VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY KONSTRUKCE VIDLICOVÉ AZIMUTÁLNÍ MONTÁŽE CONSTRUCTION OF AZIMUTH FORK MOUNT

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJŮ, SYSTÉMU A ROBOTIKY FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF PRODUCTION MACHINES, SYSTEMS AND ROBOTICS KONSTRUKCE VIDLICOVÉ AZIMUTÁLNÍ MONTÁŽE CONSTRUCTION OF AZIMUTH FORK MOUNT MASTER S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BC. JAN DOSTÁL ING. JAN PAVLÍK BRNO 00

2

3 Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky Akaemický rok: 009/00 ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE stuent(ka): Bc. Jan Dostál který/která stuuje v magisterském navazujícím stuijním programu obor: Konstrukce strojů a zařízení (30T00) Řeitel ústavu Vám v soulau se zákonem č./998 o vysokých školách a se Stuijním a zkušebním řáem VUT v Brně určuje násleující téma iplomové práce: v anglickém jazyce: Konstrukce vilicové azimutální montáže astronomického alekohleu Construction of Azimuth Fork Mount Stručná charakteristika problematiky úkolu: Navrhněte konstrukční řešení montáže astronomického alekohleu s nosností cca 0kg vilicového typu a to včetně náhonu obou os. Cíle iplomové práce: -Důklaná analýza problematiky -Návrh variant řešení -Výpočtová okumentace, konstrukční návrh - 3D moel, výkresová okumentace vybraných částí.

4 Seznam oborné literatury: Veoucí iplomové práce: Ing. Jan Pavlík Termín oevzání iplomové práce je stanoven časovým plánem akaemického roku 009/00. V Brně, ne L.S. oc. Ing. Petr Blecha, Ph.D. Řeitel ústavu prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc. Děkan fakulty

5 ANOTACE: Cílem této iplomové práce bylo navrhnout konstrukční řešení montáže astronomického alekohleu vilicového typu s nosností o 0kg a to včetně náhonu obou os. Obsahem řešení je návrh variant vilicových montáží, výpočtová okumentace, konstrukční návrh a výkresová okumentace hříele, vilice a sestavy montáže. KLÍČOVÁ SLOVA Azimutální vilicová montáž alekohleu, krokový motor, šnekové ozubení ANNOTATION: Purpose of this master s thesis is the construction proposal of azimuth fork mount with loa capacity to 0kg incluing both axes rives. The solution contains esign options of azimuth fork mount, calculations, esign proposal of the mount an rawings of the shaft, fork an the assembly. KEY WORDS: Azimuth fork mount, stepper motor, worm gear

6

7 Bibliografická citace mé práce: DOSTÁL, J. Konstrukce vilicové azimutální montáže. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, s. Veoucí iplomové práce Ing. Jan Pavlík.

8

9 Prohlášení: Prohlašuji, že jsem iplomovou práci vypracoval samostatně s využitím zrojů uveených v seznamu použité literatury a za pomoci ra veoucího mého iplomového projektu Ing. Jana Pavlíka. V Brně, 0.května 00 popis

10

11 PODĚKOVÁNÍ: Tímto bych chtěl poěkovat všem, kteří mi poskytli cenné ray a informace při řešení problémů během vypracovávání mé iplomové práce. Zvláště bych rá poěkoval mému veoucímu Ing. Janu Pavlíkovi, za cenné ray a připomínky a mé roině za poporu a trpělivost.

12 Str. 0 OBSAH: Seznam použitých zkratek a veličin... Úvo... 3 Historie alekohleů Dalekohle Druhy alekohleů Rozělení alekohleů le oblasti barevného spektra Rozělení alekohleů pole ruhu pozorování Rozělení alekohleů pole typu optické soustavy Montáž alekohleu Typy montáže Azimutální montáž Paralaktická montáž Méně používané typy montáží Sleování hvězné oblohy v závislosti na typu montáže Ustavení montáže Pohony montáží Přehle výrobců alekohleů, montáží a příslušenství Návrh konstrukčního řešení vilicové azimutální montáže Hlavní části montáže Přehle pohybů montáže Návrh jenotlivých prvků montáže Seznam použitelných typů alekohleů Varianty čelistí pro uchycení tubusu na montáž Převoové soustrojí pro nastavení výšky Parametry šnekového soukolí Pevnostní kontrola ložisek šneku Parametry čelního ozubeného soukolí Návrh hříele a ložisek osy elevace Převoové soustrojí pro azimutální osu Parametry šnekového soukolí Pevnostní kontrola ložisek šneku Návrh hříele a ložisek osy azimutu Výpočet průhybu a zatížení vilicového ramene montáže Volba pohonu Výpočet potřebného výkonu motoru Možnosti napájení montáže Volba řízení pohonu Schéma zapojení Softwarové varianty řízení navigace montáže Návrh stativu Kompletace řešení Závěr Seznam použité literatury Seznam příloh Výkresová okumentace

13 Str. Seznam použitých zkratek MWO - Mount Wilson observatoř, California, USA GO TO - naváěná montáž alekohleu PDA - personal igital assistant (kapesní počítač) ALT - altitue (nastavení výšky) AZ - azimut (nastavení azimutu) Seznam použitých veličin Označení veličiny Záklaní jenotka Název veličiny a [m] roztečná osová vzálenost a w [m] osová vzálenost b [m] šířka c [-] součinitel hlavové vůle šneku C 0 [N] záklaní statická únosnost ložiska C0 [N] záklaní ynamická únosnost ložiska [m] průměr D OB [m] průměr objektivu ok [m] průměr zornice liského oka E [Pa] moul pružnosti v tahu f [s - ] frekvence f OB [m] ohnisková vzálenost objektivu f OK [m] ohnisková vzálenost okuláru F [N] síla g [m.s-] tíhové zrychlení h [m] výška HB [B] tvrost le Brinella i [-] převoový poměr I [mm4] moment průřezu k [-] koeficient bezpečnosti l [m] élka L h [h] trvanlivost ložiska m [kg] hmotnost m [m] moul ozubení M [Nm] moment n [s - ] otáčky P [Pa] tlak P [W] výkon p [m] rozteč ozubení p z [m] stoupání šroubovice q [-] součinitel průměru šneku r [m] poloměr Re [Pa] mez kluzu v tahu Rm [Pa] mez pevnosti v tahu T [Nm] točivý moment u [-] převoové číslo v [m.s-] rychlost

14 Str. x [-] součinitel posunutí profilu X [-] součinitel ynamického raiálního zatížení y [m] průhyb Y [-] součinitel ynamického axiálního zatížení z [-] počet zubů / choů z [-] zvětšení α [ ] úhel profilu (záběru) γ [ ] úhel stoupání šroubovice φ [ ] úhel skosení η [-] účinnost σ [Pa] normálové napětí τ [Pa] tečné napětí ω [ra.s-] úhlová rychlost

15 Str. 3 ÚVOD "Nejkrásnější pocity vyplývají ze záha. Jsou to pocity, které stojí u kolébky skutečného umění a skutečné věy. Člověk, který tento pocit nezná, člověk, který už se neumí ivit a který neumí žasnout, je prakticky mrtvý. Je jako zhasnutá svíce." Albert Einstein Hvězná obloha fascinovala listvo už onepaměti a vžy v něm vyvolávala řau otázek. Jak aleko jsou planety, které ze Země viíme? Jak velký je vesmír? A ke končí? Jak vůbec vznikla Země? S touto palčivou touhou otknout se nepoznaného se potýkali učenci starověkých kultur v Egyptě, Babylonu a Číně již 3 tisíce let př. n. l. [, str. 30] Se zápalem a našením pozorovali oblohu a snažili se nalézt opověi na své otázky. Tito první astronomové okázali postupem času určit a vypočítat, ky na nebi oje k uálostem, jako je např. zatmění Slunce či Měsíce nebo pohyb některých planet Marsu a Venuše. Schopnost zachytit čas měla v životě našich překů nemalý význam a to nejen z praktického hleiska (zejména v zeměělství), nýbrž i z uchovního (filosofie a náboženství). [] Záklay moerní astronomie zpřístupnil v 7. století objev alekohleu. Lié se obraceli ke hvězám stále častěji a zkoumali nové objekty. To ovšem přinášelo více otázek než opověí a tak se postupem času začal o astronomii zajímat stále větší počet lií, jak na profesionální, tak i na amatérské úrovni. A právě spíše amatérské astronomii je věnována tato iplomová práce a její návrh vilicové azimutální montáže alekohleu s pohonem obou os.

