JMBeraud

Structures sandwich & composites pour instruments astronomiques

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Laurent,

quote:
un sandwich NA alu ne se dilate pas (ou peu) ??

Le nida alu se dilate, c'est de l'alu. Mais la configuration des cellules fait que le nida bouge plus en épaisseur qu'en largeur longueur. Les peaux en carbone elles ne vont pas broncher, la résultante je dirai sans grand risque de me tromper que ça ne devrait pas bouger beaucoup.

quote:
un sandwich NA alu est plus est plus adapté pour mon cas que le nomex ?

Pas forcément. Disons que c'est plus performant, mais ça ne veut pas dire que c'est plus adapté. En allant vite, je dirai que si tu choisis une épaisseur un peu plus forte de nida Nomex, avec les épaisseurs de peau adaptées, tu auras le même résulat, c'est à dire une bonne grosse tôle qui ne bougera pas en température et en flexion.
L'âme n'est pas la seule à tavailler, il faut soigner le choix des peaux, tu peux par exemple prendre du carbone module intermédiaire, et prendre de l'UD et pas du tissu, tu vas gagner énormément en rigidité.

quote:
mais il est plus lourd ?

Oui, il est plus lourd, mais par rapport aux 45Kg de ton engin, ce n'est pas ça qui devrait faire la différence.

Pour être honête, à ta place je demanderai à Mateduc. Mon avis, c'est que le Nomex fera très bien l'affaire avec les épaisseurs et grammages que je t'ai donné. Mais demande leur, par exemple en donnant les cotes des plaques d'alu à remplacer. S'ils ne répondent pas, ou si la réponse te parait bizarre, on peut aussi se faire un petit calcul de première approximation, voir page 2 de ce post.

JMarc

[Ce message a été modifié par JMBeraud (Édité le 26-07-2010).]

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Hello everybody,

La conception du barillet est finie, j'attaque les pièces, et j'attends la quincaillerie pour assemblage.

Le concept est très connu, une rotule centrale est positionnée sur une plaque de fond, elle même fixée au tube. La rotule s'oriente pour la collimation grace à trois vis en appui sur le barillet proprement dit.
Ce système a l'avantage de ne pas changer la position du foyer. Je vise le système le plus stable possible dans le temps.
Les anneaux de maintien des triangle en place ne sont pas représentés, mais j'ai prévu les perçages.
Tout sera en nid d'abeille (aramide ou alu) carbone/epoxy sauf les triangles qui seront en carbone epoxy monolithique.
J'ai laissé 20mm ente le tube et le bord du miroir, je pense que c'est suffisant pour la gaine d'air. Si vous avez des expériences qui montrent le contraire merci de me prévenir .
J'ai fait le choix de ne pas mettre de ventilateurs, je m'installe en général bien avant le coucher du soleil, et par expérience sur mon Dob, une heure trente environ suffisent pour attendre le parfait équilibre. Je stockerai le miroir dehors ou dans ma cave naturellement climatisée si besoin et selon la température extérieure. Au pire, je ferai une nouvelle plaque de fond avec tros beaux trous + ventillateurs si c'est vraiment nécessaire.

J'espère que les autres bricolo des composites avancent aussi, et ont profité comme moi des belles nuits sans Lune pour se régaler...

Message perso si les personnes intéressées me lisent: Pierre, les premières vraies tonches sont arrivées, mais rien de grave! Et j'en ai plein les mirettes ! Franck, un bonheur ton miroir, je re-confirme.

A bientôt,
JMarc

[Ce message a été modifié par JMBeraud (Édité le 13-08-2010).]

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Salut,
je post ici aussi, lol.
de mon coté je poste quelques photos de l'avancement de mon projet.

Voici le barillet 9 points:

avec le miroir de 250mm:

vue de dessous:


Le reste est en cour de ponçage pour avoir un bon état de surface avant vernissage et peinture de quelques petites parties... donc si le tube est tout dégeux, c'est normal... lol
l'araignée en carbone bien entendu, lol (elle est sur rotule, l'axe centrale peut seulement bouger en hauteur, et les 3 vis de reglage jouent directement sur le support du miroir) le miroir est collé sur un sandwich balsa/carbone de 5mm avec à l'interieur 40 resistances (pour une chauffe uniforme) qui balancent 2 watts en 12 volts, de quoi remedier à la buée. les branches sont en samba (bois dur) de 1mm en sandwich carbone.

un anneau pour rigidifier encore un peut la partie du secondaire / focuser. (en 3mm, avec les 5mm du tube + les plis de carbone j'arrive à 10mm d'épaisseur en haut du tube, c'est super raide !)


et la vue d'ensemble:

je fais aussi les anneaux et la partie "berceau" (j'ai une monture à fourche) en carbone, là c'est en train de coller... voici quand meme la partie supérieur des anneaux:

En tout cas, merci pour tes précieuses informations Jean Marc, sans ça, je ne me serai jamais lancé.

