親子觀星會

感謝前輩們上次的解答，很有幫助，尤其大瘋版主的算式很清楚，
目前要直接進入CAD畫各部位的規格圖。

首先要確定齒輪大小，我問朋友的同學﹝他是黑手﹞齒輪問題，
他說為何要做288齒或是360齒那麼多？
然後告訴我若用規格品再做強化與高精度的研磨加工，這樣比較省錢，我看了一下規格，
最高的齒數只有60齒﹝齒輪頂直徑200mm左右，算很大顆的齒輪﹞而已，一般赤道儀都是144~360齒。

請問，如果用60齒會有何影響？


PS：這個赤道儀是放在觀測室，不需要移動，望遠鏡規劃為14~16吋牛頓。

這個問題其實我以前有想過,雖然一直沒人告訴我正確的答案...
不過我自己猜測...若有錯誤得請其他前輩指正...

一天24Hr,一小時60分鐘...
24x60=1440分鐘

1440齒就太多...加工更困難...
所以做144齒....所以...10分鐘轉動一齒...

我是覺得齒數未必就不能降低,但是齒數越少,間隙相對應該就會過大,反而造成游隙的問題~
會訂在144應該是計算方便及加工問題所折衷而來...

但是現在技術發達...像EQ6就訂在180齒...
1440/180=8...也是除的盡,所以也OK~

這篇可以看一下...http://familystar.org.tw/index.php?Itemid=21&id=40&option=com_content&task=view

我想齒輪的齒數，與轉速比有關，相對的也與追蹤的誤差有關，
以下我以兩種不同的齒輪為例

步進馬達以半步運作(一圈400步),配合60齒的鍋輪，其轉速比為
400*60=24000，一天為86400秒,所以步進馬達一步約為3.6秒

步進馬達以半步運作(一圈400步),配合288齒的鍋輪，其轉速比為
400*288=115200  ，所以步進馬達一步約為0.75秒,

而3.6秒與0.75秒的差異，

若以高倍拍攝木星(目前視角約33秒),
60齒移動3.6秒，約移動了1/10木星的長度，　　　
   3.6/33約1/9   
288齒移動了0.75秒，約移動了1/44木星的長度　
   0.75/33 約1/44
   
   
若用低倍的望遠鏡，差異性就比較少
若有錯 ,還請各位前輩指正

當計算的尺度縮小時,單位誤差也會小,前述Jacky兄所說的游隙問題應該就類似此狀況,理論上,把齒數增多,每個齒的誤差就會縮小(以一週360度為全部去算),當在做精密的移動時,會比齒數少的來的較準,不過就像Jacky兄說的,要考量加工的特性,144~288前後的齒數在加工成本與使用上要求的精密程度比較可能逹到平衡的,要不可以將軸做越大越好,然後上面齒數越多越好,不過可能會貴到沒人要買就是了.

不過在物理上,齒數少,相對所用的蝸桿斜面較大,就算可以加工,不見得就會比較好,可能還是考慮一下現有的現成設計再做改良比較不會多走冤枉路....

大貓有實際在修赤道儀,經手許多使用的心得,可以問一下他的看法....

阿民兄說的轉動角大小可以由馬達上的減速機去改變，60齒跟360齒可以設計到一樣，
所以我比較不認為是這個問題。

我想要確認一件事

60齒扭力會不會比較小

Eagleeagle:

若用減速機,減速機本身也有誤差,
齒數多,則齒面較小,體積會較薄,重量會較輕,
齒數少,則齒面較大,體積會較厚,重量會較重,
若同樣的直徑,60齒的重量可能是120齒的重量的兩倍

我也與你相同也想自已做赤道儀,甚至反射式望遠鏡,
不過我只是想想,在網路找找相關資訊,在討論區潛水,還沒有能力去執行。

我在網路上有找到120齒的鍋輪,台灣有代理,自已再找找吧
http://www.khkgears.co.jp/khkweb/search/sunpou.do?indexCode=80&referrer=series (http://www.khkgears.co.jp/khkweb/search/sunpou.do?indexCode=80&referrer=series)

