Esli chislo zub'ev shesterni 2 sostavlyaet 360, a vint vrashchaetsya so skorost'yu 1 oborot v 4 minuty, to shesternya sdelaet polnyj oborot za 1440 minut (86400 s), ili za odni solnechnye sutki. |to horosho dlya solnechnogo teleskopa, odnako teleskop, prednaznachennyj dlya nablyudeniya zvezd, dolzhen delat' polnyj oborot za zvezdnye sutki, kotorye primerno na 4 minuty koroche solnechnyh i ravny 86164,09 s. Poetomu na shesterne nado narezat' 359 zub'ev, chtoby teleskop, ne otstavaya, sledil za zvezdoj.
|ta nebol'shaya raznica malo daet o sebe znat' pri vizual'nyh nablyudeniyah, kogda dazhe pri bol'shom uvelichenii prihoditsya popravlyat' polozhenie teleskopa raz v odnu-dve minuty, no stanovitsya slishkom nepriyatnoj pri fotograficheskih nablyudeniyah s dlitel'nymi ekspoziciyami na astrografe s fokusnym rasstoyaniem 1 m i bolee. V etom sluchae popravki prihoditsya delat' kazhdye 3--4 s, chto prevrashchaet rabotu v prakticheski ruchnoe gidirovanie.
Ris. 70. CHasovoj privod 150-millimetrovogo teleskopa avtora s mehanizmom tonkih dvizhenij.
1 -- chervyachnyj vint, 2-- chervyachnaya shesternya, 3 -- polyarnaya os', 4 -- shesternya chervyachnogo vinta, 5 -- shesternya vyhodnogo vala reduktora sinhronnogo elektrodvigatelya, 6 -- elektrodvigatel' s vmontirovannym reduktorom, 7 -- homut, pritormazhivayushchij korpus dvigatelya, 8--ruchka mehanizma tonkih dvizhenij.
Zdes' my privodim tablicu iz stat'i |dvarda Fejdzhina [17], gde rasschitany razlichnye kombinacii shesteren i privedeny oshibki sootvetstvuyushchih mehanizmov. |ta tablica neskol'ko izmenena v predpolozhenii, chto dvigatel' delaet ne 1 ob/min, kak u Fejdzhina, a 2 ob/min, kak eto imeet mesto v nashem sluchae (tabl. 12). V pervoj kolonke privedeno peredatochnoe chislo mezhdu chervyachnoj shesterenkoj i vintom. Esli vint odnozahodnyj, to eto chislo ravno chislu zub'ev na shesterne. Vo vtoroj i tret'ej kolonkah privedeny otnositel'nye chisla zub'ev shesterni na valu vinta i valu dvigatelya sootvetstvenno. Naprimer, pri chisle zub'ev odnozahodnoj shesterni 169 peredatochnoe otnoshenie mezhdu vintom i valom dvigatelya sostavit 17/1. Znachit, na vinte pridetsya posta
vit', skazhem, shesternyu so 170 zub'yami, a na valu dvigatelya--s 10; umnozhiv eti chisla, naprimer, na 1,4 my poluchim dlya shesterni vinta 238, a dlya shesterni vala -- 14 zub'ev.
V teh sluchayah, kogda chislo zub'ev na odnoj iz cilindricheskih shesteren veliko, mozhno dobavit' eshche odnu paru shesteren s peredatochnym otnosheniem
T a b l i c a 12
|
CHislo zub'ev chervyachnoj shesterni |
Otnositel'noe chislo zub'ev |
Oshibka za zvezdnye sutki, s |
|
|
na valu chervyachnogo vinta |
na valu dvigatelya |
||
|
147 |
254 |
13 |
0,53 |
|
169 |
17 |
1 |
25,91 |
|
200 |
158 |
11 |
17,73 |
|
207 |
111 |
8 |
-0,34 |
|
221 |
13 |
1 |
25,91 |
|
252 |
57 |
5 |
19,91 |
|
254 |
147 |
13 |
0,53 |
|
255 |
214 |
19 |
-0,93 |
|
266 |
54 |
5 |
19,91 |
|
271 |
53 |
5 |
13,91 |
|
321 |
170 |
19 |
-0,93 |
|
333 |
69 |
8 |
-0,34 |
|
338 |
17 |
2 |
25,91 |
|
359 |
8 |
1 |
-4,09 |
|
378 |
38 |
5 |
19,91 |
|
381 |
98 |
13 |
0,53 |
|
399 |
36 |
5 |
19,91 |
|
414 |
111 |
16 |
--0,34 |
|
438 |
400 |
61 |
-0,16 |
|
476 |
356 |
59 |
--0,02 |
|
508 |
147 |
26 |
0,53 |
|
510 |
107 |
19 |
-0,93 |
|
527 |
109 |
20 |
0,41 |
2/1, 4/1 ili kakim-nibud' drugim, udobnym dlya lyubitelya.
CHtoby proverit' pravil'nost' rascheta, nuzhno umnozhit' peredatochnoe chislo chervyachnoj pary na otnoshenie mezhdu chislami zub'ev shesterni vinta 4 i shesterni vala 5 i umnozhit' na vremya odnogo oborota dvigatelya (0,5 min). Naprimer, dlya odnozahodnoj shesterni s chislom zub'ev 476 otnoshenie chisla zub'ev shesteren vinta i vala sostavit 356/59. Tak kak odin oborot val elektrodvigatelya delaet za 0,5 minuty, to proizvedenie budet ravno 476 H 356/59 H 0,5 = 1436,0677 min = 86 164,07 s,
t. e., mehanizm speshit na 0,02 s.
