Установки
для любительских телескопов

Телескоп-рефлектор
Самодельный телескоп

Создание учебной астрономической обсерватории

Астрономические наблюдения

Установки для любительских телескопов

Самое серьезное внимание нужно уделить изготовлению установки (штатива) для телескопа, ибо только хорошая установка, сочетающая в себе достаточную жесткость и прочность с легкостью и плавностью движения, позволяет полностью использовать достоинства оптики телескопа.
Для рефлектора системы Ньютона целесообразнее всего построить установку вилочного типа. Такая установка, обладая сравнительно небольшими габаритами и исключительной компактностью, дает возможность с большим удобством располагаться во время наблюдений у передней (окулярной) части трубы телескопа.
115-мм рефлетор школьника С. Чувахина
Рис. 19
115-мм рефлетор школьника С. Чувахина
Схема азимутального штатива для небольшого рефлектора
Рис. 20
Схема азимутального штатива для небольшого рефлектора
Для небольшого рефлектора диаметром 100-115 мм можно ограничиться изготовлением небольшого переносного азимутального штатива, который отчасти будет работать как параллактический (рис. 19). Его почти целиком можно сделать из дерева, употребляя металл только для соединения отдельных частей. Устройство такого простейшего штатива было предложено М. С. Навашиным и с некоторыми изменениями опробовано автором на практике.
165-мм рефлектор на параллактической установке
Рис. 21
165-мм рефлектор на параллактической установке, изготовленный Н. К. Андриановым.
Основанием установки служит деревянная крестовина, сделанная из двух достаточно широких и толстых досок. В центре ее высверливают отверстие, в которое вставляют короткую металлическую трубку с внутренним диаметром, равным наружному диаметру подшипников М201 или М202. Предварительно подшипники по одному с каждой стороны впрессовывают в эту трубку. В свою очередь внутрь трубки через подшипники пропускают металлический стержень, оканчивающийся сверху резьбой и играющий роль вертикальной (азимутальной) оси штатива. С помощью двух гаек и двух широких шайб к этой оси присоединяют средней частью деревянный брусок длиной 250 мм и сечением 60X100 мм. Этот брусок является основанием вилки. К нему с помощью крупных шурупов с боков прикрепляют перья вилки в виде толстых деревянных планок сечением приблизительно 100X30 мм и длиной около 550 мм. Надежность крепления перьев к основанию вилки можно усилить с помощью металлических угольников на шурупах. В верхней части каждое перо вилки имеет по отверстию для болта М8 или Мб. С помощью этих болтов и двух пар гаек с шайбами труба телескопа подвижно укрепляется между перьями вилки.
Принципиальная схема установки 165-мм рефлектора
Рис. 22
Принципиальная схема установки 165-мм рефлектора Н. К. Андрианова:
1 - полярная ось; 2 - подшипники полярной оси; 3 - часовой круг; 4 - зубчатое колесо червячной пары; 5 - основание вилки; 6 - подвижная штанга; 7 - окулярный узел; 8 - опорный подшипник оси склонений; 9 - перо вилки; 10 - оправа главного зеркала.
Для большей устойчивости трубу необходимо передней- частью связать с основанием штатива с помощью раздвижной штанги из двух колен. Штанга прикрепляется к трубе и штативу на шариковых шарнирах. Штанга снабжается зажимным винтом, которым фиксируют ее длину, после того как телескоп наведен на светило. Можно еще предусмотреть и микрометрический винт для небольших перемещений трубы телескопа по высоте. Общий вид установки показан на рисунке 20. На этом рисунке показана фрикционная пара, служащая для медленных перемещений трубы телескопа около вертикальной оси. Если нижний шарнир штанги закрепить на основании штатива в такой точке, чтобы угол ср (с вершиной в этой точке) между направлением на вертикальную ось телескопа и горизонтальным направлением был равен широте места, то при расположении вдоль меридиана штатив будет работать почти как параллактический, ведя трубу телескопа вдоль суточной параллели за светилом. Недостатком такой импровизированной "параллактической" установки является медленное вращение поля зрения и невозможность наблюдать светила в северной части неба. С этим, однако, можно смириться, тем более что вращение поля совершенно не сказывается на визуальных наблюдениях, а большинство светил (Луна, планеты, Солнце) находятся в южной половине неба.
