tube carbone VS tube alu

[Diabolo 274]

Il y a plusieurs erreurs dans cette simu "réelle" dont certaines déjà mentionnées notamment sur la colle epoxy qui n'est pas forcément chargée ou qui n'a passes propriétés mécaniques maximales, également le nombre de tubes, le fait que l'instrument n'est pas utilisé à l'horizontal (sauf pour les passages de venus mais d'ici le prochain... )
Le fait que les tubes travaillent ensemble, qu'ils sont solidarisés par des anneaux intermédiaires etc.. bref, cela ne peut rien valider sur le tube terminé. Encore une fois, tout comme pour le post des plaques/tube pour les barillets, on ne peut pas comparer la déformation d'un élément seul avec la déformation qu'on peut obtenir dans un assemblage.

JP, le collage va être vraiment important comme tu le sais bien. Afin d'éviter le fait que la colle soit chassée lors du passage du tube tu peux peut être faire autrement, tu pratiques des petits trous traversant dans tes anneaux, là où sont tes passages des tubes. Dans les passages en eu même, tu peux essayer de creuser une petite gorge avec un dremel équipé d'une petite fraise ronde. Une sorte de petite gouttière pour permettre à la colle de circuler, dans la tranche, cette gouttière doit faire le tour de ton passage de tube et passer par le trou traversant.

Tu fais tout le montage "à sec", puis, lorsque c'est bon,tu introduit le mélange colle/charge pas trop visqueux, dans les passages qu'il traverse dans tes anneaux. L'idéal, avec une seringue balaise. Test avant des proportions car ajouter une charge peut vite épaissir le mélange qui est dure à expulser.

Lorsque tu fais un tube sur ses différents passages au travers des anneaux, tu essayes de le tourner un peu sur lui même si tu ne vois pas la colle ressortir par le trou traversant. Ca doit pas être évident, le genre de truc à pas forcément faire seul. Passes aux autres tubes.

Un truc peut être, faire un léger plat sur tout tes anneaux et placer ces plats sur un "marbre, plaque/poutre" avec des sertjoint pour conserver l'alignement. Tu risques d'avoir à faire des trous un peu plus grand que désiré dans tes anneaux sinon tu pourras pas passer tes tubes d'un bout à l'autre. La colle si elle est bien dosée peut combler les vides. C'est juste une idée pour le montage, ça peut te permettre de faire un essai à blanc et coller lorsque tout te semble ok. Sinon, tu peux peut être aussi prendre des anneaux octos en externe de façon à avoir de vrais surfaces de références pour percer tes trous des passages des tubes. Sinon, un gabarit de perçage mais surtout fait les tous pareil en conservant l'orientation du perçage pour le montage.

Ce ne sont que des idées mais je creuserai cette piste pour limiter les risques.

[jp-brahic 4 077]

je vois Fred que tu as pleins d'idées intéréssantes

Voila ma derniére cogitation :

effectivement je partirai sur une base octogonale , donc 8 tubes cette fois

je garde ma méthode d'encastrement à savoir , 2 gros anneaux( octogones) de part et d'autres du tube, de 60mm d'EP , plus 2 octogones le long du tube de 30mm d'ep
ensuite une fois que la structure interne est réalisée, je pourai placer sur chaque tronçons ( 3 ) des plats ( métal ou carbone ) qui joindraient chaque tronçons, sur la périphérie de l'octogone, en formant des triangles ( serrurier), j'aurai donc 3 tronçons en "serrurier" en plus du " squelette" en tube droit

vous en pensez quoi? çà peut régidifier la structure ou c'est totalement inutile?

[Ce message a été modifié par jp-brahic (Édité le 13-06-2012).]

[Diabolo 274]

Attention, sauf si j'ai mal lu les posts précédents, tu passes de 6 anneaux intermédiaires à 2 ? Ça doit pas mal augmenter la déformation finale. Dans ton montage, où est située la platine qui vient sur la monture ?

