Добсонианское трение.

Вы уже видели, что происходит, когда вы используете ламинатно-Тефлоновые держатели в большом Добсонианце. Телескоп действует как рычаг, который направляет силу вашего усилия на трубу вниз к держателям. Когда сила превышает статическое трение, телескоп начинает двигаться. Пока вы прикладываете определенную силу, телескоп продолжает двигаться с постоянной скоростью.

Поскольку телескоп двигается независимо в двух направлениях, вы можете вычислить силу, необходимую для движения телескопа по каждом из направлений. Когда эти две силы приближаются к одному значению, наблюдатели не могут различить движение по отдельным осям, просто они чувствуют, что телескоп свободно двигается в любом направлении.

Давайте определим несколько символом и начнем. Назовем длину трубы от высотного держателя до окуляра L, радиус высотного держателя R_alt, а расстояние от точки вращения до тефлоновых подушек в азимутном держателе R_az. Высоту угла телескопа мы назовем , а половину угла между тефлоновыми подушками и высотным держателем . (Это делается для удобства в дальнейшем). Вес, падающий на высотный держатель W_alt, это вес трубы телескопа. Вес на азимутном держателе, W_az, это сумма весов трубы и качающейся коробки.

Рассмотрим ось азимута. Какую силу F_az вы почувствуете, когда надавите на трубу около окуляра? Трение в подушках на держателе это просто W_az. (Если вам интересно, то число подушек сбалансировано). Телескоп и держатель действуют как рычаг, уменьшающий эту силу. Короткий конец рычага, это радиус держателя, а длинный конец это длинна трубы, умноженная на косинус угла высоты. Полученный результат говорит нам, какую силу вы должны приложить, чтобы двигать телескоп по азимуту:

F_az

Высота работает по схожему принципу. Сила трения Nf, но, учитывая то, что подушка наклонена на угол по горизонтали, нормальная сила увеличивается до W_alt sec . Труба и держатель вновь действуют как рычаг, уменьшающий силу нужную в точке окуляра. Сила, необходимая для того, чтобы двигать телескоп по высоте, вычисляется следующим образом:

F_alt

До этого мы говорили о физике, давайте сейчас поговорим об инженерной изобретательности. Мы составили таблицу, показывающую, что вам потребуется для того, чтобы достаточно просто менять направление движения по каждой из осей. Если ваш телескоп не двигается так просто, как бы вы этого хотели или двигается слишком легко, просто применяйте правила из Таблицы 3.1.

Таблица 3.1. Контроль трения по высоте и азимуту.

Фактор дизайна телескопа	Увеличение простоты движения	Уменьшение простоты движения
Общий вес телескопа	Уменьшение веса	Увеличение веса
Длина трубы	Увеличение длины	Уменьшение длины
Коэффициент трения	Уменьшение трения	Увеличение трения
Размер нижнего держателя (только азимутного)	Уменьшение размера	Увеличение размера
Размер бокового держателя (только высотного)	Уменьшение размера	Увеличение размера
Угол между боковыми удерживающими подушками (только высота)	Уменьшение угла	Увеличение угла

Для примера, допустим телескоп просто превосходно двигается по высоте, но менее устойчиво по азимуту. В готовом инструменте вы не сможете изменить длину трубы или сделать сколько-нибудь серьезные весовые изменения, а кроме того, подобные изменения могут повлиять и на высотное движение. Поэтому вы можете переместить подушки на нижнем держателе ближе к центу или сменить материал нижнего держателя на материал с меньшим коэффициентом трения.

Дата добавления: 2015-11-14