Sida 2 av 5

Postat: 2006-03-20 20:38:06
av regulus1
Kanske limma fast spegeln med silikon på 6-punktshållaren så slipper man sidostödet och fallskyddet? Spegeln är alltid perfekt centrerad på hållaren. Borde bli mindre vikt dessutom. Med en löstagbar spegelmodul (spegel+hållare) så att man kan rengöra spegeln. Med en vajer eller sågblad så sågar man loss spegeln från hållaren då man behöver skicka in spegeln för om-aluminisering. Undrar hur tunga speglar som man kan limma fast med säkerhet bara :roll:

Postat: 2006-03-22 12:44:06
av nilsolof
regulus1 skrev:Kanske limma fast spegeln med silikon på 6-punktshållaren så slipper man sidostödet och fallskyddet? Spegeln är alltid perfekt centrerad på hållaren. ....


Ett tilltalande sätt - och några är helt nöjda med resultatet. Men ett problem som aldrig brukar nämnas är ju att en 3-punktsupphängning och alla modifikationer (6,9,18 etc) blir balanserad i den "vanliga" dimensionen, betr krafter vinkelrätt mot spegelns baksida, men INTE i amdra riktningen parallellt med baksidan. Vilket, som jag ser det, innebär att kraftfördelningen på de olika punkterna inte är förutsägbar.

Möjligen kan man göra (jf t ex Tom Krajci) ett system med "compliant hinges" i form av silikonklumpar mellen de olika delarna i cellen, och lita på att elasticiteten fördelar krafterna korrekt men ändå inte fördärvar kollimeringen när altituden ändras.

Jag personligen tror ändå mycket mer på system som separerar de olika krafterna och optimerar dem var för sig. Men riktigt tunna slinkiga speglar som kan monteras i AltAz kanske inte gärna ska sättas i eq-montering.

N O

Postat: 2006-03-22 13:16:45
av Jonas
Hejsan,

Jag tror nog också som du Nils Olof att det är bättre att använda dokumenterat säkra metoder, vilket innebär att spegeln är "inlåst i cellen" med möjlighet att röra sig med temperaturvariationerna.

Jag vill minnas att detta med fastlimning av speglarna "kom upp" i samband med tunna speglar i dobsonteleskop (där man ville nå så enkla lösningar som möjligt).
För min och Lasses del som kommer att använda speglar med normal tjocklek tror jag det både känns säkrare och är klokare att använda en vanlig "inlåsning".

Kommer ni förresten ihåg Coulters spegelcell på sina dobsonteleskop? Om jag inte minns fel så lade man bara spegeln i en vagga bestående av ett (stål-?)band. Den satt alltså inte fast överhuvudtaget och när observationerna var slut, lyfte man helt sonika ut spegeln ur teleskopet och packade ihop resten.

Men du Nils Olof, när jag nu har dig "på tråden";
Kan du förklara för mig varför man gör mer eller mindre komplicerade spegelceller med 9, 18 eller tom 36 anliggningspunkter där alla hållare är individuellt "flytande". (1 hållare för 3 punkter).

Varför kan man inte helt enkelt räkna ut den ideala placeringen av de undre spegelstöden och sedan placera t.ex. möbeltassar på dessa ideala punkter. (Jag tänker i första hand på de ca 10 mm tjocka spikbara möbeltassarna med en plastkärna).

Jag kan själv inte komma på varför man måste tillverka en komplicerad konstruktion för att uppnå en så enkel sak. Viktfördelningen bör ju bli lika jämn, eller hur?
Om det endast är för att luftcirkulationen skulle bli bättre så går ju det att lösa...

Ha det bra!

Jonas

Postat: 2006-03-23 17:39:14
av nilsolof
Jonas,
snart färdigjobbat i skaraborg, och sen tillbaks framför datorn - så ska jag förklara voffor man gör på detta viset..

