Монтировка добсона своими руками
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 04.10.2024
Всем привет! Друзья, сегодня мне хотелось бы с вами поделиться моим мнением о телескопе Meade Lightbridge, с 12 дюймовым параболическим зеркалом.
Владею я этим инструментом с марта 2014 года. Приобретался он с рук, у одного известного в узких кругах любителя астрономии, из города Орёл. Насколько мне известно, со слов продавца, телескоп 2013 года выпуска. Сразу хочу отметить, что инструмент мне попался в прекрасном состоянии и что продавец не обманул, когда после покупки мною данного экземпляра, посоветовал мне изучить дифракционные кольца, строемые оптикой телескопа, по Полярной звезде! Вид колец оказался очень хоорошим, я весьма тщательно сравнивал предфокал и зафокал, но разницы между ними так и не нашел. Парабола действительно оказалась очень удачной, и в те ночи, когда удается поймать исключительно спокойную атмосферу, а также полностью термо стабилизировать главное зеркало, мне удавалось выжать весьма резкую картинку из него, на увеличении 500 крат! Использовался окуляр с фокусом 3мм (левенгук лер).
Ну что же, начну свой обзор пожалуй с того, почему именно Meade Lightbridge. Дело в том, что до покупки данного инструмента, я владел 12 дюймовым телескопом на монтировке Добсона, от фирмы GSO. Я успел на нем наладить обдув зеркала, оклеить узел вторичного зеркала черным бархатом и сделать еще какие-то дороботки, о которых уже так сразу не вспомнишь. Но меня в нем не устраивали два принципиальных фактора:
Телескопостроение. Монтировка Джона Добсона
Многие слышали о ней и знают в общих чертах ее конструкцию, но многие начинающие астрономы любители не знают, как именно ее построить. Именно для них я и написал эту статью. Написанный мною материал я разделил на два раздела в первом разделе я, вкратце, расскажу о существующих типах монтировок, во втором разделе я расскажу о монтировке Добсона и о том, как ее построить. Перед тем как приступать к постройке советую вам прочитать эту статью и при необходимости литературу по телескопостроению. В статье встречается несколько формул, хотелось бы отметить, что это приблизительные формулы, зависящие от размеров инструмента, и перед постройкой весь проект следует продумать. Примечание веб-мастера. Поскольку иллюстраций (рисунков) к статье много, они даются в отдельном файле для удобства пользователей. Загрузить иллюстрации к статье, 429 Кб
Раздел I. Типы монтировок.
Вообще конструкции монтировок делятся на два основных класса монтировок. Азимутальные монтировки – монтировки, у которых одна из осей вертикальна, а другая горизонтальная и они взаимно перпендикулярны. Недостатком этого класса является то, что при гидировании (поворачивание телескопа вслед за объектом, который смещается вследствие вращения неба, точнее, вращения земли) необходимо вращать телескоп по обеим осям.
Параллактические (экваториальные) монтировки - монтировки, одна из осей (полярная ось) которых наклонена на угол равный широте места, а другая ось (ось склонения) ей перпендикулярна. Эта монтировка позволяет следить за объектом, поворачивая телескоп лишь по одной оси – полярной, для этого эту ось направляют параллельно оси вращения Земли, т. е. на точку северного полюса мира.
Объяснить это очень просто. Представьте, что мы наблюдаем за светилом из какой либо точки с географической широтой n, используя при этом азимутальную монтировку. Любое светило, восходя на востоке, движется вверх, пока не пересечет небесный меридиан, после чего оно начинает слоняться к западу. При своем суточном движении оно описывает круг вокруг оси идущей от северного полюса мире (около полярной звезды) и южного полюса мира. Полярная ось нашей монтировки перпендикулярно поверхности земли или, иначе говоря, параллельно линии отвеса (отвесная линия – прямая проходящая от зенита к надиру через центр Земли, если подвесить на нити груз, то направление этой нити совпадет с отвесной линией в данной точке), а ось склонения перпендикулярна ей.
- Немецкие монтировки
- Английские монтировки (так называемые рамы)
- Американские монтировки (так называемые вилки)
Для того, что бы оси свободно вращались, к конструкции имеются подшипники. Возможно, что и на трубе будет находиться ось с противовесом для ее уравновешивания относительно оси склонений. Обе оси снабжены так называемыми микрометрическими механизмами (механизмы тонкой наводки – специальный механизм, служащий для точного наведения на объект) и стопорными винтами для жесткой фиксации телескопа. Многие из монтировок немецкого типа имеют так же микрометрические механизмы для регулировки угла клина и для поворачивания головки монтировки вокруг вертикальной оси для более точного и удобного наведения на полюс мира. К сожалению, немецкая монтировка не лишена недостатков. Так при переходе светила через небесный меридиан в области от зенита до точки севера труба может своей нижней частью упереться в колонну и придется прерывать гидирование, перекидывать трубу на 12 часов по полярной оси и на 180° по оси склонения и только после этого можно продолжать гидирование. Автор и сам часто сталкивался с этой проблемой.