16 Str. 4 HISTORIE DALEKOHLEDŮ Dávné civilizace si musely při pozorování vystačit jen s liským okem. Vynález alekohleu se atuje až o 7. století a je připisován německo-holanskému brusiči skel Hansy (Johannu) Lippershey z Mielburgu (570 69). Nebyl sice úplně první, co se týče přibližovacích skel, ty používali už staří Peršané a Arabové, ale alekohle vstoupil o ějin íky jemu. [] Jeho objev byl ílem náhoy. V jené ruce ržel čočku. Do ruhé ruky vzal jinou a kyž se přes ní poíval na tu první, s úžasem zjistil, že korouhev na věži, kterou přes tyto čočky uviěl, se k němu přiblížila. Svůj objev vylepšil. Opatřil čočky tubusem a tak vznikl první alekohle (608). Dalekohle, který zvětšoval jen 3x, byl zprvu používán pouze pro pozemské pozorování, hlavně pro holanské námořnictvo a armáu. [] Obr.. - Hans Lippershey [] Prvním, ko využil alekohle pro astronomické účely, byl o rok pozěji (609) známý italský fyzik, matematik a astronom Galileo Galilei (564-64). O svých prvních pokusech s alekohleem píše ve své knize Sierius nuncius (Hvězný posel) vyané v roce 60 v Benátkách. První jeho alekohle zvětšoval třikrát, ruhý zokonalený přístroj osahoval přibližně třicetinásobného zvětšení a učinil s ním svá první astronomická pozorování. Na sklonku roku 609 objevuje jeinou viitelnou planetu Jupiter. Na začátku lena 60 potom Galileo objevuje Jupiterovy měsíce a fáze Venuše. Pozoroval Mléčnou ráhu, v níž rozlišil jenotlivé hvězy, stejně jako hvězokupu v souhvězí Raka, v níž rozlišil asi 40 hvěz. Při pozorování povrchu Měsíce objevil jeho krátery a pozorování Slunce velo k objevu slunečních skvrn. Klasický Galileův alekohle něky též nazývaný Obr.. Galileo Galilei [4] holanský, se skláá ze vou čoček. První, spojitou čočkou (objektivem) prochází světlo o pozorovaného objektu o ruhé, rozptylové čočky (okuláru). Tento typ alekohleu ává vzpřímený obraz, ale o oka vstupuje jen malá část paprsků, obraz je méně světlý, a tím i značně nevyhovující. Takový typ se nes používá jen jako ivaelní kukátko. [3, 4] Obr.3 Galileův alekohle [3]

17 Str. 5 Současníkem a přímým pokračovatelem Galileo Galilea byl německý matematik, astrolog a astronom Johanes Kepler (57-630). Po smrti vynikajícího pozorovatele oblohy Tycho e Braha působil jako astronom na voře císaře Ruolfa II. Na záklaě at získaných Brahem Kepler určil elipsovitou ráhu planety Mars. V roce 609 ve spisu Astronomia Nova formuloval Kepler své první va zákony, kterými se říí pohyb planet a v roce 69 publikuje svůj třetí zákon týkající se téhož. Navrhl také nový typ alekohleu, v němž je okulárem i objektivem spojitá čočková soustava. Výhoou Keplerova alekohleu je mnohem lepší světelnost obrazu (ostrost), ale také možnost umístit mezi čočky srovnávací stupnici nebo cílový kříž. Nevýhoou naopak převrácený obraz. Kepler také zavel vlastní název alekohleu, který se používá ones. Ten pochází ze vou řeckých slov: tele - aleko a skopein - pozorovat. Česky tey teleskop nebo-li alekohle. [, 4, 5] Obr.4 Johanes Kepler [] Protože jak Galileův, tak Keplerův alekohle byly čočkového typu (refraktory), trpěli věma vážnými optickými vaami: aberací chromatickou (barevnou) vaou a sférickou (kulovou) vaou. A právě tyto vay objevil a popsal anglický fyzik, matematik, astronom a filosof Isaac Newton (643-77). Zjistil, že při průchou světla čočkovou soustavou, oje nejen k jeho ohybu, ale i rozklau na barevné spektrum, což znesnaňuje pozorování a projevuje se uhovým efektem Obr..5 Isaac Newton [6] na okrajích pozorovaných objektů. Proto Newton navrhl nový typ alekohleu (668), zrcalového typu (reflektoru). Tento typ alekohleu používá místo čočky kulového zrcala, které chromatickou vau nezpůsobuje. Jeho alekohle zvětšoval 38krát. [, 6] Obr.6 Newtonův alekohle [] O čtyři roky pozěji (67) zokonalil tento typ alekohleu skotský matematik Guillaume Cassegrain. Do nešní oby vzniklo ještě několik moifikací reflektorových alekohleů jako např. Schmitův alekohle (930) nebo Maksutovův alekohle (94). []

18 Str DALEKOHLED Dalekohle je přístroj. Optická soustava, která přes objektiv sbírá elektromagnetické záření a vytváří pomocí soustavy zrcael a čoček jeho obraz, který pak pozorujeme v okuláru. U moerních přístrojů bývá okulár nahrazen fotoaparátem, CCD kamerou, spektrografem nebo alšími etektory záření. Dalekohle je jením z nejůležitějších přístrojů astronomie, který nám již okázal ohalit mnohá tajemství vesmíru. 3.. Druhy alekohleů U alekohleů se můžeme setkat s mnoha olišnými typy. Zaleží na tom pole jakého hleiska je srovnáváme Rozělení alekohleů le oblasti barevného spektra Většina alekohleů pracuje ve viitelné části spektra elektromagnetického záření, ale jsou i takové, které pracují v jeho infračervené nebo ultrafialové části. Barevné spektrum je liským okem viitelná část spektra elektromagnetického záření o vlnových élkách 380 až 750 nm (opovíá frekvenci THz)...Tento rozsah vlnových élek je nazýván viitelné světlo nebo jenouše světlo. Oko je nejcitlivější na elektromagnetické záření vlnové élky 555 nm (540 THz), tj. na zelenou barvu. [7] Obr. 3.7 spektrum elektromagnetického záření [7] 3... Rozělení alekohleů pole ruhu pozorování Kažý z nás měl něky v ruce alekohle. Pozoroval jím ění okolo sebe. A některé z nás napalo se s ním v noci poívat i na oblohu. Pole toho rozlišujeme va typy alekohleů: alekohley používané na pozorování pozemské TERESTICKÉ (pozemské) alekohley používané na pozorování oblohy ASTRONOMICKÉ (hvězářské)