CHislo zub'ev 356 na shesterne vala vinta veliko, poetomu mozhno dobavit' eshche odnu paru shesteren. |ta para mozhet imet' otnoshenie 2/1, togda chislo zub'ev na shesterne vinta umen'shitsya do 178. Mozhno dopolnitel'nuyu paru vzyat' s peredatochnym chislom 4/1, togda chislo zub'ev na shesterne vinta sokratitsya do 89. My dali stol' podrobnoe opisanie reduktora mezhdu valom elektrodvigatelya i polyarnoj os'yu potomu, chto lyubitel' chashche vsego vynuzhden podbirat' shesterni iz staryh mehanizmov, i potomu iz bol'shogo chisla primerov emu legche najti podhodyashchij dlya nego variant. § 57. KONSTRUKCII CHERVYACHNYH PAR
CHervyachnaya para--odno iz samyh uyazvimyh mest s tochki zreniya zhestkosti montirovki v celom. Diametr chervyachnogo kolesa obychno nebol'shoj -- on raven chashche vsego diametru zerkala teleskopa ili na 10--25% prevyshaet ego. Vprochem, v professional'nyh montirovkah dlya lyubitelej diametr shesteren mozhet byt' men'she diametra zerkala v 1,5--2 raza. My, odnako, postaraemsya priderzhivat'sya pervogo varianta, osobenno esli teleskop prednaznachen dlya fotografirovaniya v glavnom fokuse.
Malyj radius opredelyaet plecho rychaga, kotoryj soprotivlyaetsya krutyashchemu momentu na polyarnoj osi. Dazhe esli teleskop ochen' horosho uravnoveshen otnositel'no polyarnoj osi, sluchajnye nagruzki ot vetra, prikosnoveniya i t. p. sozdayut znachitel'nye usiliya v meste zacepleniya chervyaka s shesternej i v podshipnikah chervyaka. Naprimer, esli dlina truby 150-millimetrovogo teleskopa sostavlyaet 1200 mm, a sama ona prikreplena k osi sklonenij v seredine, to, prilozhiv usilie na konce truby v 1 kg, my poluchim na vinte usilie v 8 kg, esli diametr shesterni 150 mm. Poetomu uzel chervyachnogo vinta dolzhen byt' skonstruirovan i izgotovlen s bol'shoj tshchatel'nost'yu.
Odin iz vozmozhnyh variantov chervyachnogo mehanizma sleduyushchij. Vint ustanovlen v nepodvizhnyh
podshipnikah, kotorye uderzhivayutsya nepodvizhnymi oporami. |ti opory dolzhny obespechivat' vysokuyu zhestkost' v napravlenii osi vinta. Poetomu luchshe vsego ih zaklyuchit' v kozhuh iz 4-millimetrovoj stali. |tot kozhuh budet zashchishchat' vint ot pyli i gryazi i ne dast vozmozhnosti oporam-podshipnikam naklonyat'sya v napravlenii osi vinta, t. e. v samom opasnom napravlenii. Razumeetsya, kozhuh dolzhen imet' vyrez dlya podvedeniya shesterni k chervyaku.
Tak kak vint ustanovlen na strogo opredelennom rasstoyanii ot shesterni i tak kak sama shesternya mozhet nemnogo "bit'" na polyarnoj osi v silu togo, chto slegka ekscentrichno vytochena ili nasazhena na os', vint i shesternyu nuzhno prishlifovat' drug k drugu. Dlya etogo ustanovim kakoj-nibud' dvigatel', kotoryj pridast vrashchenie vintu so skorost'yu 5--10 ob/s i podmazhem karborunda ili drugogo abraziva (naprimer, M40) s, kerosinom. Vo vremya prishlifovki takzhe snimutsya melkie nerovnosti na vinte i shesterne, ostavshiesya posle narezaniya zubcov i vinta. Konechno, takim obrazom mozhno ustranit' tol'ko ochen' nebol'shoe "bienie". SHesternya s grubym "bieniem" dlya etoj konstrukcii neprigodna. Posle prishlifovaniya v techenie 10--20 minut tshchatel'no promoem s mylom i vinty shesternyu, protrem, vysushim i smazhem ih maslom.
Opisannaya shesternya mozhet vrashchat'sya tol'ko ot vinta i potomu ee obychnaya skorost' slishkom mala dlya grubogo navedeniya. Mozhno postupit' tak, kak eto v poslednee vremya stali delat' dlya nebol'shih i umerennyh professional'nyh teleskopov (ris. 71, a): poslednyaya para shesteren mezhdu vintom i valom dvigatelya razmykaetsya, dvigatel' otvoditsya, a s protivopolozhnoj storony shesterni 3 vinta podvoditsya drugoj elektrodvigatel' 2 s shesternej na valu, no s bol'shim chislom oborotov. Nuzhno, chtoby posle etogo vint chervyachnoj pary 3 poluchil vrashchenie so skorost'yu primerno 5 ob/s. Togda teleskop budet povorachivat'sya vokrug polyarnoj osi so skorost'yu primerno 5--10º/s v zavisimosti ot chisla zub'ev chervyachnoj shesterni. Povorot na 180º budet sovershen za 20--40 s. Posle grubogo navedeniya motor 2 grubogo navedeniya otvoditsya ot shesterni 3 i odnovremenno zamykaetsya reduktor chasovogo dvigatelya. Ochevidno, chto motor grubogo navedeniya mozhet byt' asinhronnym, no obyazatel'no reversivnym (menyayushchim napravlenie vrashcheniya po zhelaniyu nablyudatelya). Eshche proshche dvigateli ustanovit' nepodvizhno, a perebrasyvat' "parazitnuyu" shesternyu. V staryh montirovkah firmy Karl Cejs sushchestvuet mehanizm zamykaniya chervyachnoj shesterni i polyar-
Ris. 71. Konstrukcii mehanizmov chasovogo privoda.