Широкое распространение получила американская монтировка типа вилки (Рис. 1.4 и 1.5). К клину крепиться ось, вокруг которой вращается основание вилки (причем зазора между клином и основанием практически нет). От основания вверх отходят две стойки на концах, которых находятся оси, к которым крепиться труба. Эта монтировка, на мой взгляд, более подходит для зеркальных (рефлекторов) или зеркально-линзовых телескопов, так как линзовые телескопы (рефракторы) на такой монтировке использовать практически невозможно вследствие того, что основание вилки будет препятствовать наблюдениям в области небесного меридиана южнее зенита. Огромным преимуществом является отсутствие необходимости в противовесе.
Раздел II. Строим монтировку Добсона.
Итак, если после прочтения первого раздела и ознакомления с основными типами монтировок вы окончательно решили строить себе монтировку Добсона, то я постараюсь выложить в тексте весь свой опыт постройки этой монтировки. Что же собой представляет добсонская монтировка? Это платформа, скрепленная осью с вращающейся азимутальной вилкой, на концах стоек, которой имеются пасы, в которые ложатся полуоси склонения, скрепленные с трубой. Вся эта конструкция собирается из ДСП, или толстой фанеры (не тоньше 15мм). Для облегчения вращения используется тефлон и обычная виниловая пластинка. Для начала я расскажу, как строиться сама монтировка, а после расскажу о некоторых доработках.
Для начала сделаем основание монтировки. Вычертите на листе ДСП окружность равную по диаметру внешнему диаметру трубы вашего телескопа. Теперь обведите окружность квадратом, так что бы сторона этого квадрата (α) была на 50 + N миллиметров больше диаметра окружности, где N – толщина листа ДСП. Выпилите получившийся квадрат. С одной стороны прикрепите к нему небольшими гвоздиками три кружка из толстой резины, так как это показано на рисунке 2.1. Это будут своего рода ножки, точнее самая простая их конструкция. Существует и более сложный вариант. Можно вместо них просверлить три отверстия и с одной из сторон прикрутить короткими шурупами пластины из 3-х мм дюрали (можно стали), в которых просверлены отверстие и нарезана резьба М6-8 для небольших (апертурой до 100мм) М10-12 для больших (апертурой больше 100мм). Отверстия в пластинках и основании нужно совместить. В принципе отверстия в основании можно делать немного больше чем в пластинах. Теперь, когда вы вкрутите с противоположенной пластинам стороны болты соответствующей резьбы (хорошо в качестве них использовать не очень длинные (до 50мм) болты от различных тисков зажимов, прессов, мясорубок и т. п. с не вращающимися наконечниками), у вас получатся ножки, которыми можно будет регулировать монтировку, чтобы ее вертикальная ось была строго параллельна отвесной линии, или хотя бы не было сильного наклона монтировки (рис 2.2). При желании и возможности можете снабдить монтировку круглым уровнем (о том, как его настраивать и поверять я расскажу ниже). В центре основания просверлите отверстие диаметром 5-10 мм в зависимости от размеров инструмента. Основание готово.
Теперь приступим к постройке того, что я называю короб монтировки. Выпилите еще один квадрат таких же размеров, как и основание монтировки, это будет основание короба. В его центре просверлите отверстие, такое же, как и в центре основания (рис 2.3).
Далее изготовим боковые стойки короба. Они представляют собой многоугольник нечто вроде прямоугольника с усеченным треугольником сверху. На вершине треугольника делаем треугольные или полукруглые пасы с таким расчетом, что бы глубиной и шириной они были равны радиусам трубкам горизонтальной оси (о них речь пойдет ниже) (см. рис. 2.4а). Нижняя сторона прямоугольника должна быть равна стороне выпиленного квадрата (α) минус основания короба минус толщина материала для того, что бы потом можно было прикрепить спинку, либо можно сделать выпил под спинку (рис 2.4б) а высота (I) расстоянию от нижнего края трубы до ее центра тяжести плюс 100 миллиметров. Следите за тем, что бы болты ножек, если они используются, и центральная ось не касались трубы, и между ними и трубой был запас как минимум в пару сантиметров.