19 Str Rozělení alekohleů pole typu optické soustavy Nejůležitějšími parametry kažého alekohleu s optickou soustavou jsou: světelný zisk je poměrné číslo, která uává násobek, kolikrát je zesíleno (zeslabeno) světlo vstupující o objektivu ku světlu, které je zobrazováno na výstupu alekohleu a pozorujeme ho našim okem. Jinými slovy, jak málo jasné (slabé) objekty alekohleem uviíme, souvisí přímo s velikostí (průměrem) objektivu alekohleu. Tzn. že objektivem, jehož průměr je napříkla 00 mm, uviíme 56x slabší objekty než liským okem (průměr zornice liského oka je 8mm), u objektivu průměru 00 mm až 65x slabší objekty, při zanebání ztrát v soustavě čoček. [0] D světelný zisk OB OK zvětšení - je poměr ohniskové vzálenosti objektivu a ohniskové vzálenosti okuláru. (Zároveň platí, že zvětšení ostaneme jako poměr průměrů vstupujícího svazku paprsků a vystupujícího svazku paprsků). U alekohleu objektiv (čočka s velkou ohniskovou vzáleností) vytvoří v ohniskové rovině obraz pozorovaného přemětu. Tento obraz, zvláště v přípaě astronomických objektů, není příliš velký. Např. obraz Slunce promítnutý objektivem o ohniskové vzálenosti m je velký necelý cm; obraz Jupitera vytvořený stejným objektivem by měl průměr jen necelou třetinu milimetru. [0] Proto u alekohleu existuje okulár. Což je v postatě lupa, která zvětšuje obraz vytvořený objektivem. Čím silnější lupa (kratší ohnisková vzálenost okuláru), tím větší zvětšení alekohleu; a poobně: čím větší obrazek vytvořený objektivem (elší ohnisková vzálenost objektivu), tím větší zvětšení alekohleu. [0] Na ruhou stranu, zvětšení nelze zvyšovat o nekonečna. Existuje pro to několik ůvoů: přeevším ifrakce světla na vstupním otvoru a chvění vzuchu. Obojí způsobuje, že při příliš velkém zvětšení obraz nelze oostřit. [0] zvětšení f OB z f OK D D VSTUP VÝSTUP Tak jak se zlepšovaly vlastnosti alekohleů, vznikaly stále nové typy. Pole typu optické soustavy rozělujeme alekohley na čočkové alekohley (refraktory) a zrcalové alekohley (reflektory).

20 Str. 8 REFRAKTOR (čočkový alekohle) Refraktor je alekohle, jehož optická soustava objektiv i okulár - je složena z jené nebo více čoček. Tento typ alekohleu v minulosti trpěl řaou optických va, z nichž nejzávažnější je barevná vaa (chromatická aberace). U nešních alekohleů se ají tyto vay korigovat přiáváním různých typů čoček z různých ruhů skel (korunové sklo, flintové sklo). Dalekohle s korigovanou barevnou vaou se nazývá achromatický / apochromatický (achromát / apochromát) a umožňuje zvětšení bez rušivého efektu. Tyto alekohley jsou ovšem íky náročnosti výroby honě rahé. Refraktory se nes používají na astronomických observatořích převážně jako pomocná zařízení, vetších zrcalových teleskopů a slouží víceméně jen pro vyhleávání objektů nebo kontrolu jejich polohy při fotografování. [9] Přeností refraktorů je stabilita optického systému, který je uzavřen v tubusu, což snižuje negativní účinky prouícího vzuchu při pozorování a znesnaňuje vnikání prachových částic o optické soustavy. Obraz je proto kontrastnější. Nevýhoou jsou pak vysoké náklay spojené s výrobu čoček a ztráta přibližně 4% světla na kažé optické ploše objektivu. Refraktory jsou také honě louhé a těžké a je u nich nutné počítat s rozměrnou a náročnou montáží. Dalším negativem refraktorů je poměrně malá oolnost Obr. 3.8 historický typ refraktoru [9] vůči chvění nebo nárazu. A poku není okulár vybaven snímacím zařízením, má refraktor ještě jenu nepříjemnou vlastnost. Při pozorování objektů v zenitu musíme použít tzv. zenitový hranol, abychom nemuseli zaklánět hlavu, ovšem pak ostaneme stranově převrácený obraz, který znesnaňuje ientifikaci pozorovaných objektů. [8, 9] Obr. 3.9 moerní typ refraktoru včetně zenitového hranolu [8]

21 Str. 9 Příklay konstrukce historicky nejznámějších refraktorů: Galileův (holanský) alekohle je alekohle tvořený spojným objektivem, který má velkou ohniskovou vzálenost f OB, a rozptylným okulárem, který má malou ohniskovou vzáleností f OK. Obrazové ohnisko objektivu u tohoto typu alekohleu splývá s obrazovým ohniskem okuláru. Tento typ alekohleu se využívá např. jako ivaelní kukátko, které poskytuje zhruba čtyřnásobné zvětšení. [] Obr. 3.0 schéma Galileova alekohleu [0] Keplerův (hvězářský) alekohle je alekohle tvořený věma soustavami spojných čoček na společné optické ose. Objektiv má velkou ohniskovou vzálenost f OB, naopak ohnisková vzálenost okuláru f OK je malá. Obrazové ohnisko objektivu pak splývá s přemětovým ohniskem okuláru. Obraz velmi vzáleného přemětu vytvořený objektivem se nachází v ohnisku okuláru, přičemž se jená o obraz skutečný, zmenšený a převrácený. Tento obraz pak pozorujeme okulárem jako lupou. Obraz však zůstává převrácený i po zvětšení okulárem. [] Obr. 3. schéma Keplerova alekohleu [0]

22 Str. 0 REFLEKTOR (zrcalový alekohle) Reflektor je alekohle, jehož hlavní optickou soustavu netvoří čočky, ale zrcala. Objektivem reflektoru je primární uté zrcalo kulové, parabolické přípaně i hyperbolické, jehož plocha určuje světelnost alekohleu. Obraz přemětu se oráží ještě tzv. sekunárním plochým zrcalem a pak pozoruje okulárem. [] Přeností reflektorů je nižší cena a nepřítomnost chromatické (barevné) vay, snazší výroba zrcael a lepší uspořáání tubusu. Světlo se v nich totiž oráží zrcaly, takže tubus má teoreticky jen poloviční élku a těžké zrcalo je umístěno na straně pozorovatele, nikoli na vnějším konci tubusu jako je objektiv refraktoru. [] Tím je zajištěno menší orosení zrcalového objektivu při nižších teplotách a také snazší montáž takového alekohleu. K nevýhoám reflektoru patří přeevším to, že si vyžaují větší opatrnost při používání. Otřesy se snano poruší vzájemná správná poloha jeho optických částí. Do otevřeného tubusu snano vniká prach a usazuje se na zrcalech. Pole kvality ovzuší je potom zapotřebí kažých 5-0 let obnovit hliníkovou reflexní vrstvu na zrcael [9]. Další nevýhoou reflektoru je chvění obrazu a zkreslení či neostrost okraje obrazu náslekem vzuchového prouění mezi otvorem tubusu a jeho okolím. Toto je patrné zvláště na začátku pozorování, než se vyrovná Obr. 3. reflektor na teplota alekohleu s teplotou okolí. [9] Dobsonově montáži [9] Obr. 3.3 moerní typ reflektoru [9]

