Konstruktion einer Polhöhenwiege?

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sagittarius1

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Hallo

Nachdem mein kleines Teleskopproblem wieder gelöst ist, kann ich mich nun wieder dem Bau der Polhöhenwiege zuwenden, der immer näher rückt. Ich hab bis jetzt zwar eine eigene Vorstellung. Trotzdem frage ich euch über eure Vorschläge zur Konstruktion einer Polhöhenwiege. Oder würdet ihr überhaupt das Teleskop aus der Gabel nehmen und eine deutsche Montierung bauen, in der aber die LX200GPS Teleskopsteuerung verbauen? Ich bin gespannt, was euch einfällt.

cs

Markus
 
Hallo Markus,

ja, wenn ich

1. die notwendige Geräte hätte, um mit hoher Präzision zu bohren, zu drehen und zu fräsen,
2. diese Geräte bedienen könnte,
3. seeehr viel Zeit hätte und mir Selberbauen Spass machen würde,

dann würde ich eine deutsche Montierung bauen. Trifft für mich leider nicht zu und für dich (außer vielleicht 3.) doch eigentlich auch nicht, oder?

Also bleiben nur die Varianten Polhöhenwiege kaufen/bauen (lassen) oder deutsche Montierung kaufen. Ich würde fürs erste mal versuchen, eine Polhöhenwiege gebraucht zu bekommen, eine Anfrage im Suche-Board kostet ja nichts.

Gruß
Torsten
 
Hallo Markus,

so eine Konstruktion ist doch kein Problem.
Zwei Platten (Alu, Holz, Spanplatten - geht alles) mit einem Gelenk (Scharnier, aber was besseres als für einen Hasenstall) verbinden. Die untere Platte erhält die Bohrung zur Stativbefestigung und die obere zum Befestigen des Teleskops.
Damit man die Polhöhe einstellen kann werden beide Platten mit einer oder zwei Augenschrauben plus Muttern auf Abstand gehalten. Das war`s !

Gruß, Edi
 
hallo,

der selbstbau einer polhöhenwiege ist durchaus praktikabel. stabilität sollte dabei oberstes gebot sein. mein erster versuch mit 20 mm - multiplex und höhenverstllbarer aufnahmeplatte war nicht zitterfrei (gelenk und klemmung hätten mehr steifigkeit benötigt). der zweite versuch mit festem polwinkel war dann i.o., werkstoff wieder 20 mm multiplex für basis , seitenwangen und aufnahmeplatte. alle teile verschraubt und geklebt.

die fehlende höheneinstellbarkeit vermisse ich nicht, da ich nur aus einer region beobachte.


gruß
gerhard
 
Hallo

Mal danke für eure Tipps. Ich werd mir mal alles durch den Kopf gehen lassen, und dann noch versuchen, das ein oder andere zu verbessern (wenn nötig).

cs

Markus
 
Hallo

Heute bin ich endlich zum Planen der Polhöhenwiege gekommen. Nun habe ich ein paar Fragen:

1) Ist eine 18mm Multiplexplatte stabil genug, oder muss ich zwei solche Platten zusammenleimen und -schrauben?

2) Die Aufnahmeplatte des Teleskops lagert auf zwei Stiften (Metall) und kann mit einer Schraube eingestellt werden (Polhöhe). Sehr ähnlich dem Meade Prinzip. Diese Stifte sind aber nicht durchgehend, sondern einer links und einer rechts. Halten das die Stifte? Sie sind 86mm lang und haben 25mm Durchmesser.

3) Die Polhöheneinstellung: Ein Gewindestab wird durch eine starre Welle geschraubt, um die Polhöhe einzustellen. Gleich wie das System von Mark Emmerich. Reicht da eine 25mm Welle aus Metall?

4) Bei mir hat das 10" LX200GPS 3 Löcher zur Befestigung an der Polhöhenwiege. Reichen diese 3 Schrauben?

Das wärs dann. Danke schon jetzt.

Markus
 
Nochwas:

Was muss eine Polhöhenwiege UNBEDINGT haben und wie sieht das aus?

cs

Markus
 
Hi!
Zu Deinen Fragen:
Zu 1.) kann ich Dir leider nichts sagen, da ich mich mit "Holz" nicht so gut auskenne. Kann Dir aber den Tip geben: Umso stabiler, umso besser.
Zu 2.) Bin mir nicht ganz sicher wie Du die Frage gemeint hast. Hab aber mal überschlagsmäßig die Scherfestigkeit ausgerechnet, die liegt für beide Stifte zusammen irgendwo bei 30 Tonnen für St 360, müsste halten <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/grin.gif" alt="" /> !
Zu 3.) Die Werte für Zug-, Druck-, und Scherfestigkeit liegen bei Stahl nicht sehr weit auseinander, auch hier bewegen wir uns im o.g. Festigkeitsbereich (ca. 15 Tonnen), auch das müsste halten <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/Spitze.gif" alt="" />
Zu 4.) Ich kenne dieses Gerät nicht, schätze aber mal dass es hält mit den 3 Schrauben. Wenn Du mir den Durchmesser verrätst, kann ich mehr dazu sagen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/gruebel.gif" alt="" />
Hoffe, das hilft Dir weiter <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/gutefrage.gif" alt="" />
CS und viel Erfolg wünscht
Fredy <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/huhu.gif" alt="" />
 