Для того чтобы предать монтировке жесткость необходимо изготовить еще и так называемую спинку короба. Выпилите прямоугольник длиной равной стороне основания короба (α) и высотой равной высоте прямоугольной части боковых стоек (b) (рис 2.5). Прикрепите боковые стойки к основанию короба (рис 2.6). Это можно сделать тремя способами: либо с помощью уголков (рис. 2.7а), с помощью мебельных креплений (рис 2.7б), либо с помощью шурупов (рис. 2.7в). Прикрепим спинку к стойкам и основанию теми же способами, которыми прикрепили до этого боковые стойки (рис 2.8). Теперь из листа 2-х мм алюминия сделайте два ложа для горизонтальной оси (рис. 2.9). Покрасьте их. К ним прикрепите два отрезка трубы (желательно дюралюминиевой) диаметром около 30 -70 мм для небольших (апертурой до 100мм) и 60 -120 мм для больших (апертурой больше 100м) лично я использую дюраль, и сами оси не крашу, так как это ухудшает скольжение. Длина труб равняется l = +25, где L – длина стороны основания; D – внешний диаметр трубы телескопа. 25 мм прибавляется как компенсация зазора между стенками монтировки и трубой. Учитывайте это при проектировании монтировки. Для телескопов с апертурой более 200 мм советую ложе делать из стали, толщиной 1.5 - 2 мм. Прикрепите их к ложе как показано на рисунке 2.10, а ложе к трубе, так как показано на рисунке 2.11. Окрасьте короб и основание. Торцы необходимо окрасить, а еще лучше оббить шпоном или каким-нибудь декоративным профилем.
Приклейте к основанию сверху и коробу снизу по три тефлоновые пластинки толщиной не более 1.5 – 2 мм и диаметром от 10 до 50 мм в зависимости от размеров телескопа (именно приклейте, прибивать нельзя), причем обязательным условием является то, что все приклеенные тефлоновые пластинки должны находиться от центрального отверстия на расстоянии меньшем, чем радиус пластинки на 20-40 миллиметров. Вставьте болт или ось диаметром 5 -10 мм (если болт, то шляпкой вниз) снизу в основание, наденьте на него виниловую пластинку (предварительно подогнав отверстие под диаметр болте с небольшим (не больше 1 мм) зазором) и укрепите короб. Затяните гайку и обязательно зафиксируйте ее контргайкой. Не забудьте в местах соприкосновения болта и гайки с деревом положить шайбы (рис 2.12). Болт или ось лучше брать такой длины, что бы он не торчал.
Теперь приклейте тефлоновые пластинки той же толщины, что и на коробе с основанием, а диаметром равным толщине листа ДСП или толстой фанеры. К пасам на боковых стойках по две, если пасы треугольные и по три, если полукруглые (рис. 2.13). Уложите трубу в пасы. Вот в принципе вы и закончили монтировку. Кроме того, можно изготовить тормоза для горизонтальной оси. Для этого изготовьте полоску из тонкой жести. С обоих ее концов прикрепите резиновые жгуты при помощи небольших болтиков. Теперь всю эту конструкцию прикрепите на одну из боковых стоек с таким расчетом, чтобы они не давали трубе свободно проворачиваться, но и не приводили к тому, что трубы будет возвращаться под действием жгутов (рис 2.14).
В том случае если вы не можете найти тефлон, есть другой способ, к которому приходилось прибегать и автору. Запаситесь шариками от подшипников диаметром от 3 до 5 мм. Начертите на основании и на днище короба равные окружности с центром в центре этих деталей и сделайте неглубокую канавку, в которую вложите жестяные или пластиковые желобки (их можно изготовить и самому) с таким расчетом, что бы получившийся пас был в глубину немного меньше радиуса шариков, изготовьте ответный пас в коробе. (в идеале зазор между основанием и коробом должен быть равным 1.5 – 2 мм). Засыпьте шарики, что бы в среднем между шариками расстояние приблизительно равнялось радиусу шарика. Скрепите осью основание и короб. Одна из осей готова. Получился своего рода подшипник (рис 2.15). Теперь установим горизонтальную ось. Приобретите подшипники: четыре для треугольных пасов и шесть для полукруглых пасов. Наилучшим вариантом являются подшипники с небольшим внутренним отверстием и большим внешним диаметром. Приложите подшипник так, что бы он выступал за края паса на 1 – 2 мм и отметьте центр. В отмеченных центрах просверлите отверстия равные диаметру внутреннего отверстия подшипника. Подберите к ним болты, которые бы плотно входили в отверстие подшипников. Вставьте болты в подшипник и зажмите его гайкой (рис 2.17а). Проделайте то же самое с остальными подшипниками. Вставьте получившиеся конструкции в просверленные отверстия с внутренней стороны и снаружи затяните их гайкой и зафиксируйте ее контргайкой (рис 2.17б). При желании можно подобрать болты подлине и укрепить подшипники так же и с внутренней стороны (рис. 2.17в). Нетрудно догадаться, что в последнем случае оси должны будут несколько выступать за края монтировки, учитывайте это при расчетах. При этой системе я уже советую установить описанные выше тормоза, так как ось может проворачиваться чрезмерно легко.
