hallo Johann,
wir danken für deine positive, konstruktive, sachdienliche und nicht zuletzt wie immer gutgemeinte Kritik!
Hallo Tommy,
ich denke nicht, daß Kritik gutgemeint sein muß, Kritik ist generell eine Beurteilung eines Istzustandes auf Basis von Erfahrungswerten oder wie in diesem Fall auf Basis von technischen und physikalischen Grundlagen - ich meine damit die Beiträge im Treff, in denen ich ziemlich eindeutig auf geltende technische Grundlagen hingewiesen habe. Daß diese Aufarbeitung und Nachberechnung eines am Markt befindlichen Produktes nicht wirklich auf Interesse gestoßen ist, ist eine Tatsache welche zu akzeptieren ist und ich habe damit auch kein Problem. Ein Problem habe ich eigentlich eher mit der Tatsache, daß die Vertriebsfirma diese Grundlegenden Betrachtungen ablehnt und ihre eigenen physikalischen Gestze entwickelt .....
Gruß
Johann
Das hier meinte ich:
Hallo,
ich sehe das etwas kritischer, weil im Gegensatz zur Astro Track bei der Fornax kein formschlüssiger Antrieb durch eine Gewindespindel sondern ein kraftschlüssiger Antreib über ein Reibrad eingesetzt wird.
Die langen Hebelarme welche wenig Biegesteifigkeit und Verwindunggssteifigkeit aufweisen werden eine Parallelität der Achsen zueinander nicht gewährleisten. Es wird also zu einem seitlichen Abdriften des Reibrades kommen und diese durch "Schlupf" in irgend einer Form zu kompensieren sein. Beim Spiendelantrieb ist diese Steifigkeit sowieso nicht erforderlich, weil keine Momente eingeleitet werden !
Es entstehen hier bei der Fornax Krafteinleitungen, welche bei einer Gewindespindel ausgeschlossen sind. Das Sauberhalten und Trockenhalten der Reibflächen ist gerade im Feldeinsatz nicht unkritisch.
Der Reibradantrieb bzw. die Lagerung der Antriebsachse wird ausschließlich durch den Schrittmotor erledigt. Laut Datenblatt des Herstellers ist allerdings zu berücksichtigen:
* max zul. Radialkraft bei einer Ausladung von 20mm von 20N
* max. Axialkraft 7N
* axiales Spindelspiel bei 10N = 0,075mm
* radiales Spindelspiel bei 5N = 0,025mm
Eine externe Antriebswelle mit eigener Lagerung wäre also eher doch erforderlich.
Die vom Händler im schwarzen Forum angegebenen Fertigungstoleranzen der Reibräder sind somit mit 0,003mm wenig aussagekräftig, da ganz andere Abweichungen durch Verdreh.- und Biegebewegungen auftreten.
* Das Abtriebsrad der F 10 hat einen Dm von 432mm und das Antriebsrad einen Dm von 8mm (errechnet sich aus der Angabe i = 54)
Haftreibung zwischen den Rädern wird so ca. µ = 0,15 sein ..
Gleitreibung wird so ca. µ = 0,12 sein ... -beides geschätzt!-
Ob die zul. Flächenpressung bei Linienauflage! und den eingesetzten Werkstoffen ausreicht um einen vernünftigen Einsatz von mehreren Jahren - geschenkt ist das Teil ja auch gerade nicht - zu gewährleisten würde ich eher kritisch sehen.
Ich würde mich bei der Astro Track Technik wohler fühlen, und wesentlich weniger Stauraum benötigt sie auch. Eine Spindel zu ersetzen wäre ggf. weniger problematisch als gleich ein beschädigtes Abtriebsrad wenn das Dingen im Felde mal gegen eine Kante stoßen sollte und sich ein Eck in der Reibfläche wiederfinden sollte, weil das Teil völlig ungeschützt und offen ist..
Gruß
Johann
Hallo,
bitte um Überprüfung meiner Berechnung, auf Basis des Datenblattes:
Drehmoment des Motors: Md=0,15Nm
Reibradradius: r=0,004m
max. zul. Radialbelastung bei Ausladung von 20mm: Fn max. = 20N
Fr = Radialkraft = Reibkraft
Zur Übertragung der vollen Motorleistung ergibt sich:
Md = Fr*r
Fr = Md/r
Fr = 0,15Nm / 0,004m
Fr = 37,5N
Fn = Normalkraft = Anpresskraft = Radilalbelastung der Motorwelle
µ = Reibwert (bestenfalls 0,15 Stahl/Alu)
Fr = Fn*µ
Fn = Fr/µ
Fn = 37,5N / 0,15
Fn = 250N
Fn = 12,5*Fn zul.
