использоваться, в пластике, металле или дереве. Смотрите Приложение Е для того, чтобы знать, где их можно достать.

Располагайте самонарезающиеся вставки или Т-гайки на качалке так, чтобы колеса могли расположиться в 1/2 –дюйме от передней стороны качалки и низ колеса был в 2-х дюймах над землей, когда телескоп стоит на земле. Два дюйма кажутся слишком большим расстоянием, но это дает свободное пространство для установки или удаления ручек на неровной поверхности.

Колеса должны быть на внутренней стороне ручек, чтобы занимать меньше места в сборке и давать возможность более простых поворотов.

Самонарезающиеся вставки требуют большой работы, поэтому требуется некоторое мастерство, чтобы установить их правильно. Вот вам несколько секретов таких вставок.

Просверлите в желаемом месте отверстие, рекомендованное производителем. Затем уменьшите поверхность, сделав косой срез диаметром чуть больше отверстия. (Делайте это используя ¾ дюймовое сверло, и медленно поворачиваете в руках. Не применяйте силу, иначе сверло удалит слишком много древесины). Трехгранное шило или тонкий напильник также подойдут. Удалите под скос верхние два слоя, но не больше. Скос предотвращает внешнюю лицевую шпонку от сморщивания, когда вставка будет устанавливаться в отверстие.

Установите вставку, использую метод «болта и гайки». (Не пытайтесь установать вставку при помощи отвертки, используя предназначенную для этого канавку. Лезвие отвертки может соскочить и повредить дерево. В результате дальнейшее вставление может пойти криво и вам придется делать новое отверстие). Как показано на рисунку 10.15 обычная гайка на шестигранное болте удерживает вставку от прокручивания. Вставка проходит по болту до гайки в обратном направлению. Да в обратном. Самонарезающиеся вставки лучше самонарезаются, когда вставляемый конец вставки погружается в древесину сначала. Используйте гаечный ключ для закручивания болта и закрутите вставку в дерево до тех пор, пока она не встанет вровень с поверхностью. Открутите гайку и выкрутите болт. Вы обнаружите, что данная техника исключает повреждения, которые могли бы быть нанесены отверткой. Нанесите на нее немного эпоксидной смолы до установки и она никогда не выпадет.

Для прикрепления тележки к качалке вы можете использовать самые разнообразные болты с пластиковыми головками, но мы рекомендуем вам использовать рым-болты. Два обычных 3/8 – 16 на 5 дюймов рым-болта с полной нарезкой прекрасно подойдут для крепления ручек тележки к качалке. Зазенкуйте запирающие гайки 7/8-дюйма диаметром на 3/8-дюйма глубины в тележке, таким образом, чтобы тележка могла быть прикреплена к качалке без пересечения с запирающими гайками.

Рым-болты дешевы и прочны, они не ломаются, когда вы ударяете их дверцами или прижимаете их к бокам вашего транспортного средства во время погрузки телескопа. Не стоит гнаться за внешним видом и устанавливать пластиковые ручки на них — вы разобьете их в первое же лето. Вы также обнаружите, что болты иногда сгибаются, что делает снимание колес проблематичным. С пластиковыми ручками пострадают ваши пальцы. А при помощи рым-болтов вы просто пропускаете прут через ушко и у вас получается отличный рычаг.

Цельнометаллические запирающие гайки надежно держат рым-болт в ручке. Они не могут потеряться в траве когда ручки удаляются. Не стоит слишком туго привинчивать гайку к ручке. Оставьте ее свободной, чтобы рым-болт можно было легко повернуть. Также просверлите отверстие для болта большего диаметра таким образом, чтобы боты точно вставлялись в качалку. Низкотехнологичные решения, подобные этим, прекрасно работают.

10.6. Обслуживание «Самых больших».

Перемещение компонентов Добсонианцев с большой апертурой довольно простая задача с ручной тележкой. Но «большой» понятие относительное. «Самые большие» (30 дюймов и более) весят слишком много для ручной тележки. Даже если вы сможете поднять этот вес, качалка настолько широкая, что ваши руки просто не смогут удержать обе ручки. Очевидно, что низкотехнологичные решения не всегда подходят. Вместо этого, ищите оборудование, которое спроектировано для некоторых других целей, например для движения моторной лодки. Для перемещения больших телескопов прекрасно подходят ролики на домкратах.

Для перемещения 36-дюймового Добсонианца весом в 500 фунтов наружу и внутрь маленького трейлера нет ничего лучше чем пара салазок, ручной лебедки и четыре ролика. Это все доступные в продаже вещи, доступные и надежные.

Домкраты трейлера делают возможным прикрепление язычка прицепа, поэтому владелец может поднять его на нужный уровень и прикрепить к машине не напрягая спины. Их существует очень много разных вариантов. Ищите домкраты со следующими характеристиками:

1. Рычаг установленный сбоку.

2. По крайней мере 10 дюймов подъема.

3. И пневматическая шина на ножке.

Не беспокойтесь о мощности домкрата, поскольку они изготавливаются, чтобы выносить нагрузки гораздо большие, чем вес телескопа. Боковые рычаги очень важны, поскольку верх рычага не дает зеркальной коробке вихлять.

Установите пару домкратов на каждой стороне качалки. При помощи четырех домкратов в каждом углу качалки вы сможете опускать и поднимать самые большие сделанные в домашних условиях телескопы. Нажмите рычаг и телескоп на колесах. Когда вы устанавливаете ручную лебедку (или электрическую если хотите произвести впечатление) и прикрепляете шкив к раме вашего трейлера или грузовика, то вы сможете выгружать и погружать телескоп в одиночку.

Прикрепите шкив к переднему конце трейлера или грузовика и поместите лебедку за дверью трейлера или хвостовыми вратами грузовика. При помощи S-образного крюка, подсоедините канат к рым-болту в качалке. Пропустите канат через шкив и обратно к лебедке. Установите скаты, сделанные из 2 – на 10 дюймов древесины позади транспортного средства. Это преимущество позволяет вам стоять сзади транспортного средства и приглядывать за подъемом или спуском телескопа.

Мы рекомендуем по меньшей мере 10-дюймовой ширины спуск, чтобы доска не была слишком далеко от места соединения салазок и трейлера. Если земля мягкая или неровная, это позволит поставить доски на землю более ровно.

При спуске телескопа вниз медленное выпускайте канат из лебедки. Когда телескоп окажется на земле опустите домкраты и поверните их на 90 градусов, так что бы качалка могла свободно поворачиваться. Установите каркасную трубу, принесите лестницу, закрепите вторую клетку и вы готовы к наблюдениям.

(Назад)