23 Str. Příklay konstrukce reflektorů: Newtonův alekohle - je tvořen tubusem, ve kterém se nachází primární parabolické a sekunární rovinné zrcalo. Primární zrcalo... je uloženo ve sponí části tubusu Přijímá přicházející světlo a oráží ho o svého ohniska, ke je umístěno malé sekunární zrcalo, které oráží paprsky mimo tubus o okuláru na boku přístroje. Optická soustava vou zrcael a okulárů způsobuje, že vzniklý obraz je převrácen stranově a pólově. [] Obr. 3.4 schéma Newtonova alekohleu [] Gregoryho alekohle...skotský matematik James Gregory navrhl v roce 663 první zrcalový alekohle s vrtaným primárním zrcalem a konkávním sekunárním zrcalem za primárním ohniskem. Světelný svazek se oráží o sekunárního zrcala a vrací se pak v ose alekohleu otvorem v primárním zrcale o okuláru. Výhoa tohoto typu spočívá v tom, že má postatně elší ohniskovou vzálenost a umožňuje tak větší rozlišení-zvětšení. [] Na rozíl o jiných alekohleů není výslený obraz převrácený. [, ] Obr. 3.5 schéma Gregoryho alekohleu [] Cassegrainův alekohle je alekohle s primárním vrtaným zrcalem a s konvexním sekunárním zrcalem. Obraz v tomto alekohleu je stranově převrácený. Tento systém se stal stanarem pro většinu zrcalových alekohleů. [, ] Obr. 3.6 schéma Cassegrainova alekohleu []

24 Str. KATADIOPTRICKÉ SYSTÉMY (zrcalo-čočkový alekohle) Klasické refraktory a reflektory mají své výhoy, ale trpí i určitými neostatky. Kataioptrické systémy se snaží tyto neostatky korigovat a jsou kombinací jak orazových prvků (zrcael), tak prvků využívajících zákonu lomu (čoček a korekčních esek). Poprvé byla korekční eska přestavena estonským optikem Bernarem Schmitem v roce 930 u tzv. Schmitovy fotokomory určené výhraně pro fotografování. Tu o pár let pozěji (94) nahrail sovětský astronom Dmitrij Maksutov zakřivenou čočkou, tzv. meniskem. Výrobně je tento systém jenoušší než Schmitova korekční eska s komplikovanou geometrií. Schmitova i Maksutovova komora se často kombinuje s klasickým Cassegrainovým systémem s provrtaným primárním zrcalem. Vzniklé alekohley se nazývají Schmit-Cassegrainův a Maksutov-Cassegrainův. [] Schmit-Cassegrainův alekohle Obr. 3.7 schéma Schmit-Cassegrainova alekohleu [] Maksutov-Cassegrainův alekohle Obr. 3.8 schéma Maksutov-Cassegrainova alekohleu [] Maksutov-Gregory-Cassegrainův alekohle v roce 957 optik John Gregory pokovil meniskus - malou osovou část Maksutovovy korekční čočky a využil ji jakožto sekunární zrcalo. [] Obr. 3.9 schéma Maksutov-Gregory-Cassegrainova alekohleu []

25 Str MONTÁŽ DALEKOHLEDU Dřív lié pozorovali hvězy jen za pomoci vlastního zraku. Kyž vymysleli alekohle, přišli na to, že při pozorování je mnohem lepší mít alekohle pevně upevněn než ho ržet v ruce. A to i v přípaě, že byl alekohle malý a lehký. Asi kažý z nás něky zkoušel pozorovat obyčejným trierem oblohu - Měsíc, hvězy. A že to nebylo snané? Obraz se chvěl a pořá někam uskakoval, jak se nám alekohle v ruce třásl. A co teprve kyž chceme nějakou hvězu na obloze najít. Okem to lze ocela snano, ale alekohleem? Mít tak jemnější pohyb v rukou, bez chvění. A právě k tomu nám slouží montáž alekohleu. Montáž upevňuje alekohle aby, tak aby mohl být při pozorování zamířen potřebným směrem, popř. aby uržoval sleovaný objekt na obloze v zorném poli alekohleu. Kažá montáž umožňuje pohyb alekohleu ve vou osách svírajících navzájem pravý úhel a je nezbytně nutná pro kažého astronoma při pozorování a fotografování oblohy a závisí na typu použitého alekohleu. [3] 4.. Typy montáže Existuje mnoho ruhů montáží, ale v astronomii se nejčastěji používají tyto va záklaní typy: AZIMUTÁLNÍ MONTÁŽ PARALAKTICKÁ MONTÁŽ 4... Azimutální montáž Azimutální montáž se většinou používá pro menší amatérské alekohley nebo pro větší alekohley sloužící k vizuálnímu pozorování hvězné oblohy. Azimutální montáž umožňuje pohyb ve vou osách. První osa je kolmá na voorovnou rovinu (svislá) a otáčením okolo této osy se mění azimut (poloha vůči horizontu). Druhá osa (voorovná) slouží k nastavování výšky (angl. altitue) na obzorem. Proto se jí též něky říká alt-azimutální montáž. Hlavní nevýhoou azimutální montáže je, že pro sleování objektu na obloze je potřeba pohybovat alekohleem v obou osách současně nestejnoměrnou rychlostí, čímž se vylučuje použití hoinového strojku (viz. kap. 4..). Také pro fotografování s elšími expozičními časy je azimutální montáž nevhoná. Dochází k postupnému natáčeni zorného pole obrazu a fotografované objekty se směrem o střeu zobrazují jako stále větší obloučky, pouze objekt uprostře zorného pole se zobrazuje jako bo. Proto se k tomuto typu montáží přiává při fotografování alší mechanický člen, tzv. erotátor zorného pole, umístěný mezi okulár alekohleu a fotoaparát, který kompenzuje jeho stáčení. Dříve se tento typ montáže, při obtížnosti synchronního pohybu obou os, hoil pouze pro optické pozorování oblohy, u nešních moerních montáží při použití výpočetní techniky není problém pohybovat alekohleem současně v obou osách a ještě stáčet zorné pole. Výhoa těchto montáží oproti klasickým paralaktickým je, že ke svému provozu potřebují postatně méně prostoru, jsou konstrukčně jenoušší a lehčí. Toho se využívá hlavně při stavbě velkých observatoří. Velkou výhoou těchto montáží je pak rychlá příprava k pozorování, není nutná pointace (viz. kap. 4..). [3, 4]

26 Str. 4 Obr. 4.0 stáčení zorného pole azimutální montáže [4] Obr. 4. kompenzace stáčení zorného pole s využitím erotátoru [4] Vilicová montáž je jenou ze záklaních typů montáží používaných hlavně pro menší alekohley v amatérské astronomii. Tubus alekohleu se upevňuje na vilici, která bývá nejlépe vykloněná o kolmé osy tak, aby bylo možné alekohleem pozorovat i objekty blízko zenitu. Nejčastěji se používá u alekohleů určených k vizuálnímu pozorování, popř. k fotografování objektů s krátkými expozičními časy, ke se nestihne projevit natáčení zorného pole vlivem otáčení Země. [3, 4] Obr. 4. Newtonův alekohle Obr. 4.3 počítačem řízená na azimutální montáži vilicového typu [3] vilicová azimutální montáž [4]