Hallo

Danke schon jetzt. Zu 4:

Ich hab es nicht mehr ganz im Kopf, und die Zeichnung ist auch weit weg, aber sowas im M10 Bereich.

cs

Markus
 
Hallo!
Habe für M10 Schrauben mit Festigkeitsklasse 8.8 (Streckgrenze 640N/mm) eine Zugfestigkeit von knapp 11 Tonnen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/augenruppel.gif" alt="" /> für alle 3 Schrauben zusammen ausgerechnet. Sofern Du nicht was in der Größe vom Hubble draufpackst, müsste das halten <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/grin.gif" alt="" /> .
CS wünscht Fredy
 
Hallo Markus,

von Holz sollte man m.E. bei solchen Konstruktionen die Finger lassen. Damit eine Steifigkeit hinzubekommen die dem Rest der Montierung nicht wesentlich nachsteht ist keineswegs trivial, und ohne entsprechende rechnerische Analyse kaum machbar.

Schon mit Metall muss man eine Menge Gehirnschmalz investieren um sowas steif zu bekommen.

Ich hatte vor einiger Zeit verschiedene Strukturen zur Polhöhen-Einstellung für eine deutsche Monti gerechnet, dabei war auch eine Wiegen-ähnliche Konstruktion. Dabei hat sich deutlich gezeigt dass bei den Wiegen die Steifigkeit in Ost-West-Richtung ein Schwachpunkt ist, der besondere Aufmerksamkeit erfordert ==> *dicke* Seitenteile, und Verstrebungen zwischen den beiden Seitenteilen verbauen! Und die gesamte Konstruktion so kompakt wie möglich gestalten.

Viele Grüße
Martin
 
Re: Austarierung der Gabel, nur wie?

Hallo

Mir hat man einmal gesagt, dass Holz wesentlich besser wäre. Nun aber zu einem anderen Thema:

Wie tariert man eine Gabelmontierung auf Polhöhenwiege in beiden Achsen aus?

cs

Markus
 
Re: Austarierung der Gabel, nur wie?

Hi Markus!

Mir hat man einmal gesagt, dass Holz wesentlich besser wäre.

Bei Stativbeinen gibt es eine gewisse Anhängerschaft für Holzbauweise. Aber für Polhöhenwiegen?? <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/ooo.gif" alt="" />


Wie tariert man eine Gabelmontierung auf Polhöhenwiege in beiden Achsen aus?

Genauso wie ohne Polhöhenwiege. Wo soll der Unterschied sein? <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/gruebel.gif" alt="" />

cs
Martin
 
Re: Austarierung der Gabel, nur wie?

Und wie macht man es ohne Polhöhenwiege?
 
Re: Austarierung der Gabel, nur wie?

Hallo Markus,

"tarieren" ist nicht so das, was Du wissen willst, denke ich.

Es ist hilfreich, nicht aber zwingend, wenn

1. die Polhöheneinheit (z. B. "Wiege") in sich selbst in den entscheidenden Winkeln rechtwinklig ist. Und zwar richtig rechtwinklig, auf möglichst wenige Bogenminuten genau (!).

2. es ist hilfreich, aber auch nicht notwendig, wenn diese Art Polblock ("Wiege") exakt horizontal mit ihrer Basis zur Erdoberfläche ausgerichtet ist.

3. nun - auch wenn die Bedingungen 1 und 2 nicht besonders erfüllt werden - greift das Scheinerverfahren zum exakten Justieren der Polachse des Instrumentes. (Suchfunktion im Forum nach "Scheinern" verwenden). Je mehr die entscheidenden Größen in 1 und 2 abweichen vom absolut rechtwinkligen Ideal und absolut horizontaler Basis, umso öfter wird man die Scheinerschritte anwenden müssen, weil mit jeder Korrektur auch zwangsläufig ein (wenn auch kleiner) Fehler in der jeweils anderen Variablen eingeführt wird. (Wegen der "Schiefe" wird z. B. nicht nur die Polhöhe verstellt wie erwünscht, sondern auch etwas der Nordwinkel. Das geht aber alles mit dem cos kleiner Winkel und ist nicht tragisch.) Das Scheinerverfahren nutzt aus, daß die Himmelsdrehgeschwindigkeit und die der Montierung übereinstimmen, Abweichungen im Okular werden erfaßt und durch systematische Verstellung von Polhöhe und Nordwinkelausrichtung der Basis minimiert. Dies führt zur perfekten Ausrichtung der parallaktischen Montierung.

