Астротрекер ГОТО

[karcun]

Монтировка на ремнях.
или
Астротрекер ГОТО.

Рассчитан на фотографов любителей и профессионалов (не астро  ).
К нему нужно: пара телевиков (для не глубокого дипская, туманностей и звездных полей, крупных галактик), штатив и ноутбук.

Практически завершенный проект.

Изделие напечатано на 3Д принтере.
Все оси на подшипниках, преимущественно, упорных.

В оси RA используется огромный упорный подшипник 100x75x19

Трекер рассчитан на использование тяжелых телевиков и легких труб Шмидта-Кассегрена или Максутова-Кассегрена.
По причине использования драйверов и оригинальных прошивок ASCOM, поддерживаются все астрофотографические фичи и приемы.

По причине использования ремней, люфты, как таковые, отсутствуют.
По причине применения мощного редуктора, монтировка почти не чувствительна к перевесу по оси склонений и вообще не чувствительна к перевесу по оси прямого восхождения.

Разумеется, это не повод хотя бы приблизительно не отцентровать оборудование.

Ширина площадки для установки объектива 190мм, высота вилки 190мм.
Есть штатное крепления для объективов (байонеты Canon EF, Nikon F, Olympus OM) для установки оптики и гидирующей камеры.
Главный калибр устанавливается на плоскую площадку посредством завинчивания штатных болтов.

Питание возможно либо от розетки, либо от 12вольт - автомобильная розетка, аккумулятор.
Для ноутбука существуют блоки питания, которые можно воткнуть в прикуриватель.
Без ноутбука пока не работает, я с этим разбираюсь и, возможно, разберусь.

Полное описание в процессе формирования и будет обновляться в этом сообщении.

Фоточки:

(кликните для показа/скрытия)

https://psv4.userapi.com/c834703/u16639950/docs/d4/4a61d345e571/UrsaMajor.png?extra=Z_IkuXYCLAZv7_WjEAQI-3lxd1U-OoeB98BLsKhjp-8QfQLmE4Fls5KlR_nnTn62eyWsoaTCRSjcTXy_17piX3Zz2QE_USbgVNVKDTi32kaLLNhFfmkSXa126Jb-yBoP39CJFNC-gxvp

[I.A.R.]

...Все оси на подшипниках, преимущественно, упорных.
В оси RA используется огромный упорный подшипник 100x75x19...

Серьезный агрегат!

Особо интересует как решены подшипниковые узлы, если используются преймущественно только упорные подшипники. Можно ли выложить эскиз от руки как оно там организовано?

[karcun]

как оно там организовано?

Организовано последовательностью шкивов.
Упорные подшипники утоплены в посадочные отверстия и стянуты болтами.
На шкивах, так же, посадки.

Красными стрелками обозначены посадки под упорные подшипники.
Синими - пазы для латунных шайб, они предотвращают шкив от стирания.
Желтой стрелкой обозначена посадка под радиальный подшипник шпинделя мотора.

Особенностью выбранной конструкции является минимальное межосевое расстояние.
Это решение затрудняет сборку, однако, предусматривает преднатяг армированного ремня и минимально возможную длину свободно висящего ремня.
Профит в том, что основная часть ремня зацеплена с зубьями шкива и не растягивается, что минимизирует задержку при смене направления вращения.
реакция на подвижки почти моментальная и не требует дополнительного обслуживания.
Один раз собрал и забыл.

[karcun]

В боевых условиях.
Тест гидирования сквозь тучи 

[I.A.R.]

как оно там организовано?

Организовано последовательностью шкивов.
Упорные подшипники утоплены в посадочные отверстия и стянуты болтами.
На шкивах, так же, посадки...

Отлично, что проектирование выполнено в конструкторской программе -- гуд! А можете теперь выложить сечение устройства по полярной оси и проходящее через все встречающиеся детали? Лучше два сечения -- вдоль и поперек вилки...

[karcun]

вдоль и поперек вилки...

Там просто дырки в размер.
Ни чего необычного.

Шкив насквозь проходит перо вилки и подвешен на радиальном подшипнике 28х13х8
С внешней стороны ведомый шкив на 106 зубов, с внутренней стороны ведущий на 16 (приводит ось DEC).
Внутри пера цилиндрическая посадка на 13мм, на пере посадка - сквозная дыра со стопорным бортиком с внешней стороны на 28мм.
Мотор расположен сверху для предотвращения перекоса.