另外下面的網址是我曾參考過赤道儀,不過也只是看看啦,
不過一本些基本資料,可以拿來參考,
http://www.rcopticalsystems.com/ap900gto.html (http://www.rcopticalsystems.com/ap900gto.html)

這個問題我問過，齒輪師父說跟總減速比有關，跟齒數無關，所以沒差。
也就是馬達減速機減速比 乘以 赤經齒輪減速比，只要一樣就沒差。

我又問，總減速比是一項扭力因素，赤經齒輪直徑如果加大是否可以增加槓桿，提升扭力，
可是師父說不會，他說直徑增加的話，一定有一個反項因子要加大，剛好抵銷。

奇怪！同樣減速比，以蝸桿蝸輪結構，蝸輪齒輪直徑加大應該可以增加扭力啊，
減速比相同應該只是轉速相同，最終扭力應該跟齒輪直徑還是有關係才對，
不然我用10公分的小齒輪不就好了？

這類的計算大概要問學機械的才準。

阿民兄：

謝謝您的資料，那個齒輪我也有查過，不過120齒的到齒頂面徑僅12cm，太小了，
要載重到60kg以上感覺上用20~25cm以上的齒輪比較保險，
我算過40公分反射鏡，以1/6厚度計算，光鏡片就接近30公斤。

我也是等了十多年才開始能夠有時間搞這些東西，重點是好玩跟成就感，
不然買個EM11 + FSQ106天天輕裝上山拍高品質照片還比較輕鬆。

齒輪重量

另外建議...還是以齒數多為優先考量...
文益大哥在這部份經驗充足!您可以請教他看看!

否則廠商為何一直往齒數多的方向做研發?
加工成本不是更貴嗎?
這問題要好好深思!

哇~~~ eagleeagle兄
您也是要蓋一個天文台嗎
40cm的反射鏡耶~~~ :o :o :o
光搬就不知道要怎麼般上車了
難怪您要自己搞赤道儀~~~

在台灣,除了事業有成的老闆級人物,在事業有成之餘,弄個大望遠鏡來消蘑時間外,40cm等級的通常都是研究單位在用的....

想必eagleeagle兄也是事業做很成功,才有餘力蓋天文台.....

不過自己加工可以學到不少東西,只是成本(除金額外的其它雜項,如時間等)可能不會少太多,當然如果當成興趣從頭到尾投入去完成,又未嘗不是一個好的活動... :D

KH兄：

因為我思考過，如果地點不會爛到爆﹝都市﹞，尤其東向或西向有一方可以幾乎無光害，
那蓋天文台比上高山實際很多，尤其以大口徑、純觀測、好玩的樂趣為主時，
在家中更實際也輕鬆，大口徑上山太痛苦了。
上山的裝備以後我也會買一套，但是以最高品質與輕便為主，
攝影也是也中短焦距為主，FSQ106ED是心目中的首選。

家中的天文台說不定會做到50公分，只是目前還是以14吋為優先考量，
14吋對我而言算一個還不錯的平衡點，攝影不是重點，不過還是有考慮進去，
因此赤道儀的在重量與精度還是要有基本水準，反正要做就做好一點點，一次解決。

這麼大台，又要架上超級赤道儀，你會在鏡身和赤道儀兩者同時面對剛性的問題(白話一點: 鏡身的剛性要挑戰，赤道儀的剛性要挑戰)，這是很大的挑戰，這要在設計初期多留意~~
加油~~~ ;D ;D

我是嚴重負債啦！
只是因為現在在家就可以工作賺到剛好可以生活的錢，而時間多到可以兼好幾個差，
兼差又不如完成夢想，所以先玩再說。

20年前40公分是不敢想像的事，但是現在訂做40公分拋物鏡面價格並不算高，
赤道儀就比較麻煩，尤其我這種對機械完全外行的，製作的每一步都要問朋友，他們被我煩死了。

超重負載很多都是直接360起跳的
齒數越多越能精密修正,有用GA4監視過144跟180這2個等級就差很多
180齒修正相當順,144就有點好動啦...

