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Telescópios - mecânica e óptica

Projetos














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Focalizador  Crayford de baixo custo: : 
 
O projeto desse focalizador foi baseado em materias absolutamente comuns, que podem ser encontrados na maioria das casas de ferragens. Um projeto simples, barato, que requer apenas capricho, atenção e um pouco de habilidade manual.
Apesar do uso de materias simples, trata-se de um focalizador Crayford de bom desempenho.
Uma pequena pista de borracha faz contato com o eixo de tração. Outra solução incrivelmente simples, é a colocação  nas extremidades da pista de duas peças de nylon ( a mesma usada como rodizio ) para fim de curso do tubo em extra e intra focal. Ao chegar ao fim do curso simplesmente o eixo gira em falso encostado no nylon, fazendo com que a excursão termine com total suavidade. O mecanismo do eixo é dotado de uma mola  ( opcional ) e de um parafuso de ajuste de pressão desse eixo contra a parede do tubo, proporcionando o melhor ajuste nas variadas situações.
Materiais: chapa compensado 120x120mmx8mm, tubo de pvc 50mmx110mm, luva 32mm, sarrafo 110x50x20 ( torres de rolamento e dispositivo do eixo ) , eixo 150x5mm aço, 2 manoplas, 1 mola, 1 parafuso 7x15mm,100mm de perfil U de aluminio 10x10mm, 5 rodizios de cortina( aproveita-se o rodizio de nylon ) , tira de borracha 55x12x2mm, 4 parafusos m3x10mm com porca, 6 parafusos auto atarrachante para madeira, 1 dobradiça 40mm

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Aranha de haste curva:
 
 
Essa aranha de fácil construção tem o atrativo de proporcionar uma rápida instalação e facilidade de ajuste tanto na altura como na rotação. Além disso suas hastes são bastante finas ( 0,7 mm ) resultando em menos spikes e também por ser curva os mesmos são  mais distribuidos. Outro ponto a favor é seu custo pequeno, pois aproveita-se alguma sobra de tubo para a confecção do aro.
Para a confecção necessitamos de um pedaço  de uns 50mm do mesmo tubo do telescopio, o qual vamos cortar na medida certa para fazer-mos um aro na medida interna do tubo.
As hastes são feitas de fôlha de serra e prêsas na parede do aro através de um perfil de aluminio e rebite pop. As fôlhas de serra mais apropriadas  são as de segunda linha, fáceis de cortar e furar. Deve-se pintar a peça com tinta preto-fosco.
Depois de pronta, encaixa-se a peça dentro do tubo procurando o melhor posicionamento vertical e lateral e em seguida fixa-se em definitivo.
As fotos falam por si:
 

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Buscadora prismática :   
 
Essa buscadora pode ser construida com a metade de um binóculo prismático de baixo custo. Seu tamanho é bem compacto e oferece visão á 90 graus. O corpo é feito com tubo de pvc 50mm mais um Tê de uma polegada com um adaptador  1 para 3/4 .
O retículo da ocular é feito com linha de pesca de 0,1mm montado em um anel de arame que encaixa sob pressão no barril da ocular. O prisma é fixado com  ajuda de 2 parafusos laterais rosqueados no Tê.
Abaixo desenho e fotos:

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Célula ajustável-deslizante :
 
 
O desenho desta célula me ocorreu devido a necessidade de um sistema rápido e fácil para o reposicionamento do espelho  para fotos em foco primario com determinadas cameras. Também foi pensado de modo a facilitar a instalação e posicionamento do espelho quando for feita a montagem inicial. Com este célula não é preciso mais se preocupar com furações erradas no tubo para o posicionamento quando for feita a montagem . Outra possibilidade interessante é quando se viaja em percursos longos com o telescópio e se deseje levar o espelho em uma acomodação segura separada do tubo.  Ao chegar no destino é só encaixar o espelho novamente e fixá-lo com os parafusos prisioneiros na mesma posição previamente marcada, uma operação muito rápida e sem nenhum prejuizo para o ajuste de colimação. O principio baseia-se na montagem da célula em um segundo tubo de aproximadamente 80mm que deslizará suavemente dentro do tubo do telescópio, porém sem nenhum jogo, e é aplicável a qualquer outro desenho de célula com base diferente. A do modêlo é uma base em forma de estrela de 3 pontas, o melhor que já usei em facilidade para segurar durante a instalação.
A confecção desse segundo tubo que servirá de suporte para a célula é feita aproveitando um pedaço de sobra do tubo do próprio telescópio.
Depois de feito o ajuste inicial da posição do espelho, pode-se deixá-lo prêso com os parafusos prisioneiros a 120 graus na base do tubo da célula, ou se for da preferência esta poderá ser prêsa através de parafuso e porca transpassados no tubo. Abaixo fotos do modêlo.