27 Str. 5 Dobsonova montáž patří k alší velmi konstrukčně jenouché montáži oblíbené zejména u amatérských astronomů. Její výroba je snaná a poskytuje ostatečně tuhé a stabilní uchycení alekohleu. Tuto montáž vymyslel amatérský astronom John Dobson a je zajímavá tím, že se alekohle na plošinu nijak nepřipevňuje, ale je na ní pouze položen. Při použití správně vyváženého alekohleu je potom manipulace alekohleem velice snaná a není tak problém sleovat objekty na obloze. Tuto montáž lze bez problémů použít i pro velké amatérské alekohley o velkých průměrech objektivu až o 500 mm. Specialitou Dobsonovy montáže je možnost použití tzv. Poncetovy plošiny. Tím se Dobsonova azimutální montáž změní na paralaktickou a umožňuje nám prováět fotografování o elších expozičních časech. [, 3, 5] Obr. 4.4 Dobsonova montáž [] Obr. 4.5 Poncetova plošina [5] 4... Paralaktická montáž Paralaktická montáž, něky též nazývaná polární či rovníková, je velmi často používána pro astronomické fotografování. Pohybuje se ve vou osách, ale narozíl o azimutální montáže má jenu osu rovnoběžnou s osou rotace Země, tzv. polární a ruhou osu na ni kolmou, eklinační, která zajišťuje správný náklon alekohleu. Pro pohon polární osy se používá tzv. hoinového strojku. Ten zaručuje, že se alekohle kažou hoinu plynule pootočí o 5 úhlových stupňů, čímž se kompenzuje otáčení Země. Při správném nastavení montáže je tím ostraněn efekt natáčení zorného pole a pozorované objekty neutíkají ze zorného pole alekohleu. Paralaktická montáž je vhoná pro astronomická pozorování, avšak pro pozemská pozorování se příliš nehoí. Může být, stejně jako azimutální, motorizována a řízena počítačem. [, 3, 4]

28 Str. 6 Obr. 4.6 sleování oblohy paralaktickou montáží, bez efektu stáčení zorného pole [4] Německá montáž s protizávažím - je jenou z klasických paralaktických montáží. Poprvé ji použil konstruktér J. Fraunhofer v roce 86 a téměř v nezměněné poobě se používá ones. Její použití je velmi univerzální a je vhoná pro všechny typy alekohleů různých velikostí a hmotností. Mezi hlavní nevýhoy patří poměrně velká hmotnost způsobená použitím protizávaží a nemožnost nastavit alekohle o určitých poloh, ky už tubus alekohleu narazí na stativ a proto je nutné provést tzv. přeložení alekohleu, tzn. otočení alekohleu kolem obou os o 80 stupňů, a tím se vyhnout stativu. [3] Na tuto skutečnost je nutné myslet zejména během pořizování fotografií. Montáž má vě osy, hoinová osa je většinou připevněná ke stativu a na ni je kolmá osa eklinační. Na jené straně Obr. 4.7 Německá této osy je montáž [] umístěn samotný alekohle a na straně ruhé je vyvažovací protizávaží. Místo protizávaží se něky umisťuje jiné zařízení, např. ruhý pointační alekohle nebo fotoaparát. Tato montáž bývá velmi často oplněna o pohon obou os, což usnaňuje naváění na pozorovaný objekt, a je více vhoná na fotografování než na vizuální pozorování, protože v některých polohách alekohleu je pozorovatel přinucen k téměř akrobatickým výkonům. [, 3, 4] Obr 4.8 ukázka těžké Německé montáže pro větší typy alekohleů [4]

29 Str. 7 Vilicová paralaktická montáž je alším typem paralaktické montáže. Jejím charakteristickým znakem je upevnění tubusu alekohleu ve vilici, většinou oboustranné, které je velmi stabilní. Pro menší typy se něky používá vilice jenostranná. Vilicová montáž postráá protizávaží a proto se většinou konstruuje pro konkrétní typ alekohleu. Protože vilicová montáž nemá protizávaží, používá se pro ovyvážení alekohleu posuvného závaží upevněné přímo na tubusu alekohleu. Tato montáž se nejčastěji používá pro alekohley krátkých konstrukčních élek, nejčastěji typu Schmit-Cassegrain, Maksutov-Cassegrain. Navíc nemá omezení otáčení kolem osy, tak jako Německá montáž. [3, 4] Obr 4.9 paralaktická vilicová montáž [4] Obr 4.9 paralaktická vilicová montáž velkého reflektoru [4] Méně používané typy montáží Anglická osová montáž je speciální typ paralaktické montáže. Velmi se poobá Německé montáži s protizávažím. Její výhoou je, že její polární osa může být elší a je poepřena na obou koncích. To ji přeurčuje k použití pro velké typy alekohleů. Nevýhoou pak je, že jena z popěr polární osy musí být ostatečně vysoká (mohutnost montáže). Anglická montáž má tubus alekohleu upevněn na jené straně polární osy, proto vyžauje použití protizávaží. [6, 7] Obr Anglická osová montáž [7]

30 Str. 8 Anglická rámová montáž je ovozena o anglické osové montáže. Montáž neobsahuje protizávaží, čímž se zásaně snižuje zatížení popěr polární osy a polární osy samotné. Uložení tubusu alekohleu je symetrické, uvnitř rámu. Její výhoou je použití pro velké typy alekohleů observatoří, nevýhoou pak nemožnost pozorovat objekty na obloze poblíž hvězy Polárky. [6, 7] Obr. 4.3 Hookerův alekohle Obr. 4.3 anglická rámová s anglickou rámovou montáží, montáž [7] observatoř MWO [4] Pokovová (rámová) montáž je moifikací anglické rámové montáže, s tím rozílem, že popora severní strany polární osy je upravena o tvaru pokovy. Tato úprava již umožňuje pozorování hvěz v oblasti Polárky. Většinou se používá pro observatoře. [6, 7] Obr Mt. Palomar, s pokovovou Obr pokovová montáží [4] montáž [7]

31 Str. 9 Montáž ělený prstenec tato montáž je hybriem pokovové a vilicové montáže. Pohybem pokovy se mění eklinace a pohybem alekohleu v ose na ni kolmé se mění eklinace. Nevýhoou této montáže je její nepřesnost po transportu a proto je spíše vhoná pro pevná pozorovací stanoviště. [6, 7] Obr montáž ělený Obr schéma montáže ělený prstenec [4] prstenec [7] 4.. Sleování hvězné oblohy v závislosti na typu montáže Poku jste se něky éle zaívali na oblohu, třeba na nějaké souhvězí, zjistili jste, že se hvězy pohybují a okonce rotují. Je to způsobeno tím, že se pozorovatel nachází na povrchu Země, která se otáčí kolem své osy a přitom obíhá kolem Slunce. V ůsleku tohoto pohybu nebeské sféry pozorujeme zánlivý pohyb hvěz. Všechny hvězy opisují na nebeské sféře kružnice, přičemž o výchozí pozice se ostanou po úplné otočce nebeské sféry, tey po 4 hoinách. Nebeská sféra (jakožto myšlená koule) se otáčí kolem osy procházející tzv. nebeskými póly (severním a jižním). Nebeské póly přestavují průměty zemských pólů, tzn. na severním pólu máme přímo na sebou nebeský severní pól a poobně je tomu s jižním pólem. [0] Poku promítneme zemský rovník na nebeskou sféru ostaneme tzv. nebeský světový rovník. Hvězy ležící na nebeském rovníku opisují při otáčení nebeské sféry kružnice s největším poloměrem, čím blíže je hvěza k severnímu nebo jižnímu nebeskému pólu, tím menší je poloměr kružnice, kterou opisuje. Dráha Slunce po nebeské sféře se nazývá ekliptika. Slunce proje celou ráhu ekliptiky za jeen rok. Rovina ekliptiky není shoná s rovinou nebeského rovníku (vlivem sklonění zemské osy). [0] Místa, ke se obě roviny protínají, se nazývají boy rovnoennosti, tzv. jarní a pozimní bo. Kružnice kolmé k rovině nebeského rovníku se nazývají eklinační. Pozorovatel na povrchu Země nevií celou nebeskou sféru, ale pouze její část. Bo nebeské sféry, který má pozorovatel přímo na sebou, se nazývá zenit (nahlavník) a bo, který má pozorovatel přímo po sebou, tzn. na části nebeské sféry, kterou nemůžeme pozorovat, se nazývá nair (ponožník). [0] Kružnice spojující zenit a nair se nazývá horizont. [9, 0, ]