N O

Postat: 2006-03-23 18:33:40
av Lasse
Borde man inte kunna använda en hel bottenplatta istället. Det förutsätter förståss att den är helt plan. Man kan ju borra hål i den om det underlättar spegelns kylning. Men å andra sidan kan man ju sätta en fläkt på sidan som blåser luft framför spegelytan.

Detta med många punkter gäller väl i första hand stora och/eller tunna speglar?

Postat: 2006-03-25 12:46:06
av nilsolof
Jonas och Lasse m fl,

För att en spegel ska hålla måtten inom några få nanometer utan att böja sig av sin tyngd är ju att den understöds jämnt dels över sin baksida, dels sin kant - med teleskopet mot zenith är det förstås bara baksidan, resp mot horisonten kanten, och däremellan fördelas med faktor cosin/sin för altituden.
Understödet från baksidan är väl på sätt och vis det enklaste - om man inte kan använda kontinuerligt fördelade krafter (t ex luftkudde) får man använda "punktkrafter" så jämnt fördelade som möjligt. Obs att det är krafterna som ska vara väldefinierade, sen kommer angreppspunkterna att hamna där de ska pga spegelns styvhet. Det går inte att göra tvärtom, med t ex en plan platta - så plana plattor finns knappt och hursomhelst, kommer det dammkorn på några nanometer emellan blir det hela ödelagt...
De här intrikata cellerna med trianglar och hävarmar är ett enkelt sätt att få krafterna jämnt fördelade så att alla punkter får sin rätta andel av understödet även när summan varierar med altituden (lika krafter, eller lite tätare punkter men mindre kraft per punkt mot mitten där spegeln är tunnare). Andra sätt finns: "astatiska" celler med 3 fasta punkter och övriga i form av motviktsbelastade punkter - jag vet inga bra fördelar men det hela blir mekaniskt besvärligt, men det används ibland.
I och för sig skulle man kunna lägga ett antal spiralfjädrar emellan platta och spegel, varianter på detta är "bubbelplast" eller mattor typ nålfilt eller "astroturf" - som ryktesvis sägs fungera.
Programmet "PLOP" av David Lewis är ett gratisprogram som på ett högst avancerat sätt ("finite elememnt analysis") optimerar celldimensioner och räknar ut deformationen för en given cell (jag har viss vana, och kollräknar gärna!). Resultaten tycks fungera i praktiken, att döma av debatterna.
Kantupphängningen är lite annat, här finns inga bra beräkningsprogram. Problemen belyses i min websida http://web.telia.com/~u41105032/sling/sling.htm Den "vanliga" slyngan kring 180 grader av spegelperiferin är nog så nära teoretiskt perfekt man kan komma med enkla medel - under förutsättning att man designar den så att den vekligen uppför sig enligt teorin och inte lägger till andra krafter. Enklare är att lägga ett kullager på var sin sida, +-45 grader från "lodrätt" (teleskopet mot horisonten), så att spegelkanten inte kan dras fram el bak om cellen sviktar (det handlar om nanometer!) - den konfigurationen balanserar ut den "enkla" astigmatismen och är otroligt enkel att bygga. Men att beräkna det hela kvantitativt är inte lätt.

En variant som jag finner teoretiskt tilltalande och klart praktisk är skisserad här:http://web.telia.com/~u41105032/sling/threepart.htm. Fördelar är att den är ganska okänslig för små skillnader i trimning t ex kollimering, och att den håller spegeln exakt på plats (en "vanlig" slinga låter spegeln gunga fram och tillbaka, om man rör tuben hastigt i az). Den är ändå relativt enkel att konstruera.

Det finns säkert andra aspekter att diskutera, så kom igen...
N O

Postat: 2006-03-25 13:36:55
av Lasse
Men... det bör väl vara helt beroende på hur bra spegeln är. Jag kan tänka mig att en stor, tunn och perfekt spegel på 1/100 wave eller liknande kanske kan bli påverkad av ojämnheter i underlaget, men en 10 till 16-tumsspegel på kanske 1/10 wave..? Det känns lite som det är teorier som inte är applicerbara i verkligheten eller inte har så stor betydelse för vanliga speglar av hyfsad kvalitet. Eller har jag fel?