Peut être penses tu retrouver de la rigidité en par la "triangulation ajoutée" dont tu parles. Cela apporte toujours un plus mais sur des octogones, tu te retrouves avec un écartement assez faible et donc une triangulation avec moins d'influence sur le résultat final. Quelle est ta focale et ta tolérance en déformation ?

[jacbag 1]

J'ai peut-être mal suivi ce post mais, à mon sens, vous oubliez un détail dans ces calculs.
Avec 8 tubes sur un octogone, on a les 2 les plus hauts qui travaillent uniquement en traction, les 2 les plus bas en compression et seuls les latéraux doivent être calculés en flexion pure.
Si vous calculez le total en flexion, je pense que vous allez sur dimensionner l'affaire, mais ce n'est pas plus mal.
Tout ça pour dire que les modules de Young et autres cosinus se réduisent à choisir dans une ou deux dimensions normalisée de tubes...!
Bon travail
Jacques

[Kentaro 0]

Bien sur que le test est simplifié! C'était pour donner une idée des flexions, non pas calculée avec plein d'hypothèses "parfaites", mais réelles, dans le cadre d'un bricolage rapide comme peu le faire un amateur. Ne me faites pas dire ce que je n'ai pas voulu dire...

J'ai mis 4 kg de poids, mais je suppose que miroir + barillet, cela va faire pas mal plus. Et il faut voir l'interaction des 6 ou 8 tubes. Mais comme ils sont indépendants, je ne crois pas que cela change beaucoup de choses. A partir de cet élément: 4k sur un tube à 85 cm, avec un encastrement "non parfait", donnent 1 cm de flexion, on peut en inférer pas mal de choses:

Donc, si le miroir + barillet font 8 kg, et si la charge se répartit bien sur les 8 tubes (ce qui n'est pas évident), et si le tube est à 45°, cela ferait une flexion de 1,25mm. Je trouve que c'est encore beaucoup...

En tout cas, personnellement, je ne parierais jamais sur la colle pour rigidifier un encastrement... Je ne parierai d'ailleurs jamais sur un encastrement... mais c'est mon avis tout personnel...

Dans mon test, le tube a été inserré à force. Sans la colle qui lubrifie, le tube ne serait pas rentré. Donc, il n'y a pas de jeu ou quasiment pas. On se retrouve Alu contre bois. En supposant que la pellicule de colle destinée à remplir le jeu soit ultra dure, on se retrouverait à nouveau sur un élément très dur contre le bois. Et comme le disait Pascal, c'est le bois qui encaisse. On est dans le même cas de figure que Alu contre bois. Donc, la colle, même durcie, ne va pas changer grand chose.

Avec cette structure, on va se retrouver avec non plus, de profil, un rectangle, mais un parallélogramme applati...

La rigidité d'une structure, cela dépend parfois de tous petits détails...

Autre propostion!

Pourquoi ne pas faire une structure avec

- 4 tubes profilés carrés encastrés dans des anneaux, pour pouvoir les fixer comme le souhaite JP,
- mais avec des tubes en diagonale entre deux tubes ? (en haut et en bas). On a alors une structure de type pylone EDF, un peu comme ce que faisaient les premiers constructeurs de dobson en France.
- la structure est ouverte, et on peut y passer les mains, comme souhaité.
- Les angles des triangles sont assez ouverts, c'est bien rigide.

Ici le dobson 600 de JM Combes, 1986:

[Ce message a été modifié par Kentaro (Édité le 13-06-2012).]

[constructor 0]

c'est certain qu'avec des tubes //, indépendants, ça va fléchir , pour faire un dob rudimentaire , oui, mais pour un usage plus sérieux photo, faut trianguler , d'une façon ou d'une autre. Sinon chaque fois que tu vas bouger le tube, tu sentira cette flexion et se sera désagréable...

[Pascal C03 4 059]

J'ai parcouru un peu en diagonale les différentes réponses.
Passer de 6 à 8 barres? Je ne sais pas trop. Si tu veux réduire la flèche il faut augmenter le moment quadratique et passer à des tubes montés sur un diamètre plus important...
La charge étant considérée centrée et la structure rigide, tous les tubes travaillent en flexion compression. Il n'y en a pas qui travailleraient en compression et d'autre en flexion...

