Konstruktion einer Planspiegellagerung

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MP_Cap

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Hallo liebe Astro-Gemeinde!

Zuerstmal möchte ich allen Mitgliedern noch nachträglich alles Gute für das Jahr 2010 wünschen!

Und gleich zu Jahresbeginn habe ich ein Problem, bei dem ich mich speziell an die erfahrenen Optik- und Feinwerktechnikspezialisten unter euch wende.
Im Rahmen einer meiner studentischen Belegarbeiten soll ich die Lagerung und Führung eines senkrechten Planspiegels konstruieren und berechnen. Hier die genaue Aufgabenstellung:



Lagerung und Führung eines senkrechten Planspiegels

Die Lagerung und Führung eines senkrechtstehenden Planspiegels (d=60 x 10 mm dick) sind zu konstruieren.

Forderungen:
  • 1. Verschiebung des Spiegels senkrecht zur Spiegeloberfläche um 100mm mit Fü=10 und Klemmung.
  • 2. Kippung des Spiegels um 2 senkrecht aufeinanderstehende Achsen, die in der Spiegelebene liegen müssen.
    Einstellbereich: +- 2°
    Einstellgenauigkeit: +-2'
  • 3. Die Konstruktion ist als Baugruppe auszuführen, die dann dem Gesamtgerät hinzugefügt werden kann.





Verbindungen mittels Kleben, Löten oder Schweißen sind verboten (was auch glaube ich der Genauigkeit nicht zuträglich wäre). Die Winkelverstelleinrichtungen müssen in beide Achsen justierstabil von jeweils nur einem Antrieb bedienbar sein. Ich dachte bei der Ideenfindung bereits an eine Lagerung ähnlich der eines Newton-HS. Das ist aber nicht möglich, da der Spiegel dann nicht um die Achsen auf der Oberfläche gekippt wird. Auch die Variante Kugel-Kegel-Lagerung fällt damit aus. Somit bin ich im Moment bei der Variante angekommen, die ihr im Anhang findet. Das sind 3 verschiedene Ansätze für die Antriebe der Winkelverstellung des Spiegels (die obendrein auch noch nicht zu 100% stimmig sind) :blush: . Nun habe ich dazu ein paar konkrete Fragen:


1. Lässt sich die Lagerung nach diesem technischen Prinzip überhaupt realisieren? Ich bin mir nicht sicher ob diese 2-Achsen-Lagerung ineinander die Genauigkeitsanforderungen erfüllt. Gäbe es noch andere Möglichkeiten?
2. Lager für die Winkelverstellung: Welcher Typ, Anordnung, Materialkombination? Ich kenne bisher eher nur den Maschinenbau und habe daher von feinwerktechnischen Funktionsgruppen wenig Ahnung. In Anbetracht der geforderten Genauigkeit müsste man aber spielfreie Lager einbauen (zu Lasten der Leichgängigkeit), also z.B. Gleitlager mit leichtem Übermaß?
3. Um nicht die vollen 100mm bei der Verstellung zu schrauben, dachte ich an eine lösbare Klemmung des Schraubgetriebes ähnlich der Montierung beim Zeiss Telementor, siehe hier . Kann mir jemand erklären oder mich verweisen auf eine Erklärung, wie das im Detail gelöst ist?


Zu den Themen Führungen und Anschläge lassen sich im Krause einige Ideen finden, aber was das Grundprinzip, die Konstruktion und die o.g. Punkte angeht, so bin ich mir nicht ganz sicher ob ich mich auf dem richtigen Weg befinde. Ich will ja auch nicht das ihr mir die Arbeit abnehmt, aber das sind die Punkte bei denen es momentan hadert.



Ich bitte um eure Hilfe und hoffe, dass mir jemand ein paar Gedankenanstöße geben kann.


Vielen Dank!

CS Martin
 

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Hallo Martin,

bau das Ding anders. Schau Dir die Gabelmontierung von einem Schmidt-Cassagrain an. Ersetz den Tubus durch deinen Spiegel so dass die Spiegeloberfläche mit den beiden Drehachsen fluchtet. Das ganze, dann halt entsprechend kleiner und einfacher nachbauen. Stat dem Dreibein Stativ dann ein verschiebbarer Schlitten. Fertig ist die Laube. (Patent bitte auf meinem Namen anmelden! ;)

Viele Gruesse!

Gerhard
 
Hallo Martin,

welche Aktuatoren sollen verwendet werden? Wird das Ding von Hand eingestellt? Werden (Servo-)Motoren verwendet? Ist es denkbar, Piezos einzusetzen? Wie schnell soll das Ding verstellt werden können?

Und - sind Kugellager nicht spielfrei? Du hast ja keine große Last...

Gruß, Henning
 
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