transformation barillet - support lattéral

[Marc S 618]

Bonjour à tous,

Le post de Jean-Marc m’a décidé à transformer mon barillet.
Pour ne pas perturber son sujet, je présente ici le barillet qui est à transformer:

Les butées latérales à 120° sont rudimentaires et sont constituées de cylindres en nylon avec un trou excentré pour permettre le réglage du jeu.

« L’accrochage » avec ces pattes en nylon et le miroir lors de la collimation amène certainement des contraintes .

L’idée de remplacer ces cylindres par un système de vis avec bille est plus intéressant dans mon cas qu’un roulement classique étant donné l’espace réduit pour le montage.
Si vous avez des idées de transformation pour ce barillet,
n’hésitez pas ……

Pour info, voici le lien pour des vis à bille orientable chez Emile Maurain : http://www.emile-maurin.fr/vis-bille-orientable-sans-tete-acier-pleine-31-440/

[JMBeraud 1 773]

Bonsoir Marc,

Le post http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/037041.html
s'enrichit, jettes-y un oeil ça pourra te donner des idées. En effet le vis à bille est une solution que je compte tester, mais déjà un roulement serait certainement un plus dans ton cas.
Si je comprends bien tes appuis ne sont pas sur le centre de gravité de ton miroir, ce qui n'est pas idéal.

Autre Une question: la photo ci-dessus montre-elle un Dobson?
Si oui, quelque chose me choque: les appuis latéraux ne sont pas centrés, et qui plus est, pas à 2x90°. Le "bas" devrait êre par exemple à droite sur ta photo. Mais peut-être est-ce un équatorial pris dans une position intermédiaire?

Amicalement,
JMarc

[JMBeraud 1 773]

Rah, j'ai trouvé la bête !! Ici:
http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/036263.html
Cela répond à une partie de mes questions ci-dessus d'ailleurs. Un 500 à F2,8 la mécanique doit être irréprochable...

JMarc

[Ce message a été modifié par JMBeraud (Édité le 03-01-2012).]

[Marc S 618]

Merci Jean-Marc pour ta réponse.
Ben oui c'est un équatorial.
Je dois avouer q'il y a 5 ans, lors de la conception du T500, j'ai bâclé
la réalisation des supports latéraux. J'avais beaucoup à faire pour concevoir la réalisation de la mise au point avec le correcteur de champ.
Pour l'ouverture à f/2.8, ce n'est pas un choix mais une obligation :
il fallait que la longueur du tube pour ce diamètre de 500 ne dépasse pas
1.5 m pour le mettre en parallèle sur la table équatoriale de la monture à berceau existante.
Ceci dit, rien n'est jamais définitif.
Comme il est bien indiqué sur ton post, les butées latérales doivent être très rigides.
Je dois réfléchir à placer le plus solidement les nouvelles pattes pour maintenir les vis avec bille pour le support latéral du miroir de 25 kg.
J'espère que cela concerne d'autres personnes que moi pour l'intérêt
de mon intervention.

Marc.

[JMBeraud 1 773]

Marc,

As-tu mesuré au comparateur la déformation d'une de tes touches lorsque le miroir es en appui sur celle-ci?

A priori, il faut être sûr que tes tiges sont biens rigides avant d'y mettre le contact.

Vu comme ça, mais vraiment c'est pas simple avec une photo, je dirais que tes "tiges" sont trop "souples" (disons qques dixième jusqu'à 1 ou 2mm de fléchissement?). C'est subjectif, mais vu le déport, c'est plus que probable avec un miroir de 25Kg.

Il faudrait imaginer un maintien par des ferrures (sorte d'equerre raidie sur les cotés), pour être sûr que celle-ci soient les plus raides possibles et ainsi ne pas broncher lorsque le miroir est dessus à 100%.
Il faut voir la place que tu as pour les mettre, et les fixer quelque part où tu penses que ce sera bien encré aussi (il ne s'agit pas que la ferrure soit riade mais arrimée sur du "souple").

Tu penses que c'est possible et que ça a du sens?

JMarc

[Kentaro 0]

Bonjour,

Voila un bel engin!

Je suis assez d'accord avec Jean Marc: si tu veux faire les choses bien, il faut que les supports de tranche soient très rigides. Une simple tige verticale risque d'être insuffisante et peut éventuellement fléchir sous le poids du 500. Il faut trouver un moyen d'y ajouter un contrevent par derrière, quite à ralonger les barres du triangle au dessous pour fixer ces contrevents.