Для более крупного телескопа с отверстием 150-165 мм уже необходима хорошая и достаточно массивная параллактическая установка. При этом вес телескопа значительно возрастет и его придется установить в специально построенном павильоне. В качестве примера остановимся на изготовленной нами для 165-мм рефлектора системы Ньютона (фокусное расстояние сферического зеркала 159 см) достаточно совершенной и вместе с тем очень простой параллактической установки вилочного типа с разделенными кругами и мелкими движениями по обеим осям (рис. 21). Схема этой установки показана на рисунке 22.
Основанием установки служит металлическая тумба в форме трехгранной пирамиды с одним из двухгранных углов, равным широте места. Ее можно сварить или собрать на болтах из достаточно толстого уголкового железа и кусков листового железа, толщиной не менее 5 мм. На верхней наклонной грани ее болтами закрепляют два больших подшипника 2 под полярную ось 1. Полярная ось может быть сплошной или в виде толстостенной трубы длиной от 300 до 500 мм, с наружным диаметром не менее 60-70 мм (ее диаметр определится размерами подшипников). Верхнюю ее часть прочно закрепляют в центральном отверстии основания вилки либо на резьбе, либо путем запрессовки. Непосредственно под основанием вилки на полярной оси (над северным подшипником) закрепляют разделенный часовой круг 3 и зубчатое колесо 4 для мелких движений по оси прямых восхождений.
Основанием вилки может служить металлическая пластина 5 толщиной не менее 15 мм, длиной около 400 мм и шириной в средней части около 130-160 мм. На концах ее высверливают отверстия под "перья" вилки 9. Последние представляют собой два одинакового размера куска толстостенной металлической трубы с наружным диаметром не менее 40-50 мм. Длина каждого "пера" должна быть около 600 мм. Нижними концами их впрессовывают в отверстия основания вилки и заваривают. Перья вилки сверху заканчиваются опорными подшипниками для полуосей 8, составляющих в совокупности ось склонений телескопа. Эти подшипники вытачивают на токарном станке (из цельных металлических болванок) в виде цилиндрических пробок с расширением в верхней части. Нижней своей частью они плотно входят в перья вилки и удерживаются там трением (можно добавить специальный зажимной болт). Каждый подшипник имеет по горизонтальному отверстию диаметром 20 мм для закрепления полуосей оси склонений. Для предотвращения люфта можно на каждый подшипник поставить сверху по одному прижимному болту Мб или М8.
Одна из полуосей должна выступать за внешнюю кромку опорного подшипника и заканчиваться квадратным сечением для штанги с противовесом. На втором подшипнике болтами закрепляют круг склонений. Очень полезна также специальная раздвижная из двух длинных трубок штанга 6 с микрометрическим двусторонним винтом (с левой и правой резьбой), с помощью которой можно стопорить трубу и сообщать ей мелкие движения около оси склонений. Своей "головкой" на шарнире она прикрепляется к трубе. При наведении телескопа на светило нижний конец штанги может свободно скользить по специальному опорному кольцу, подвижно укрепленному на одном из перьев вилки и снабженному зажимным болтом. Медленное движение телескопа вдоль суточной параллели осуществляется с помощью кинематической пары: зубчатое колесо - червяк - посредством карданного ключа. Можно также для этой цели использовать часовой механизм или, что лучше, электромотор с редуктором и реостатом. Отдельные узлы механической части телескопа показаны на рисунке 23.
Основные узлы параллактической установки 165-мм рефлектора
Рис. 23
Основные узлы параллактической установки 165-мм рефлектора:
а - крепление полуоси склонений к опорному подшипнику вилки; б - разметка основания вилки; в - крепление подвижной штанги к трубе телескопа.
Варианты установки
Рис. 24