Postat: 2006-03-27 13:57:31
av Lasse
Tack Nils-Olof för klarläggandet. Ja, det är på gränsen till teorier, men tydligen en faktisk verklighet när marginalerna är så små. Då skulle man i princip behöva limma fast spegeln och inte fästa den med tre eller flera hakar i framkanten eftersom dessa då kan deformera spegeln. Om spegeln kan påverkas av nanometerstora skillnader i botten så borde den även kunna påverkas av att sitta fast med hakar i framkanten och kanske även om den sitter löst i spegelhållaren, påverkas av att spegeln vilar mot en liten stödkant i sidan. Sidostödet borde då gå helt runt spegeln som någon påpekade tidigare. Hakarna får kanske finnas med om i fall att limmet skulle lossna så spegeln inte ramlar frammåt. Att ha spegeln löst liggande verkar lite oroligt... men kanske ändå det bästa?

Postat: 2006-03-27 14:28:20
av nilsolof
Lasse,
jag skrev ett långt detaljerat svar igår men det måtte ha försvunnit i det svarta cyberhålet.
Det känns lite som det är teorier som inte är applicerbara i verkligheten eller inte har så stor betydelse för vanliga speglar av hyfsad kvalitet. Eller har jag fel?

Så det får bli det korta svaret:

Ja, du har fel! Den här gången, den här frågan - "vanliga speglar" tål nog lite av varje, men teleskopspeglar är kanske inte precis vanliga speglar - känsloargument räcker dåligt när det handlar om hundratusendels millimeter, och ingen normal teleskopspegel är tillräckligt styv för att inte svikta så mycket om den inte understöds rätt.

Även om det låter tilltalande teoretiskt - om man inte bara fick en bra paraboloid på framsidan, utan måste göra en minst lika bra plan yta på baksidan, och en dito på stödplattan, så skulle de klibba ihop av molekylära krafter - och den termiska effekten trotsar min fantasi. Det finns inga beskrivningar ens av lyckade projekt med sammanlimmade, tunna glasplattor till ett tjockare ämne.

Ide'n om en plan understödsyta brukar dyka upp medoregelbundna mellanrum på teleskopbyggarlistor bara för att summariskt avfärdas - men om det trots detta skulle dyka upp ett enda trovärdigt fall där någon fått konststycket att fungera, så får vi ta upp diskussionen igen.

Som tur är, är den gamla vanliga flytande upphängningen inte ens särskilt svår att bygga.

N O

Postat: 2006-03-27 22:03:24
av Jonas
Hej Nils Olof,

Det är intressanta synpunkter du presenterar och jag kan inte på något sätt säga emot dig. Främst eftersom jag inte studerat detta så ingående som du har gjort men också därför att det inte funnits denna typ av flytande suport om det inte verkligen hade betydelse! :)

Din artikel om slingor är också intressant. Låt mig kort sammanfatta så att jag förstått rätt:
- Supporten under spegeln måste vara "flytande" för att kunna ta upp och fördela tyngden när spegeln är vinklad i olika lägen. Om spegeln bara skulle användas horisontellt placerad, skulle det räcka med ett (enligt PLOP) jämnt utplacerade punkter.
- Slingorna skall på samma sätt ta upp och utjämna tyngden från spegelns sidokrafter. Vanligtvis använder man ju tre sidostöd men dessa ger punktformiga belastningar som deformerar spegeln. Slingorna utjämnar dessa.

Har jag uppfattat det hela någorlunda rätt?

Nu spånar jag:
I så fall bör det vara intressant att hitta någon form av stabil "luftkuddesupport" under spegeln men istället för luftfyllda kuddar skulle det kanske vara oljefyllda som inte är stumma på samma sätt som luft och vatten.
Ovanstående i kombination med en slingkonstruktion du beskriver skulle kunna lösa krafter i alla riktningar som spegeln kan lutas.
Det som slutligen ändå måste göras är att sätta ett stöd i framkanten av spegeln så att denna inte kan ramla ur slingan men eftersom dessa ändå aldrig ska ligga mot spegeln (annat än i det fall då spegeln lutas neråt) så kan de göras på konventionellt sätt.

Om nu ovanstående stämmer för en idealisk support så verkar det knepigaste vara att få till den oljefyllda "supportmadrassen" under spegeln. Hmmm......

Bästa Hälsningar

Jonas

Postat: 2006-03-28 10:07:03
av Lasse
Jag fick spegeln igår. Det är en Cave Optical som jag misstänkte, tillverkad 18/1 79, aluminiserad förra året. Men det är en tung best. Väger 4.2 kg. Tillsammans med spegelhållaren som medföljde så väger kalaset 6.2 kg. Det gör att jag nu får omvärdera hur resten ska se ut. Jag har siktat på 8 kg, men nu lär det klättra till kanske 10 kg för allt inkl. stabilt fäste till monteringen. Problemet som jag ser det är inte att tillverka en lätt tubkonstruktion utan att få infästningen tillräckligt stabil utan att hela paketet flexar. Risken finns att den får ligga tills jag får en annan kraftigare montering. Eller att den blir en dobson tillsvidare. Jag får fundera vidare....

Postat: 2006-03-28 11:21:01
av nilsolof
Lasse,

.... Då skulle man i princip behöva limma fast spegeln och inte fästa den med tre eller flera hakar i framkanten eftersom dessa då kan deformera spegeln....


Ja, hakarna får naturligtvis inte pressa alls på spegeln! Om man kollimerar hela spegelcellen brukar det sägas att man ska få in ett visitkort mellan spegel och hake - annars får man förstås ha mer marginal, hakarna är ju för att spegeln inte ska ge sig iväg på egen hand.
Du nämner inte hur tjock din spegel är - sådär 40 mm kanske? I så fall kan man tumma bra mycket mer på reglerna än med t ex en 16" på 25 mm eller så... spegeln ska alltså sitta "löst" i den bemärkelsen att den bara ska stödjas av de härför avsedda strukturerna.
(parentes medan jag tänker på det - enligt PLOP, för ett givet antal stödjepunkter ökar grovt sett deformationen prop mot ytan, dvs mot kvadraten på diam, och omvänt prop mot tjockleken - jag skulle gissat att en fördubbling av tjockleken hade minskat deformationen med betydligt mer än att halvera den - å andra sidan vet jag inte hur väl PLOP modellerar tjocka speglar..)

Kantstödet är en annan sak - för tunna speglar kan det vara kritiskt och möjligen finns inget bra sätt för en eq-montering annat än att vrida tuben efter det himmelsavsnitt man ägnar sig åt, så att rätt sida kommer neråt. Men två punkter +-45 deg är fullt tillräckligt för en inte alltför stor och tunn spegel, och i värsta fall får man vända tuben om man ska jobba norr om zenit.

N O

Postat: 2006-03-28 11:35:08
av Lasse
Ja Nils-Olof, spegeln är 40 mm pyrex, så jag misstänker att den är något mera förlåtande än en tunn 16-tummare. Spegelhållaren är väl inte hi-tec precis. Den har tre punkter, tre skruvändar som spegeln vilar på. Man kanske skulle sätta hättor på skruvändarna så blir trycket mindre, eller har det någon betydelse?

Postat: 2006-03-28 11:53:32
av nilsolof
Jonas,
... Låt mig kort sammanfatta så att jag förstått rätt:
- Supporten under spegeln måste vara "flytande" för att kunna ta upp och fördela tyngden när spegeln är vinklad i olika lägen. Om spegeln bara skulle användas horisontellt placerad, skulle det räcka med ett (enligt PLOP) jämnt utplacerade punkter.
- Slingorna skall på samma sätt ta upp och utjämna tyngden från spegelns sidokrafter. Vanligtvis använder man ju tre sidostöd men dessa ger punktformiga belastningar som deformerar spegeln. Slingorna utjämnar dessa.

Har jag uppfattat det hela någorlunda rätt?....


Ja någorlunda - vi vill alltså minska deformationer av olika slag, och då i första hand "vanlig" astigmatism (jag ska inte ge mig in på Zernikepolynomen i onödan :roll: ). Spegeln pressas ju ihop av sin egen tyngd och som den ju har en grop på mitten strävar den efter att böja sig framåt som ett "potatischips". Finessen med slyngan runt de 180 nedersta graderna är ju att sträckningen ger sidokrafter som pressar ihop spegeln ganska precis lagom mycket för att motverka ovanstående - det stämmer inte om slyngan går mer eller mindre än 180 grader. En liten deformation blir över, men om slyngan fungerar rätt är det väldigt lite. däremot om slyngan drar framåt eller bakåt det minsta blir det problem som jag ville visa på min websida, och likaså om slyngan ligger med stor friktion mot spegeln (typ bilbälte mot råslipad glaskant). Visst, kantupphängningen är ett klart underskattat problem, det är min övertygelse, men det torde finnas fungerande lösningar. En variant är att stödja i två punkter +-45 grader från lodlinjen som jag nämnde, det balanserar ut astigmatismen men ger lite mer av andra deformationer (hur mycket vet vi inte) - en variant är med en radialställd pianotråd på var sida, eller med kullager, se
http://web.telia.com/~u41105032/bilder/ballbear.jpg
Om man inte känner för metall mot glas kan jag tänka att ett hjul till vanliga rullskridskor skulle funka lika bra...
Nu spånar jag:
I så fall bör det vara intressant att hitta någon form av stabil "luftkuddesupport" under spegeln men istället för luftfyllda kuddar skulle det kanske vara oljefyllda som inte är stumma på samma sätt som luft och vatten.
Ovanstående i kombination med en slingkonstruktion du beskriver skulle kunna lösa krafter i alla riktningar som spegeln kan lutas.
Det som slutligen ändå måste göras är att sätta ett stöd i framkanten av spegeln så att denna inte kan ramla ur slingan men eftersom dessa ändå aldrig ska ligga mot spegeln (annat än i det fall då spegeln lutas neråt) så kan de göras på konventionellt sätt.

Om nu ovanstående stämmer för en idealisk support så verkar det knepigaste vara att få till den oljefyllda "supportmadrassen" under spegeln. Hmmm......

Jo, man kan naturligtvis ha "hydraulcylindrar" att göra samma jobb, men vinner man något i praktiken? På ATM-listan tänkte jag mig en gång tre kuddar med vätska, var och en täckande en 120 graders sektor, tills någon ju påpekade att när man lutar det hela blir trycket i vätskan inte längre jämnt fördelat utan högre ju längre neråt man kommer - så iden förföll i väntan på ett sätt att komma undan detta problem. Motsvarigheten finns ju med en flytande cell om bitarna är tjocka och tunga..

Låt inte mig avskräcka från att tänka vidare, det finns säkert bra och spännande innovativa lösningar, men man kan ju försöka eliminera dem som inte låter sig genomföras av fundamentala fysikaliska skäl - sen kan man ju fundera över det praktiska hos dem som blir kvar.

Nils Olof

Postat: 2006-03-28 11:57:44
av nilsolof
Lasse skrev:Ja Nils-Olof, spegeln är 40 mm pyrex, så jag misstänker att den är något mera förlåtande än en tunn 16-tummare. Spegelhållaren är väl inte hi-tec precis. Den har tre punkter, tre skruvändar som spegeln vilar på. Man kanske skulle sätta hättor på skruvändarna så blir trycket mindre, eller har det någon betydelse?


Knappast, om inte skruvarna är så spetsiga och håda att de skulle kunna repa glaset. Men hättor är nog OK, eller om man kan hitta nylonskruvar av rätt dimension. Hur vilar spegeln i kanterna? Eller kan du rentav lägga ut ett foto?

N O