Działanie platformy paralaktycznej opiera się na wykorzystaniu faktu niezmienności położenia płaszczyzny zawieszonej na osi równoległej do osi obrotu Ziemi. Oznacza to, że o ile będzie się obracał tę płaszczyznę wokół osi obrotu Ziemi z prędkością równą prędkości obrotowej Ziemi to położenie tej płaszczyzny na powierzchni Ziemi pozostanie niezmienne względem nieba. Jeśli na takiej platformie umieści się teleskop skierowany na wybrany obiekt to oczywiście teleskop ten obracając się wraz z platformą wskazywał będzie stale ten sam obiekt. Istotną rzeczą w budowie platformy jest ustalenie środka ciężkości teleskopu. środek ciężkości teleskopu Synta 200/1200 na montażu dobsona znajduje się mniej więcej na wysokości ok. 430 mm ponad poziomem gruntu. Związane jest to głównie z dużym ciężarem lustra umieszczonego dość nisko. Środek ciężkości pozostaje mniej więcej na tej samej wysokości również dla innych położeń tubusa dla pokazanej płaszczyzny obrotu. Wynika to z faktu, że tubus jest dość dobrze zrównoważony zachowując równowagę mniej więcej dla kąta pochylenia ok. 45 stopni z tendencją do zajmowania położenia pionowego dla większych kątów i położenia poziomego dla mniejszych. Wysokość środka ciężkości ma znaczenie dla prawidłowości ruchu platformy i energii jaką trzeba włożyć w ten ruch. Jeśli srodek ciężkości znajduje się na osi obrotu platformy to potrzeba jest minimalna siła do jej poruszenia. Jeśli środek ciężkości znajduje się poza osią to siła z jaką trzeba obracać platformę rośnie proporcjonalnie do odległości środka ciężkości od osi..
|
||
Zwykle platformy paralaktyczne wykonuje się z możliwością śledzenia przez mniej więcej godzinę co oznacza, że teleskop wykonuje w tym czasie ruch obrotowy równy ok. 360/24=15 stopni. Na podanym rysunku pokazano położenie teleskopu dla trzech położeń: skrajnych oraz centralnego przy założeniu ruchu o +- 8 stopni względem położenia poziomego. Jak widać pion wyprowadzony ze środka podstawy znajduje się jeszcze daleko od jej brzegu co oznacza, że teleskop będzie stał na platformie dość stabilnie. Aby jednak zapewnić stabilne połączenie platformy z teleskopem celowe będzie zamocowanie w centralnej części platformy od jej spodniej strony nakrętki pozwalającej na dokręcenie do niej ruchomej części teleskopu. |
||
Pierwsza przymiarka do wykonania platformy ma za zadanie ustalenie podstawowych wymiarów z jakimi należy się liczyć przy jej konstruowaniu. Na podanym rysunku górna zakreskowana płyta jest ruchomą paltformą paralaktyczną a dolna płyta jest płaszczyzną odniesienia - poziomem Ziemi, względem której następował będzie obrót platformy. Pokazane zależności zakładają szerokość geograficzną miejsca obserwacji równą 51 stopni. Podane oszacowania będą słuszne mniej więcej dla całej powierzchni Polski a dokładne wyliczenia zostana udostępnione (w formie arkusza kalkulacyjnego) po ostatecznym ukształtowaniu się koncepcji realizacyjnej platformy. W tej chwili można zwrócić uwagę, że o ile założy się, że oś obrotu przechodzić będzie nieco niżej niż środek ciężkości teleskopu to można zbudować platformę o wymiarach mniej więcej 600/600mm z okręgiem południowym o promieniu ok. 110mm i okręgiem północnym o promieniu ok. 500mm. Wydaje się nawet, że wykorzystując przecięcie osi obrotu ze wspornikiem w kolorze niebieskim w punkcie C można w tym miejscu zastosować pojedyncze łożysko co w znacznym stopniu uprości i ustabilizuje konstrukcję platformy. W rzeczywistości środek ciężkości teleskopu należałoby liczyć uwzględniając także ciężar ruchomej części platformy, która przecież będzie się poruszać razem z teleskopem. Ponieważ będzie to płyta o grubości co najmniej 10mm i rozmiarach mniej więcej 600/600mm należy założyć, że dodatkowo obniży ona środek ciezkości zestawu do poziomu przyjętego na pokazanym rysunku. |
