Idee für Optomechanik - Kardanischer Spiegelhalter

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geometer
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Re: Idee für Optomechanik - Kardanischer Spiegelhalter

Beitrag von geometer » 30 Apr 2021, 16:25

Hallo Karl,

ich habe Kugellager da. Ich verwende sie

a) bei durchgehend schnell drehenden Wellen (z.B. 50-Hz-Uhr), um Verschleiß zu verhindern, und
b) wenn Wellen radial stärker belastet werden.

Beim Siderostaten kommt es auf optimale Leichtgängigkeit an. Da sind Gleitlager im unbelasteten Zustand eher besser als Kugellager. In den verschiedenen mechanischen Uhren, die ich gebaut habe, haben Kugellager noch nie einen Vorteil gebracht. Ich kenne auch keine echte mechanische Uhr, in der im Gangwerk Kugellager verwendet würden.

Wenn ich mir etwas wünschen dürfte, wären das zusätzliche 2-mm-Metallwellen oder Wellen mit 2-mm-Zapfen. Das würde für viele Instrumente wirklich etwas bringen.

Das Hauptproblem beim Siderostaten ist, dass beim Spiegelturm das Drehmoment oben am Spiegel ausgeübt wird, sich die Lager oder Rollen aber unten befinden. Der Turm muss also gleichzeitig möglichst starr sein und möglichst wenig Trägheitsmoment haben und unten möglichst leichtgängig rollen. Das ist mit fischertechnik gar nicht so leicht.

Wenn der Turm nicht gedreht werden müsste, würde ich für den Spiegel eine Schneidlagerung verwenden.

Mein Modell ist noch kein Präzisionsinstrument und man kommt an einigen Stellen noch nicht in Horizontnähe. Grundsätzlich wäre hier ein Metallbaukasten wohl klar im Vorteil.

Viele Grüße

Thomas
fischertechnik-Roboter mit Arduino: https://youtu.be/GpBXRTh9SYY

Karl
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Re: Idee für Optomechanik - Kardanischer Spiegelhalter

Beitrag von Karl » 30 Apr 2021, 17:39

Hallo Thomas,
Dank für die Antwort.
Ok, die seitliche Kräfte sind ja nicht so groß, leuchtet mir auch ein.
Noch eine Idee..., würde es etwas bringen die senkrechte Welle unten "auf eine Stahlkugel zu stellen" ?
Fahrradhändler haben vielfach auch Stahlkugeln einzeln. Auch evtl. mit Zollmaßen sollte sich etwas passendes
finden.
Eventuell irgendwie auf eine an der Spitze abgerundete Stopfnadel von "Muttern".

Metallbaukasten ?
Unser lieber Stefan Roth bietet doch Alu-Profile an welche kompatibel zu Fischertechnik sind.
Es gibt für die Maker-Beam- oder Open-Beam- Profile auch einiges an Zubehör, Verbindungselemente
Nutensteine etc. um eine Konstruktion aus den Profilen stabil zu bauen.
Es wäre doch nicht verkehrt diese auch teilweise irgendwie mit Fischertechnik zu kombinieren.
https://www.chartup.com/index.php?cPath=1_2_92

Obwohl ich auch viele Metallbaukasten-Teile besitze, habe mir trotzdem vor Jahren mal ein Kit mit
diversen Makerbeam- 15er-Profilen und den Zubehörteilen zugelegt. Hilft in vielen Fällen Probleme
einfach zu lösen.

Ach, da fällt mir noch etwas ein. Es gibt im Zweiradhandel auch Speichen mit 2mm Durchmesser, vielfach
auch aus VA. Eine Lagerung in PTFE-Röhrchen wäre auch nicht schlecht. Problemlos gibt es solche Röhrchen
als Meterware mit 4mm Außendurchmesser und 2mm Innendurchmesser.

