GSO RC-putket (10" ja 12")

[Timpe]

Miten tuossa putkessa on ratkaistu hiilikuidun ja alumiinin erilaisten lämpölaajenemiskertoimien aiheuttama erilainen pituuden muutos?
Alumiinin ja hiilikuidun välillä tuo ero lienee kertaluokkaa viisinkertainen, jos kiristetään kiinnityskiskot kiinni +20C lämpötilassa ja viedään puolimetrinen putki -20C lämpöön niin alumiini kutistuu suunnilleen 0.4mm enemmän kuin hiilikuitu.

Jaahas, ei oikeastaan ole mitään tietoa tuosta. Toisaalta putken Losmandy-kiskot ovat kiinni putken etupäässä apupeilin kiinnitysrenkaassa (link) ja takapäässä vastaavasti pääpeilin pitimessä (link). Tässä mielessä hiilikuituputki on "irti" kiskoista. Toisaalta kaikki ruuvit menevät tuon hiilikuituputken läpi ja kun ne kiristää tiukalle, niin putki ja pannat ovat yhtä taas kappaletta.

Oma putkeni on säilössä kylmävarastossa ja nyt kuvaamassa vaihteeksi ilman lyhennintä (2000mm polttovälillä). Näkyy tekevän hiukan soikeita tähtiä, mikä johtunee puoliksi kollimoinnista ja puoliksi seurannasta (2000mm guide-parametrit vielä hukassa). Pysäytin kuvaussarjan ja tarkensin putken ja kyllähän tuo fokus oli muuttunut tässä reilun puolentoista tunnin aikana, minkä putki oli kuvannut. (Toisaalta tässä vaiheessa projektiani fokuksen lämpötilamuutos on se pienin murhe systeemissä  )

[Kaizu]

Jaahas, ei oikeastaan ole mitään tietoa tuosta. Toisaalta putken Losmandy-kiskot ovat kiinni putken etupäässä apupeilin kiinnitysrenkaassa (link) ja takapäässä vastaavasti pääpeilin pitimessä (link). Tässä mielessä hiilikuituputki on "irti" kiskoista. Toisaalta kaikki ruuvit menevät tuon hiilikuituputken läpi ja kun ne kiristää tiukalle, niin putki ja pannat ovat yhtä taas kappaletta.

Tässä tapauksessa hiilikuituputki on pelkästään koriste. Jos etu- takapäätä yhdistävä kisko on vain toisella puolella saattaa siitä olla haittaa koska se vääntää etu- ja takapään toisiinsa nähden vinoon ja tuhoaa kollimoinnin. Lämpöliikkeen voimille ei ruuviliitos ole este, ei edes hidaste. Teräksellä voima on n. 500 kertainen verrattuna vetomurolujuuteen. Jos yhdistävät alumiiniprofiilit ovat symmetrisesti ja hiilikuituputki välissä löysästi, vastaa rakenne alumiiniputkea.  Hiilikuituputken päissä olevia osia ei saisi kytkeä toisiinsa jos haluaa hyödyntää hiilikuidun pientä lämpölaajenemista.
Onko kaukoputkissa käytettyjen hiilikuituputkien ominaisuuksista saatavissa tietoa? Komposiittitelojen lämpökäyttäytymisetä olen joskus kysellyt valmistajilta ja he ovat kertoneet pystyvänsä vaikuttamaan siihen kuituorientaatiolla ja hartseilla, myöskin niin että lämpölaajeneminen on erilainen pituus ja poikkisuuntaan. Yleisesti kerroin on paljon pienempi kuin metalleilla.

Kaizu

[Timo Kantola]

Eli Kaizun jutusta päätellen putkesta kiskot irti ja putki pannoilla kiinni jalustaan, jos haluaa hiilikuituputken pientä lämpölaajenemista hyödyntää? Ja jos tuo RC on noin tarkka kollimoinnista, niin melkeen kannattaisi?

[mistral]

Eli Kaizun jutusta päätellen putkesta kiskot irti ja putki pannoilla kiinni jalustaan, jos haluaa hiilikuituputken pientä lämpölaajenemista hyödyntää? Ja jos tuo RC on noin tarkka kollimoinnista, niin melkeen kannattaisi?

Tai sitten laminoida Losmandykisko hiilikuidusta? Olisiko mahdollista kiinnittää jalustakiinnitys jos korvaisi Losmandykiskon järeällä hiilikuitulatalla?

[Timpe]

Tässä tapauksessa hiilikuituputki on pelkästään koriste. Jos etu- takapäätä yhdistävä kisko on vain toisella puolella saattaa siitä olla haittaa koska se vääntää etu- ja takapään toisiinsa nähden vinoon ja tuhoaa kollimoinnin.

Jep, koriste, joka tuo samalla niukan 1,1 kg painonsäästön. Ei siis hirvittävän paljon etua tuossakaan suhteessa... 
Kiinalainen on sentään laittanut kiskot kummallekin puolelle putkea symmetrisesti eli joku on miettinyt tätä asiaa hitusen verran GSO:n suunnittelupuolella. Hiilikuituputken seinävahvuus on kolmisen milliä, joten pitää miettiä tuota Losmandy-kiskojen irrottamista peilirakenteista myös tukevuuden kannalta. Tällaisten tarvikepantojen kanssa tämä kiskojen irroitus peilirakenteista onnistuisi suhteellisen helposti (jollei ATM-askartelu esim. paksusta filmivanerista houkuttele).