Si je comprends bien le système, la collimation se fait par dessous, sur les 3 tiges qui supportent les balanciers et les triangles. Dans ce cas, le miroir monte et descend. Il faudra donc des supports de tranche de type roulement (ou bille), dont la hauteur est ajustable: Après une première collimation, il faudra pouvoir ajuster la hauteur des supports de tranche, de manière à ce qu'ils soient exactement dans le plan du centre de gravité du miroir (à un peu moins de la moitié de l'épaisseur).

De même, j'ai l'impression que les balanciers qui soutiennent les triangles de flottaison ne sont pas très épais. Il risquent également de fléchir. Il est possible que cela marche comme cela, mais si tu veux vraiment faire du "heavy duty", cela vaut le coup d'y réfléchir.

Enfin, plutôt que les écrous borgnes sur les triangles, je mettrais des pastilles de téflon( du vrai, pas du mou comme on en trouve pour les meubles): cela permettra au miroir d'être à l'aise sur ses supports, sans accrocher sur le métal.

Ah, et puis, une remarque sur l'anneau qui soutient les tiges du serrurier en bas: A vue de nez, en regardant la photo, je trouve cet anneau un peu léger: il y a pas mal de porte à faux, et les tiges du serrurier vont tirer/pousser sur cet anneau et le déformer. Il faudrait, je pense, le rigidifier (plus épais ?), La encore, cela peut marcher comme cela, mais si tu veux retravailler la construction, cela vaut le coup de s'y pencher.

[Ce message a été modifié par Kentaro (Édité le 04-01-2012).]

[Marc S 618]

Merci , Jean-Marc et Pierre pour vos remarques.

Vous avez raison pour les supports latéraux, ils sont trop faibles. Je compte les renforcer et placer des vis à bille comme appui à la hauteur de centre de gravité.

« Il faut voir la place que tu as pour les mettre, et les fixer quelque part où tu penses que ce sera bien encré aussi (il ne s'agit pas que la ferrure soit riade mais arrimée sur du "souple") »

Jean-Marc qu’est ce que tu entends par « arrimé sur du souple » ?

Pour le renforcement, j’ai deux solutions :
1)comme le dit Pierre, placer un renfort par l’extérieur de l’anneau, et le fixer sur le grand triangle du barillet.
2) ou fixer ce renfort sur l’anneau arrière.

« trop faible cet anneau » ?
Je ne le pense pas. Il est en alu de 15 mm d’épaisseur (diamètre 62 cm extérieur et 52 cm intérieur).

« et les tiges du serrurier vont tirer/pousser sur cet anneau et le déformer »

Comme le montre la photo ci-contre, les tiges sont maintenues à cet anneau par des rotules.
Les dilatations ou les flexions peuvent se faire sans contrainte sur l’anneau.

« les balanciers qui soutiennent les triangles de flottaison ne sont pas très épais »
C’est aussi de l’alu de 5 mm d’épaisseur.
La remplacer par de l’acier de 10 mm ???
Qu’en pensez-vous ?

« les écrous borgnes sur les triangles, je mettrais des pastilles de téflon »
En lisant le post de Jean-Marc, je me suis dit que je pourrais remplacer ces écrous borgnes
en laiton par des supports à bille du style déjà présenté par Zeubeu : http://shop-csr.com/art/21980-sp8mb-bille-porteuse-en-acier-massif.html
Mais c’est une bille en acier et pas en téflon.

« la collimation se fait par dessous, sur les 3 tiges qui supportent les balanciers et les triangles. »
Oui, c’est bien cela.

[jldauvergne 15 165]

A la base tu constates des variations de collimation et/ou des contraintes sur ce miroir ? Ce fil tourne pas mal à autour d'impressions juste sur des photos, mais qu'en est-il en réalité ? Au pire c'est une simulation de déformation qu'il faudrait faire. Là où je suis d'accord c'est qu'il est judicieux de changer les points latéraux, c'est quand même un point critique et la solution de base est rudimentaire. Mais est ce que la fragilité de cette solution est perceptible ?

[JMBeraud 1 773]

quote:

---

« Il faut voir la place que tu as pour les mettre, et les fixer quelque part où tu penses que ce sera bien encré aussi (il ne s'agit pas que la ferrure soit riade mais arrimée sur du "souple") »

Jean-Marc qu’est ce que tu entends par « arrimé sur du souple » ?

---

Marc j'entends par là de ne pas déplacer le problème, donc trouver une base bien rigide pour y fixer ta ferrure.