Ich benutze oft auch zusätzlich Teflon- oder Siliconspray um die Oberfläche der Wellen zu "polieren".
Nicht direkt auf die Welle aufgesprüht, sondern auf ein Stück Küchenpapier von der Rolle und reibe
die Welle oder sonstwas nur mit dem getränkten Papier ein.
Grüße von
Karl

Es gibt immer viel mehr Lösungen als Probleme.

atzensepp
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Re: Idee für Optomechanik - Kardanischer Spiegelhalter

Beitrag von atzensepp » 30 Apr 2021, 23:39

Dank Video von geometer habe ich die Drehscheibenkonstruktion und die Notwendigkeit der geringen Reibung des Drehtisches verstanden.
Dann klappt's auch so:
Siderostat2.JPG
Siderostat2.JPG (59.08 KiB) 368 mal betrachtet
Dateianhänge
Siderostat.JPG
Siderostat.JPG (59.86 KiB) 368 mal betrachtet

geometer
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Re: Idee für Optomechanik - Kardanischer Spiegelhalter

Beitrag von geometer » 01 Mai 2021, 10:48

Wenn ich das richtig sehe, reduzierst du die Spiegelturmhöhe beachtlich. Mittelpunkt M des „Spiegels” und der Mittelpunkt der Drehscheiben B sind auf deinem ersten Foto nicht auf einer Höhe? Dann wird das Licht horizontal nach Süden gelenkt, sondern nach unten vor den Siderostaten/Heliostaten.

Sehr gute Idee! Für ein Teleskop wie das der Pariser Weltausstellung nicht das Richtige, aber um das Sonnenlicht auf eine Solarzelle zu lenken, ideal.

Beim zweiten Foto scheinen M und B auf einer Höhe zu sein. Allerdings ist das ein Siderostat für einen Ort nahe am Äquator, was die Sache viel einfacher macht. Die 52° hier in Deutschland machen es schwieriger. Mit den Winkelsteinen kommt man auf 52,5°. Das ist natürlich auch nicht exakt. Toll wäre natürlich, wenn man die nördliche Breite innerhalb eines kleinen Bereiches einstellen könnte.
fischertechnik-Roboter mit Arduino: https://youtu.be/GpBXRTh9SYY

atzensepp
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Re: Idee für Optomechanik - Kardanischer Spiegelhalter

Beitrag von atzensepp » 09 Mai 2021, 13:00

Hallo geometer.
Vollkommen richtig, was Du sagst. Ich habe mal die Kommentare in folgendem Modell berücksichtigt.
Den Winkel kann man durch Verschieben der rückseitigen Streben etwas verändern.
Im Einsatz Muttertag 2021
Im Einsatz Muttertag 2021
Siderostat_2c.jpg (100.55 KiB) 218 mal betrachtet
Siderostat mit Kosmetikspiegel
Siderostat mit Kosmetikspiegel
Siderostat_2b.jpg (106.91 KiB) 218 mal betrachtet

geometer
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Re: Idee für Optomechanik - Kardanischer Spiegelhalter

Beitrag von geometer » 09 Mai 2021, 15:28

Spitze, die partielle Sonnenfinsternis am 10. Juni kann kommen!

Was hat der Kosmetikspiegel für eine Brennweite? Ist der konvex oder konkav? Bekommst du damit evtl. sogar ein scharfes Bild der Sonne? Das wäre dann ein erstklassiger Sonnenprojektor. Nicht ganz so gut wie dieser:

https://youtu.be/pgQOsK6RdC4

(den ich gerne hätte), aber Ed Jones hat hier ja auch eine riesige Linse mit 30 m Brennweite selbst geschliffen. Hier ist noch die passende Webseite dazu:

https://opticaleds.com/unusual-telescop ... projector/

Damit könnte man die Sonnenfinsternis gerade unter Corona-Bedingungen gut in Schulen/Kindergärten zeigen.
fischertechnik-Roboter mit Arduino: https://youtu.be/GpBXRTh9SYY

atzensepp
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Re: Idee für Optomechanik - Kardanischer Spiegelhalter

Beitrag von atzensepp » 09 Mai 2021, 21:56

Der Spiegel hat 2 Seiten, eine mit Vergrößerung 10 x (konkav) und eine mit Planspiegel. Ich habe die mit Planspiegel genommen.
Ein scharfes Bild der Sonne bekomme ich damit nicht.Da müsst' ich mir erst wie Ed Jones noch 'ne Linse schleifen. Ich wüsst' gar nicht wie man so was macht.
Ich habe noch einen Vorderflächenspiegel mit 27 x 27 cm, der für Sonnenbeobachtungen gut wäre. Allerdings ist das ziemlich schwerer Kavenzmann. Der erfordert eine ganz andere Konstruktion.

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