Автоматизация 3D-перемещений главного зеркала.

[ДимСаныч]

Как вариант, внутреннюю полую ось шарнирного подшипника можно сделать разрезной, по типу лопостей центробежного вентилятора. Какое-никакое - подпружинивание.

Дим, ещё медальку хочешь....? Изобрази.

[Дмитрий Иванов]

А что, умнО? 
Мне этот звездолёт уже снится...

Изобрази.

На рисунке полая ось, на которую насаживается подшипник. Делаем три прорези вдоль оси и продолжаем перпендикулярно до некой точки, чтобы лепестки не отвалились, но и пружинили    Делаем скользящую посадку, а лепестки чуть отгибаем. Утрировано!

[I.A.R.]

А, вот, еще вариация с цель достичь большей простоты. Так сказать, соло на гвоздях!
Представляется упрощенная поводковая муфта. За основу взята втулка, упиленная для облегчени яножовкой по трем сторонам. Имеет три отв.: резьбовое для крепления к валу двигателя и два отв. на проход для забивки в них самодельных штифтов - частей гвоздя, к примеру, диам. 3 - 4 мм. Вторая полумуфта организована поперечно установленным в торец упора штифтом, который в сборе помещается между двумя первыми. Упор можно изготовить из подходящих болтов или шпильки.
Даешь больше простой красоты и красивой простоты!

[I.A.R.]

Безлюфтовый узел не сделать за обозримые деньги. Да и за необозримые, скорее всего, тоже.

А, вот, думаю, можно! Причем, из, так сказать, "подножного материала". В смысле из обыкновенного доступного крепежа.
Берем две гайки. Конкретно М10. Еще берем две увеличенные шайбы 10 и засверливаем в них в одной проходные отв. под винты М3х25, а в другой нарезаем резьбу М3. Подготавливаем на пластине основания соответствующие отв., и собираем узел гайки по эскизу. Фокус в том, что пропущенный через отв. в плите, упор, с двух сторон слегка поджимается гайками. Таким манером, чтобы упор мог поворачиваться в них, но без слишком большой тугости. Затем гайки фиксируются в найденном положении винтами через шайбы.

[ДимСаныч]

А что, умнО? 
Мне этот звездолёт уже снится...

Изобрази.

На рисунке полая ось, на которую насаживается подшипник. Делаем три прорези вдоль оси и продолжаем перпендикулярно до некой точки, чтобы лепестки не отвалились, но и пружинили    Делаем скользящую посадку, а лепестки чуть отгибаем. Утрировано!

Дим, ну я так и не понял. Мы же рассматриваем скольжение унутренного посадочного по направляющей. А для чего ента цанга? (не дам медальку)

[ysdanko]

Плохое там отношение...поэтому допуски будут жесткими, что может привести к заклиниванию при изменении температуры...или просто от грязи и пыли.

И Вы можете это показать (доказать)? Насколько помню внутреннее посадочное подшипников имеет вполне подходящий допуск для Ф50 по F7 (+0,025+0,050) и для Ф50 достаточно 20мм рабочей части чтобы отклонения зеркала были в норме. А дальше уже подбираем посадку и материал для вала.

P/S Да, я уже приводил пример в "соседней" теме и посадка там скользящая.

Простейшее моделирование в "Автокаде" Показывает что для подшипника с D=20мм и при допуске на радиальное биение в 10микрон при отношении L/D =0.5 для  ГЗ с параметрами D=200мм и F=1000мм мы будем иметь смешение фокальной плоскости за счет радиального биения в подшипнике примерно 0.51мм (510микрон)...При L/D= 1, смешение изображения может  быть 0,26мм...

При доппуске на радиальное биение равном 1 микрон при тех же отношениях L/D .... соответственно 0.1 мм и 0.05 мм...
Таким образом, при всех разумных требованиях к точности обработки деталей и параметрах оптической системы, посадка вала должна быть по крайней мере тугой, а не скользящей, то есть не ниже H8...

Эти требования очень сложно реализовать в "домашних" условиях или услвиях автомастерской в "соседнем дворе"...Поэтому, если все же, ЛА будут придерживаться этой схемы в своих разработках, то в ней надо предусмотреть возможность регулирования радиального зазора в паре внутреннее кольцо подшибника -ось (штырь на котором двигается зеркало)...

Кроме того, в предлагаемых схемах "направляющей", на основе такого подшибника, вал должен быть тверже кольца подшибника поскольку это "охватываемая" деталь ( основные принципы конструирования)...Но поскольку до такой твердости в "домашних" условиях деталь обработать не реально, то в подшибник необходимо впресовать втулку, например из бронзы или даже текстолита, по которой и будет перемещаться вал на котором крепиться ГЗ...

Ну и еще можно найти множество нюансов, игнорирование, которых на начальной стадии разработки, может привести к полной неработоспособности этой схемы...

Поэтому я еще раз выскажу мысль о том, что система должна состоять из двух самостоятельных частей, а именно классической "юстировочно-разгрузочной" и не традиционной.... "фокусировочной со стороны "задницы" Ньютона" системы...

[Дмитрий Иванов]

Мы же рассматриваем скольжение унутренного посадочного по направляющей. А для чего ента цанга?

Дык это и есть направляющая, только полая и лепестки врастопырку, которые межосевой зазор выбирают, ибо скользят по внутреннему кольцу подшипника.