Sinon c'est du balsa de partout.
pour les piece plates c'est du caviard à travailler.
les triangles sont en 3mm
les 2 parties du barillet en 10mm + renfort 3mm pour la partie accueillant les triangles.
le tube est en 5mm (et là c'est chaud les marrons!!!, je pense qu'il vaut mieux prendre du 2.5 et en mettre 2 couches ou alors trouver du nida. parce que à cintrer c'est pas evident avec des morceau assez grands) mais bon on y arrive, il faut juste prendre son temps, pas paniquer, et puis bruler un cierge, ou 2...
enfin de comte mon tube est tip top, tres rond, et tres rigide.

les colliers sont en 10mm, 4cm de large, avec les renforts en 3mm sur les cotés.

il me reste encore quelques bricoles à faire.
(par contre il y a un paquet d'heures de taf la dessus! et c'est pas fini)


quelques infos de poids:

le barillet complet avec la visserie = 540 gr (hors miroir... il est pas en mousse de carbone, lui...)

1 colliers complet = 170 gr

le tube de 305mm de diamètre pour 1m10 de long, avec l'araignée (sans le miroir secondaire = 2650 gr

le miroir de 254mm = 3250 gr
le secondaire de 70mm petit axe = 200 gr

le focusser = 640 gr

soit le tube complet avec colliers = 7 kilos 620 grammes

il me semble que le tube d'origine pèse 13,5 kilos, sans les colliers. (a vérifier)

Lio

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BRAVO !
sans voix si je puis dire
le top !
moitié poids pratiquement je pensai pas qu'on pouvez gagner autant...
REBRAVO !
si un jour tu le vends

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Superbe Lio, comme dit de l'autre coté, belle maitrise!
De rien et merci à toi, j'avais ouvert ce post pour démystifier les composites, je vois que c'est le cas, y'a plus qu'à se servir de ce beau tube.
JMarc

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Les supports triangles sont terminés et à toute épreuve.

JMarc

[Ce message a été modifié par JMBeraud (Édité le 01-10-2014).]

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tout cela est vraiment extraordinaire. de la belle ouvrage !

sinon, pour le barillet,
j'ai le sentiment que :
*- en effet, ça doit être du costaud pour ne pas fléchir sous le poids du miroir
*- mais aussi, il doit y avoir une belle réflexion sur les diverses articulaitions des parties mobiles. Axe, rotule, tout doit être le plsu libre possible, sans jeux ni points dur. Quelles vont être tes solutions ?
*- enfin, le callage latéral doit être vraiment chiadé. Faire un truc qui fonctionne parfaitement lors d'un suivi équatorial est toujours une énigme pour moi. On passe d'un support à 120° a la config d'UNE SEULE TOUCHE au centre selon l'inclinaison du tube.... A part des astatiques latéraux, j'vois pas bien une belle et bonne solution. Qui a déjà fait ça ? ou qui a fait autre chose kivabien ?!?!?
en tous cas et d'après tes plans 3D, c'est une partie que je renforcerais notablement par des goussets, des épaisseurs, etc....

Bonne continuation !
Serge

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Merci Serge,

Pour les articulations etc du barillet, je prends du tout fait en élément standard mécanique, je donnerai tout ça une fois que ce sera monté et que j'aurai bien vérifié que ça fonctionne..., mais il n'y aura pas de jeu, et surtout pas plus que n'importe que ecrou brogne que l'on voit de partout.
Pour les touches latérales idem, je prends du tout fait, ce sera vissé sur des inserts dans les équerres avec possiblité d'ajustement et de blocage en position.
Pour la rigidité de ces equerres, effectivement le design a un peu changé depuis celui ci-dessus, mais pas tant que ça, je vais mettre un peu plus d'épaisseur d'âme et la forme sera arrondie et non pas "cassée" comme ici. Je ne sais d'ailleurs pas pourquoi je me suis embétée à dessiner ça comme ça alors que c'est plus simple à dessiner et à faire une cornière courbe comme dans le post initial. Je ne peux pas vraiment faire de gousset genre coin de male car le miroir est trop près. Mais mécaniquement cela ne se justifie pas si la cornière est bien dimensionnée en épaisseur de peaux et d'âme.