Warum ich persönlich bei Holz ohne komplizierte Rechnungen skeptisch wäre: wenn es um Langzeitbelichtung mit hohen Brennweiten und hochauflösenden CCDs geht, würde ich mir Sorgen um Laständerungen und Windeinflüsse machen. Nicht eine Bruchfestigket, Zugfestigkeit oder Rißfestigkeit ist hier entscheidend, sondern Reaktionen des ganzen Systems auf Windstöße mit Resonanzfrequenz und Laständerungen während langer Belichtungen. Selbst wenn das Teil 11 Tonnen "hielte", so reichen doch vielleicht schon auftretende 60 Nm, um das Ganze um einige Bogensekunden zu verdrehen und verbiegen, womöglich hast Du da dann schon Striche auf dem CCD. Das sind die relevanten Daten für eine Montierung. Daß das auch nach Tonnen nicht kracht, ist unerheblich.

Ich denke, daß das der andere "holzkritische" Kollege auch meinte, Metalle haben da einfach ganz andere "inneren Werte" (E-Modul etc.).

(PS: Den Begriff Polhöhen"wiege" mag ich perönlich nun gar nicht, ich denke da immer an schaukelnde Säuglinge und das ist ja nun gar nicht das, was ein Polblock eigentlich sollte: verziehungsfrei und verdrehungsfrei die Lasten und deren Änderungen der hoffentlich auch für diesen Lastfall bogensekundengenauen Gabel aufnehmen.)

Zu all diesen Themen wurde schon oft diskutiert, auch wenn das einigermaßen lang her ist - meine ich. Eine ausgedehnte Suche von E-Modul über Torsion bis hin zur Polhöhenwiege dürfte etliches an Erkenntnissen und Erfahrungen zutage fördern. Diese Verbiegungen und Bogensekunden (!) sind der Grund, warum optische Geräte äußerlich so "überfest" sind (hoffentlich sind sie es auch im Niederpreissegement hinreichend) und erst recht mechanische Komponenten an astronomischen Geräten wie z. B. Montierungsköpfe, Achsen, Lager und eben auch Polblöcke.

Vielleicht habe ich etwas Anregung geben können,

klare Himmel und Top-Bedingungen wünscht

Matthias.
 
Re: Austarierung der Gabel, nur wie?

Diese Verbiegungen und Bogensekunden (!) sind der Grund, warum optische Geräte äußerlich so "überfest" sind (hoffentlich sind sie es auch im Niederpreissegement hinreichend) und erst recht mechanische Komponenten an astronomischen Geräten wie z. B. Montierungsköpfe, Achsen, Lager und eben auch Polblöcke.

Ganz genau. Und da man kein quantitatives Gefühl für solche Vorgänge hat, bringt einem der normale Heimwerkersachverstand "hält bombenfest" bei solchen Dingen in der Regel nicht sonderlich weit.

Das ist nicht geringschätzig gemeint. Soll nur verdeutlichen dass es etwas grundlegend anderes ist einen 10-Tonnen-Halter zu konstruieren, oder eine Montierung für ein 10kg-Teleskop <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/ooo.gif" alt="" />

cs
Martin
 
Re: Austarierung der Gabel, nur wie?

Hallo

Ich verstehe euch beide gut. Aber Einwand:

1-2 Bogensekunden sind nicht viel. Aber genau das kann ja Birken-Multiplex sehr gut: Schwingungen, sei es von Wind oder vond Berührungen, sehr gut dämpfen. Auch der Wind dürfte bei max. 5-7 min Belichtungszeit nicht das große Problem sein. Ich möchte am Anfang sowieso nur Piggyback fotografieren, mit Brennweiten bis 300mm und dann bis auf 1250mm gehen. Auch für die 2500mm meines Teleskopes dürfte es bis fünf Minuten nicht allzu große Probleme geben.

cs

Markus
 
Re: Austarierung der Gabel, nur wie?

Hallo Markus,

versuch doch eine Grobabschätzung. Überlege Dir, wieviele Bogensekunden Gewackel tragbar wären (2500 mm BW, Pixelabstand Deines Sensors, einsetzten).

Dann forsche doch mal über die Suchfunktion oder auf Wikipedia zu Mechanik, Torsion, Verbiegung nach ein paar handlichen Formeln und nimm mal unterschiedliche "Grobsetups" an. Am Anfang muß ja nicht mal die Form genau stimmen, einfach mit 4-eckigen "Vollhölzern" im seitlichen Biegefall rechnen. Dann siehst Du grob schon, welche Kräfte was bewirken.