Изначально монтировка Добсона предназначалась только для рефлекторов, но если соединить ее с устройством кометоискателя Бредфорда, то получиться неплохая монтировка для рефрактора. Для этого мы основание не ставим на землю, а укрепляем его на штативе и изменяем форму боковых стоек, так как показано на рисунке 2.19. Вынос, обозначенный на рисунке буквой b на пару сантиметров больше внешнего диаметра трубы. В остальном все делается, так же как и в обычной монтировки Добсона.
И напоследок как я, обещая, расскажу, как установить, настроить и поверять круглый уровень. Прикрутите его тремя не очень длинными шурупами, расположенными под углом 120° относительно друг друга. Для того, что бы иметь возможность настраивать уровень наденьте на шурупы короткие, но достаточно упругие пружины с диаметром большим, нежели диаметр шурупов (рис 2.20). Приведите пузырек в центр, вращая ножки. Теперь поверните монтировки и верните пузырек шурупами на половину того, расстояния на который он сместился. Ножками приведите его в центр и снова повторите операцию. Повторяйте ее до тех пор, пока при повороте монтировки на 90°, 180°, 270° пузырек не будет оставаться в центре.
Времена, когда открытие в науке мог сделать любой желающий, почти полностью остались в прошлом. Всё, что может открыть любитель в химии, физике, биологии — давно уже известно, переписано и посчитано. Астрономия — исключение из этого правила. Ведь это наука о космосе, пространстве неописуемо огромном, в котором невозможно изучить всё, и даже недалеко от Земли ещё существуют неоткрытые объекты. Однако, для того чтобы заниматься астрономией, необходим телескоп — дорогой оптический прибор. Самодельный телескоп своими руками — простая или сложная задача?
Может быть, поможет бинокль?
Начинающему астроному, который только-только начинает присматриваться к звёздному небу, рановато делать телескоп своими руками. Схема для него может показаться слишком сложной. На первых порах можно обойтись и обыкновенным биноклем.
Это не такой уж и несерьёзный прибор, как может показаться, и есть астрономы, которые продолжают пользоваться биноклями, даже став знаменитыми: так, японский астроном Хиякутаке, первооткрыватель кометы, названной его именем, прославился именно своим пристрастием к мощным биноклям.
Нет, всё-таки телескоп!
Если Вы загорелись астрономией всерьёз и всё-таки хотите сделать телескоп своими руками, схема, которую вы выберете, может принадлежать к одной из двух основных категорий: рефракторы (в них используются только линзы) и рефлекторы (используются линзы и зеркала).
Для начинающих рекомендуются рефракторы: это менее мощные, но более простые в изготовлении телескопы. Потом, когда Вы наберетесь опыта в изготовлении рефракторов, сможете попробовать собрать рефлектор — мощный телескоп своими руками.
Чем отличается мощный телескоп?
А звёзды, телескоп, прежде всего, делает ярче. И за это его свойство отвечает его первая по важности характеристика — диаметр объектива. Во сколько раз объектив шире, чем зрачок человеческого глаза — во столько раз ярче становятся все светила. Если Вы хотите сделать мощный телескоп своими руками — Вам придется подыскивать, прежде всего, очень большую в диаметре линзу под объектив.
Простейшая схема телескопа-рефрактора
В наиболее простом своём виде телескоп-рефрактор состоит из двух выпуклых (увеличивающих) линз. Первая — большая, направленная на небо — называется объективом, а вторая — маленькая, в которую смотрит астроном, называется окуляром. Самодельный телескоп своими руками следует делать именно по этой схеме, если для Вас это первый опыт.