Pour la déformation du miroir au niveau des appuis latéraux, honnêtement je regarde autour de moi, et ce que je vois me rassure: DreamScopes, Axis d'Emmanuel Mallard, scopes très pointus, et pourtant avec trois touches aussi. Je ne sais de toutes façons pas manier les élements finis, donc je vais faire comme les autres, sachant que ça a l'air de fonctionner... Et puis si ce n'ai pas le cas, je rectifierai, je n'ai pas la prétention de faire parfait du premier coup, je garde un peu d'amusement pour le futur !

A bientôt pour la suite,
JMarc

[Ce message a été modifié par JMBeraud (Édité le 27-08-2010).]

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Plutot d'accord avec Serge. On fait vraiment un pari sur la rigidité de l'équerre supportant tout le poids du miroir. Et c'est quand même 11 kg en porte à faux qui dans certains cas, ne sont supportés que par une seule touche ...Fais l'essai, fixe une de ces équerres dans un gros étau, à l'horizontale, et suspend un poids de 11 kg, à une distance de 4 ou 5 cm (équivalente à la hauteur de la touche supportant le miroir) et mesure le fléchissement.

Quand je pense que sur un dobson, je mets deux gros plots de 8 cm de long pour supporter le miroir sur la tranche, et ici, une petite équerre de rien du tout, en carbone, certes, mais quand même...En tout cas, je mettrais au moins un contreventement orthogonal à l'équerre. Cela suppose peut etre un tube plus grand, mais la aussi, je trouve que les deux cm que tu t'es donnés un peu courts. Il faut de l'air autour du miroir! Le pauvre, il faut le laisser vivre!

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Bonsoir
J'ai enfin trouvé un peut de temps pour avancer mon nouveau 200/800 astrograph.
le lien vers la pages WEB http://fanoel91.free.fr/astrographe/Astrographcarbone2.html

et quelques images du barillet ( que je vais certainement refaire) et du tube nid A qui est loin d'être ternimé.

Fabrice NOEL

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pour rigidifier ces foutues pattes de callage latérales,
en effet, on ne peut trianguler à l'interieur de l'angle, car il y a le miroir.
Mais on peut tout a fait le faire à l'extérieur ! ce qui implique d'augmenter en conséquence l'encombrement du barillet.
De plus, le miroir respirera mieux, la veine d'air sera moins sensible dans le tube.

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Merci Serge et Pierre pour vos critiques constructives, ça aide d'avoir des remarques de ce genre.

Comme dit, je vais changer l'épaisseur de l'âme et des peaux par rapport au dessin ci-dessus. Vous avez raison, il ne fait pas que ça fléchisse. Mais la question est: de combien peut-on se permettre? Rien, un peu plus?
Je vais étudier la solution de rigidifier par l'extérieur plus en détail, mais je sens qu'avec 20mm d'âme ça ne bronchera pas, je ferai un ou deux calculs pour être sûr et je verrai si la solution contreventement s'impose.
Je voudrais aussi mitiger vos impressions. je ne compte pas imager le levée de Jupiter tous les matin, le tube sera rarement à l'horizontal, et même 20° d'inclinaison, ça fait un sacré poids en moins sur la possible unique cale, mais qui peut le plus peut le moins...

Sinon, pour la veine d'air j'avais écrit ci-dessus:

quote:
J'ai laissé 20mm ente le tube et le bord du miroir, je pense que c'est suffisant pour la gaine d'air. Si vous avez des expériences qui montrent le contraire merci de me prévenir

Et c'est maintenant que vous me dites ça??
J'en suis déjà à 490mm tube extérieur, avec ces 20mm donc. Vous pensez que ce n'est pas assez 20mm?

Merci encore, je reviens vers vous dès que j'ai les réponses sur cette équerre.