Шкив оси склонений подвешен на двух радиальных подшипниках.
Один подшипник внутри вилки посажен заподлицо, от шкива отделяется двумя шайбами.
Второй подшипник посажен снаружи вилки.
Подшипники разделены стопорным бортиком внутри пера.

[I.A.R.]

Ничего необычного.

Это на первый взгляд. Есть особенности применения упорных подшипников --
они не рассчитаны на восприятие радиальных нагрузок. Для них это не штатно. Вот, и интересует ваш вариант решения.

Шкив насквозь проходит перо вилки и подвешен на радиальном подшипнике 28х13х8
С внешней стороны ведомый шкив на 106 зубов, с внутренней стороны ведущий на 16 (приводит ось DEC).
Внутри пера цилиндрическая посадка на 13мм, на пере посадка - сквозная дыра со стопорным бортиком с внешней стороны на 28мм.
Мотор расположен сверху для предотвращения перекоса.

Шкив оси склонений подвешен на двух радиальных подшипниках.
Один подшипник внутри вилки посажен заподлицо, от шкива отделяется двумя шайбами.
Второй подшипник посажен снаружи вилки.
Подшипники разделены стопорным бортиком внутри пера.

Большое спасибо за словесное описание конструкции, но все же как бы посмотреть сечения сборки? Как говорится, лучше один раз увидеть, чем...

[karcun]

они не рассчитаны на восприятие радиальных нагрузок.

не рассчитаны на оборотах, по-моему.
я всяко рассматривал, биения не видно.
центры держат и хорошо.
если не дотянуть, то разрывает обоймы.
перетянуть у меня не получилось.

[I.A.R.]

Вот, уже лучше! Но почему отключены подшипники и полярная ось? Как раз интересно бы увидеть все вместе. А вот, стрелки можно и отключить.

Про примененные упорные подшипники. Не есть хорошо грузить их радиальной нагрузкой -- на ее восприятие они совсем не рассчитаны. Но если хочется, то можно. Но она должна быть совсем незначительной от действующей осевой. Радиальная нагрузка норовит сдвинуть вал или ось с посаженным на нее кольцом относительно другого кольца, которое установлено на корпусной детали. Причем выходит два варианта: второе кольцо просто опирается на поверхность корпусной детали или оно жестко заделано в корпусную деталь. В первом варианте корпусное кольцо просто елозит по поверхности, не удерживая вал, во втором -- вал ложиться на кромку внутреннего отверстия корпусного кольца и получается из подшипника качения подшипник скольжения, а значит, и увеличенное трение в узле. Только, если осевая нагрузка много больше радиальной, упорный подшипник работает более-менее нормально, но у шариков есть потенциальная тенденция к закусыванию. Поэтому таких решений узлов на упорных подшипниках избегают.

Так если можно, выложите сечения узлов не отключая подшипники и оси, и сориентируйте сечения, чтобы они были видны в фас, а не под углом.

[karcun]

Вот сечение упорных подшипников по RA
Действительно, обоймы рвало когда не удавалось попасть в размеры.
Теперь модель соответствует свойствам материалов, упорные подшипники стягиваются от души, воротком и ни чего не трет, не рвет и не закусывает.
Крутится легко просто пальцем, а залезть в узел восхождения пальцем - целое дело, расстояние между пластинами всего 15мм и ни за что ухватиться не получится.

К сожалению, болты и подшипники в проекте не нарисованы, мне не удалось найти библиотеки с микроподшипниками, а рисовать их лень.
По причине эластичности пластика использовать абсолютные размеры бессмыслено, размеры подбирались методом научного тыка..
В RA используются упорные подшипники 10х5х4

[I.A.R.]

Спасибо за еще одну картинку. Но по-прежнему не видно ни осей, ни подшипников, а без них не получается составить адекватное представление о конструкции узлов. А вот, отсутствие крепежа пониманию не мешает -- сопряженные отверстия все поясняют. Если можно, все-таки выложите эту картинку и ранее представленные картинки-сечения добавив в них нерассеченные оси, а подшипники пусть будут именно рассеченные. Ваш опыт может быть полезен другим в попытке создать собственные конструкции. Но если Вы считаете, что пока данным опытом не ко времени делится, сообщите...

[karcun]

I.A.R., в проекте не нарисованы подшипники и оси.
Во-первых, рисовать лень, во-вторых, лично мне оси даже мешали на этапах разработки и доводки модели.
По-этому, таких картинок нет, не было и не предвидится.

upd: solidworks предоставляет возможность совмещать концентричные отверстия и ругается когда это условие не соблюдается при нарушении взаимосвязей.
И еще, в проекте есть внешний файл переменных, все размеры берутся оттуда и модель полностью пересчитывается при изменении размеров в конфиге.
Повсеместно используются формулы, похожие на синтаксис Экселя.
Очень удобная фича, кстати.