a) |kvatorial'naya montirovka "so skruchivaemoj polyarnoj os'yu". 1-- sinhronnyj elektrodvigatel' chasovogo privoda, 2 -- elektrodvigatel' grubogo navedeniya, 3-- shesternya chervyachnogo vinta, 4 -- chervyachnaya shesternya, 5 -- nepodvizhnaya chast' polyarnoj osi, 6 -- sharikopodshipnik, 7 -- podvizhnaya polyarnaya os', 8 -- os' sklonenij, 9 -- korpus osnovaniya staniny. b) |kvatorial'naya montirovka, 1 -- homutik tormoza, 2 -- polyarnaya os', 3 -- chervyachnaya shesternya, 4 -- vint tormoza, 5--chervyachnyj vint. v) CHervyachnaya para s zamykaemym vintom. 1-- chervyachnyj vint, 2--podshipniki vinta, 3--korpus vinta, 4--os', na kotoroj otvoditsya vint, 5 -- chervyachnaya shesternya, 6 -- pruzhina
osi (ris. 71,b). V svobodnom polozhenii shesternya 3, zamknutaya na vint 5, ostaetsya nepodvizhnoj idi dvizhetsya s sutochnoj skorost'yu a polyarnaya os' 2 svobodno, no bez lyuftov v nej povorachivaetsya. CHtoby zamknut' os' i shesternyu, na special'nye prilivy na shesterne i na osi, protochennye do sovershenno odinakovyh diametrov nadevaetsya homutik 1, kotoryj v nezamknutom polozhenii vrashchaetsya na etih prilivah. Esli zhe s pomoshch'yu zazhimnogo vinta 4 homutik zatyanut', to on odinakovo zazhmet i shesternyu i polyarnuyu os', posle chego oni vrashchayutsya vmeste.
Otkrepiv zazhimnoj vint, my smozhem svobodno povorachivat' teleskop vokrug polyarnoj osi, poka shesternya dvizhetsya, privodimaya vo vrashchenie chasovym mehanizmom dvigatelya. Navodya teleskop na ob®ekt, my snova zatyagivaem vintom homutik, i teper' polyarnaya os' dvizhetsya vmeste s shesternej.
V poslednie gody firma Karl Cejs vypuskaet lyubitel'skie teleskopy, snabzhennye chervyachnymi parami s zamykaemym vintom. Privedem v kachestve primera odnu iz novosibirskih konstrukcij podobnogo mehanizma (ris. 71, v). Zdes' vint 1 s podshipnikami 2 vstavlen v korpus 3, kotoryj na special'noj osi 4 mozhet, neskol'ko povorachivat'sya tak, chto vint vyhodit iz zacepleniya s shesternej 5. Special'naya pruzhina 6 podzhimaet korpus, i vint postoyanno nahoditsya v zaceplenii, dazhe esli shesternya imeet dostatochno bol'shoe "bienie". Dlya grubogo navedeniya nado ottyanut' vint i, kogda shesternya osvoboditsya, navesti teleskop. Posle etogo vint podvoditsya k shesterne.
Pri etom ne vsegda narezka vinta popadaet tochno v uglublenie mezhdu zub'yami shesterni. |to privodit k tomu, chto inogda vo vremya zamykaniya vinta teleskop mozhet smestit'sya v tu ili inuyu storonu na 0,5--1º v zavisimosti ot chisla zub'ev na chervyachnoj shesterne. Tak kak bol'shinstvo lyubitel'skih teleskopov imeyut iskateli, to eto ne strashno. Smeshchenie ob®ekta v pole zreniya iskatelya na 1º legko popravit' i privesti ob®ekt na perekrestie, nemnogo povernuv chervyachnyj vint. Osoboe vnimanie nado udelit' reduktoru mezhdu dvigatelem i chervyachnym vintom. Zdes' oshibka v narezke zub'ev shesteren ili ne koncentrichnaya posadka shesteren na osi privedet k periodicheskoj oshibke, i hod dvigatelya pridetsya ezheminutno korrektirovat'. § 58. MEHANIZMY TONKIH DVIZHENIJ V CHASOVYH PRIVODAH
Poskol'ku chasovoj mehanizm privoditsya vo vrashchenie sinhronnym elektrodvigatelem so strogo postoyannoj skorost'yu, vazhno vvesti prisposoblenie, kotoroe pozvolilo by vnosit' nebol'shie izmeneniya, popravki.
Proshche vsego bylo by ustanovit' na osi chervyaka mehanizm tak nazyvaemogo konicheskogo differenciala: sistemy shesteren, pozvolyayushchie pri nepodvizhnom korpuse reduktora peredavat' vrashchenie bez izmeneniya skorosti, a pri vrashchenii korpusa uvelichivat' ili umen'shat' skorost' na vyhode mehanizma. My ne mozhem pozvolit' sebe podrobnoe opisanie etogo mehanizma i ego izgotovlenie, tak kak ego proshche podobrat' i na meste reshit', kak ego primenit' v konkretnom sluchae. Odna iz raznovidnostej differenciala -- ploskij differencial, ili planetarnaya sistema. |ta sistema sluzhit reduktorom s ogromnym peredatochnym chislom; vrashcheniem korpusa ili odnogo iz satellitov (melkih shesteren, obegayushchih dve bol'shie shesterni) mozhno uvelichivat' ili umen'shat' skorost' vrashcheniya na vyhode planetarnoj sistemy. Planetarnye sistemy s nebol'shim peredatochnym chislom primenyayutsya v elektrodrelyah.
Mozhno vypolnit' chervyachnuyu paru po sheme chervyachnogo differenciala (ris. 72). V etom sluchae vint 1 mozhet peremeshchat'sya v nebol'shih predelah vdol' sobstvennoj osi. Togda, ne ostanavlivaya chasovogo privoda, mozhno neskol'ko "podat'" chervyak v tu ili druguyu storonu, a vmeste s etim i slegka povernut' shesternyu. Analogichnoe ustrojstvo primeneno v mehanizme A. Gamona (sm. § 55).