JLuc, ma première question à Marc était: "as-tu mesuré au comparateur la flexion d'un support latéral?". Pour le reste, on est bien obligé de "critiquer" (dans le sens constructif du terme) à partir de la photo, surtout si on n'a pas d'ordre d'idée des déformations, d'où la question. Mais on est OK, une autre information qui pourrait aider est de connaitre quelles sont les problèmes observés au niveau optique par exemple...

Marc, à mon avis les supports latéraux avec bille acier sont OK, pas besoin de Teflon. Les roulements classiquement utilisés ne sont pas en PTFE, mais cela reste mon avis. De toutes façons c'est assez facielemn interchangeable, en tout cas pour la version à bille.

Amicalement,

JMarc

[Ce message a été modifié par JMBeraud (Édité le 04-01-2012).]

[constructor 0]

Salut JM, je comprends pas ce que tu veux dire :

"Les roulements classiquement utilisés ne sont pas en PTFE,"

les roulements , ça roule, alors pas besoin de téflon, nan ?

[JMBeraud 1 773]

Ben oui Phil! C'est bien ce que je veux dire, les roulement utilisés en latéral sont en acier, en plus ils roulent tu as raison. C'est pourquoi je ne pense pas utile de mettre des roulements en Teflon, des roulements en acier suffiraient (je parle là des roulement au dessus des triangles sous le miroir que Marc veut tenter suite au post initial).
Je réponds à son interrogation (dernière phrase):

quote:

---

les écrous borgnes sur les triangles, je mettrais des pastilles de téflon »
En lisant le post de Jean-Marc, je me suis dit que je pourrais remplacer ces écrous borgnes
en laiton par des supports à bille du style déjà présenté par Zeubeu : http://shop-csr.com/art/21980-sp8mb-bille-porteuse-en-acier-massif.html
Mais c’est une bille en acier et pas en téflon.

---

JMarc

[constructor 0]

Ah oui bon, ok, j'ai pas bien suivi le post...

[JMBeraud 1 773]

Ouai en même temps pas sûr que j'ai bien été clair !
JMarc

[Marc S 618]

Encore merci à tous pour votre disponibilité et vos réactions.

« A la base tu constates des variations de collimation et/ou des contraintes sur ce miroir ? »
Non, rien de flagrant.

« Ce fil tourne pas mal à autour d'impressions juste sur des photos, mais qu'en est-il en réalité ? »
C’est vrai , on est dans l’abstrait, mais au départ il s’agissait seulement de remplacer les supports latéraux. Tout le monde est d’accord pour dire que ce sera un +.

Je passe au concret et je viens de commander un comparateur pour tester ces prochains jours les flexions des pattes latérales et du barillet. Je vous ferais part de mes résultats.

Au fait Jean-Luc, qu’est-ce que tu entends par " simulation de déformation ":
« Au pire c'est une simulation de déformation qu'il faudrait faire. »
Y-a-t-il une procédure particulière à suivre pour tester la bonne tenue du barillet ?

Donc Jean-Marc, si je t'ai bien compris, des billes en ACIER conviennent aussi bien pour les appuis latéraux ET dorsaux du miroir. Peux-tu confirmer.

Marc.

[JMBeraud 1 773]

Marc, je ne prétends pas détenir la vérité. Je suppose que cela pourrait convenir pour les supports latéraux. Pour les appuis dorsaux, c'est ce que l'on peut déduire des expériences passées, mais à part un barillet avec des roulements sous le miroir (un 300 donc pas forcement très représenatif de ton 500), je n'en connais pas d'autre du style. Disons que tout penche vers le fait que cela devrait être pas mal...car cela éliminerait les contraintes induites par n'importe quel déplacement non maitrisé du miroir sur ses appuis latéraux.
Malheureusement je ne me base que sur les expériences des autres, pas encore sur la mienne, mais ça vient (au moins pour les latéraux avec vis à bille dans mon cas).

Si quelqu'un peut contredire ça, ce serait même bien et constructif.

En espérant que cela puisse aider.
JMarc

EDIT: et super pour le comparateur, y'a que ça de vrai: de bonnes mesures!

[Ce message a été modifié par JMBeraud (Édité le 04-01-2012).]

[Kentaro 0]

Marc,

J'ai fait un petit excercice (simulation ?): une barre d'alu de 5 mm d'épais, 25 mm de large, encastrée dans un étaux, et dépassant de 10 cm (ce qui doit être environ la demi-longueur de tes balanciers) et un poids de 4kg au bout de ces 10 cm: Résultat: une flexion de 2 mm! On n'a même pas besoin d'un comparateur.