Umgekehrt gerechnet, mit Fn = 20N ergibt ein übertragbares Md von:
Fr eff. = Fn max. zul. * µ
Fr eff. = 20N * 0,15
Fr eff. = 3N
daraus folgt ein übertragbares Drehmoment von:
Md eff. = Fr eff. * r
Md eff. = 3N * 0,004m
Md eff. = 0,012 Nm das wären gerade einmal 8% der Motorleistung
kann das sein ?
Viele Grüße
Hallo Hartwig,
Zitat:
Ich verstehe Deine Rechnung nicht wirklich, Du muesstest sie mal naeher kommentieren.
Ganz einach:
1) der Motorhersteller erlaubt eine radiale Belastung von 20N
2) Die Antriebsmomente werden ausschließlich durch Reibung übertragen
3) Reibung entsteht ausschließlich durch Normalkraft (Anpresskraft) und Reibwert
4) Das Motordrehmoment würde zur Übertragung 250N Anpresskraft erfordern
5) Das ist unzulässig - siehe Motordatenblatt !
6) das zulässige übertragbare Drehmoment bei Einhaltung der max. zul. Anpresskraft von 20N ist somit lediglich ca. 0,012Nm
7) Ergebnis: leider eine maschinenbautechnische Fehlkonstruktion
Ich hoffe doch, daß diese mechanischen Grundlagen nicht wieder als Händlerhetze missverstanden werden
c.s.
Johann
Nachtrag:
man darf selbstverständlich auch über eine weitere Verbesserung der Astro Track nachdenken, die Drehachse und der ausschwenkbare Polsucher sind sicher nicht die mechanische Topkonstruktion. Vielleicht könnte man den Stativpunkt versetzen und den Polsucher in die Drehachse verlagern - übrigens ein guter Ansatz bei der Fornax!
Auch darf man über Zubehörpreise an der Astro Track nachdenken.
Was ich allerdings für völlig daneben halte, ist eine rein rechnerisch schon total fehldimensionierte Konstruktion zum Betatest weiterzugeben - wenn das Schule macht, dann brauchen wir alles Grundwissen welches vorliegt nicht mehr anzuwenden und dürfen uns der Astrologie zuwenden oder dem Würfelspiel. Kommt doch auch niemand auf den Gedanken, eine M10 Schraube in ein M8 Mütterchen zu drehen. Ein wenig sollten Grundlagen auch in der Amateurastronomie gelten.
Hallo Ulf,
Hallo Jürgen,
Ein Schrittmotor hat ja keine kontienuierliche Drehung sondern eben Einzelschritte. Diese Einzelschritte führen zu ständigen Beschleunigungen und Verzögerungen von Null auf ein Maximum. Diese NICHT gleichmäßig auftretenden Kräfte bzw. Momente müssen erst einmal über den Reibradantrieb aufgenommen und ohne Beschädigung verdaut werden.
Hier hat einer der Diskussions-Teilnehmer schon einmal aus diesen Gründen eine Zwischenachse als "Dämpfung" vorgeschlagen. Weiters wäre dann auch die Anpresskraft vom Motorlager weg und ebenso die Wellenbiegung mit Achsabweichung.
Daß ein Funktionieren der derzeitigen Konstruktion trotz Überschreitung von Kräften nicht ausgeschlossen ist, das ist gut möglich - allerdings ist das dann eine teure Fehlentwicklung die gerade mal so geht oder eben nicht geht oder nur bis zum Tag X funktioniert weil die dauernden Überlastungen usw. usw.
Vergesst bitte nicht, daß hier die vollen Kräfte und Momente sowie Biegebelastungen auf eine Motorwelle mit 4mm Durchmesser wirken.
Die Anpresskraft ist nicht einmal über eine messbare Federspannung justierbar und bei 20N sehe ich mir getrost den Schlupf an.
Bei der Astro Track wirken auf die dünne Spindel ausschließlich Zug.- u. Druckkräfte, das Moment durch die Gewindereibung kann man vergessen.
NIEMAND käme auf die Idee, dem Schrittmotor eine fliegende Schnecke dranzuknallen und dann ein entsprechendes Schneckenradsegment zu ziehen bzw. Drücken und dabei wären da die Kräfte sogar wesentlich geringer weil ein Formschluß bestünde ...
Derartige Motoren finden im Direktantrieb mit Reibrädern Verwendung in Druckern um Papier über Gummiwalzen zuzuführen - nur so als Vergleich ! Bei astronomischen Gerätschaften ist der Einsatz und die Nachschaltung von Getriebestufen hier ja bestens bekannt und auch daß da die Antriebs-Kräfte durch externe Lagerungen aufgenommen werden.