Udobnoe reshenie bylo najdeno avtorom knigi dlya odnogo iz svoih teleskopov (sm. ris. 70). Zdes' vint 1 nepodvizhno zakreplen na osi. Dopolnitel'noe vrashchenie poluchaetsya za schet povorota korpusa elektrodvigatelya 6 vmeste so vstroennym reduktorom. Povorachivaya dvigatel' s pomoshch'yu ruchki 8 na nekotoryj ugol, my uvelichivaem ili umen'shaem skorost' vrashcheniya chervyachnogo vinta. Zdes' korpus dvigatelya ustanovlen v homute 7, kotoryj pritormazhivaet korpus, chtoby vklyuchennyj dvigatel' ne nachal vrashchat'sya v obratnuyu storonu. Prizhim reguliruetsya tak, chtoby dvigatel' vo vremya raboty ostavalsya nepodvizhnym, no ego bylo by netrudno povernut' rukoj.
Nakonec, vozmozhno nemehanicheskoe reshenie zadachi. Esli sinhronnyj dvigatel' pitaetsya ne ot seti,
Ris. 72. CHervyachnyj differencial.
1- chervyachnyj vint, 2 -- elektrodvigatel', 3 -- vint tonkih dvizhenij, 4--vozvratnaya pruzhina.
a ot generatora chastoty, to, menyaya generiruemuyu chastotu, mozhno izmenit' i skorost' vrashcheniya dvigatelya. Dlya prostoty mozhno postroit' generator vsego s dvumya chastotami: 50 i 100 Gc. Na pervoj chastote dvigatel' rabotaet v obychnom rezhime, a na vtoroj chastote, kogda nado uvelichit' skorost'. Esli zhe skorost' nado umen'shit', dvigatel' nenadolgo vyklyuchaetsya knopkoj, raspolozhennoj na nebol'shom perenosnom pul'te, kotoryj nablyudatel' vo vremya nablyudeniya derzhit v rukah. S etogo zhe pul'ta podaetsya komanda i dlya uvelicheniya skorosti. |to reshenie interesno tem, chto znachitel'no uproshchaetsya mehanicheskaya chast', tak kak otpadaet nuzhda v razlichnyh ruchkah i tyagah. Krome togo, rabotat' s takim pul'tom znachitel'no udobnee, chem s tradicionnymi mehanicheskimi konstrukciyami. § 59. KOORDINATNYE KRUGI
Esli teleskop ustanovlen stacionarno, imeet smysl snabdit' ego koordinatnymi krugami na obeih osyah. S pomoshch'yu krugov znachitel'no proshche nahodit' ob®ekty osobenno kogda oni slaby i ne mogut byt' vidny v iskatel'. Krug 1 (ris. 73) ustanavlivaetsya zhestko na osi 2, a na korpuse 3 osi ustanavlivaetsya ukazatel' 4. Mozhno sdelat', naoborot: na osi ustanovit' ukazatel', a na
Ris. 73. Kreplenie koordinatnogo kruga k osi.
1 -- koordinatnyj krug, 2 -- os', 3 -- korpus osi, 4- ukazatel'.
korpuse--krug. V kazhdom konkretnom sluchae mozhno etu zadachu reshit' po-raznomu, pomnya glavnym obrazom o tom, chtoby noch'yu pri slabom osveshchenii otschet na kruge mozhno bylo videt' s maksimal'nym udobstvom.
Krug sklonenij dolzhen byt' razdelen ot 0 do 90º i ot 0 do --90º. Kogda teleskop napravlen na polyus mira, ukazatel' dolzhen pokazyvat' 90º.Nado ne zabyvat' pri etom, chto ukazatel' ili sam krug dolzhny v nebol'shih predelah peremeshchat'sya i zakreplyat'sya, chtoby ego mozhno bylo ustanovit' sovershenno tochno. Takzhe nuzhno pomnit', chto vo vremya yustirovki glavnogo zerkala opticheskaya os' teleskopa neskol'ko smeshchaetsya v prostranstve predmetov; posle yustirovki ukazatel' nado slegka peremestit'. Vprochem, eti peremeshcheniya sostavlyayut ne bolee neskol'kih dolej gradusa.
Krug chasovyh uglov dolzhen byt' ustanovlen neposredstvenno na polyarnoj osi, chtoby on uchastvoval v dvizhenii kak vo vremya gruboj tak i vo vremya tonkoj navodki teleskopa.
Krug chasovyh uglov delitsya na 24 chasa, i melkie ego deleniya obychno sootvetstvuyut 5 minutam vremeni. "Nul'" ustanavlivaetsya tak, chtoby ukazatel' ostanavlivalsya naprotiv nego v polozhenii, kogda teleskop napravlen na meridian. Pri povorote teleskopa na 15º k zapadu ukazatel' dolzhen pokazyvat' 1h, pri povorote eshche na 15º--2h i t. d.
Kak razmestit' krugi? Krug sklonenij v prostejshem sluchae mozhno snabdit' poloskoj millimetrovki, nakleennoj na ego obod. Polosku voz'mem dlinoj 360 mm i razmesim ee tak chto kazhdomu gradusu budet sootvetstvovat' 1 mm. Na konce postavim "0", cherez 90 mm -- "900",eshche cherez 90 mm - "0" i nakonec-- "--900". Dlya togo chtoby dlina okruzhnosti v tochnosti ravnyalas' 360 mm, nado, chtoby diametr kruga byl raven 114,6 mm, no esli uchest' tolshchinu bumagi i sloj
Ris. 74. Razmetka koordinatnyh krugov.
a) S pomoshch'yu bol'shogo transportira i linejki, b) s pomoshch'yu cirkulya i linejki, v) razmetka na sverlil'nom stanke.
kleya, diametr osnovy kruga nado umen'shit' na 0,3 mm i sdelat' ravnym 114,3 mm. Razumeetsya, chto esli diametr kruga uvelichit' v dva raza, do 229,2 mm, to tochnost' otscheta vozrastet v dva raza. Mozhno, kak predlagal R. Porter [14], nanesti shtrihi na krug iz myagkogo alyuminiya vruchnuyu (ris. 74,a, b).
