टेलीस्कोप का डिजाइन और निर्माण

वे कहते हैं कि अगर किसी व्यक्ति ने एक दूरबीन का अधिग्रहण किया है और इसे अवलोकन के लिए उपयोग करता है, तो थोड़ी देर के बाद वह निश्चित रूप से एक और, बेहतर होगा। तो यह मेरे साथ हुआ। मेरे पास एक पॉवरसेकर 127 मिमी दूरबीन है, लेकिन मैं सबसे अच्छा चाहता था। इस कारण से, मैं भी अपने दर्पण को तेज करने जा रहा था, लेकिन बाद में पता चला कि अलीएक्सप्रेस पर आप सस्ते के लिए 200 मिमी दर्पण खरीद सकते हैं। विकर्ण के साथ मुख्य दर्पण डिलीवरी के साथ लगभग 6,000 रूबल से बाहर चला गया। यह बहुत सस्ता है। ऊपर दी गई तस्वीर सिर्फ एक ऐसा आईना है, जो सिर्फ चीन से डाक द्वारा पहुंची है।

मैं कुछ खरीदा है, लेकिन यह एक खत्म दूरबीन नहीं है। एक पाइप, मुख्य दर्पण, विकर्ण, संरेखण, फ़्लोरर के धारक की आवश्यकता है। उन्हें खुद कैसे बनाएं? मैंने फैसला किया कि यदि संभव हो तो मैं एक 3 डी प्रिंटर पर आवश्यक विवरण मुद्रित करूंगा। लेकिन इसके लिए उन्हें अभी भी डिजाइन करने की आवश्यकता है। या इंटरनेट पर एक डिज़ाइन ढूंढें।

यदि आप इंटरनेट पर खोज करते हैं, तो, निश्चित रूप से, "दूरबीनें पहले ही मुद्रित हो चुकी हैं।" यहाँ नमूना परियोजनाएँ हैं:

1. 3 डी-प्रिंटेड, रास्पबेरी पाई टेलीस्कोप के साथ सौर प्रणाली के पार टकटकी
2. ओपन सोर्स DIY टेलिस्कोप प्राइम में रास्पबेरी पाई और 3 डी प्रिंटेड पार्ट्स हैं

विभिन्न कारणों से, मैं वास्तव में इन परियोजनाओं को पसंद नहीं करता था। मैंने फैसला किया कि मैं टेलिस्कोप के हिस्सों को खुद डिजाइन करूंगा। इसलिए वह जीवन शहद जैसा नहीं लगता था, किसी कारण से मैंने फैसला किया कि मैं फ्रीकाड में एक परियोजना करूंगा। उस क्षण तक, मैंने कम्पास 3 डी (मैंने मार्बल-मशीन ) में कुछ किया था। और अब मैंने सोचा कि FreeCAD को और अधिक जटिल नहीं होना चाहिए ... वास्तव में, मुझे कुछ सार्थक करने से पहले youtube पर काफी कुछ FreeCAD ट्यूटोरियल देखना था। FreeCAD में डिज़ाइन करना मुझे Compass में डिज़ाइन करने से बहुत अलग लगता है, यह मेरे लिए एक नई निरंतर तकनीक का उपयोग करता है (मैं अचानक नहीं जानता, और Compass में यह संभव था, लेकिन मुझे पता नहीं था?)। बाधाएं सभी आवश्यक आकारों को निर्दिष्ट करती हैं: खंडों की लंबाई, समानता या लंबवतता, कोण, चाप की त्रिज्या, शाब्दिक रूप से सब कुछ। विवश होकर, FreeCAD सॉल्वर गणना करता है कि वह किसी दिए गए आकार का निर्माण कर सकता है या नहीं। यदि नहीं, तो स्पष्ट रूप से पर्याप्त स्पष्ट पैरामीटर नहीं हैं जिन्हें जोड़ने की आवश्यकता है। यह मेरे लिए दिलचस्प और असामान्य था। हालांकि, सामान्य तौर पर, मुझे स्थिरांक का विचार पसंद आया।