Объектив телескопа должен иметь оптическую силу в одну диоптрию и как можно больший диаметр. Найти подобную линзу можно, например, в мастерской по изготовлению очков, где из них вырезают стёклышки для очков различной формы. Лучше, если линза будет двояковыпуклой. Если не найдётся двояковыпуклой — можно использовать пару плосковыпуклых линз по полдиоптрии, расположенных одна за другой, выпуклостями в разные стороны, на расстоянии 3 сантиметра друг от друга.
В качестве же окуляра лучше всего сойдёт любая сильная увеличительная линза, в идеале — лупа в окуляре на ручке, какие выпускались раньше. Сойдёт и окуляр от любого оптического прибора заводского изготовления (бинокля, геодезического прибора).
Чтобы узнать, какое увеличение будет давать телескоп, замерьте фокусное расстояние окуляра в сантиметрах. Затем поделите 100 см (фокусное расстояние линзы в 1 диоптрию, то есть объектива) на эту цифру, и получите искомое увеличение.
Закрепите линзы в любой прочной трубе (сойдёт картонная, промазанная клеем и покрашенная изнутри самой чёрной краской, что сможете найти). Окуляр должен иметь возможность скользить вперёд-назад в пределах нескольких сантиметров; это нужно для наведения резкости.
Закрепить телескоп следует в деревянном штативе так называемой монтировки Добсона. Чертёж её легко можно найти в любом поисковике. Это самая простая в изготовлении и в то же время надёжная монтировка для телескопа, почти все телескопы-самоделки используют именно её.
Не менее важным элементов, влияющим на выбор телескопа, является его монтировка. Монтиировка телескопа - это специальное устройство, обеспечивающая управление телескопом и его крепление к треноге. От типа монтировки зависят возможности телескопа по наведению на объект, по ведению объекта, по устойчивости конструкции.
Монтировки различаются конструктивно и делятся на четыре вида:
- Азимутальная
- Экваториальная
- Монтировка добсона
- Компьютеризированная, автоматическая
Рассмотрим каждую их них.
Азимутальная монтировка
Простая монтировка, пригодная для визуальных наблюдений. Обеспечивает устойчивое крепление телескопа и позволяет управлять телескопом, направляя его по вертикали и горизонтали. Некоторые азимутальные монтировки допускают установку экваториального клина, который переводит монтировку в экваториальный режим. При наведении на небесный объект с помощью этой монтировки следует пользоваться азимутальными координатами объекта.
Плюсы и минусы азимутальной монтировки
- +Интуитивно понятна, по конструкции сходна со штативом для фотоаппарата
- +Не требует предварительной настройки, сразу готова к работе
- +Подходит для наблюдения наземных объектов
- +Хорошо подходит для начинающих
- +Имеет небольшой вес
- +Компактна
- -Не позволяет вести небесный объект, не подходит для астрофото на длинных выдержках.
- -Не подлежит модернизации (нельзя установить моторы, хотя некоторые модели позволяют превратить монтировку в экваториальную)
Экваториальная монтировка
Монтировка, конструктивно позволяющая компенсировать вращение Земли и следить за объектом движением только одной оси (прямого восхождения). Требует предварительной настройки - ось прямого восхождения должны быть направлена на Полюс Мира, для точного направления монтировку можно дополнить искателем полюса.
Плюсы и минусы экваториальной монтировки
- +Позволяет вести объект
- +Пригодна для астрофо на длинных выдержках (при установке привода для слежения за объектом)
- +Позволяет установить моторы для слежения за небесным объектом
- +Позволяет использовать в поисках объекта экваториальные координаты
- +Более жесткая, телескоп более устойчив
- +Как правило, допускает модернизацию до компьютеризованной
- -Требует определенных навыков и знаний
- -Требует предварительной настройки
- -Тяжелая
- -Малопригодная для наблюдения наземных объектов
- + Позволяет обеспечить устойчивость для больших рефлекторов Ньютона.
- + Не требует предварительной настройки, сразу готова к работе
- + Имеются варианты с автонаведением
- - Малопригодная для наблюдения наземных объектов
- - Требует ровной поверхности для установки
Монтировка Добсона
Монтировка Добсона является разновидностью азимутальной монтровки для больших рефлекторов Ньютона, апертурой более 200 мм.
Плюсы и минусы монтировки Добсона
Компьютеризированная монтировка
Компьютеризированная монтировка отличный вариант, как для начинающих, так и для опытных исследователей космоса. Она имеет большую (более 40 000) базу объектов, поддерживает наведение на объект в автоматическом режиме и ведение объекта.
Читайте также: