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Übersetzung Berechnung

Hallo ihr Lieben,

Ich tu mich gerade schwer mit dem Berechnen der Übersetzung. Ich möchte an meinen Selbstbauteleskop 10" Gabelmontierung eine Nachführung anbringen. Riemenantrieb.
Wieviel Zähne? Welches getriebe am Motor... Puh...

Vielen Dank fürs helfen.

LG und CS Martin
 
Ja, das ist richtig. Ich bräuchte mal eine exakte Beschreibung, es gibt sicherlich auch viel Pfusch aufm Markt. Ich habe nur begrenzte Ressourcen und möchte daher auf Nummer sicher gehen.

LG
 

maximilian

Mitglied
Hallo!

Wie soll diese „exakte Beschreibung“ denn ungefähr aussehen? Was steht Dir an Werkzeugen und Ressourcen zur Verfügung? Willst Du fertig gekaufte Teile (Motoren, Zahnräder, Getriebe, Schnecken, ...) irgendwie an Deiner Montierung befestigen oder doch vielleicht die Getriebe aus einzelnen Zahnrädern selbst zusammenstellen. Wie ist es mit der notwendigen Elektronik?

Grüße
Maximilian
 
Mir stehen allgemeine Handwerkzeuge zur Verfügung. Keine Drehe oder Fräse. Daher bevorzuge ich fertige Teile. Nema 17 oder 23.
Gern möchte ich später das Teleskop mit dem Laptop steuern.

Meine Idee in dieser Reihenfolge :
Nema 17
1:xx getriebe
12Z riemenscheibe zu 160Z Riemenscheibe
Die große Riemenscheibe liegt direkt an RA oder DE...
NEMA 17 kann man ja auch in 400er steps laufen lassen.
 

roblindau

Mitglied
Hallo Martin,

man kann für den Antrieb z.B. einen Schrittmotor mit Untersetzungsgetriebe verwenden.

Einfache Überlegungen:

Bei parallaktischem Betrieb muss sich die Stundenachse (RA) in 23h 59 Min 4 s Stunden einmal um 360° drehen.

Ein einfacher Schrittmotor macht z.B. Schritte von 1,8 Grad, was 200 Schritte pro Achsumdrehung ergibt.
Angenommen das Getriebe hat eine Untersetzung von 1:150 dann ergibt sich
200 (Motorschritte pro Umdrehung) * 150 (Getriebeuntersetzung) = 30000 Schritte pro RA-Getriebeumdrehung.
360° / 30000 (Schritte) = 0,0126 (Grad der RA-Achsenbewegung pro Schritt)
Die Sterne bzw. Erde dreht sich mit 0,004167° / pro Sekunde (siderische Rate) / 0,012° (Getriebeschritt) = 0,3475 (Schritte pro Sekunde).

Die Schrittgeschwindigkeit von 0,3475 Schritte pro Sekunde ist sehr langsam, aber Stepper-Controller unterstützen in der Regel Mikrostepping, so dass man die Anzahl der Schritte pro Motorumdrehung dadurch erhöhen kann. Mit einer Mikroschritt-Auflösung von einem Achtel würde das 8 * 0,3475 = 2,78 Mikroschritte pro Sekunde ergeben.

Bei azimutalem Betrieb der Gabelmontierung musst die Montierung gleichzeitig in Azimut und Elevation bewegen. Das ist etwas komplizierter.

Gruß
Robert
 
Zuletzt bearbeitet:
Wow Robert. Dass ist das, was ich letztendlich gebraucht habe. Viiiieeeelen Dank. Die RA ist in einer Polhöhenwiege gelagert.
Es gibt ja zig Getriebe bei Ebay und so, worauf sollte ich achten?
Die Steps bei einen Schrittmotor lassen sich doch bestimmt "stufenlos" programmieren, oder?
Kann ich die steps so programmieren, dass ich diese im 100stel Sekundenbereich habe?
 

maximilian

Mitglied
Hallo!
Auf keinen Fall größer. Selbst ein Nema17 ist schon ein ziemlich großer Motor für ein kleines Fernrohr. Irgendwo muss dann später der Strom dafür auch herkommen. Aus einem Nema23 kannst Du einen Wagenheber machen...

Da würde ich einen Motor mit fertig angeflanschtem Getriebe nehmen. Sowas wie diesen hier:


Das ist ein 1,8° pro Schritt Nema17 Motor mit einem Untersetzungsgetriebe von 1:27. Der Motor selbst muss also 200 Schritte pro Umdrehung seiner eigenen Achse machen, und das ganze mal 27, also 5400 Schritte, bis die Getriebewelle eine Umdrehung macht.

12Z riemenscheibe zu 160Z Riemenscheibe
Die große Riemenscheibe liegt direkt an RA oder DE...
Das ergibt dann nochmal eine Untersetzung von 160 geteilt durch 12, also 1:13 1/3. Für eine Umdrehung in RA oder Dec muss der Schrittmotor also 72000 Schritte machen. Die RA Achse macht im Normalbetrieb eine Umdrehung in 24 Stunden oder 86400 Sekunden. Dein Schrittmotor müsste bei der Nachführung also einen Schritt alle 1,2 Sekunden machen. (Wenn Du einen Motor mit 0,9° pro Schritt, also 400 Schritten pro Umdrehung ist das noch ein Schritt alle 0,6 Sekunden). Das könnte ungefähr passen, wenn Du den Motor mit Mikroschritten laufen lässt auch einigermassen ruckfrei. Mikroschrittbetrieb kann aber neue Probleme mit sich bringen, vor allem ein deutlicher Verlust an Drehmoment, der dazu führt, dass manche Schritte nicht stattfinden. Dazu gibt es viel Literatur im Netz, z.B. hier: https://www.faulhaber.com/fileadmin...ff_200276_whitepaper_microstepping_de_4cb.pdf

Ein ziemliches Problem wird Dein langer Antriebsriemen werden, der mit extrem niedriger Geschwindigkeit läuft. Gummi ist bekanntlich elastisch und führt dann zu erheblichem Spiel und Schwingungen. Hier ist ein Cloudynights-Thread mit Lösungsmöglichkeiten für dieses Problem:
Timing Belts for Telescope Drives - ATM, Optics and DIY Forum - Cloudy Nights Posting Nummer 7 zeigt eine einfache und vermutlich praktikable Möglichkeit, wie man das in den Griff bekommen könnte. Ansonsten ist hier noch eine ganz gute Zusammenstellung von Antriebsmöglichkeiten mit Vor- und Nachteilen: Engineering Article: Comparing Telescope Drive Technologies

Hier habe ich noch einen Artikel betreffs der Auswahl von Getrieben und Untersetzungen gefunden, der aber immer von einem Schneckenradgetriebe ausheht (das nicht ohne Grund bei einem Großteil der äquatorialen Montierungen im Amateurbereich eingesetzt wird!): https://www.ngc7000.com/docu-skypikit/EN/EN_200226_MotorsAndGears.pdf

Aber grundsätzlich müsste es schon so funktionieren, wie Du Dir das überlegt hast.

Viele Grüße
Maximilian
 
Boah, danke für eure Mühe. Maximilian, vielen Dank.

Ich melde mich bei euch, wenn es Bedarf geben sollte, was ich jetzt nach euren Niederschriften stark bezweifle.

CS Martin
 
Hi,

da muss ich mich mal einklinken, ich stehe vor einem ähnlichen Problem. Ich hab am Wochenende ein altes Intes MK63 erstanden, vielleicht hats der ein oder andere in der Bucht gesehen. Mak auf Gabel mit Polhöhe! Nun wie auch immer, das gute Stück hat ne altertümlich Quarzsteuerung mit Inkrementscheibe und das in Russischer Ausführung anno 1993. Hat bestimmt gut funktioniert aber nun ist er gut 20% zu schnell. Ich werde morgen mit meinem (Elektronerd)Nachbarn mal die Masken in das Teil halten und gucken ob sich da was machen lässt aber ich sehe jetzt schon das es eher auf einen Stepper mit Arduino hinausläuft. Da muss mich ich mich auch noch schlau machen aber eins nach dem anderen.
Intes hat an der Gabelmontierung Glücklicherweise ein 360 Zähne Rad angebaut. Nach obiger Rechnung von Robert lande ich dann bei:
(1,8°/Schritt Motor)
200Schritte mal 360 Untersetzung = 72000
360/72000 = 0,005° pro Schritt.
Das ist doch verdammt nah an 0,004167 oder? Wenn ich die Fehlsumme auf den Vollkreis addiere komme ich pro Tag bei einem Fehler von
(0,005-0,004167)*360 = 0,29° raus. Für rein Visuell dürfte das doch langen oder was meint Ihr? Selbst in 5 Stunden Beobachtungszeit dürfte sich der Schneckenfehler stärker bemerkbar machen als diese Fehlleistung.
Bleibt noch die Frage ob ein 14er Nema reicht. Für den 17er wäre platz. Nur ob das Kraftmoment reicht ist die Frage.
Im moment ist auf der Schneckenwelle noch ordentlich untersetzung hintergeschaltet da im Original ein DC Motor läuft.
Da ich ja mit dem Stepper nicht weiter untersetzten muss würde ich 1:1 per Zahnriemen an die Schneckenachse gehen.
Oder was meint Ihr lieber 2:1 um das Drehmoment für einen kleineren 14er zu erniedrigen? Den 14er gibt es nämlich auch mit 0,9° / Schritt also 400
Das würde eine zusätzlich 2:1 Untersetzung ja auch genau ausgleichen. Frage hierzu bei Zahnriemen muss ich auch die Zähne zur Übersetzung rannehmen und nicht den Umfang wie beim Riemengetriebe?


Grüße
Sebastian
 

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roblindau

Mitglied
Hallo Sebastian,
Nach deiner Rechnung müsste die Nachführung in RA für den visuellen Betrieb ausreichend genau sein.
Bei der Motorauswahl kann ich leider nicht helfen.
Beim Zahnriemengetriebe kannst du mit den Zähnen der Zahnscheiben rechnen.
Gruß Robert
 
Hallo Robert,

die Frage wäre wie man mit Mirkosteps das ganze noch annähern kann, da bin ich noch nicht so schlau und würde gerne auf Microsteps verzichten mit ordenltich rumrechnen könnte das ja auch über das Zwischengetriebe gehen. Vielleicht auch ohne Riemen, Zahnräder sind mir auf Langzeit auch lieber. Wobei die Belastung in solchen nur Siderisch laufenden Getrieben sich ja eher in Grenzen halten dürften (Riemenspannung etc.)
Die Kraftverteilung muss ich mal berechnen.

Grüße
Sebastian
 

roblindau

Mitglied
Hallo Sebastian,
Rein für visuell könntest du gut auf Microsteps verzichten. Bei deiner Untersetzung und reinem Nachführbetrieb sowie guter Ausbalancierung des Teleskops wirken nur geringe Kräfte auf den Motor.
Gruß Robert
 
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