萬歲！
這個實際經驗太有價值了，非常感謝！
齒輪師父說720齒也可以做，只是齒輪直徑超大，
經計算後，齒輪切削、研磨、中心挖孔完成後不含蝸桿還重達16.3~16.8公斤，
有點瘋了，所以，我做小一點的360齒就好了。

不過，WYK兄這個經驗值跟兩個赤道儀天生的等級是否也有關係？

跟等級無關等級又差只有在差在自由追蹤
我看的那部180齒的還是有問題的赤道儀導起來比正常的144要順
說停就停說動就動....
您有興趣搞我乾脆把天文GUIDE裡有一期設赤道儀馬達跟周波數詳細計算方式給你好了
連步進馬達數值都有說怎帶入公式勒

如果不是須要長時間攝影 , 可使用一般 dob 方式  + skycount  做人工 goto .
等將來有更多時間 再做赤道儀 , 畢竟 如此大 望遠鏡 要求應該很高 .

謝謝！麻煩您了。
我就設定更高齒數的齒輪，我問師父看看480齒的齒輪適合的厚度、直徑與最後重量。

那個...呃...我現在時間超級多，一個月平均工作八天就夠了，有22天沒事幹，
所以乾脆就一次到位，而且我不想未來再修正赤道儀本體部分，
馬達與控制器的程式就有可能再做修改。

補充：也可能不用步進馬達，改用閉迴路附光學齒的伺服馬達，還在評估，
             但是目前重點還是放在赤道儀本身的設計與精度。
             

本來決定做高齒數的赤經齒輪，但是這兩天翻1996十月份的天文指南，
裡面有EM500的專輯，EM500的赤經赤尾都是144齒而已，可是精度卻是超高的，
這怎麼回事？
越來越看不懂了，MEADE的網站不是說齒數越高誤差會隨齒數比例降低，
難不成重點還是在研磨精度？

管它的，我照樣用488齒的大齒盤來做，再不決定一年過了都還沒完工。

查了一下EM500確實是144齒，
http://www.astro.com.sg/telescopes/takahashi/EM500_Temma2.php

老貓那有現成的齒輪跟括桿
很大~你去問問他肯不肯割愛
em500是144齒沒錯不過很少人拿來拍吧...

不是很少人拿來拍
是很貴~很少人買來拍
哈~

我知道也只有這位仁兄...
他還是健美力士...戰力比文益還強

可是EM500載重才40KG，我要做的是不能移動的赤道儀，
準備設計載重80~100KG，但是實際最高載重到50KG左右，所以我怕那組蝸輪無法負荷。

目前齒輪圖已經設計好了，直徑達36.1CM，是內圈中碳鋼，
外圈鋁青銅材質的超級大齒輪，光材料費就很貴了，
有三個齒數，360、480、720齒，最可能用480齒，
720齒的問題在於齒幅很小，不知道夠不夠剛性，這幾天計算好就會決定齒數。

不能移動.....OH~MYGOD...
我懷疑台灣的加工精度能不能到達儀器水準的真圓度
我幾年前我跟一位同號聊過他想把EM200放大DIY
東西都買了也殼也車了但是組起就是有問題他說光是RA跟DEC要垂直就很很難
因為不垂直轉起就有問題...

我也不知道，不過大陸製的EQ6 PRO追蹤都還能看，沒理由台灣的CNC設備做不出更好的精度，
反正載重數十公斤赤道儀的都太貴，就算買了，要上山也是痛苦的事情，
如果放在固定觀測室，可是觀測條件沒山上好，那也浪費這些優良廠製設備；
所以，我的觀點是用低價做一台可承受大鏡筒的赤道儀，在家裡只要天氣稍好就隨時可以看，
如果到時精度不良就算了，損失也不大，因為本來就不是以攝影為目標，祇是設計時盡量做好而已。