[ДимСаныч]

to ysdanko:
Вот, ответ исчерпывающий. Совершенно с Вами согласен. Здесь нужен серьёзный подход. Но всё исполнимо. Что любитель не сможет сделать сам, то купит или закажет.

[Дмитрий Иванов]

Если телескоп испытывать в центрифуге, то там и не такие люфты заставят задуматься.

[Дмитрий Иванов]

to ysdanko:
Вот, ответ исчерпывающий. Совершенно с Вами согласен. Здесь нужен серьёзный подход. Но всё исполнимо. Что любитель не сможет сделать сам, то купит или закажет.

Я бы добавил: оно, ведь, должно быть в кайф.

[ДимСаныч]

Дим, ты зря биение недооцениваешь. Здесь смысл не во вращении, а в смещении. Без зазоров обойтись не возможно. Задача - найти компромис.

[Дмитрий Иванов]

Дим, ты зря биение недооцениваешь. Здесь смысл не во вращении, а в смещении. Без зазоров обойтись не возможно. Задача - найти компромис.

А откуда это биение возьмётся? Масса зеркала практически всегда давит поперёк оси. А без зазоров можно обойтись если приклеить зеркало. Зазоры в механике выберем пружинами, упругие деформации - внеосевым гидированием.

[I.A.R.]

Простейшее моделирование в "Автокаде" Показывает что для подшипника с D=20мм и при допуске на радиальное биение в 10микрон при отношении L/D =0.5 для  ГЗ с параметрами D=200мм и F=1000мм мы будем иметь смешение фокальной плоскости за счет радиального биения в подшипнике примерно 0.51мм (510микрон)...При L/D= 1, смешение изображения может  быть 0,26мм...

Без паники!  Вопрос: каким образом смоделировано смещение в AutoCAD-е, каким способон получено? Что, нарисовано два прямоугольника, и меньший врисован в больший с наклоном? И потом по полученному углу найдено линейное смещение оси на фокусном расстоянии F? Такая схема, извините, некорректна! Не может так себя вести пластина с зеркалом. Почему? Потому что она крепко прижата пружинами к упорам неподвижной пластины основания. Может ли смещаться пластина с зеркалом? Может! Но исключительно скользя своей поверхностью по шарикам упоров. А, значит никакого самопроизвольного наклона из-за зазора между кольцом подшипника и направляющем стержнем возникнуть не может. Может быть только плоскопараллельное смещение кольца относительно поверхности стержня - раз и легло внутреннее кольцо всей своей цилиндрической поверхностью на цилиндрическую поверхность стержня. Поэтому смещение оптической оси зеркала по данной конструкции может зависеть только от суммы двух зазоров: зазора в паре направляющий стержень-внутреннее кольцо подшипника и радиальной игры самого подшипника.
Примем, что у нас шарнирный подшипник с параметрами d=20мм, D=35мм, b=12мм. У него радиальная игра не более 0,020мм. Выберем посадку, которая позволяла бы сдвигаться подшипнику без особых проблем. Справочник по подшипникам рекомендует применить для этих целей посадки типа g6/H6 или f6/H6. Точность исполнения подшипникого кольца H6. Это значит, что его поле допусков имеет нижнее отклонение  0,000мм, а верхнее -  +0,021мм от номинального значения. Если выбрать для стержня поле g6, то для диам. 20мм верхнее отклонение будет -0,007мм, а нижнее -0,020мм. Для поля f6 соответственно получается -0,020мм и -0,033мм. Таким образом для посадки g6/H6 гарантированные зазоры составят: наименьший 0,000 - (-0,007) = 0,007мм, а наибольший +0,021 - (-0,020) = 0,041мм. Соответственно для f6/H6 наименьший зазор 0,020мм, а наибольший 0,054мм. По старой советской классификации g6/H6 называлась посадкой "движения",  f6/H6 посадкой "ходовой", что говорит само за себя. Лучше взять g6/H6 - и надежный зазор, и достаточно малое радиальное смещение. С учетом собственной игры подшипника теоретически наибольшее смещение оптической оси не должно превысить 0,041 + 0,020 = 0,061мм.
Дополнение. В принципе получение поля допуска g6 на деталях - дело круглошлифовального станка. На рядовом токарном станке этого наверняка не достичь. Тем более требуемую весьма качественную шероховатость поверхности. Что следует признать технологическим минусом варианта!

[Дмитрий Иванов]

Да, так правильнее. Юра спуску не даст. Но тогда и не стОит начинать что-то делать...

[ДимСаныч]

Попытался прорисовать, но даже учитывая радиальное биение (эллипсность после обработки) вала, отверстия и сферич. поверхностей мы всё равно имеем только радиальное смещение по трём точкам (шарикам) в пределах допусков. Так, что:

Без паники! 

[ysdanko]

Без паники!  Вопрос: каким образом смоделировано смещение в AutoCAD-е, каким способон получено? Что, нарисовано два прямоугольника, и меньший врисован в больший с наклоном?
/////////////////////////////////

Примерно так и делалось ...
Но это предельный случай, который мы обязаны учитывать и который может иметь место, когда зеркало направлено в зенит... или когда в направляющей по тем или иным причинам возникнет повышенный момент трение...
Согласен с вами, что направляющий цилиндр в основном будет базироваться по всей длине внутреннего колца подшипника, и при этом зазор может быть большим...но в любом случае в устройстве надо предусмотреть механизм стопорения направляющего цилиндра, например нечто вроде цангового зажима или ему подобной штуки...