Ce n'est peut-être pas la même qualité d'alu, mais cela donne une idée.

Cela veut dire que le miroir (et donc le foyer) se déplace de 2mm entre le télescope en position verticale (où le miroir appuie en totalité sur le barillet) et en position horizontale (où il n'appuie plus que sur les supports de tranche).

Mais si tu ne voies rien de special quand tu fais tes photos, ne change rien!

[Marc S 618]

OK, Pierre.

Je prends bonne note de cet élément faible. Merci pour la manip.

J'envisage la transformation du barillet durant le mois de juillet
lors du nettoyage du miroir et lorsque les nuits sont courtes.

J'ai donc le temps de relever (avec vous) les points défaillants et de réfléchir pour trouver les meilleurs solutions.

[JP-Prost 1 848]

Pierre

les cours sur la flexion des poutres encastrées remontent un peu pour moi, mais en reprenant tes données, je n'obtiens pas du tout ton résultat

La flèche d'une poutre encastrée de longueur L, largeur b et épaisseur h est donnée par : f = F*L^3/(3EI)

avec donc L = 100 mm,
F = M.g0 = 4kg x 9.81 = 39.24N ici
E = module d'Young = 69 GPa pour de l'Alu
I = inertie selon l'axe de flexion = b . h^3 / 12 => avec b = 25 mm et h = 5 mm j'ai I = 260.42 mm^4

en remettant tout en mètre j'obtiens f ~ 7.28 .10^-4 mètre soit 0.73 mm ... donc pas les 2 mm dont tu parles. Cela m'étonnait de base qu'une barre d'alu de 5 mm d'épais ce qui est déjà conséquent, se déplace autant pour juste 4 kg en bout.

En revanche, ça donne 1.82 mm avec 10 kg en bout de barre ...

Si je prends d'autres matières :

* INOX avec E = 203 GPa => f = 0.25 mm
* Fibre de carbone haut module avec E = 640 GPa => f = 0.08 mm

ou alors si on passe à une barre d'Alu de 10 mm d'épais (soit donc 140 grammes environ pour une barre de 20 cm au total): f = 0.1 mm

Ceci dit, je ne comprends pas bien non plus ton calcul pour le balancier en Alu de 10 cm car n'est pas lui qui reprend le poids du miroir sur la tranche : c'est la tige de la butée latérale probablement en INOX avec le cylindre en Delrin, le tout encastré d'un côté et en appui réparti sur beaucoup moins que 10 cm ...

JP

[Ce message a été modifié par Jipipi (Édité le 05-01-2012).]

[jldauvergne 15 165]

quote:

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Au fait Jean-Luc, qu’est-ce que tu entends par " simulation de déformation ":
« Au pire c'est une simulation de déformation qu'il faudrait faire. »
Y-a-t-il une procédure particulière à suivre pour tester la bonne tenue du barillet ?

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J'entendais par là un passage dans un soft genre soliworks ou équivalent.
Ca c'est si on sait maîtriser ce genre d'outil. Sinon on reste dans l'amateurisme et l'empirisme (ce qui n'a rien de péjoratif pour une réalisation faite maison et parfois ça donne même de bons résultats). Dans ce cas je juge de paix c'est ce que tu as en sortie de porte oculaire. Et là en l'occurence tu dis qu'il n'y a rien qui te chagrine (sur quel type d'application ? Visuel ? CCD ?). Parfois le mieux est l’ennemi du bien.

Bref avant toute modification même si tu regardes ce que ça raconte dans solidworks, je ferais un star test avec une caméra vidéo (en intégrant 30s environ) en mettant le télescope à l'est, à l'ouest, au sud et au zénith. Mais aussi, faire des images avec un APN ou un ccd et analyser le champ avec Prism, CCD inspector ou autre.
Les deux tests car ils sont complémentaires. A l'issu de ces tests, si tu vois que tout va bien, il ne faut alors surtout pas toucher à tes touches latérales, c'est quand même un point sensible sur le télescope, et si tu as le chance que ça fonctionne comme ça, et bien, c'est super !

[Kentaro 0]

Ah Punaise... c'est le lieu de la polémique, ce forum...

Ben oui, je sais aussi calculer ce genre de choses... J'ai quand la formation et les quelques neurones me permettant de faire cela, et même de retrouver la formule... plutôt que d'appuyer sur les touches d'un clavier ou cocher les cases pour faire tourner un logiciel de simulation (même si des simulations, j'en ai fait dans tous les sens... )

Sauf que dans la réalité vraie de l'expérience d'hier soir cela donnait dans les 2 mm... J'ai peut-être pas pris le bon bout d'alu correspondant à la théorie... En tout cas, c'est une flexion plutôt conséquente, compte tenu des contraintes d'un miroir à fd très court. On n'est pas dans l'ordre du 1/10ième, mais du mm.