Pour un encastrement parfait le calcul donne 6.6 mm de flèche pour 4kg au bout de la tige de 85cm. Bref, c'est tout bon par rapport à la simulation!! Donc ne pas mettre un résultat de calcul trop vite à la poubelle!!

Les tests? Faut tout vérifier en particulier la rigidité du support qui tient le bois. Si c'est un étau il faut vérifier qu'il n'y a pas trop de flexion. Bref, l'encastrement du support du tube est lui même à vérifier en mettant un comparateur pour enlever la flèche induite par la rotation de section du "support" du bloc de bois au niveau de l'encastrement de la tige alu!
Vous suivez tous?
Pour moi si le support est serré dans un étau et qu'il y a 0.2mm de déplacement selon l'axe de la tige - ce qui est vite fait, on peut arriver à qq mm pour une longueur de 850... N'oublions pas que seuls 3.5 mm ne sont pas expliqués...

Le test de Kentaro démontre que l'on peut faire confiance aux calculs! Ouf!

Puisque tu as l'air de vouloir essayer je ferai une simu plus précise.
Mon avis est qu'il est inutile de monter l'alu serré dans le bois. C'est une colle chargée en alu qui doit faire intermédiaire entre alu et bois. Etuve peut être le bois si tu as des doutes sur sa sécheresse. Mais je ne suis pas spécialiste du bois...

[maire 251]

Diabolo, c'est pas mal ton idée de faire des petits trous et la gorge à la dremel pour que la colle epoxy circule. Résine epoxy à laquelle je compte ajouter des microballons phénoliques... j'ai vu que c'était ache'tement rigide ce mélange. Donc pour la jonction des serruriers aux tubes carbones je pense à du CTP bouleau aviation (feuilleté plus fin) enfiché dans un tube carré alu sur laquelle est vissé du bon gros profilé alu de 10mm d'épaisseur pour la jonction avec la cage.

[Houdini 0]

Si je comprends bien le test de Kentaro, cela ne me semble pas correspondre au système proposé.

Dans ce test une extrémite du tube peut tourner.

Dans le système proposé avec 8 tubes encastrées dans 2 plaques, les deux extrémités des tubes ne peuvent pas tourner, elles restent toujours parallèlles à la position non-chargée. Les deux plaques aux extrémités empêchent justement les rotations.

Cela change d'un ordre de grandeur les déformations !
Dans le cas de test "Kentaro", la formule est: FL^3 / 3 EI.
Dans le système proposé, la formule est: FL^3 / 24 EI.
C'est à dire: 8 fois moins !

On peut essayer la première formule avec les données de Kentaro, cela donne: 40 x 850^3 / 3 x 70000 x 17300 = 6.8 mm. Pas mal par rapport au centimètre mesuré, n'est-ce pas ?

Conclusion: le test de Kentaro n'est pas représentatif du système proposé, qui est au moins 8 meilleur que ce qu'il a mesuré.
Je dis "au moins", parce que les 2 plaques intermédiares vont encore diminuer significativement les déformations - les plaques empêchent les rotations du tubes à l'endroit du passage dans les plaques.

Robert

[Ce message a été modifié par Houdini (Édité le 13-06-2012).]

[Houdini 0]

Si le but est d'attacher des tubes à une plaque en bois perpendiculaire aux tubes, je peux proposer d'utiliser des tubes carrés ou rectangulaires qu'on visse avec une cornière en Alu sur la plaque.

C'est moche, mais super simple et super efficace.
J'utilise ce type de connexion pour joindre les 2 anneaux des cages secondaires de mes dobsons, voici 2 illustrations:

T1100: http://www.cruxis.com/scope/img/1100_UC_Detail4.jpg

T635: http://www.cruxis.com/scope/img/635_UpperCage_2.jpg

Robert

[Ce message a été modifié par Houdini (Édité le 13-06-2012).]