||
Rozważania na temat konstrukcji platformy a w szczególności fakt, że oś obrotu platformy pochylona jest pok kątem 50-54 stopni (na szerokościach geograficznych Polski) do poziomu doprowadziły mnie do konkluzji, że można zredukować południowy cylinder do punktu leżącego na spodniej powierzchni części ruchomej. Teoretycznie więc opierając ten punkt na ostrzu - jak to pokazuje rysunek - uzyskamy właściwe łożyskowanie od strony południowej oraz znaczne uproszczenie konstrukcji. Praktyczną realizację tego pomysłu pokazałem na powiększeniu gdzie punkt obrotu realizowany jest przez kulę w panewce. Rozmiary kuli nie mają większego znaczenia o ile środek kuli stale znajduje się w teoretycznym punkcie obrotu. Linią przerywaną pokazałem zarys płaszczyzny ruchomej po obrocie - w rzeczywistości należy spodziewać się, że ruchy ograniczone będą do kilkunastu stopni . Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest fakt, że ruchoma płaszczyzna platformy zostanie w sposób jednoznaczny ale jednocześnie ruchomy przegubowo związana z częścią nieruchomą co wpłynie na stabilność konstrukcji. Rozmiary kuli łożyskującej powinny być możliwie małe ale jednocześnie odpowiednio duże aby przenieść ciężar prawie połowy wagi teleskopu. Szacuję, że promień kuli będzie miał od 5 do 10mm średnicy. Zapewne celowe będzie smarowanie powierzchni kuli i panewki w celu dodatkowego zmniejszenia tarcia. | ||
Północna strona platformy jest znacznie bardziej skomplikowana od strony południowej. Istotną cechą konstrukcji jest rozdzielnie funkcji łożyskowania platformy od funkcji napędzania platformy. Do nieruchomej podstawy przykręcony jest wspornik napędu i łożyskowania koła północnego. Na tym wsporniku znajdują się 4 łożyska koła północnego (kolor niebieski) oraz zespół napędowy z ruchomą śrubą (większy z czerownych okręgów). Do płyty ruchomej przymocowany jest wycinek koła północnego opierający się o łożyska na dolnym wsporniku oraz wycinek koła napędowego na którym ułożona jest śruba łukowata zaznaczona na rysunku jako mniejsze czerowne koło. Ciężar platformy z teleskopem przenoszą oba wsporniki (na dolnej i górnej płycie) oraz łożyska. Właściwe położenie obu wsporników względem siebie zapewnia opisany wcześniej system łożyskowania osi południowej. Zespół napędowy jest dociskany do śruby łukowatej związanej z płytą górną za pomocą symbolicznie pokazanej sprężyny i nie przenosi ciężaru płyty górnej. Ze względu na spore przełożenie mechaniczne napędu. Napęd powinien obracać platformę nawet jeśli środek ciężkości teleskopu znajdzie się w znacznej odległości od osi obrotu platformy. Dokładniejsze, wstępne wymiary elementów platformy w zależności od położenia geograficznego pokazuje rysunek szczegółowy a odpowiednie wyliczenia można przeprowadzić za pomocą kalkulatora wymiarów. Pokazane wyliczenia stanowić będą podstawę do ostatecznych wyliczeń konkretnych elementów wchodzących w skład konstrukcji platformy uwzględniających założone wymiary platformy i użycie standardowego zespołu napędowego jak w konstrukcji Synty.. |