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Sistema de acompanhamento com setor circular liso:  Existem muitas formas de se fazer um sistema de acompanhamento para  telescópio, mas sem dúvida para o ATM, o de melhor relação dificuldade de fabricação x resultado é o sistema com setor circular liso. O assunto é tão vasto que daria várias páginas sómente para enumerarmos os defeitos e as qualidades de  cada sistema de tracionamento.   Uma síntese muito boa sobre isso pode ser  vista em http://www.dfmengineering.com/news_telescope_gearing.html  uma emprêsa especializada em telescópios de médio e grande porte.   Vários métodos de tracionamento são usados na  redução primária como: setor sem fim, correia, engrenagem reta, disco de fricção etc. cada um com seus prós e contras, mas de todos o que melhor atende a uma media geral para um preciso acompanhamento é o disco de fricção usado em grande parte dos observatórios, devido ao seu quase inexistente erro periódico. Nos telescópios pequenos dá-se preferência ao sistema de coroa e setor sem fim, dado a grande redução formada por um único conjunto, porém trata-se de uma peça que necessita de muita precisão na fabricação sómente conseguida com maquinários modernos.  A     respeito   disso Serge Bertorello expõe brilhantemente a problemática na fabricação de um setor sem fim: http://serge.bertorello.free.fr/mecano/entraint.html.
O disco de fricção apesar de ser um sistema muito preciso, sofre de um inconveniente que é a necessidade de muita pressão sobre o disco primário para que não haja tracionamento em falso.  Após vários protótipos que construi,  cheguei a um dispositivo simples que usa baixa pressão do rolete de fricção sobre o setor circular, e muito cômodo no acoplamento e desacoplamento do eixo de ascensão reta em telescópios pequenos. O esquema de funcionamento está exposto no desenho, porém sem as medidas pois cada telescópio terá suas particularidades como tipo da montagem, qual motor vamos usar, qual a redução primária e do motor. etc. Porém desde que se adapte esses parâmetros, o princípio é aplicável a qualquer telescópio com montagem equatorial. A relação  de redução entre o setor circular e o rolete de fricção pode variar entre 20:1 á 30:1. As fotos de uma montagem equatorial usando o dispositivo dá uma boa referência para construção. A montagem apresentada possui um setor circular de 60 graus, proporcionando até quatro horas de acompanhamento. O setor circular deve ser o mais perfeito possível. Na curva do setor é colada e parafusada uma chapa recoberta com lençol de borracha de 2mm de espessura. O acoplamento ao eixo é feito pelo  aperto em uma luva seccionada embutida no setor, através de um parafuso com manopla. A base onde estão montados o motor a caixa redutora e o rolete de fricção, sofre uma força de abertura através de uma mola, pressionando dessa forma o rolete contra o setor circular. Quando em tracionamento o setor circular pode rápidamente ser desacoplado do eixo do telescópio bastando sómente desapertar o parafuso do setor que comprime a luva. Um simples apêrto faz o sistema voltar ao tracionamento. Isso permite um posicionamento manual rápido e a volta ao acompanhamento. O rolete usado no projeto foi uma secção de eixo de amortecedor que medido ao paquimetro com resolução de 0,05 mm não foi detectado excentricidade. O erro periódico manteve-se na casa de 10 arcsec, podendo ser otimizado elegendo-se uma boa caixa de redução secundária.
 
Motores para  sistema de acompanhamento:
Três tipos básicos de motores são usados no sistema de acompanhamento:
Motor de corrente contínua: São motores de bom torque, fáceis de encontrar.Sua rotação e torque variam muito em função da tensão e da carga de trabalho aplicada.
Motor sincrono: São motores com ótima estabilidade de rotação. Funciona com corrente alternada e sua velocidade é controlada pela frequência aplicada. Porém essa variação se dá dentro de uma margem pequena.
Motor de passo: São motores de bom torque, funcionam com corrente contínua pulsante, e seu movimento é dado em passos em função dos pulsos de entrada.
Tem ótima estabilidade rotacional. Funcionam dentro de uma ampla margem de frequência de pulsos. Para o sistema de acompanhamento do telescópio é o motor mais indicado.
Escolha de um motor de passo: Além do torque em função do tamanho do telescópio, devemos eleger um modêlo com maior número de passos possível.
Normalmente o de 200 passos por rotação está bem indicado.
O circuito controlador ou driver do motor,  pode ser configurado para que o mesmo funcione em movimentos de meio passo dobrando assim o número de passos do motor.
O número de passos junto com  o fator de redução total do sistema de acompanhamento, é que vão definir a frequência aplicada ao motor.
Vejamos: Um telescópio com sistema de redução de 1200:1 usando um motor de 200 passos trabalhando configurado para meio passo ( half step ).
Aplicando a fórmula: número de passos  dividido por dia sideral em segundos multiplicado pela redução total , teremos então : 400 / 86164 x 1200  = 5,57 Hz.
Essa frequência aplicada ao motor nos dará uma revolução do eixo de ascenção reta em um dia sideral. Sabendo que 1 segundo de tempo corresponde a 15 arcsec de movimento sideral e sabendo que a cada segundo o motor de passo recebe 5,57 pulsos, deduzimos que o motor dará passos de 2,692 arcsec.
Isso nos leva a uma conclusão que quanto maior a redução, mais temos que subir a frequência do motor, e melhor será a resolução do motor em arcsec.
Um motor de apenas 48 passos trabalhando no modo  half step com uma redução alta de 15000:1 nos dará uma resolução melhor que o motor de 200 passos do exemplo.
 
 
 
 
 
 






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