Esli vospol'zovat'sya sverlil'nym stankom, kak eto sovetuet Uilfred SHihen [19], mozhno izgotovit' krugi, kotorye budut malo otlichat'sya ot fabrichnyh (ris. 74, v). Tehnologiya ih izgotovleniya takova: na liste alyuminiya ili drugogo metalla tolshchinoj okolo 1 mm vyrezaem bol'shoj krug. Ego diametr vybiraem s takim raschetom, chtoby on ne zadeval za stojku stanka, kogda ustanovlen tak, kak pokazano na risunke. S pomoshch'yu bol'shogo shkol'nogo transportira razmechaem na krayu kruga gradusy ili minuty i chasy, esli eto krug chasovyh uglov. Dvumya-tremya vintami krepim etot krug k vytochennomu na tokarnom stanke koordinatnomu krugu teleskopa tak, chtoby oba kruga okazalis' strogo koncentrichnymi. Teper' s pomoshch'yu vinta, propushchennogo cherez centr kruga, prikreplyaem ego k dostatochno prochnoj metallicheskoj plastine, chtoby oba kruga mogli svobodno, no bez lyuftov vrashchat'sya vokrug etogo vinta. Plitu krepim k stanine sverlil'nogo stanka s pomoshch'yu strubciny ili drugim sposobom. Na stanke vozle kraya bol'shogo vspomogatel'nogo kruga delaem shtrih. Ustanoviv naprotiv etogo shtriha "nul'" na krayu vspomogatel'nogo kruga, my podgotovilis' k narezaniyu shtrihov na kruge teleskopa. Teper' vstavim v patron shtyr' so special'no zatochennym rezcom. SHpindel' stanka nado nadezhno zakrepit' (zaklinit'). Dejstvuya ruchkoj sverlil'nogo stanka, my mozhem opuskat' i podnimat' rezec strogo vertikal'no.
Podvodim rezec k krayu koordinatnogo kruga i primeryaem ego. Esli nuzhno, ustanavlivaem vse prisposoblenie otnositel'no rezca tochnee. Nakonec, proveriv polozhenie "nulya" na vspomogatel'nom kruge, otnositel'no shtriha na stanine, provodim pervyj shtrih; ego dlina dolzhna byt' okolo 10 mm. Posle etogo povorachivaem vspomogatel'nyj krug na 1º i provodim sleduyushchij shtrih dlinoj okolo 7 mm. Dlinu 7 mm imeyut "ryadovye" shtrihi, a 10 mm -- kazhdyj 5-j i 10-j).
Posle togo kak shtrihi budut narezany polnost'yu, snimaem koordinatnyj krug s vspomogatel'nogo i nanosim cifry. Ih mozhno napisat' nitroemal'yu, no nuzhno pomnit', chto dlya togo chtoby kraska derzhalas' horosho, ee nado nanosit' na metall, nagretyj do 80--100º. Tak kak pisat' kist'yu na nagretoj poverhnosti slozhno, mozhno napisat' na metalle pri komnatnoj temperature, a potom srazu zhe nagret'. Luchshe, odnako, otdat' krugi graveru. (Oni rabotayut, naprimer, v otdelah ili magazinah suvenirov.)
Ris. 75. Dioptr.
Pole zreniya teleskopa otnositel'no nebol'shoe. Dazhe pri minimal'nom uvelichenii ono obychno ne prevyshaet 1--1,5º. Poetomu dovol'no trudno navesti teleskop na ob®ekt, kogda etot ob®ekt neyarkij i nichem ne vydelyaetsya sredi drugih. Osobenno tyazhelo iskat' slabye tumannosti i skopleniya, otdel'nye (naprimer, peremennye) zvezdy ili slabye planety: Uran, Neptun i asteroidy. CHtoby oblegchit' zadachu, teleskopy snabzhayutsya iskatelyami.
V prostejshem variante eto mozhet byt' dioptr. Na ris. 75 vidno, chto vizirnaya liniya, soedinyayushchaya centry kruzhkov dioptra, mozhet neskol'ko naklonyat'sya otnositel'no osi teleskopa. |to nuzhno potomu, chto pri yustirovke teleskopa ego os' mozhet nemnogo smeshchat'sya. Poetomu posle kazhdoj yustirovki neobhodimo proverit' tochnost' ustanovki dioptra po dostatochno udalennym predmetam.
Luchshe, odnako, sdelat' iskatel' v vide nebol'shoj zritel'noj truby. V kachestve ob®ektiva luchshe upotrebit' ahromaticheskij ob®ektiv ot zritel'noj truby, teodolita ili binoklya. Vprochem, mozhno obojtis' sravnitel'no korotkofokusnoj ochkovoj linzoj. Ee opticheskaya sila dolzhna byt' v predelah 3--5 dioptrii. Esli vy uzhe znakomy s izgotovleniem linz, luchshe etu linzu izgotovit' samostoyatel'no. Ona dolzhna byt' nebol'shogo diametra, primerno 20--30 mm i byt' ploskovypukloj, a ne vypuklo-vognutoj, kak ochkovye stekla, tak kak v etom sluchae ee aberracii budut sil'no portit' izobrazheniya.
Vo vremya shlifovki linzy na stanke mozhno proveryat' ee fokusnoe rasstoyanie. Dlya etogo posle ocherednogo seansa shlifovki smachivaem linzu vodoj i opredelyaem ee fokusnoe rasstoyanie po Solncu. Dlya etogo nado ne zabyt' chtoby opravka, na kotoruyu nakleena linza, imela diametr na 25--30% men'she diametra linzy, dlya togo chtoby kraya poslednej mogli stroit' izobrazhenie Solnca.
V ostal'nom iskatel' napominaet malyj teleskop-refraktor. Ego uvelichenie dolzhno byt' blizko k ravnozrachkovomu i ne prevyshat' diametra ob®ektiva v millimetrah, delennogo na 4--6. Na trubku nuzhno nadet' i prikleit' dva metallicheskih kol'ca, v kotorye budut upirat'sya yustirovochnye vinty. § 61. KOLONNY, STANINY, FUNDAMENTY
Naznachenie staniny -- uderzhivat' polyarnuyu os' teleskopa v strogo opredelennom polozhenii bez medlennyh smeshchenij i bez vibracij. Dlya togo chtoby predotvratit' vibracii, stanina ili kolonna teleskopa dolzhna byt' dostatochno zhestkoj.
V celom teleskop mozhno rassmatrivat' kak konsol' slozhnoj formy s "zashchemleniem" v ploskosti opiraniya staniny na fundament. Pri ravnomerno raspredelennoj nagruzke (naprimer, pri poryvah vetra) izgibayushchij moment vozrastaet sverhu vniz proporcional'no kvadratu dliny etoj konsoli (sm. ris. 44).
Poetomu zhestkost' vseh uzlov montirovki dolzhna vozrastat' proporcional'no kvadratu vysoty sverhu vniz. |to vynuzhdaet uvelichivat' secheniya detalej montirovki pri perehode ot truby teleskopa k osi sklonenij, k polyarnoj osi, k korpusu polyarnoj osi, k kolonne i oporam, ili k stanine, esli teleskop ne imeet kolonny.
V teh sluchayah, kogda teleskop snabzhen prisposobleniem dlya regulirovaniya naklona polyarnoj osi v bol'shih predelah, horosho snabdit' ego nebol'shim opornym sterzhnem (ris. 50, a), kotoryj vmeste s korpusom polyarnoj osi i kolonny obrazuet treugol'nik -- figuru, znachitel'no bolee zhestkuyu, chem prosto ugol "kolonna -- korpus osi". Snabdiv montirovku etim sterzhnem, my dob'emsya bol'shoj zhestkosti pri peremeshchenii osi v ploskosti meridiana. Odnako zhestkost' v perpendikulyarnom napravlenii, naprimer pri poryvah zapadnogo ili vostochnogo vetra, ne vozrastet. Edinstvennyj sposob poluchit' dostatochnuyu zhestkost' v etom napravlenii -- rezko uvelichit' tolshchi
nu plastin, svyazyvayushchih korpus polyarnoj osi i kolonny. Dlya 110-millimetrovogo teleskopa s fokusnym rasstoyaniem 1000--1200 mm tolshchina etih plastin, otlityh iz alyuminiya, mozhet byt' okolo 12--15 mm, dlya teleskopa diametrom 150 mm, osobenno esli eto fotograficheskij teleskop, tolshchina plastin dolzhna byt'
Ris. 76. Osnovanie montirovki teleskopa iz stal'nyh trub.
uvelichena do 30 mm. Vazhno takzhe otmetit', chto zhestkost' uzla vozrastaet, esli v odinakovoj mere umen'shitsya dlina etih plastin.
Diametr stal'noj truby kolonny takzhe imeet bol'shoe znachenie. Dlya vizual'nogo 110-millimetrovogo reflektora on dolzhen byt' okolo 60--70 mm. Dlya fotograficheskogo reflektora diametrom 150 mm diametr stal'noj truby -- kolonny dolzhen byt' uvelichen do 120 mm, V oboih sluchayah imeetsya vvidu, chto vysota kolonny sostavlyaet primerno 700-- 800 mm. Pri uvelichenii vysoty kolonny nado uvelichit' i ee diametr priblizitel'no proporcional'no kornyu kvadratnomu iz uvelicheniya vysoty. Naprimer, pri uvelichenii vysoty kolonny v 2 raza, ee diametr nuzhno uvelichit' v 1,4 raza.
Osobo opasnyj uzel -- mesto krepleniya nog kolonny k sobstvenno kolonne. Nogi obychno predstavlyayut soboj konsoli s bol'shim secheniem vozle kolonny. Zdes' nado pomnit' kak ob izgibe pri prostom naklone kolonny, tak i pri kruchenii kolonny vokrug ee osi. |ta deformaciya voznikaet, naprimer, v teh sluchayah, kogda sila (prikosnovenie nablyudatelya ili poryv vetra) dejstvuet gorizontal'no na trubu teleskopa, napravlennuyu pod nebol'shim uglom k gorizontu.
Odnako dlya teleskopov bolee 150 mm v diametre zhelatel'no isklyuchit' kolonnu, ustanoviv korpus polyarnoj osi pryamo na osnovanie (ris. 76). |to polezno dlya uvelicheniya zhestkosti, a takzhe i potomu, chto okulyarnyj uzel, raspolozhennyj na verhnem konce sravnitel'no dlinnoj truby, stanovitsya trudno dostupnym, kogda teleskop napravlen v zenit.