[jp-brahic 4 077]

Merci à tous pour vos idéees

bon le problème avec toutes ces informations, c'est que je cogite de plus en plus

[Kentaro 0]

Houdini,

Dans mon test, bien évidemment, la plaque est bien fixée, mais surtout, la flexion est mesurée par rapport à la plaque dans laquelle est encastrée le tube, et pas par rapport à l'étau ou autres systèmes de référence. Donc, pas d'interférence avec le système de fixation.

Et si tu lis mes posts, tu verras qu'en effet, pour le système à 8 tubes, je suppose bien qu'il faut diviser par 8 le résultat... Mais que l'on ne va pas gagner plus que l'effet de la division.

Je ne remets pas en question la qualité des simulations, je dis simplement que dans la réalité, autrement plus complexe, la somme des imperfections peut rapidement altérer les resultats théoriques.

En tout cas, j'ai du mal à suivre la logique de raisonnement de ce post...

1- JP demande si un système à 6 ou 8 tubes parallèles, encastrés, cela peut marcher.
2- La plupart des intervenants lui disent qu'attention, un tel système n'est pas autorigide, parce que cela va dépendre de la qualité des encastrements, sinon, c'est tout le système qui va s'écraser.
3- On fait un calcul, en supposant des encastrements PARFAITS ou presque, et on trouve un resultat correct.
4- Ah cela change tout! puisque la simluation donne de bons résultats, cela doit marcher!
5- Sauf que la simulation supposait un encastrement PARFAIT... et que dans la réalité, il n'est pas facile de réaliser un encastrement parfait... donc, on discute de savoir comment réaliser un encastrement parfait... avec de la colle, chargée ou pas, des rustines et autres bricolages...
6- Plutôt que de remettre en question le système qui intrinséquement n'est pas des mieux adaptés, on discute de comment mettre des béquilles pour que cela tienne...
7- J'ai proposé des solutions alternatives: à mon sens, la meilleure, répondant au cahier des charges, c'est de s'inspirer du télescope de JM Combes dont j'ai montré la photo, avec des triangulations, en utilisant des anneaux (ou octogones) et pas des carrés.

Amusez vous bien!

[Pascal C03 4 059]

Calculs repris totalement :

Il s'agit de 6 barres de 30 ep 2 en AU4G sur un cercle de 310mm.
le matériau entretoise à les caractéristiques du bois et fait 40 mm d'épaisseur. Il y a 5 entretoises avant l'objectif.
Le poids a été pris en compte par excès. (charge ponctuelle rajoutée à celle de l'objectif) La charge totale en bout de poutre de 1m60 était donc de 17kg dont 7 de poids...

résultat à 20° par rapp à l'horizontal

flèche ds le plan vertical : 0.58mm
écrasement selon l'axe optique 0.008mm
rot de l'objectif autour d'un axe horizontal 0.015°

résultat à 65° par rapp à l'horizontal

flèche ds le plan vertical : 0.26 mm d'où écart de flèche entre les 2 positions extrêmes : environ 0.32 mm
écrasement selon l'axe optique 0.01mm d'où écart d'écrasement ( MAP à corriger) 0.002 mm (2 µm)
rotation de l'objectif autour d'un axe horizontal : 0.005°

Conclusions :
Le fait d'avoir calculé avec un poids non réparti mais pris en extrémité de poutre compense très probablement la rigidité non infinie des liaisons entre tubes alu et le bois...

La probabilité des résultats sur la pièce réelle est considérée comme bonne.

[jp-brahic 4 077]

impressionnant la simulation Pascal!!!!

faudrait pouvoir intégré en plus les colliers de fixations du tube sur la monture au centre de gravité, les colliers étant séparés de 62 cm,enfin je ne sais pas si çà induirait qqc au résultat par rapport à tes calculs

en tout cas merci

[Diabolo 274]

JP, bein ça améliore sensiblement les choses, c'est pour ça que je te demandais la position de ta fixation et ta tolérance de collim. La, tu dois être largement dans les clous en faisant un tube comme tu l'entends. D'ici à ce que les déformations des deux côté de ton centre de gravité soient proches et jouent aussi favorablement...En plus, l'écartement de 62 cms fait que les calculs sont encore différents car le tube est "soutenu" sur une bonne partie de sa longueur, en son centre, c'est tout bénef.