Fabrice, joli tout ça, ça avance on dirait! Les équerre en alu dans le barillet c'est un renfort ou cela a une autre utilité?

JMarc

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Il faudrait revérifier, mais il me semble que c'était Houdini qui avait fait le calcul: lorsque le miroir pointe à 30% de l'horizon, c'est 85% du poids qui est soutenu par les supports de tranche.

Sinon, ben désolé, on réagit quand on peut, hein...

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sur mon barillet, (bon ce n'est que pour un 250...) j'a' preféré opté pour 6 pattes de calage latéral, la répartition de la charge du miroir est beaucoup plus uniforme que lorsqu'il ni a que 3 pates.
De plus j'ai collé de petites equaires en carbone sur chaques pattes pour augmenter la rigiditée. elles passent juste sous le mioire.
Lio

[Ce message a été modifié par Lblanc (Édité le 27-08-2010).]

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oui mais là, j'comprends pas...
6 calles latérales ?
Ca veut dire que dans le meilleur des cas, seules 2 sont en contact et forment un angle de 60°. Ca me semble bien raide....
et que selon les mouvements, le miroir va changer de calle en passant par la config à un point unique au centre.....
Qu'apportent les 6 points ?!?

je suis toujours dans l'expéctative de voir avec quel soin on porte nos miroirs sur le dos, et comme on balaye d'un coup de torchon les appuis latéraux. Quand on voit ce que c'est pete-couille lors de mesures au Foucault, je m'intérroge même si généralement, on ne s'interroge pas trop sur ce point et on fait avec.... et pas forcément mal d'ailleurs !

peut être dans ce cas c'est d'avoir un miroir suffisamment épais pour ne pas se soucier de cela.


pour la veine d'air, ben on en apprend tous les jours et on en prend pleinement conscience. C'est par exemple le David et le Fred qui avec leur redoutable Roddier nous ont montré à Valdrôme des images altérées par ce foutu phénomène.

[Ce message a été modifié par serge vieillard (Édité le 27-08-2010).]

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Salut serge,

je n'ai pas de pivot centrale sur mon miroir.
je ne sais pas trop se que 6 callages apportent en fait... mais il me semble logique que la charge soit mieux répartie avec 6 calles.
avec 3 callage j'ai au mieux deux points d'apuis et le plus souvent qu'un seul en charge, avec 6 j'en ai au mieux 3 et le plus souvent 2 en charge.
sur le papier, sans calcule, ça me semble bien mieux, après je peux me tromper, mais c'est au moins aussi bien dans tous les cas.

c'est sur qu'il doit y avoir d'autres sytème bien plus performant, mais pas évident de trouver quelque chose de pertinant sur le sujet... après il faut aussi voir la facilitée de mise en oeuvre à la fabrication et à l'utilisation.

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Pierre, Serge, pour ma remarque sur la veine d'air, je plaisante hein!! J'avais vu que 20mm c'était suffisant, mais vos retours sont plus que les bienvenues! Merci pour le coup de pouce!
JMarc

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bonsoir

les piéces en alu n'était là que pour faire équerre lors du montage.
Mais ce barillet ne me convenait pas et j'ai refait un nouveau proto.
Pas de probléme de touches latérales, je pourrais en mettre 3/4 ou 6.
Les efforts sont également beaucoup mieux répartis.

Pour l'instant c'est un proto, je vais certainement affiner.

fabrice NOEL

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Fabrice, ne peux-tu pas coller ta pétale sur la face intérieure de ton bout de tube par une pièce rapportée?


Pierre, merci pour le tuyau sur le site de Robert Houdini, ça m'avait échapé, et tout c'est éclairci quand tu m'en as parlé, je m'en suis souvenu! Je suis donc allé là:

http://www.cruxis.com/scope/mirroredgecalculator.htm

Robert dit notamment:
At 30° altitude the load on the edge support will be about 87% of the weight, so you will still have about 87% of the computed error. At 45° altitude this drops to 71%, and at 60° altitude you still have 50% of the computed error.

Et le pire est à venir: il donne un exemple de 600x50mmFD3.3 avec le miroir sur une seule touche, et le résultat est:
RMS surface error au centre de gravité: 15.6nm
RMS Surface error à 2.5mm au dessus du cdg: 28.6nm

Soit un gros astigmatisme...