Primechatel'no, chto v etom sluchae regulirovka naklona polyarnoj osi mozhet byt' vypolnena v nebol'shih predelah (obychno neskol'ko gradusov). Ustrojstvo dlya naklona predstavlyaet soboj odin opornyj vint, kotoryj raspolagaetsya na yuzhnom konce staniny. Dlya togo chtoby ustanovit' polyarnuyu os' v ploskosti meridiana, nado, chtoby stanina mogla v nebol'shih predelah povorachivat'sya po azimutu. Dlya etogo dve severnye opory delayut v vide dvuh rolikov, osi vrashcheniya kotoryh peresekayutsya na opornom yuzhnom vinte. Mezhdu etimi rolikami na stanine pomeshchaetsya nebol'shaya konsol' dlinoj 30--50 mm. Na fundamente teleskopa ustanavlivayutsya dva vinta, mezhdu kotorymi i razmeshchaetsya eta konsol'. Vrashchaya vinty v tu ili inuyu storonu, my povorachivaem vsyu staninu s polyarnoj os'yu k zapadu ili vostoku.
O sposobah tochnoj ustanovki polyarnoj osi mozhno prochest' v instrukciyah dlya astronomicheskih nablyudenij.
Poslednee zveno mezhdu teleskopom i gruntom, na kotorom on stoit,-- fundament. Dlya nebol'shogo teleskopa na kolonne dostatochno zabetonirovat' ili vylozhit' kirpichom nebol'shuyu ploshchadku, na kotoruyu vo vremya nablyudenij stavitsya teleskop.
Mozhno i nebol'shoj teleskop sdelat' bez kolonny, ustanoviv ego na stanine, kotoraya na vremya nablyudenij pomeshchaetsya na betonnyj ili kirpichnyj stolb, zamenyayushchij kolonnu. Osobenno eto polezno dlya perenosnyh teleskopov, tak kak ves umen'shaetsya.
Nakonec, dlya bol'shih, osobenno fotograficheskih teleskopov fundament sovershenno neobhodim. Diametr fundamenta zavisit prezhde vsego ot vysoty ego vershiny nad urovnem zemli. Ne vdavayas' v podrobnosti, privedem tablicu s primernymi znacheniyami diametra kruglogo v sechenii fundamenta (v metrah) v zavisimosti ot ego vysoty i trebovanij k zhestkosti teleskopa v celom, kotoraya v svoyu ochered' zavisit ot dejstvuyushchego diametra zerkala i naznacheniya teleskopa (tabl. 13).
Luchshij material dlya fundamenta -- beton ili kirpichnaya kladka. Dlya nevysokih fundamentov s malymi diametrami mozhno s uspehom primenyat' kruglye asbocementnye ili stal'nye truby. Posle ustanovki truby na mesto ee nuzhno zapolnit' shchebnem ili
kirpichnym boem, zalivaya cherez kazhdye 25--30 sm cementno-peschanyj rastvor.
Glubina zakladki fundamenta zavisit ot sostava i sostoyaniya grunta. Na skal'nyh gruntah fundament mozhno ustanavlivat' pryamo na poverhnosti, snyav tol'ko sloj derna. Na peschanyh, supeschanyh, suglinistyh
T a b l i c a 13
|
Vysota fundamenta , m |
Fotografirovanie s okulyarnym uvelicheniem |
Vizual'nye nablyudeniya |
Fotografirovanie v n'yutonovskom fokuse |
|||
|
150 mm |
300 mm |
150 mm |
300 mm |
150 mm |
300 mm |
|
|
1 |
0,2 |
0,25 |
0,16 |
0,20 |
0,12 |
0,15 |
|
2 |
0,4 |
0,50 |
0,32 |
0,40 |
0,25 |
0,30 |
|
3 |
0,60 |
0,75 |
0,50 |
0,60 |
0,36 |
0,45 |
|
4 |
0,80 |
1,00 |
0,64 |
0.80 |
0,50 |
0,60 |
|
6 |
1,20 |
1,50 |
0,96 |
1,20 |
0,72 |
0,90 |
|
10 |
2,00 |
2,50 |
1,00 |
2,00 |
1,20 |
1,50 |
i glinistyh gruntah glubina zalozheniya fundamenta prinimaetsya na 10 sm nizhe glubiny promerzaniya grunta. Tak, v rajone Novosibirska ona sostavlyaet 2,2 m i 2,0 m i gorode i sel'skoj mestnosti sootvetstvenno; v Moskve glubina promerzaniya grunta sostavlyaet 1,4 m. Osobenno vazhno eto uslovie vypolnyat', esli grunty vlazhnye, glinistye (tak nazyvaemye puchinistye). V suhih gruntah, osobenno peschanyh i supeschanyh, vozmozhna men'shaya glubina zalozheniya fundamenta (v sootvetstvii s mnogoletnim opytom mestnogo stroitel'stva). Dlya togo chtoby predotvratit' neravnomernoe osedanie grunta pod tyazhest'yu fundamenta, nuzhno, chtoby nagruzka na grunt ne prevyshala dopustimuyu. CHtoby uznat' udel'nuyu nagruzku na kazhdyj kvadratnyj santimetr grunta, nado ves fundamenta s teleskopom razdelit' na ploshchad' osnovaniya fundamenta. Naprimer, teleskop vesit 50 kg, fundament teleskopa imeet vysotu 4 m pri diametre 0,6 m. Ob®em fundamenta 1,13 m2. Pri ob®emnom vese betona 1,6 t/m3 ves fundamenta sostavit 1,8 t. Ochevidno, chto pri takom massivnom fundamente vesom teleskopa mozhno prenebrech'. Razdeliv ves fundamenta na ploshchad' ego osnovaniya poluchaem davlenie na grunt, ono ravno 0,64 kg/sm2. Iz tabl. 14 (soprotivlenie grunta v kg/sm2) vidno, chto takoe davlenie dopustimo dazhe pri samom slabom grunte.