32 Str. 30 Obr schéma nebeské sféry [0] Pozorování oblohy azimutální montáží při pozorování hvězné oblohy touto montáží ochází k několika nepříjemným jevům. Pozorovaný objekt neustále uniká ze zorného pole a je třeba plynule korigovat pohyb alekohleu v obou osách, jak azimutální (svislé), tak voorovné pro nastavení výšky alekohleu. Navíc ochází k rotaci pozorovaného objektu. [0, ] Obr sleování hvězy alt-az montáží []

33 Str. 3 Pozorování oblohy paralaktickou montáží protože paralaktická montáž má, narozíl o azimutální montáže, svislou osu rovnoběžnou s osou rotace Země a pomocí hoinového strojku neustále sleuje její pohyb, ostraňuje se tím nepříjemný efekt stáčení zorného pole. [0, ] Obr sleování hvězy paralaktickou montáží [] Ustavení montáže Při profesionálním fotografování hvězných objektů s louhými expozičními časy s objektivy elších ohniskových vzáleností je nutné klást ůraz na správné ustavení montáže. To se týká v postatě jen montáže paralaktické, neboť u azimutální montáže není ani jena z os rovnoběžná s osou Země a hvězy se buou vžy natáčet v zorném poli alekohleu. Proto je třeba při nastavovaní paralaktické montáže seříit polární osu tak, aby byla co nejvíce rovnoběžná s osou zemské rotace. Svislá rovina, která prochází takto orientovanou polární osou, pak protíná nebeskou sféru v místním poleníku, tzv. meriiánu, a její sklon vůči voorovné rovině opovíá zeměpisné šířce pozorovacího místa a azimut polární osy je roven 80. Kažá malá nepřesnost při nastavování se potom může projevit na výslených snímcích rozmazáním hvěz o čar a obloučků. Existuje několik meto, jak paralaktickou montáž pro pozorování seříit. [3] Ustavení pomocí přibližných meto - obvykle využívají faktu, že v blízkosti severního nebeského pólu se nachází hvěza Polárka, jejíž stření vzálenost o pólu přestavuje asi 47.5 obloukové minuty, což je více jak jeen a půl průměru Měsíce při úplňku [3]. Tato metoa je ovšem jen orientační a ochází při ní k chybě asi, což může vyhovovat maximálně pro nenáročné fotografování s objektivy s krátkou ohniskovou vzáleností a expozičními časy o několika minut. Daleko přesnějších výsleků seřízení paralaktické montáže osáhneme s použitím tzv. polárního hleáčku. [3]

34 Str. 3 Ustavení paralaktické montáže pomocí polárního hleáčku - některé typy paralaktických montáží mají tzv. polární hleáček zabuován přímo v uté polární ose. Uložen je tak, že s ním lze otáčet kolem jeho optické osy. Polární hleáček je vlastně malý alekohle se záměrným obrazcem v obrazové rovině, na němž jsou vyznačeny póly, poloha Polárky a některých jejích blízkých hvěz. Samotné nastavení montáže je pak už jenouchá záležitost. Montáž umístíme na místo oku chceme prováět pozorování, tak že ji ustavíme přibližně o voorovné polohy. Poté se již pomocí manuálního pohybu v obou osách montáže snažíme ostat Polárku o střeu polárního hleáčku. Toto nastavení je ostatečné pro krátké expoziční časy s objektivy s ohniskovou vzáleností o 50mm. Pro elší expoziční časy, kolem 45 minut s objektivy větších ohniskových vzáleností je nutné provést ještě alší korekci otáčením polárního hleáčku. Jakmile se skutečné hvězy ostanou o poloh vyznačených na hleáčku, je ustavení montáže po jejím zajištění hotovo. Ovšem pro louhé expoziční časy a objektivy s ohniskovou vzáleností na 500mm je i tato metoa neostačující a je nutné použít jenu z přesnějších meto, jako např. Driftovou metou, něky též nazývanou Scheinerovu. [3] Obr polární hleáček [4] Ustavení paralaktické montáže pomocí riftové metoy k prováění této ustavovací metoy je nutné mít na alekohleu zařízení zvané pointační okulár, který s alekohleem zajistí ostatečné, aspoň stonásobné zvětšení (z ůvou přesnosti) při jemném olaďování montáže v azimutu a elevaci. Nejprve se vybere hvěza procházející zhruba meriiánem a eklinací okolo 0 až +0. Tuto hvězu zamíříme o střeu pointačního okuláru. Poté zapneme hoinový pohon montáže, pro kompenzaci rotace a pozorujeme, kam se hvěza v okuláru pohybuje a pole směru jejího pohybu nastavujeme azimut montáže oku hvěza zánlivě setrvává uprostře pointačního kříže několik minut. Stejnou metou použijeme pro nastavení elevace montáže, při použití zaměřování hvězy v eklinaci 0 až +0 a ve výšce okolo 0 až 0 na výchoním obzorem. Čím přesněji polohy obou os nastavíme, tím elší expoziční časy můžeme pro fotografování použít. [3, 38, 39] Pohony montáží K pohonu os montáže alekohleu můžeme použít různých ruhů pohonů. O pohonu manuálního, pomocí vlastních rukou, až po motorizované montáže řízené počítačem. Ruční pohon je nejčastěji realizován otáčením šneku soukolí, realizovaného přes nějaký pružný prvek, např. bowen, pro ostranění chvění. Nejstarším známým pohonem polární osy alekohleu je pohon pomocí hoinového strojku, poháněného závažím s ostřeivým regulátorem otáček. V nešní obě je možné pro pohon os použít nejrůznějších elektromotorů. Na pohon polární osy je možné použít synchronní motor, který má otáčky nezávislé na zatěžovacím momentu, pouze na frekvenci stříavého prouu. Tím je zaručen jemný a plynulý pohyb. Častěji se však pro pohon os používají krokové motory. Řízení

35 Str. 33 takového motoru je pak realizováno říícím počítačem, popř. čipem, který tak minimalizuje nároky na velikost a celé zařízení se tím velmi miniaturizuje. Nevýhoou krokových motorů je neplynulost chou. Jejich trhavý cho je nutný řešit použitím různých typů převoů a převoovek. Hlavní převo (hoinové i eklinační) osy je nejčastěji realizován pomocí ozubeného šnekového soukolí. Kvalita opracování tohoto soukolí je kritická a na ní je závislá přesnost a plynulost pohybu montáže. [3] Poku oje při výrobě k nepřesnostem, projevuje se to nepravielným pohybem montáže v ané ose, což způsobuje nutnost mnoha korekcí během expozice. [3, 4] Obr. 4.4 ukázka řešení pohonu eklinační osy [4] 5 Přehle výrobců alekohleů, montáží a příslušenství Na trhu existuje nepřeberné množství výrobců alekohleů a jejich příslušenství. Nejznámější z nich jsou: Celestron ( americká firma vyrábějící alekohley i montáže Meae ( americký výrobce high-tech přesných montáží a alekohleů s vynikající optikou Vixen ( japonská firma zabývající se výrobou alekohleů Bushnell ( americká firma vyrábějící špičkové alekohley Skywatcher ( americká firma vyrábějící alekohley a montáže, převážně paralaktické Coronao ( firma zabývající se výrobou filtrů a příslušenství k alekohleům Losmany ( americký výrobce montáží a příslušenství alekohleů

36 Str NÁVRH KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ VIDLICOVÉ AZIMUTÁLNÍ MONTÁŽE Samotná montáž alekohleu má vliv na spoustu faktorů. Ovlivňuje volbu použitelných teleskopů, jejich typ (Newton, Schmit-Cassegrain, Maksutov-Cassegrain), možnost jejich uchycení (rybinové veení, objímkové uchycení), jenouchost manipulace, rychlost sestavení a ustavení montáže, možnost naváění a sleování objektů na obloze (manuální, naváěné GO-TO systémy) a v neposlení řaě kvalitu samotného pozorování/fotografování (tuhost montáže a velikost vůlí jenotlivých pohybů). U konstrukčního řešení je pro svou univerzálnost použita moifikace již existujících montáží na trhu, přičemž byla zvolena jenostranná vilicová montáž (pro snížení celkové váhy a elegantnější vzhle). Na montáž je možné připevnit jakýkoliv typ alekohleu v rozsahu o průměru objektivu kolem 300mm a maximální hmotnosti 0kg. 6.. Hlavní části montáže Kažá montáž, aby správně plnila svou funkci, se musí skláat z několika hlavních částí. U zvolené azimutální montáže můžeme tyto části rozělit le násleujícího schématu, viz. obr stativ - něky též nazýván trojnožka, slouží k samotnému ustavení montáže na pozorovacím stanovišti, má výškově stavitelné nohy a nese celou vlastní montáž alekohleu. pouzro azimutálního pohonu je válcová část montáže, upevňující se přímo na stativ, obsahuje samotný pohon azimutální osy 3. vilice montáže je uchycena na pouzru azimutální osy, nese pouzro pro pohon montáže pro výškovou stavitelnost, tzv. alt osu a její tvar je uzpůsoben možnosti namíření alekohleu k zenitu Obr.6.4 hlavní části azimutální vilicové montáže se stativem 4. pouzro alt osy válcová část umožňující výškovou stavitelnost alekohleu, obsahuje vlastní pohon alt osy a její stupnici 5. uchycení tubusu alekohleu - umožňuje ustavení alekohleů různých velikostí, při použití různých velikostí objímek a rybinového veení centruje polohu alekohleu o střeu obou os pohybů, jak ALT, tak AZ osy

37 Str Přehle pohybů montáže Azimutální montáž musí pro správnou činnost umožňovat va hlavní ruhy pohybů. Jeen pro správné nastavení alekohleu v azimutu (poloha vůči horizontu) a ruhý pro nastavení výšky na horizontem. Kromě toho montáž umožňuje ještě několik alších pohybů, sloužících pro samotné její sestavení a uchycení tubusu alekohleu, tak jak je ukazuje obr Rotační pohyb, zajišťující nastavení výšky alekohleu Rotační pohyb, zajišťující nastavení azimutu Translační pohyb, zajišťující polohu objímek v závislosti na élce tubusu Translační pohyb, vlastní uchycení montáže na stativ Obr.6.43 přehle pohybů montáže 7. NÁVRH JEDNOTLIVÝCH PRVKŮ MONTÁŽE Během návrhu montáže bylo zohleněno několik faktorů. Montáž je azimutálního typu, což sebou přináší komplikace při naváění na pozorovaný objekt, je nutný současný pohyb v obou rotačních osách montáže, navíc různou rychlostí. Pohyb montáže není realizován manuálně, ale pomocí elektrického pohonu a řízení přes astro-navigační program z PC. Pro pohyb v obou osách je tak nutný jemný pohyb, řízený elektronikou se zpětnou vazbou okamžité polohy natočení obou os. Nosnost samotné montáže je uvažována 0kg včetně možnosti připojení různých příslušenství k alekohleu (fotografický přístroj, pointační hleáček, CCD kamera).

38 Str Seznam použitelných typů alekohleů Navržená montáž je vhoná pro mnoho typů alekohleů různých rozměrů a hmotností. V tabulce 7. jsou uveeni zástupci alekohleů, v současnosti běžně ostupní na trhu. výrobce název alekohleu průměr objektivu élka tubusu typ alekohleu hmotnost SkyWatcher Vixen Orion Optics Orion Optics Orion Optics Orion Optics SkyWatcher Vixen Celestron Orion Optics TSC/SKY POINTER 70/ mm 50 mm Refraktor,5 kg TSC/VIXEN 660 REFRAKTOR NA- 40SSF 40 mm 05 mm Refraktor 6,5 kg TSC/ORION EUROPA 50/750mm LX 50 mm 0 mm Newtonův 4 kg TSC/ORION EUROPA 00/900mm 00 mm 30 mm Newtonův 7 kg TSC/ORION EUROPA 50/00mm 50 mm 330 mm Newtonův 0 kg TSC/ORION SPX 300S 300/00mm 300 mm 50 mm Newtonův 5 kg TSC/SKY MAKSUTOV 0/300mm 0 mm 500 mm TSC/VIXEN 63 VC 00 L VISAC 00 mm 600 mm TSC/CEL #069 NEXSTAR 8 SE 03 mm 450 mm TSC/ORION OMC 300mm 300 mm 60 mm Maksutov - Cassegrain Maksutov - Cassegrain Maksutov - Cassegrain Maksutov - Cassegrain kg 6,3 kg kg 3 kg Celestron TSC/CEL 50 XLT 50 mm 330 mm Schmit - Cassegrain 6,5 kg Meae LX mm 560 mm Schmit - Cassegrain,5 kg Meae RCX mm 670 mm Schmit - Cassegrain 7 kg Tab. 7. vybrané typy běžně ostupných alekohleů na trhu