मैंने ऑनलाइन कैलकुलेटर में टेलीस्कोप की गणना " न्यूटन सिस्टम के टेलिस्कोप की गणना" की ।



ऊपर दिया गया आंकड़ा दूरबीन के निर्माण के लिए आवश्यक कुछ मापदंडों को दर्शाता है। प्रत्येक महत्वपूर्ण मूल्य के लिए, कैलकुलेटर आवश्यक मूल्य की गणना करता है, आपको केवल प्रारंभिक सेट करने की आवश्यकता है: मुख्य दर्पण का ग्लास घनत्व, व्यास, बेवेल, पाइप व्यास और लंबाई, और इसी तरह।

गणना ने मुझे कार्य को करीब से देखा। मैंने पहले से ही सिकोरुक की पुस्तक "टेलीस्कोप फॉर एस्ट्रोनॉमी लवर्स" पढ़ी और सामान्य तौर पर मैंने बहुत कल्पना की। इसलिए, मुझे पता था कि बड़े और पतले दर्पण एक विशेष उतराई योजना के अनुसार सबसे सही ढंग से स्थापित किए गए थे। उदाहरण के लिए, मेरे नए 200 मिमी दर्पण का वजन 1306 ग्राम है, यह पता चला है कि इसे छह बिंदुओं पर झूठ बोलना चाहिए। कार्यक्रम गणना करता है ताकि प्रत्येक अनलोडिंग बिंदु के लिए दर्पण के एक हिस्से का समान भार गिर जाए, जबकि एक भारी दर्पण को अपने स्वयं के वजन के तहत गंभीर रूप से झुकना नहीं चाहिए, क्योंकि दर्पण का झुकना विरूपण है।



9, 18 या अधिक बिंदुओं पर भी बड़े दर्पण अनलोड होते हैं। इन छह डिस्चार्ज पॉइंट को शारीरिक रूप से कैसे तैयार किया जाए? छह-बिंदु उतराई के साथ, विशेष "हथियार" बनाए जाते हैं, दर्पण के दो बिंदु एक बिंदु पर आधारित होते हैं - घुमाव के रोटेशन की धुरी।

मुझे तुरंत कहना चाहिए कि ऊपर दिए गए लिंक से, "ओपन सोर्स DIY टेलीस्कोप .." 6 अनलोडिंग पॉइंट्स का उपयोग नहीं करता है, लेकिन केवल तीन का उपयोग करता है। मैं सब कुछ अधिक सही ढंग से करना चाहता था, हालांकि, निश्चित रूप से, मेरे पास कोई निश्चितता नहीं है कि मैं सफल हुआ था। मुझे उम्मीद है कि असली परीक्षण दिखाएगा कि मैं सही था या नहीं।

मैंने मुख्य दर्पण धारक के सबसे बड़े हिस्से के साथ डिजाइन करना शुरू किया। ईमानदारी से, मुझे 3 डी प्रिंटर पर बड़े पैमाने पर प्रिंट करना पसंद नहीं है। यह बहुत लंबा है और हमेशा काम नहीं करता है, उदाहरण के लिए, बिजली अचानक बंद हो सकती है। इसके अलावा, ये बड़े हिस्से मजबूत होने चाहिए, और इसलिए इनमें बड़ी डिग्री होनी चाहिए। मैं इसे बहुत लंबे समय तक प्रिंट करूंगा। इसलिए, शुरू से ही, मैंने सोचा था कि मैं सीएनसी मिलिंग कटर के साथ कारखाने में बड़े हिस्से का ऑर्डर करूंगा, और बाकी काम मैं खुद करूंगा।

पहला भाग मुख्य दर्पण धारक का समर्थन है। वह पाइप और समायोजन तंत्र के हिस्से में दर्पण माउंट है:



दर्पण के वेंटिलेशन के लिए केंद्र में एक छेद आवश्यक है। दूरबीन के साथ बाहर जाते समय दर्पण को परिवेश का तापमान लेना चाहिए। इसलिए, पाइप के आंतरिक स्थान के अच्छे वेंटिलेशन की आवश्यकता है।

दूसरा विवरण जिसे मैं "त्रिकोण" कहता हूं:



