今回は鏡筒を横から観た時の主鏡ボックスに関する力の釣り合いについて考察します。
下の図はドライブシャフトで主鏡ボックスを後方に動かそうとした際の外力(負荷荷重)を示しています。
この後方(AFT)向きの赤い矢印で示される水平力は主鏡ボックスの重心位置から上方にオフセットしていますので、主鏡ボックスが下の図のように上方が後ろに倒れるような挙動をします。
主鏡ボックス下側には、前後の移動が容易になるようにテフロンを装着していますが、ボックスの角が鏡筒に当たり、荷重の集中(Concentration)が発生する為、移動できずに引っかかってしまいます。
その対策として設けたのがこれ
主鏡ボックス上部にはドライブシャフトが外れないようなストッパーを兼ねた鉛直方向荷重を受けるもの(Stopper&Vertical Support)を設けました。
この構造部品は上下、左右方向の荷重を受けてはならないので下の写真のようにテフロンチップ又は
細い棒にしています。(細い棒は軸方向以外の剛性が極端に低いので、、。)
これらテフロンチップと細い棒は鏡筒パネルに触れる寸前の高さにしてドライブシャフトを回した瞬間に鉛直方向荷重を受けられるようにしています。
また、主鏡ボックスの下部に設けたテフロンと接する部分にはスコッチテープを貼付しています。
ドブソニアンやクレイフォード接眼部の摩擦については以前に私のホームページで検討していますので、ここを参照ください。
ドブの動き改善を目論んでおられる方の参考になると思います。
Dobsonian Motion - 観望-大口径ドブソニアン (ccnw.ne.jp)
この鉛直サポートが受ける鉛直荷重により鏡筒のパネルが押し上げられます。
この望遠鏡は薄いバルサ板を用いていますので比較的容易に変形しますが、その程度が大きいとドライブシャフトと鏡筒パネルの間にギャップができ、ドライブシャフトが充分に主鏡ボックスに押し付けられず空回りする現象が生じてしまいます。
今はまだ、上部パネルを接着していないので変形量を把握できませんが、鏡筒パネルの変形は同じ板厚の場合、ざっくり言って長さの3乗に比例するので、既に成立している5cmF4反射の接眼部に比べて約2倍の長さがある今回の鏡筒パネルは8倍変形が大きくなりそうです。
下の図はドライブシャフトで主鏡ボックスを後方に動かそうとした際の外力(負荷荷重)を示しています。
この後方(AFT)向きの赤い矢印で示される水平力は主鏡ボックスの重心位置から上方にオフセットしていますので、主鏡ボックスが下の図のように上方が後ろに倒れるような挙動をします。
主鏡ボックス下側には、前後の移動が容易になるようにテフロンを装着していますが、ボックスの角が鏡筒に当たり、荷重の集中(Concentration)が発生する為、移動できずに引っかかってしまいます。
その対策として設けたのがこれ
主鏡ボックス上部にはドライブシャフトが外れないようなストッパーを兼ねた鉛直方向荷重を受けるもの(Stopper&Vertical Support)を設けました。
この構造部品は上下、左右方向の荷重を受けてはならないので下の写真のようにテフロンチップ又は
細い棒にしています。(細い棒は軸方向以外の剛性が極端に低いので、、。)
これらテフロンチップと細い棒は鏡筒パネルに触れる寸前の高さにしてドライブシャフトを回した瞬間に鉛直方向荷重を受けられるようにしています。
また、主鏡ボックスの下部に設けたテフロンと接する部分にはスコッチテープを貼付しています。
ドブソニアンやクレイフォード接眼部の摩擦については以前に私のホームページで検討していますので、ここを参照ください。
ドブの動き改善を目論んでおられる方の参考になると思います。
Dobsonian Motion - 観望-大口径ドブソニアン (ccnw.ne.jp)
この鉛直サポートが受ける鉛直荷重により鏡筒のパネルが押し上げられます。
この望遠鏡は薄いバルサ板を用いていますので比較的容易に変形しますが、その程度が大きいとドライブシャフトと鏡筒パネルの間にギャップができ、ドライブシャフトが充分に主鏡ボックスに押し付けられず空回りする現象が生じてしまいます。
今はまだ、上部パネルを接着していないので変形量を把握できませんが、鏡筒パネルの変形は同じ板厚の場合、ざっくり言って長さの3乗に比例するので、既に成立している5cmF4反射の接眼部に比べて約2倍の長さがある今回の鏡筒パネルは8倍変形が大きくなりそうです。
もしこれが許容できない(Drive Shaftが空回りする)場合はパネルの板厚を2倍にすれば成り立つ筈です。(変形は板厚の3乗に反比例するので)
コメント
コメント一覧 (6)
さて本題に…
主鏡移動方式に改造されるとの事、utoさんのアイデアを読ませて頂きました。
先に作られたクレイフォード式接眼部の応用なんですね。
プラン図面を拝見すると主鏡BOXの片側を樹脂ローラーで駆動する方式の様です。
かつて私も同じ様な装置を作った事が有り始めはutoさん同様BOXの片側のみ駆動で作ったのですがBOXの厚みが高さに対して短かったためどうしても傾きスムーズに動きませんでした。
そこでBOXの底真ん中に自由回転するボルトを付けBOX中央を引っ張る様にしたらスムーズに摺動出来る様になりました。
BOX 4角にはスベラーズを貼りL型のアルミチャンネルレールをガイドレールにしてました。
主鏡移動させる鏡筒はニュートンが作った卓上用反射望遠鏡に用いられてたと記憶しております…違ったかな?
light_bucket_18
がしました
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私も〝大人の科学〟のニュートン反射を作りました。
ケニ屋さんが仰有る様に全く見えませんでしたねぇ。
utoさん…
ふと思い出した事がありました。私もかつて超小型の反射望遠鏡を作った事が有りました。
確か小学生の六年の頃だったんですが学校で廃棄になった顕微鏡に付いていた集光用のミラーを利用してました。
当時は(今でも)全く光学的知識は無く〝F値〟なんて概念も無くミラーに懐中電灯の灯りを当て一番集光した所を定規で測って「よし、これで焦点距離が判明」としてボール紙で鏡筒を作り難題の斜鏡は実家に有った使ってない洗面所の鏡をオヤジに頼んで何となく楕円に切り出してもらい割り箸をスパイダーとしてセメダインCで接着。でアイピースはどうしたかと言うとこれも小学校の理科室に有ったGOTOの屈折望遠鏡にセットになってた物を拝借。
確かハイゲンスの12.5㎜だったと記憶してますがなんとも。
覗いて見ると何とか中心部がボヤッと見えましたね。「おぉ見えるじゃん!」と感激でした。
light_bucket_18
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