www.aspenberg.info/astro /eq
EQ-plattform :: Designvalg
Som forklart på førstesiden er prinsippet enkelt: Lag en plattform som vrir seg om jordens rotasjonsakse (gul linje i sentrum av kjeglen) og derved følger himmelens bevegelser. Plasser så teleskopet oppå.
Figur 2 viser hvordan dette kan være. Man tegner et horisontalt snitt gjennom kjeglen som danner en flate hvor teleskopet plasseres. Flaten bør lages slik at når teleskopet settes oppå så dreies det rundt sitt eget tyngdepunkt. Tyngdepunktet ligger i sentrum av vippelagerne dersom teleskopet har noelunde riktig balanse. Hvis du bruker fjærer eller annet for å gi et topptungt teleskop riktig balanse, så bør du ta dette med i beregningene.
Figur 2.
Det som gjenstår nå er å bestemme seg for hvordan man skal designe lagerne. Lagerne er markert med rødt på figur 2. Flytt musen inn over figuren for å se dette tydeligere. (Hvis ikke du ser dette, slå på Javaskript i browseren din.)
Det er behov for et punktlager i spissen av kjeglen dvs. sydenden. Nordenden må lagres opp med to ruller eller liknende. Man bør tenke på bredden mellom disse (se figur 6) og ta litt godt i for at plattformen ikke skal gjøre teleskopet utstabilt. Nå er jo plattformen laget for å dreie akkurat dette teleskopet rundt sitt eget tyngdepunkt, så det skal være noen fare for at teleskopet skal velte eller skli av. Men det kan jo hende at du vil sette et annet teleskop oppå.
Figur 3.
Hvis man velger å lagre opp nordenden som en skive vinkelrett på rotasjonsaksen kan dette gjøres på forskjellig vis. Siden skiven heller 60° mot underlaget så er antakelig en kombinasjon av type (1) og type (2) nødvendig for å ta av for alle krefter som virker inn. Litt lenger syd på kloden klarer man seg med type (1). Dette eksemplet er laget på denne måten. Ideelt sett burde lagerne stå horisontalt. Ett sett lager er da nok siden alle krefter vil virke rett nedover. En opplagring av type (3) er ikke lett å produsere nøyaktig uten en stor dreiebenk.
Figur 4.
Det er en måte å gjøre dette på: Hvis man skjærer av kjeglen vinkelrett mot underlaget som vist i figur 4 blir lagerrullene horisontale. Det vertikale tverrsnittet av kjeglen er beklagligvis en parabel som ikke er lett å produsere en nøyaktig. Men vent litt: Sett rett ovenfra vil et punkt på fronten av kjeglen bevege seg i en sirkel som dreier seg om sentrum av syd-lageret. Kjeglen skal ikke skjæres av vertikalt av et flatt plan, men av et sylinderplan med sentrum i syd-lageret. Flytt musen inn over figur 4 for å se hvordan dette ble løst i praksis.
Figur 5.
CAD-programmet gav resten av løsningen. Ved å sette inn en sirkel gjennom 3 punkter langs kjeglesektorene (fiolette piler i figur 5) oppdaget jeg at forskjellen mellom en sirkel og kjegleoverflaten er mindre enn 0.2 mm. Det er hele hemmeligheten. Klikk på figur 5 for å se dette i større forstørrelse.
Figur 6.
Som du kanskje har forstått har jeg brukt et CAD program. All konstruksjon ble utført med
en eldre versjon av Bentley
Microstation. (Samme programvare ble brukt når man laget Sleipner
A1 plattformen. De fleste husker hvordan det gikk?) Cad-programmet
gjør at man kan tegne elementer på nøyaktig
mål i tre dimensjoner, få hjelp til klipping av linjer og
flater samt visualisere hvordan konstruksjonen kan bli før man lager noe
som helst sånn rent fysisk. Jeg regner med at arbeidet nedlagt i
tegningene har spart meg for ganske mye (men ikke all) prøving
og feiling. Utgangspunktet for tegnearbeidet startet med å ta
2D-tegningen
av hjemmebyggets vippeboks
(rockerbox) og gjøre den om til en 3D tegning samt legge inn
vertikale og horisontale tyngdepunktslinjer. Før jeg kunne
fortsette å tegne måtte jeg
gjøre noen grunnleggende valg samt å finne ut hva slags
komponenter som var tilgjengelige:
Det første valget var å bruke en form for kulelager for å lagre opp sydenden. Kulelageret fant jeg hos Clas Olhson. Et dreiebeslag (varenummer 31-3146), egentlig beregnet for å lage en dreiefot til en TV eller liknende. Lageret tåler 40kg og er temmelig stabilt lateralt. Etter litt leting i hylla fant jeg et eksemplar som var fast nok i fisken.
Figur 7.
Det andre valget var å bruke rulleskøytehjul for å lagre opp kjeglesektorene. Disse fant jeg i kjellerboden på en av podenes avlagte rulleskøyter. Hjulene ble ganske enkelt hengt opp med to biter 40x40x3 mm aluminumsvinkel og 6mm bolter. Siden ble disse byttet ut med mindre hjul av langt hardere plast (se blunder #1). Plattformen har derfor endt opp endel lavere enn tegningen viser. (I sin siste og foreløpig endelige utgave er plattformen senket ytterligere med rundt 20 mm. Dette for å få ned høyden på hvor langt jeg må strekke meg for å se i okularet når jeg skal observere omtrent rett opp. )
Det tredje valget
var å drive rulleskøytehjulene direkte og ikke lage et
system med skrue eller tangentarm eller noe annet komplisert. Utfra
disse
grunnideene ble resten av konstruksjonen til. CAD-programmet gav
løsningen på mange problemer, bla.a. å regne ut
vinkler, diameteren på nord-sektorene, samt gi nøyaktig
mål på alle komponenter som skulle produseres. Linken
nedenfor peker på et ZIP-arkiv som inneholder de komplette
tegningene på MicroStation8 og AutoCad 2000 format.
Jeg forbeholder meg alle kommersielle rettigheter til disse tegningene, men du står fritt til å bruke dem til ditt eget bruk.