FreeCAD में कई हिस्सों का विकास दो चरणों में किया जाता है - पहला, तथाकथित "स्केच" तैयार किया गया है - यह विमान पर भाग का प्रक्षेपण है, फिर, उदाहरण के लिए, एक्सट्रूज़न (पैड) या notch (पॉकेट) इससे किया जाता है। एक स्केच एक वास्तविक ड्राइंग की तरह दिखता है, जहां सभी पैरामीटर सेट होते हैं। मेरे त्रिकोण के लिए, स्केच इस तरह दिखता है:



अनुभवहीनता, मैंने प्रत्येक पैरामीटर को मैन्युअल रूप से सेट किया और केवल तभी महसूस किया कि यह बहुत सक्षम नहीं था। वास्तव में, चर के रूप में एक ही पैरामीटर सेट करना अधिक सही होगा और इस तरह एक पूरी तरह से पैरामीट्रिक मॉडल प्राप्त किया जाएगा। खैर, एक सदी जीना - एक सदी सीखना। ध्यान दें कि "सॉल्वर संदेशों" विंडो में, "पूरी तरह से विवश स्केच" हरे रंग में प्रदर्शित होता है। इसका मतलब है कि FreeCAD कंप्यूटर के लिए सब कुछ स्पष्ट है और यह निर्दिष्ट मापदंडों के अनुसार भाग की ज्यामिति को विशिष्ट रूप से निर्धारित कर सकता है।

एक त्रिकोण एक एक्सट्रूज़न ऑपरेशन के साथ एक सरल हिस्सा है, FreeCAD के संदर्भ में यह एक पैड ऑपरेशन है।

त्रिकोण समर्थन के ऊपर तीन समायोजन शिकंजा पर लटका हुआ है। इन शिकंजा के कारण, यह समर्थन के सापेक्ष थोड़ा झुका सकता है। समर्थन और त्रिकोण में, मैंने छेद प्रदान किए जहां बाद में उच्च एम 6 नट बंद हो जाएंगे।

चिपके हुए फाइबरबोर्ड से एक सीएनसी मशीन पर समर्थन और त्रिकोण दोनों को काट दिया गया। यह इस तरह निकला:



त्रिकोण के प्रत्येक शीर्ष पर दो स्क्रू होते हैं। एक खुद को खींचता है, दूसरा खुद से धक्का देता है। साथ में, यह आपको त्रिकोण को झुकाव करने की अनुमति देता है और, तदनुसार, टेलिस्कोप स्थापित करते समय समर्थन के सापेक्ष मुख्य दर्पण। यहाँ पीछे से दृश्य है:



इसलिए, जैसा कि मैंने कहा, मैंने 3 डी प्रिंटर पर कई विवरण मुद्रित करने का निर्णय लिया। FreeCAD में मैंने जो रॉकर विकसित किया है, वह इस तरह दिखना चाहिए:



रॉकर आर्म के दो तरफ, मैं एक मेटल बॉल बेयरिंग लगाता हूं। ये बेयरिंग इसके फुलक्रम पर रॉकर आर्म की एक चिकनी रॉकिंग प्रदान करते हैं। ऐसे तीन पत्थरबाज होने चाहिए।

FreeCAD में, मैंने मिरर माउंट के अन्य हिस्सों को भी डिज़ाइन किया है: रॉकर आर्म और साइड स्टॉप। फिर मैंने एक 3D मॉडल में सभी विवरणों को इकट्ठा करने की कोशिश की कि यह सब कैसे दिखेगा:



जैसा कि मैं इसे समझता हूं, FreeCAD तथाकथित Addon - विशेष एक्सटेंशन मॉड्यूल की प्रणाली का समर्थन करता है। संभावित बाहरी विस्तार मॉड्यूल में से एक वर्कबेंच a2plus है, जो आपको केवल कई हिस्सों की एक विधानसभा का अनुकरण करने की अनुमति देता है। मुझे फिर से अध्ययन करना पड़ा और कुछ न्यूनतम पर a2plus में महारत हासिल करने के लिए यूट्यूब पर प्रशिक्षण वीडियो देखना पड़ा। यह दिलचस्प है कि यह उपकरण, FreeCAD की तरह ही, एक निरंतर प्रणाली का उपयोग करता है जो आपको 3 डी अंतरिक्ष में एक दूसरे से अलग-अलग हिस्सों को जोड़ने की अनुमति देता है। ऊपर दिया गया स्क्रीनशॉट बस ऐसी असेंबली दिखाता है।