還有一個重點，前年星趴在山上用50公分看M42，
這樣的亮星雲在大口徑、高山上的情況下也只能約略感覺有顏色，
那大口徑還是放在家裡看跟寶石一樣的疏散、球狀星團就好，這種東西在平地看應該還是很漂亮；
要上山拍攝的話我一定選輕量與最高品質、最高效率的設備，像FSQ106+EM11，
或20~25公分高精度牛頓+QHY9。
不過拍攝不是目前重點，我還是想要輕鬆在家裡看星星，
上山看星星另外帶一個便宜、二手、大陸製赤道儀 + 15CM大折射或是25公分牛頓看好玩就好了。

以上是我的觀念，在時間、價格、上山成本、樂趣之間找出一個平衡點，全部都要最好只能等中樂透那一天。

我試著用我的想法解釋一下,
儀器的精度,可以由二方面切入
我以em500 為例 規格https://www.optcorp.com/product.aspx?pid=7458
其說明保證em500正確性在+/- 3.5角秒內
1.原本的硬體設計:其硬體設計造成的先天誤差。144齒則它的一週共有 144x200(假設為步進馬達) =28800角秒,
     而一天為86400角秒(24x60x60), 86400/28800=3, 硬體設計可能追蹤的誤差為3角秒。
2.硬體製造的誤差,如蝸輪製作產生的齒距誤差與圓心的誤差,負載變形或其它因素...等。

所以整合後結果,em500可能有+/- 3.5角秒的誤差

提高齒數,可以提高追蹤精度,但仍需要其他因素配合。

個人淺見,若有錯,還請各位前輩指正。

純學理上,樓上阿民就分析的很好,可是要知道,不是所有的赤道儀都是高橋做的,製造過程的QC....

同一個人,同樣的工具母機,相同的加工操作流程,甚至相同的工作習慣(比如說銑個多少就會拿卡尺或分厘卡做校正等..),做出來的東西,每一個多半不會差太多,在這個條件下,產出的東西,如有誤差也多半會相似,故上述條件下成立下,對齒數多的整體誤差,通常會較齒數少的誤差要來的好,這是要在加工條件相同的情況下才成立的.

但一個機工廠老師傅,手工去製作一個齒數少的物件,通常呎吋沒差太多時,絶對會比高工機工科的學生要做的漂亮(技能競賽的選手除外),那怕學生是做齒數少的物件,不過這樣比沒有意義.

不過有許多變數遷就加工精度,有可能日本人本就要求到非常小,在齒數144就可達到(在那時)所要的追蹤要求,那為何還要浪費多餘成本去製成144以上的,除非需要更高的精度,就好像沒有人會為了看時間而要弄一台銫原子鐘放在家,只為了要精確到0.000多少,根本100元的石英電子錶就够了,但石英錶沒有銫原子鐘準吧!.

廠商在製作任何產品時(不光赤道儀,任何其它產品也是),功能不是全然考量,要合乎加工成本,生產時間,當然也要合乎使用者需求,如果高橋的工藝水準,在當時製作144齒的赤道儀就可滿足絶大多數追踪精度,它又何必再花工時與成本再研發其它替代方案,當產品不能滿足現況時,才開始設計新替代方案.

Meade的加工水準(指機械加工)整體上本就不如日系,但它以電子方式去補足它機械精度的不足,在某些情形下,還是有一定的成效.

要如何加工,我是覺得方便做的出來比較重要啦!尤其最好有現成的經驗值最好,不用走冤枉路.....

自己DIY難免有點冒險啦

理論與實際都會有差距啦

方法合理就做看看嗎?

高橋的師傅可都是做過上千台的赤道儀

就拿大貓說的 敲兩聲都可以知道問題在那

那我們又何必去拿這樣的標準來DIY呢?