Il s'avère donc que j'ai clairement sous estimé le problème. Ce qui se fait comme astrographe à ce diamètre est soit à fourche (L.Bernasconi et C.Rinner), donc sur deux appuis mini, soit autre (le 20" de Dreamscopes semble collé alors que je le croyais avec des touches à 120°). Et les Newtons de Skyvision, d'O&V, ils sont tenus comment les miroirs en latéral?

Et les ODK 20" et autre engins énormes de ce style, même si non Newton, ils sont foutus comment? Est-ce que c'est moins critique avec ces formules optiques? Sur le post ouvert par Laurent
http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/033672-2.html on ne voit pas très bien comment sera soutenue la bête.

-EDIT- sur ce point, Laurent m'a répondu, le miroir de l'ODK, comme sur les SC est tenu par le centre (merci Laurent )

Je pense que mon miroir de 410mm / 40mm d'épaisseur est moins sensible que ce 600mm de 50mm d'épais, mais peut-être à tort...
En tout cas ça fait réfléchir, mais je ne vois pas comment faire, pour tout dire.
J'ai bien envie de m'assoir dessus en pensant que c'est vraiment le pire cas, car cela combine les 30° de hauteur et l'appui sur une seule touche. Toutes les autres configurations seront meilleures.
La vraie question est aussi de savoir quel astigmatisme mini est accepté pour de la photo à cette focale (1610mm)...

Merci Serge et Pierre d'avoir mis ça sur le tapis.

Robert, si tu passes dans les parages, je serai content de savoir ce que donnerait mon cas sur une seule touche verticale avec miroir en bas.

Merci encore pour ce bouillonnement, ça me fait avancer,
JMarc

[Ce message a été modifié par JMBeraud (Édité le 28-08-2010).]

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Fabrice, ma question portait sur ce que j'appelle "la pétale", c'est à dire la deuxième pièce en partant de la gauche de ton dernier dessin. Pour éviter les gros bourlets de colle, ne peux-tu pas mettre un ou deux plis et venir coller tout ça joyeusement? Ce sera plus costaud et plus joli. C'est tout, sinon je vois que ça avance de ton coté, ton tube en nida notamment, que ça expérimente, c'est bon ça, on n'a pas fini avec ce post!
JMarc

[Ce message a été modifié par JMBeraud (Édité le 27-08-2010).]

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Oui en effet il y a pas mal de charge. mais ce proto aurait du avoir une couche final de carbone pour cacher la misère.
Je suis en préparation d'une seconde pièce pour éviter ce problème.

Ma petite réflexion sur les touches latérales : Je sais que pour un instrument sur équatoriale mon idée ne tient pas forcément, mais pourquoi ne pas reproduire la géométrie des touches de mesure. Le polissage est réalisé en fonction d'une mesure de très haute précision réalisée sur un miroir posé sur 2 points. On passe ensuite des mois à pousser cette galette en suivant cette mesure et au final le miroir est posé sur des points qui ne reproduise plus les conditions initiales. Je ne suis pas un spécialiste de l'optique, mais en mécanique de précision, on essaye de toujours reproduire les conditions initiales pour avoir les même tolérances. Cela doit être encore important sur des miroirs minces.

Pour l'anneau de ma pièce «  Pétale » c'est la première fois que j’entends parler de ce nom, cela permet de mieux répartir les efforts. Donc au pire une branche en traction qui réparti son effort dans l'ensemble de la pièce et qui passe en compression le 2 autres. Il faut certainement réaliser une simulation, mais plus besoin de renforts à gousset et une facilité de construction.


Fabrice NOEL

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A défaut de résoudre le potentiel problème des positions des touches latérales, j'ai suivi le conseil de Pierre et Serge et renforcé les équerres. Ce sera du 20mm d'épais, et je pourrai mettre 500 à 600g/m² sec sur chaque face. Plus de souci de dépliage même minime.
J'ai aussi du coup agrandi les deux bases en pétale et laissé "respirer" encore un peu plus le miroir . La pétale inférieure sera reprise sur le bas du tube par l'intérieur par un système de vis sur "équerre" non encore représenté.

Il me reste à répondre aux questions ci-dessus quant à la problématique de l'astigmatisme potentiel lors de certaines positions du scope, et ceci avant d'attaquer le reste.

JMarc

[Ce message a été modifié par JMBeraud (Édité le 28-08-2010).]

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