Odna iz samyh nepriyatnyh problem -- problema mikrovibracij grunta prezhde vsego ot prohodyashchego poblizosti transporta, rabotayushchih tyazhelyh mehanizmov i t. p. S etoj tochki zreniya spasenie sostoit v
T a b l i ca 14
|
Naimenovanie grunta |
Sostoyanie grunta |
|
|
tverdoe |
plastichnoe |
|
|
SHCHeben' kristallicheskih porod |
5 |
-- |
|
SHCHeben' osadochnyh porod |
3 |
-- |
|
Peski krupnye |
4 |
-- |
|
Peski melkie |
2,5 |
1,5 |
|
Peski pylevatye |
1,5 |
1,0 |
|
Supes' |
2,5 |
2,0 |
|
Suglinok |
2,0 |
1,0 |
|
Glina |
2,5 |
1,0 |
maloj vysote fundamenta. U 150-millimetrovogo teleskopa, ustanovlennogo na zhestkoj podstavke vysotoj 50 sm nad poverhnost'yu Zemli na rasstoyanii 200 m ot Transsibirskoj magistrali, vibraciya, vyzvannaya prohodyashchimi poezdami, byla ne bolee 2--3". Tot zhe teleskop, ustanovlennyj na polu 4 etazha u samoj steny, gde vibracii pola svedeny k minimumu, imel vibraciyu 20--30" ot poezdov, prohodyashchih na rasstoyanii 1 km. K sozhaleniyu, volnenie prizemnyh sloev vozduha sil'no portit izobrazheniya, i eto zastavlyaet podnimat' teleskop na vysotu hotya by 2-- 3 m ot poverhnosti Zemli. Takim obrazom, v vybore vysoty fundamenta teleskopa lyubitelyu vsegda prihoditsya idti na kompromiss.
Edva li najdetsya tehnicheskoe sredstvo, kotoroe prineslo astronomii v poslednie sto let bol'she informacii, chem fotografiya. Dazhe, nesmotrya na poyavlenie elektrofotometrii, radioastronomii i drugih sredstv, fotografiya prodolzhaet zanimat' osnovnoe mesto sredi sposobov registracii v astronomii. Poetomu bylo by nerazumno obhodit' storonoj eto sredstvo i lyubitelyu. Ved' v otlichie ot glaza, fotoemul'siya v sostoyanii nakaplivat' svet ot slabyh istochnikov, ona fiksiruet srazu bol'shoe chislo ob®ektov, popadayushchih i pole zreniya teleskopa, nakonec, ona sluzhit nadezhnym dokumentom, togda kak glaz, a pravil'nee skazat', mozg nablyudatelya vo vremya nablyudenij ochen' sub®ektiven.
Fotografiya, a znachit, i fotograficheskie sredstva dolzhny zanyat' dostojnoe mesto v arsenale lyubitel'skih sredstv. Krome togo, dazhe i dlya vizual'nyh nablyudenij takzhe stoit koe-chto dobavit' k osnovnomu teleskopu dlya rasshireniya nablyudatel'nyh vozmozhnostej lyubitelya. |tih prisposoblenij i priborov mozhno postroit' dovol'no mnogo, i lyubitel'-odinochka okazhetsya v zatrudnitel'nom polozhenii iz-za deficita vremeni. Poetomu bylo by horosho najti odnogo ili neskol'kih edinomyshlennikov dlya togo, chtoby dejstvovat' ob®edinennymi usiliyami. Kollektivu dazhe nachinayushchih lyubitelej po plechu izgotovlenie opisannyh nizhe priborov i prisposoblenij. Vse eto vmeste -- uzhe ne prosto lyubitel' i teleskop, eto astronomicheskaya observatoriya, kollektiv, rabotayushchij celeustremlenno i s bol'shoj pol'zoj.
Konechno, pri etom vstretitsya bol'she trudnostej organizacionnogo poryadka: naprimer, gde ustanovit' postroennye pribory; kak postroit' pust' neslozhnoe, no vse-taki pomeshchenie dlya teleskopa; kak pobedit' samogo lyutogo vraga astronomov XX veka -- gorodskoe osveshchenie po nocham, kotoroe prevratilo nekogda grandioznuyu kartinu mirozdaniya v zhalkuyu ee ten'. Odno iz vozmozhnyh reshenij -- kooperaciya gorodskih i sel'skih lyubitelej. U pervyh bol'she tehnicheskih vozmozhnostej, u vtoryh -- horoshee nochnoe nebo. No dazhe esli observatoriya raspolozhena v gorode, naprimer na ploskoj kryshe zdaniya, ona prineset gorazdo bol'she udovletvoreniya ee sozdatelyam, chem sluchajnye nablyudeniya vo dvore ili na balkone. § 62. SOLNECHNYJ |KRAN
Poverhnostnaya yarkost' Solnca slishkom velika, chtoby na nego mozhno bylo smotret' neposredstvenno v okulyar. Izvesten sluchaj, kogda odin iz astronomov za neskol'ko sekund oslep na vsyu zhizn', nablyudaya Solnce v okulyar teleskopa. Vo mnogih rukovodstvah rekomenduetsya ispol'zovat' temnye svetofil'try, napodobie teh, chto primenyayutsya pri elektrosvarke. Prezhde chem nablyudat' s takim steklom v teleskop, nado skvoz' nego posmotret' na Solnce bez teleskopa. Solnce dolzhno byt' vidno sovershenno neyarkim diskom na udivlenie malyh razmerov. Odnako nado pomnit', chto nash teleskop sobiraet slishkom mnogo sveta i tepla, i kusochek stekla pomeshchennyj srazu za okulyarom v rajone vyhodnogo zrachka nemedlenno lopnet, kak eto odnazhdy sluchilos' u avtora knigi. CHtoby etogo izbezhat', nado na verhnij konec teleskopa nadet' diafragmu -- kryshku iz kartona ili drugogo materiala s nebol'