製作赤道儀如果是第一次,那不要和商品相比.理論和實際這差距粉大.許多的理想和理論最後都要和現實妥協.在現在只要花錢都可以買得到最好赤道儀的現在...有人肯自己DIY就粉值的鼓勵了. :)

所以.....這就是DIY好玩的地方，跟探險其實很類似。
不過我看了上次WYK兄赤道儀拆解那一篇，零件實在太多了，
不是量產而用那麼多零件製造，光是工錢的成本就會嚇死人，一定要簡化。
怎麼看魚癡兄的赤道儀都是很棒的樣本。

還是期待再期待了

DIY這個世界...真的可以說是極端的世界→窮人、富人、狂人....

有的是窮得沒辦法買高貴儀器，就改東改西的...改的過程，會發現很多想都沒想過的問題，
或是覺得很簡單，結果卻沒有那麼簡單....可是很多改到最後，好像和買一台新的沒什麼兩樣..

有的是真的閒到不知道做什麼，就用這個耽長的過程來打發時間。

有的是對「現實」不滿，硬是要把現有的東西硬改成心中完美的機子，或是以小搏大...

我是屬於前後兩者...

現在DIY的感想是：就從現有的去做小幅修改。比如說你可以考慮買支12吋的杜甫森，雖然鍍膜
爛到靠腰，不過送去山姆大叔那邊用反射率最高的電鍍後又是一尾活龍！然後把它架上赤道儀，
用EQ5來它載也是載得動，死不了啦！就是重錘改一下可以放多一點的重錘而已。

不爽它那個光軸調好沒多久，轉個幾下又偏掉的鏡筒，就去請人弄個CARBON或是鈧鈦合金的...

平地要看真的要考慮口徑啦！要不然現在很流行用一般消色差的大口徑，可以弄20或是30公分的折
射鏡，這種東東看的話是真的很爽啦！

要不然就是用兩支折射來拼成雙筒的...那種又是另一種的視覺享受了！就是會感覺星星好像在你眼前
的那種立體感，久久不能忘懷的酥麻感覺....

不能移動的赤道儀耶 :o
好期待呀好期待 ;D

附圖是會員魚癡先生自製之赤道儀, 極軸鏡不在赤經軸上,穩重且載重超強,值得參考.

訂做一台要幾多錢....

強.........  :o :o :o

看圖,好像赤經及赤緯部分都有穩固的平台,如果重量還能承,要不要在外面加個透明壓克力外罩,一來防灰塵,二來透明的,可以隨時看到機構運作情形....

 

恩恩～加個護蓋～質感應該會提升不少

圖中是魚癡先生的家嗎!
如是,除了有車床外,好像還看見銑床,那魚癡如果對機械加工熟悉,好像可以效法之前那個老外,全部都組件都DIY......
要不要考慮外包會內朋友的額外加工的物件,像重錘,雲台版之類較易加工的,一來會友不用再高價外購,二來魚癡兄也可自己貼補家用..... :P

剛看到有人要代購淘寶網的家用車床 
以為很貴   看內容一台只要人民幣 3300  = 台幣 16500         
http://auction1.taobao.com/auction/item_detail-0db2-07cb785411cd015ce603f9c532dcb881.jhtml

哈~~這東西這麼重
運費要花多少錢?@_@!

迷你車床、銑床台灣製的很多，價格從1萬多到八、九萬的CNC迷你車銑床都有，
到奇摩拍賣找一下看看，有幾家公司有在上面銷售，還有一些日製、德製的牌子要另外去找。

~~加蓋的問題還要等齒輪修改~屋頂蓋好（圖畫好了等買材料施工）整體測試ok後才會包裝~~最近有空檔會先來試做齒輪~~
~~車銑床也是這次要用到才開始邊摸邊學~~ 加工簡單的東西是沒問題~~需要精度的可能要找金屬工廠的才會一次OK~~
~~貼一張2號拍的星軌~~d300 10mm F4 ISO400 60秒x120張~~

嗯....這問題比較搞不懂

有沒考慮設計成直驅式赤道儀
步進馬達直接連上諧和減速機直接驅動RA與DEC
我是瞞有興趣把這個搞成攝星儀,不過我可能要去修電機學....才有辦法