Au dela des calculs et des simulations, cela s'appelle "appréhender les ordres de grandeur".

Cet écart va se sentir quand le tube passe de la verticale à l'horizontale. A la verticale, le miroir pèse de tout son poids, donc, flexion des leviers maximale. A l'horizontale, la force sur les leviers du barillet est nulle, la flexion de ces leviers est nulle, ou en tout cas, plus faible. La position du miroir va donc changer.

[Ce message a été modifié par Kentaro (Édité le 05-01-2012).]

[Kentaro 0]

Marc,

Comprends bien, je ne suis pas dans la critique, mais j'essaie d'apporter des éléments puisque tu as parlé de modifier certaines choses:

- En ce qui concerne l'anneau de 15mm d'épais et les fixations des tubes du serrurier:

Tu as un superbe triangle pour le barillet, bien épais, avec les profilés qu'il faut. Le problème est qu'il est attaché sur l'anneau loin des fixations du serrurier. Tu paries donc sur la solidité de l'anneau.

Pourquoi pas, cela peut marcher. Mais notamment à droite de ta première photo, on voit que les attaches du serrurier sont très loin des poutres du triangle (30 ou 40 cm ? ) qui soutiennent le barillet et le miroir.

Comme tu es avec un fd très court, les contraintes sur la structure sont très fortes.
Plutôt que de parier sur la rigidité de l'anneau, une approche plus sûre serait de faire en sorte que le cadre du barillet soit donc attaché juste en dessous des 4 fixations. Avec un triangle, c'est difficile. Peut-être faut-il modifier la forme de ce barillet en triangle ?

- Autre chose également: on voit sur la seconde photo que les attaches des rotules qui fixent les tubes du serrurier sur le cadre intérmediaire, sortent largement (2 ou 3 cm ?). Cela "casse" le triangle idéal du serrurier. On parie la encore sur le fait que les tiges sur lesquelles sont fixées les rotules ne vont pas bouger, ce qui n'est pas évident.
Il faudrait faire en sorte que les rotules soient le plus proches possible du cadre, en minimisant le déport. Comme cela, tu te rapprocheras le plus possible du triangle ideal des formules.

Mais encore une fois, si tout marche bien comme tu le souhaites, ne change rien!

[JP-Prost 1 848]

quote:

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Ah Punaise... c'est le lieu de la polémique, ce forum...

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Ah bon ... une polémique ?? tu la vois où la polémique ??

Je suis surpris par ton résultat, je fais un rapide calcul très simple, j'ai pas les mêmes résultats, et je pose simplement la question de cet écart avec éventuellement une erreur de calcul de ma part ....

Et je n'ai jamais dit que tu ne savais pas le calculer toi aussi, faut pas tomber dans la paranoïa

Le reste de ta réponse est en revanche assez polémique et condescendante donc je n'irai pas plus loin, tant pis

Ceci dit, je suis d'accord pour dire que tout simuler directement sans expérimenter ou sans faire 2/3 calculs simples comme ceux-là est une erreur : à force de simu sur PC, on risque de ne plus comprendre la réalité des choses ... bref calculs et expérimentations se complètent. Mais se contenter que de l'un ou que de l'autre est à mon avis une erreur

JP

[Marc S 618]

Pour l’instant, je cherche une solution pour placer la bille pour le support latéral.
Une première ébauche/idée faite sous autocad:

Le CG du miroir est(malheureusement) au niveau de l’anneau, par conséquent, j’ai pensé à un étrier prenant appui
sur cet anneau et de hauteur réglable. Evidemment l’étrier supporte la vis avec la bille orientable.
Il y a encore le problème de la vis qui n’est pas accessible pour le réglage du jeu entre la bille et le miroir....

Marc.

[Pascal C03 4 089]

Jipi, ton calcul a toutes les apparences du calcul juste!
Seulement dans un étau, je suis pas bien certain qu'on modélise correctement un encastrement parfait... Ça dépend des étaux mais on peut avoir des surprises. (bon, j'ai un étau bri.....)
Pour les matériaux, même chose selon le sens des fibres ou non, on peut avoir des écarts non négligeables...

[Marc S 618]

Heu, finalement (fatigue) il n'y pas de problème.
Il suffit de déplacer un des étrier pour obtenir ce réglage de jeu.