Это еще одна причина не нарисованности осей и подшипников.

[I.A.R.]

I.A.R., в проекте не нарисованы подшипники и оси.
Во-первых, рисовать лень, во-вторых, лично мне оси даже мешали на этапах разработки и доводки модели.
По-этому, таких картинок нет, не было и не предвидится...

Вот, и открылась тайна "золотого ключика"! Как по мне, так это очень даже оригинально проектировать конструкцию без задания части все-таки не таких уж второстепенных элементов -- осей и подшипников. Все же они не какие-нибудь там болты, винты, гайки. Ну, да дело хозяйское...

[karcun]

тайна "золотого ключика"

В чем эта тайна - мне совершенно не ясно

Кстати, внимание, вопрос!
Как посчитать количество зубов ведомого шкива?


Сейчас я считаю так:
известны:
1. углы дуг шкивов, прилегающих к ремню: А(льфа)1 = 96.05 и А2 = 263.95
2. количество зубов Т1 = 16 и Т2 = 106
3. длина дуги зуба d1= 1mm
4. радиусы R1 = 5.0929 и R2 = 33.740
5. длина висящего ремня, не соприкасающегося со шкивом L = 31.84
6. расстояние между окружностями шкивов d = 4.
7. длина ремня 228мм

получается:

L * 2 + PI * R1 * A1 / 180 + PI * R2 * А2 / 180
31.84 * 2 + PI * 5.0929 * 96.05 / 180 + PI * 33.74 * 263.95 / 180 = 227.65

Кто хорошо дружит с алгеброй, помогите, пжлст, пересчитать так чтобы зная длину ремня, получить T2 и R2 если

R1 = d1 / PI / T1 = 1 / PI * 16 = 5.0929
и
R2 = d1 / PI / T2 = 1 / PI * 106 = 33.740

[I.A.R.]

тайна "золотого ключика"

В чем эта тайна - мне совершенно не ясно.

Шутка! Я просто никак не мог представить, что удобно проектировать без прорисовки важных деталей.

Материал по расчету длины зубчатых ремней:
https://knowledge.autodesk.com/ru/search-result/caas/CloudHelp/cloudhelp/2017/RUS/Inventor-Help/files/GUID-2BA82DFF-B8A6-4021-832D-0DF0D6BB2298-htm.html
https://studopedia.org/1-14202.html

[karcun]

Материал по расчету длины зубчатых ремней

нене, у меня все посчитано верно, вопрос как преобразовать обратно.

В предлагаемых Вами материалах рассчитывается передача.
Передача уже есть, заводская.
Ее не нужно преобразовывать

Формула написана, нужно алгебраически преобразовать ее.
По-русски: перенести длину ремня влево, а R2 вправо.

[I.A.R.]

Формула написана, нужно алгебраически преобразовать ее...

Берем вашу исходную:
L*2 + PI*R1*A1/180 + PI*R2*A2/180 = S

Выносим первых два слагаемых вправо:
PI*R2*A2/180 = S - L*2 - PI*R1*A1/180

Теперь слева оставляем лишь радиус:
R2 = (S - L*2 - PI*R1*A1/180)/(PI*A2/180)

Берем следующую формулу:
R2 = 1/PI*T2

Меняем местами радиус и количество зубов:
T2 = 1/PI*R2

Вот, и вся недолга...

[MisterKto]

Формула написана, нужно алгебраически преобразовать ее...

Берем вашу исходную:
L*2 + PI*R1*A1/180 + PI*R2*A2/180 = S

Выносим первых два слагаемых вправо:
PI*R2*A2/180 = S - L*2 - PI*R1*A1/180

Теперь слева оставляем лишь радиус:
R2 = (S - L*2 - PI*R1*A1/180)/(PI*A2/180)

Берем следующую формулу:
R2 = 1/PI*T2

Меняем местами радиус и количество зубов:
T2 = 1/PI*R2

Вот, и вся недолга...

Круто.

[MisterKto]

Теперь я знаю к кому можно обратиться с домашкой

[karcun]

Вот, и вся недолга.

Оооо!!!
Кончились мои мучения!
Теперь заживем.

Больше натяжение ремней не будет гулять и останется постоянным от пары к паре.
Спасибо!