     Первый вариант установки                           Второй вариант установки
английского типа по А. А. Чикину.           английского типа по А. А. Чикину.
Раздвижная трубчатая штанга с микрометрическим винтом работает тем надежнее, чем дальше находится наблюдаемое светило от полюса мира. Но при наблюдении околополярной области от ее использования приходится отказаться. Поэтому, если имеется возможность, целесообразнее на ось склонений насадить второе зубчатое колесо, которое в соединении с червяком позволит с помощью достаточно длинной штанги осуществлять и фиксацию трубы телескопа, и ее мелкие движения около оси склонений. Такой кинематической парой по оси склонений обладает параллактическая установка (тоже вилочного типа) 240-мм рефлектора, созданного автором. Принципиальная схема ее устройства такая же, как и схема только что описанной установки для 165-ми рефлектора. Однако она отличается от последней большей жесткостью, массивностью и наличием электропривода на полярную ось.
Превосходной параллактической установкой с полой сварной вилкой коробчатой конструкции, с мелкими движениями и разделенными кругами по обеим осям, а также совершенным электроприводом на полярную ось обладает упоминавшийся уже выше 340-мм телескоп А. С. Фомина, который по своим оптико-механическим качествам ничуть не уступает аналогичным по размерам телескопам фабричного изготовления.
Очень удобна и проста в изготовлении и эксплуатации параллактическая установка английского типа. На рисунке 24 приведены два варианта такой установки, сделанной почти целиком из дерева и пригодной для монтировки небольших рефлекторов.
Экваториальный штатив
Рис. 26
Экваториальный штатив из частей автомобильного двигателя.
Если деревянные опоры под подшипники полярной оси заменить прочными бетонными столбами, а полярную ось - раму сделать из металлических конструкций, снабдив ее хорошими подшипниками, то получится достаточно прочная и жесткая установка, пригодная для монтировки более крупного рефлектора. Ее можно снабдить разделенными кругами и червячными парами по обеим осям, а также часовым механизмом или электроприводом на полярную ось.
260-мм рефлектор, изготовленный школьниками Баку под Руководством С. П. Сорина.
Рис. 25
260-мм рефлектор, изготовленный школьниками Баку под руководством С. П. Сорина.
Менее удобна для ньютонианского рефлектора экваториальная установка немецкого типа. Однако даже при небольших размерах и весе она обладает значительной жесткостью и потому используется многими любителями для монтировки своих рефлекторов. На рисунке 25 показан 260-мм рефлектор, изготовленный любителями телескопостроения г. Баку под руководством С. И. Сорина. Этот рефлектор работает по оптической схеме Кассегрена, и потому экваториальная установка немецкого типа, на которой он монтирован, для него как нельзя более подходит.
Весьма совершенной является и переносная экваториальная установка немецкого типа (рис. 3), на которой монтирован 300-мм ньютонианский рефлектор М. М. Шемякина. Удачное использование металла и дерева при конструировании ответственных узлов установки делает ее вполне пригодной для проведения разнообразных и весьма ценных астрономических наблюдений. Экваториальная головка этой установки снабжена весьма прочным деревянным основанием треугольной формы с наружным срезом (к которому прикрепляются подшипники полярной оси), наклоненным к плоскости горизонта под углом, равным широте места. Основанием всей установки является выполненная из дерева и достаточно жесткая тумба в виде низкого треножника. С помощью червячной пары посредством микрометрического ключа (с карданным шарниром) трубе телескопа при наблюдениях можно сообщать медленные перемещения вдоль суточной параллели.
Устройство штатива
Рис. 27
Устройство штатива из водопроводных труб.
Установку подобного типа (наряду с параллактической установкой вилочного типа) можно рекомендовать и для учебной астрономической обсерватории. Однако при стационарном размещении телескопа в павильоне деревянный треножник целесообразно заменить либо более массивным металлическим, либо (при устройстве обсерватории на поверхности земли) глубоко врытым в землю деревянным столбом или (также врытым в землю) достаточно длинным куском толстой металлической трубы.
Любители телескопостроения проявляют большую изобретательность в конструировании установок для своих телескопов и нередко используют для их изготовления подходящие узлы и детали от различных машин и приборов. На рисунке 26 изображена монтировка небольшого любительского рефлектора на экваториальной установке немецкого типа, для изготовления которой были использованы части от автомобильного двигателя.
На рисунке 27 показана любительская экваториальная установка для рефлектора, сделанная из водопроводных труб.
Как справедливо отмечает М. С. Навашин, создание установки любительского телескопа открывает широкое поле для личной изобретательности. Многое, конечно, еще зависит и от возможностей любителя телескопостроения. Однако, как нам кажется, при серьезном отношении к делу каждый любитель, сумевший изготовить хороший зеркальный объектив для телескопа, сможет создать для него и не менее хорошую установку.
Наверх
  Главная
  Карта сайта
  Гостевая
  О сайте
Copyright © 2012 ENERGYGAP.RU Все права защищены.