39 Str Varianty čelistí pro uchycení tubusu na montáž Pomínkou správné funkce alekohleu nejsou jen jeho optické parametry a možnost jeho natáčení za cíleným objektem na obloze, ale také možnost jeho správného a pevného uchycení na ané montáži. Osa tubusu alekohleu by měla koresponovat s rovinou obou os natáčení soustavy, tzn. jak s osou pro nastavení výšky, tak s osou azimutální. Navíc je nutné rovnoměrné rozložení sil působících na tubus při jeho uchycení. Tubus alekohleů má funkci spíše obalovou a není v honé ho zatěžovat nerovnoměrně. Proto pro samotné uchycení tubusu bylo navrženo několik variant, jak je ukazují obr Pro stavitelnost všech variant čelistí v závislosti na průměru tubusu alekohleu bylo navrženo stejné řešení. Nastavování je prováěno pomocí otáčení závitových tyčí s protilehlými závity, čímž ochází k svírání, resp. rozevírání rybinového uchycení aných čelistí. Kažá závitová tyč se otáčí ve vou valivých jenořaých kuličkových ložiskách, typ LOŽISKA 600 RS. Ložiska jsou uložena ve vou částech svorky spojených k sobě šrouby. Svorka je nasazena na výstupním konci hříele ALT osy. Rybinové veení u variant,3 a 4, slouží k nastavování vzáleností použitých čelistí v závislosti na élce tubusu alekohleu. Navíc umožňuje použití více kusů čelistí např. 4, při uchycení obzvláště těžkých alekohleů, čímž oje k rovnoměrnějšímu rozložení sil působících na tubus. Varianta čelistí č. Montáž tubusu o tohoto typu čelistí je velmi jenouchá. Postupným sevřením čelistí oje k uchycení tubusu alekohleu. Bohužel síly při uchycení tubusu, působí pouze boově, což se á vyřešit saou čelistí pro různé průměry tubusů. Výroba takovýchto čelistí je poměrně složitá. Výhoy: snaná a rychlá montáž univerzálnost při použití tubusu alekohleů různých průměrů Nevýhoy: síly působí na tubus alekohleu pouze boově, v jené přímce (za přepoklau, že ráius čelisti neopovíá průměru poloměru tubusu) složitější výroba čelistí

40 Str. 38 Obr.7.44 a 7.45 varianta čelistí č. pro uchycení tubusu alekohleu Varianta čelistí č. Tento typ čelistí je univerzální svou možností nastavení různých průměru pomocí stavěcích šroubů, umístěných po vou v kažém rameni čelisti. Tento systém ovšem přináší nevýhou zlouhavého ustavování všech 8 stavěcích šroubů, tak aby osa alekohleu ležela v rovinách kolmých na osy otáčení montáže. Další nevýhoou tohoto řešení je působení sil při uchycení montáže pouze v osmi boech tubusu alekohleu. Výhoy: univerzálnost čelistí při použití alekohleů různých průměrů bez nutnosti čelisti vyměňovat Nevýhoy: síly působí na tubus alekohleu pouze boově, v osmi boech tubusu alekohleu složitější výroba čelistí komplikované nastavení čelistí a vystřeění osy tubusu alekohleu

41 Str. 39 Obr.7.46 a 7.47 varianta čelistí č. pro uchycení tubusu alekohleu Varianta čelistí č.3 Pro třetí typ čelistí je použito uchycení pomocí klasických objímek a rybinového veení se svěrným spojem, které se uchycuje přímo na výstupní konec hříele. Její výhoou je nízká hmotnost při zachování možnosti nastavování polohy objímek tubusu. Výhoy: snaná montáž tubusu alekohleu pomocí čelistí nízká hmotnost (nižší zatížení vilice montáže) působení sil na tubus je rovnoměrnější a je rozloženo po obvou tubusu Nevýhoy: při použití alekohleu menších je nutné použití různých typů objímek a různých typů rybinového veení

42 Str. 40 Obr.7.48 a 7.49 varianta čelistí č.3 pro uchycení tubusu alekohleu Varianta čelistí č.4 Poslení varianta čelistí využívá pro uchycení tubusu alekohleu klasických objímek. Jejich montáž na tubus alekohleu je jenouchá a umožňuje jeho pevné uchycení. Navíc je možné si objímky namontovat na tubus alekohleu opřeu a poté je při sestavování montáže jen zasunout o rybinového veení čelistí. Jejich nevýhoou je nutnost různých objímek pro různé průměry. Výhoy: snaná montáž čelistí na tubus alekohleu pevné uchycení tubusu alekohleu rovnoměrné rozložení sil působících na tubus alekohleu po celém obvou Nevýhoy: nutnost použití různých objímek pro různé průměry tubusů

43 Str. 4 Obr.7.50 a 7.5 varianta čelistí č.4 pro uchycení tubusu alekohleu Ze všech variant čelistí se nejvíce vhoná jeví varianta č.3, která umožňuje montáž objímek na tubus alekohleu přeem a usnaňuje tím tak samotné sestavování montáže. Navíc síly působící na tubus při jeho uchycení v objímkách jsou nejrovnoměrněji rozloženy, což snižuje samotné namáhání tubusu alekohleu a hmotnost tohoto typu čelistí je nižší oproti přeešlým, čímž se sníží namáhání samotné vilice. Ani nutnost použití různých typů objímek pro různé průměry tubusů se v tomto přípaě nejeví jako zásaní nevýhoa, neboť výroba objímek je snaná a je možné jich mít větší počet. Pro centrování polohy alekohleu v ose azimutu je potom nutné použití různých velikostí rybinového veení.

44 Str Převoové soustrojí pro nastavení výšky Pro jemný pohyb v ose pro nastavení výšky je navržen šnekový mechanismus s převoovým poměrem 00:, který je poháněn elektrickým pohonem a propojen s ním přes soustavu čelních ozubení typu N s převoovým poměrem 4:. Celkový převoový poměr je tey roven 800:. Pro šnekové soukolí je použito nejčastějšího řešení šnekového mechanismu, soukolí s válcovým šnekem a globoiním kolem s nákružkem z bronzu. Jeho výhoou jsou malé rozměry, nízká hmotnost. Vyznačuje se kliným a tichým choem a má schopnost samosvornosti. Obr. 7.5 a 7.53 etail převoového soustrojí osy elevace Parametry šnekového soukolí Obr schéma šnekového soukolí a jeho hlavních parametrů

45 Str. 43. převoové číslo u: u... voleno le [5], str. 600 z n u z n ; u 00 [-] z...počet choů šneku [-] z...počet zubů kola [-] n...otáčky šneku n...otáčky ozubeného kola [-]. počet zubů z: z...voleno le [5], str. 600 z u. z z...počet choů šneku [-] z...počet zubů kola [-] u...převoové číslo [-] 3. úhel profilu α: Nejčastěji voleno 0 ; α 0 4. kontrola na korekci (posunutí) profilu zubu x: z min 7 ; z > zmin» x0 sin α sin 0 min z... mezní počet zubů [-] α... úhel záběru [ ], normalizovaný, zvoleno α 0...[7], str.58 x... součinitel posunutí profilu zubu [-]

46 Str moul m: mmm, le [6],str součinitel průměru šneku q: q, zvoleno q 0 le [6], str. 87 m q. m 0. 0mm m...,moul ozubení [mm]..průměr roztečné kružnice šneku [mm] 7. úhel stoupání šroubovice tgγ: tgγ z q m. z , γ 5 4 m...moul ozubení [mm] z...počet choů šneku [-]...průměr roztečné kružnice šneku [mm] 8. rozteč ozubení p: p px π. m 3,46. 3,46 m...moul ozubení [mm]

47 Str stoupání šroubovice p z : p z π.. tgγ 3,4.0.0, 3, 46mm...průměr roztečné kružnice šneku [mm] tgγ...úhel stoupání šroubovice [-] 0. průměr roztečné kručnice : z m. q. m 0. 0mm tgγ z. m mm m...moul ozubení [mm] z...počet choů šneku [-] z...počet zubů kola [-] tgγ...úhel stoupání šroubovice [-]. valivý průměr u : w 0mm w +. x. m mm...průměr roztečné kružnice šneku [mm]...průměr roztečné kružnice kola [mm] m...moul ozubení [mm] x...součinitel posunutí profilu zubu [-]. vzálenost os převou a w : a w a,5.( + ) 0,5.(0 + 00) 05mm 0