Ich prognostiziere, daß Du mit dickem Material hoher Festigkeit möglichst querverstrebt arbeiten wirst. Sich die Größenordnung aber klar zu machen, ist sicher hilfreich.

Sauberen Polblock, klare Himmel und Top-Bedingungen wünscht Dir

Matthias.
 
Re: Austarierung der Gabel, nur wie?

Hallo

Meinst du also, mein Unternehmen geht sprichwörtlich daneben?

cs

Markus
 
Re: Austarierung der Gabel, nur wie?

Hallo Markus,

nein, ich meine, was ich schreibe (und ich schreibe, was ich meine).

Eine Abschätzung ist sicher hilfreich, um die Materialstärken abzuschätzen und überhaupt mal einen "rechnerischen" Eindruck davon zu bekommen, was gewisse Windkräfte und auch Lastverschiebungen während der Nachführung auf dem Chip/dem Negativ bewirken.

Ich kenne mich persönlich mit dem Thema konkret nicht aus, aber so wie ich geschrieben habe, würde ich vorgehen.

Ergänzend dazu kannst Du natürlich auch die Ratschläge in diesem Thread verwerten und auch nach anderen Erfahrungen zu Selbstbauten im Bereich Polhöhenwiege suchen und Dich nach nachweislich guten Lösungen orientieren.

Ich glaube, daß es auch aus "Holz" (klug eingesetzes, schlau verschraubtes und verstrebtes Multiplex) möglich ist, Dein Projekt umzusetzen. Allerdings würde ich eher nicht auf Versuch und Irrtum setzen wollen, sondern erstmal breit und tief dazu recherchieren. Dann erlangst Du schon eine gewisse Planungssicherheit und Dein Aufwand hat große Chancen auch für Deine Zwecke gut einsetzbar zu sein.

Klare Himmel und Top-Bedingungen wünscht

Matthias.
 
Re: Ingeneur gesucht!

Hallo Matthias

Leider bin ich auch kein Ingeneur. Vielleicht kann jemand dazu Berechnungen anstellen.

cs

Markus
 
Re: Ingeneur gesucht!

Hi Markus,

das ist leider nicht so einfach machbar. Man kann hier keine allgemeingültigen Rechnungen machen, und schon gar nicht "ausrechnen" wie die PHW aussehen muss.

Der Weg ist andersrum: ausgehend von einem oder mehreren Konzeptentwürfen tastet man sich langsam vorwärts. Man fängt also z.B. mit einem Grobentwurf an, der sich mit den verfügbaren Materialien und Bearbeitungsmethoden gut herstellen lässt. Dabei hat man idealerweise eine Handvoll prinzipieller Designregeln im Hinterkopf, die die Zusammenhänge von Kräften, Verformungen etc. beschreiben (siehe z.B. Handbuch für Sternfreunde, Kapitel 4).

Diesen Grobentwurf analysiert man zumindest näherungsweise in seinem Verformungsverhalten. Entscheidend ist dabei dass man die im realen Betrieb auftretenden Belastungen richtig annimmt! Bei einer PHW darf man also nicht vergessen dass das Teleskop auch in Ost/West-Richtung Kräfte ausübt (Wind, Manipulation), und nicht nur gewichtsbedingt in der offensichtlichen Nord-Süd-Richtung. Füe eine Montierung oder ähnliche Teile ist übrigens weniger die konstante Belastung durch das Teleskopgewicht entscheidend, sondern die darüber liegenden "kleinen Störungen" die Im Betrieb entstehen (z.B. Ruckeln beim Fokussieren).

Man versucht dann durch Veränderung der Konstruktion (Materialstärken, Materialart, geometrische Verhältnisse) das Design so zu optimieren dass es das selbstgesteckte(!) Ziel erreicht. Oder wirft es weg und versucht etwas anderes.


Das kann man natürlich nicht mal eben so machen. Es bleibt also meist nicht viel mehr übrig als sich die wichtigsten Elastomechanischen Regeln anzuschauen, bei der Werkstoffwahl auf Nummer Sicher zu gehen, und tendenziell eher zu massiv zu bauen.

Natürlich kann man eine PHW auch auf gut Glück zusammenbauen. Ich bin mir aber sicher dass man sich dann in den meisten Fällen die Steifigkeit der Montierung versaut.

Viele Grüße
Martin
 
Re: Ingeneur gesucht!

Hallo

Thorsten: Danke für den Link. Die Seitenwände etwas dicker zu machen find ich nicht blöd. Aber wenn es die mit 18mm gut hält, wie sieht es dann bei meinen 36mm aus. Ich denke nicht schlecht.

Martin: Du hast auch nicht unrecht. Auf gut Glück bauen mach ich bestimmt nicht. Aber ich werde es so machen, wie ich es geplante habe, nur dickere Seitenwände. Ist ja auch schon mein 6er Entwurf. Da soll es endlich klappen.

cs

Markus
 
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