A2plus में const के माध्यम से भागों को जोड़ने का सबसे सरल उदाहरण नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:



मैं Ctrl कुंजी के माध्यम से दो अलग-अलग हिस्सों के दो गोल किनारों का चयन करता हूं और टूलबार पर मैं सर्कुलर बाधा बटन का चयन करता हूं। यह मुझे दिए गए दूरी पर इन भागों को एक ही अक्ष पर रखने की अनुमति देता है। इसके बाद, घुमाव जुड़ा हुआ है।

वास्तविक जीवन में, पूरी सभा इस तरह निकली:



दर्पण को सहजता से डाला जाना चाहिए और केवल रॉकर बाहों पर झूठ बोलना चाहिए, जबकि पक्ष की तरफ से लटका नहीं होना चाहिए। इन सभी मुद्रित भागों को अधिकतम शक्ति के लिए 100% भरा गया है।

"6 बिंदुओं पर उतारना" झूठ बोलना, मेरे विचार के अनुसार, दर्पण को इस तरह दिखना चाहिए:



एक दर्पण चढ़ा और क्लिप के साथ तय (शराब की एक बूंद की सतह पर, यादृच्छिक उंगलियों के निशान से धोया गया):



फिर इस पूरी संरचना को पूर्वनिर्मित पाइप में डाला गया और तय किया गया।

मुख्य दर्पण के फ्रेम के अलावा, मुझे FreeCAD में विकसित करना था और माउंट को प्रिंट करना और विकर्ण दर्पण को समायोजित करना था, साथ ही फ़ोकसर भी। ईमानदारी से, फोकस करने वाला मेरी सबसे बड़ी चिंता है। मैंने अभी तक यह पता नहीं लगाया है कि फ़ोकस करने वाले को मज़बूती से कैसे खिलाया जाए, और वर्तमान में यह मुझे केवल घर्षण के कारण रखता है। यहाँ फोकस फ्रेम है:



अंदर मैंने 3 फ्लोरोप्लास्टिक पतली स्ट्रिप्स चिपकाया और उसके बाद ही फ़ोकसर को वहां डाला गया, और पहले से ही ऐपिस इसमें डाला गया है:



मैं दूरबीन का परीक्षण करने के लिए इतना उत्सुक था कि मैंने फ़ोकसर को केवल एक दो तरफा टेप पर स्थापित किया। हां, और मेरे पास अभी तक कोई माउंट नहीं है। मैं कम से कम कुछ देखना चाहता था। जबकि कोई माउंट नहीं है, मैं टेलीस्कोप को कपड़े के ड्रायर पर रख सकता हूं और केवल दूरदराज के घरों और एंटेना में देख सकता हूं:



सामान्य तौर पर, यह मुझे लगता है कि यह काम करता है! उन्होंने लेजर कोलाइमर का उपयोग करके इसे जल्दी से समायोजित किया - यहां कोई विशेष समस्या उत्पन्न नहीं हुई। पांच मंजिला इमारत के सामने की ईंटें बहुत विस्तृत दिखती हैं। एंटेना भी।

मार्लेसन बैले का अगला चरण डोबसन के माउंट और फील्ड ट्रायल का उत्पादन है। लेकिन वह एक और कहानी है।

FreeCAD के लिए, मुझे खुशी है कि मैं उनसे मिला। यह मुझे नकारात्मक भावनाओं का कारण नहीं बनाता है, यह काफी काम करने वाला उपकरण है। मैं समझता हूं कि मैं उसे बहुत कम जानता हूं और लगभग कुछ भी नहीं जानता हूं। लेकिन मैं देखता हूं कि प्रलेखन है, प्रशिक्षण वीडियो हैं। इस उपकरण में महारत हासिल करने में भी समझदारी है।