Johann
noch ein paar Zitate aus dem Motordatenblatt:
Bei unzulässig hohen Radialkräften oder bei äußeren Schlägen, wird die innere Welle gekrümmt und der Rotor kann den Stator berühren. Hierdurch
kann es zu einer Beschädigung des Rotors oder Stators kommen, so dass sich Mikropartikel im Luftspalt festsetzen und somit Geräusche und
Blockierungen verursachen können.
c) Direkt-Antrieb
Schrittmotoren haben im unteren Drehzahlbereich das höchste Drehmoment und ermöglichen
mit den Nanotec Mikroschritt-Treibern noch akzeptable Rundlauf-Eigenschaften
bis ca. 2 U/min.Andere Motoren benötigen hierzu oft ein Getriebe, um die geforderten Drehzahl- und Kraftanforderungen
zu erfüllen. Direkt-Antriebe reduzieren die Systemkosten und erhöhen gleichzeitig
die Betriebssicherheit und Lebenserwartung.
Bei reduziertem Platzbedarf sowie bei hohen ext.
Trägheits-momenten sind natürlich Getriebe zur Leistungs- und Kraftanpassung unerläßlich.
Rundlaufgenauigkeit: 0,05 mm
Rechtwinkligkeit: 0,1 mm
Konzentrizität: 0,075 mm
Anmerkung:
2 U/min entsprechen an der Stundenachse bei i=54 einer tatsächlichen Drehzahl von 1 Umdrehung in 27 Minuten, erforderlich ist allerdings eine Umdrehung in 24 Stunden, das wäre dann 1/53 der empfohlenen Mindestdrehzahl
Ob man bei dieser Gesamtkonstruktion von tragbaren Kompromissen sprechen kann, muß jeder für sich beantworten - meine Meinung dazu ist eindeutig.
c.s.
Johann
Hallo,
Zitat:
Die Astrotrac ist der Platzhirsch , aber nur mit total
überteuertem Zubehör zu kriegen.
Ja , sogar das Batteriefach muss man extra kaufen.
Polsucher kostet 140€....etc...
Polhöhenwiege weit über 400€...
etc....
Die Preise in England sind auch nicht gerade viel besser ,
drum hoffe ich , dass die Fornax10 richtig einschlägt , um
dem Platzhirsch mal richtig Konkurrenz zu bieten.
Kein Problem, müßte nur jemand bei denen die unnötigen Fehler eliminieren, kostet nicht die Welt und dann funzt das Teil.
Mit einer Zwischenwelle und Sicherung gegen seitliches Abdriften erschlägst du gleich mehrere Fliegen:
1) Reibrad darf größer werden z. B. 16mm anstatt dzt. 8mm
2) daher Momentenübertragung günstiger, weniger Flächenpressung bei gleicher Anpresskraft (weil konvex gegen konvex drückt !)
3) höhere Anpresskraft zulässig - da nicht über Motorlager
4) einstufige Zahnriemenuntersetzung (z.B. 1:5) zwischen Motor und Reibgetriebe dämpft Einzelschritte - auch zweistufig sollte leistbar sein (Zahnradpaar und Riemen ? !
5) zusätzliche Untersetzung über Riementrieb erhöht Motordrehzahl
6) daher besseres Laufverhalten
7) Achsfehlstellung durch Lagerspiel des Motors und gebogener Motorwelle eliminiert.
Ein paar Punkte gäbe es noch, aber nachdem die ja noch nicht einmal die Kritik und Berechnungen auf Basis des Motordatenblattes aufgegriffen haben ist hier Schluss
So, nun habe ich für die Ungarn gratis die Fornax 10 umkonstruiert und dem Händler ein paar Tipps gegeben.
c.s.
Hallo,
zwischenzeitlich ist das Gerät am Markt erhältlich und wird so beworben
Zitat:
l
FORNAX-10 ist eine neuentwicklung aus Ungarn. Die Reisemontierung für Kleinteleskope besteht aus folgendem Einzelteilen:
- Tangentialarm mit Aufsatzplatte und Motor (an den Bilder das silberne Teil) kann entweder an der Polhöhenwiege oder auch direkt an einem Fototripod befestigt werden.
Das ist nicht korrekt, weil genau das ist es exakt nicht ! Es ist eben kein Tangentialarm sondern genau das Gegenteil, nämlich ein Kreissegment. Um einen Tangentialarm handelt es sich bei der Astro - Track. Die F 10 ist ein RADIALANTRIEB und keinesfalls ein Tangentialantrieb ! !
Der wesentlichste Unterschied zwischen einem Tangentialarm - welcher früher viel öfter als Deklinationsantrieb Verwendung fand - und einem Kreis-(segment)-Antrieb ist seine nicht gleichbleibende Winkelgeschwindigkeit bei konstanter Drehzahl der Anteriebsspindel.
Johann
, schöne Grüße vom Schlupf
) optimiert und dementsprechend aufprogrammiert. Diese Konfiguration ist die letzte Schritt vor der Versand.
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