[Ce message a été modifié par Diabolo (Édité le 14-06-2012).]

[Houdini 0]

Kentaro,

Le facteur 8 dont je parle ne vient pas du nombre de tubes, il vient de l'empêchement de la rotation des deux extrémités des tubes.
C'est la nuance que tu ne sembles pas bien saisir et qui rend ton test peu représentatif du système proposé.

Si on reprend les chiffres de ton test, la déformation avec 6 tubes encastrées dans deux plaques serait de l'ordre de 6.8 mm / 8 / 6 = 0.14 mm.

Comme indiqué dans mon autre post, il y a des moyens très simples pour arriver à des encastrements presques parfaits. La réalité n'est "autrement plus complexe que la théorie" que si on cherche la complexité...

Robert

[Pascal C03 4 059]

Attention, j'ai fait une simulation en considérant que la partie de 1m60 ne constituait que la partie du tube au delà de son système de fixation - système de fixation ultra rigide; et tu es en train de me dire qu'il faudrait intégrer les colliers de fixation!!
Garrgl!
Donc tu abandonnes ces résultats et tu joins un crobard de ce que tu veux faire avec un minimum de dimensions car là je pense être à coté de la plaque pour ce qui est du respect de la géométrie prévue!!!

Ensuite je reprends l'ensemble des calculs car bien sûr la fixation du tube est à considérer de même que ce que tu mets comme charge au niveau du PO...

[jp-brahic 4 077]

Oui Fred l'espacement de 62 cm des colliers améliorera bien les choses

Pascal, t'embête pas tu as déja fais beaucoup pour moi et je t'en remercie

le pb c'est que je connais pas encore les masses exactes des différentes parties notament l'objectif et son barillet, donc difficile de calculer le centre de gravité du tube

en gros il y aura entre 8 et 9 kg à l'avant et du coté crémaillère 3 kg environ

[Diabolo 274]

En faite, tu vas tomber dans des déformations tellement faibles (en centième peut être car les portées ne sont plus du tout les mêmes) que si un gain de poids t'intéresses tu peux peut être passer sur des tubes un peu plus petit et/ou en carbone, l'ensemble est surement moins raide au final mais si tu es encore dans tes tolérances, pourquoi pas. Le tube alu 30 ep 2 en 1600 de long, c'est 840 grs, en carbone 25mm/2mm si tu en trouves c'est 377. Si tu as 6 tubes ça fait 2.8 kilos de gagnés. La mise en œuvre n'est pas tellement différente. Un bémol, l'epoxy qui compose les tubes n'est pas forcément fan de lumière solaire intense (chaleur etc..) au cas ou tu n'es plus pointé bien dans l'axe du soleil.

Un autre point, je joindrai les deux anneaux qui sont en liaison avec la monture, à l'opposé de cette liaison pour rendre l'ensemble bien raide.

Tu peux aussi alléger un peu les anneaux mais sans trop pousser. En faite, une fois qu'on percé partout, c'est pas évident de ne pas avoir perdu de la rigidité. Dans du 30 d'épais, tu dois pouvoir gagner quand même un chouia...si ça a de l'importance pour toi.

[Ce message a été modifié par Diabolo (Édité le 14-06-2012).]

[jp-brahic 4 077]

Non mais Fred, justement je ne veux pas gagner du poids au contraire

car si j'allége un max avec par ex tube carbone, le centre de gravité de l'ensemble de la lunette va se trouver trés haut vers l'objectif, hors ds ce cas là le porte oculaire va se trouver à ras le sol si tu vois ce que je veux dire certe je peux monter le trépied de l'AP1200, mais pas énormément

[Diabolo 274]

Ah bein si tu veux faire du lourd c'est plus simple et moins chère