GSO:n hiilikuituputkirakenne on siis oikeastaan "hiilikuituvalmius" ja tämän takia TS:n lupaukset tuotesivulla eivät täyty muutoin kuin tuon painon osalta:
Advantages of the de luxe carbon fibre version:
- less weight (14,6 kgs)
- nearly no change of the tube length after temperature changes (no focus drift)

Mitä mieltä olette? Pitäisiköhän ärähtää TS:n suuntaan ja huomauttaa virheellisestä mainonnasta ja tinkiä samalla nuo tarvikepannat samaan pakettiin?
(Pitäisi varmaan dokumentoida testikuvia lämpötilakäyrän kera, jos tähän ryhtyy...)

[Kaizu]

Jos päät saa tukevasti kiinni hiilikuituputkeen niin 3mm:n seinämävahvuus tuntuisi riittävältä pantakiinnitykselle. Varsinkin jos pannat ovat oikean mittaiset niin että ottavat kiinni putkeen koko pinnaltaan. Metallipannat saa tukevasti kiinni Losmandy kiskoon, vanerisilla voi tässä kohtaa tulla vaikeuksia.

Kaizu

[Timpe]

Taisi tulla siinä sivussa pienoinen läpimurto tähän kollimointiongelmaani...
Kaizun "...Jos etu- takapäätä yhdistävä kisko on vain toisella puolella saattaa siitä olla haittaa koska se vääntää etu- ja takapään toisiinsa nähden vinoon ja tuhoaa kollimoinnin...." lause nimittäin pisti ajattelemaan yhtä pikkumodaustani, minkä tein putkeeni tuolla "ruuvikeskustelun" aikoihin. Nuo Losmandy-kiskot ovat jänneväliltään melkoisen pitkät tässä putkimallissa ja varsinkin tuo jalustanpuoleinen kisko tuntui hiukan heppoiselta kaiken kuorman alla. Niinpä siihen kiskoon tuli tehtyä tällainen pikkumodaus eli putken/kiskon väliin sopivasti kiilautuva tukipala keskelle kiskoa...



Ajattelin, että tuo jämäköittäisi pitkää Losmandy-kiskoa, kun sen keskelle tulisi uusi tukipiste. En tuolloin ajatellut näitä lämpötermisiä juttuja yhtään, koska olin mielestäni ostanut täyden hiilikuituputken, jossa ei olisi lämpölaajenemista/kutistumista. <Tässä välissä kävelyä peilin eteen ja ... > Mutta nyt, uuden tiedon valossa (kiitos Kaizu!), tässä taitaakin olla yksi suuri syy putkeni kollimoinnin vaikeuteen! Jos näet kollimoin putken huoneenlämmössä peiliheijastuksien mukaan, niin vietyäni sen ulos pakkaseen kollimointi olikin jo pielessä, kun nuo alumiinikiskot kutistuivat tukipalan takia hiukan eri tahtiin putken kummassakin kyljessä ja väänsivät samalla putkea hiukan vinoon pilaten sen hyvän päiväkollimoinnin. Ongelma ei tullut esiin ennen kuin siitä ryhdyttiin keskustelemaan tässä ketjussa, joten olipas myös hyvä kysymys Ransulta mikä nosti tämän ongelman esiin.
Ehkäpä nyt (viimeinkin) putken levoton kollimointi alkaa rauhoittumaan ja saan päivän kollimointitulokset linjaan yöllisten tähtikuvien kanssa

Jos päät saa tukevasti kiinni hiilikuituputkeen niin 3mm:n seinämävahvuus tuntuisi riittävältä pantakiinnitykselle. Varsinkin jos pannat ovat oikean mittaiset niin että ottavat kiinni putkeen koko pinnaltaan. Metallipannat saa tukevasti kiinni Losmandy kiskoon, vanerisilla voi tässä kohtaa tulla vaikeuksia.

Päiden kiinnityksessä ei ole ongelmaa, kun putkessa on jo valmiiksi reiät ja noiden Losmandy-kiskojen päiden alla olevat alumiiniset välipalat voi jättää paikalleen eräänlaisiksi peilinpitimen kiinnityspannoiksi, putken ulkopuolelle siis. Pitää miettiä kuinka tässä asiassa nyt edetään eli tarvitsenko tällaisen putkimodauksen tähän päälle? Olisi varmaan hyödyksi fokusoinnin pysyvyyden kannalta

[Timpe]

Otin putken vielä tänään osiksi ja kuvasin putken etupään, mihin apupeilinpidin kiinnitetään. Tässä kuva tarkempaa pohdiskelua varten...



Kuten kuvasta näkee, putken rakennevahvuus onkin 2.3mm (ohuempi kuin arvelin). Uskaltaako tuollaisen hiilikuituputken varaan laskea putkipantojen kiinnitystä?
Tässä on nyt käsittääkseni kolme vaihtoehtoa:

1.) Tyydytään tilanteeseen eli hyväksytään putken lämpökäyttäytyminen alumiinin mukaan (laskin alustavasti, että lämpötilamuutos -10°C...-15°C kutistaisi 536 mm pituista alumiini-Losmandy-kiskoa noin -0.6 mm). Jos pituusmuutos tapahtuu kummassakin kiskossa tasaisesti, myös kollimointi säilyisi lämpötilan muutoksista huolimatta ennallaan (riippunee myös käytetystä alumiinilaadusta). Hiukan epävarma tasapainotilanne ja hiilikuituputken edut jäävät saavuttamatta.

2.) Ostetaan uudet putkipannat ja kiinnitetään ne tuohon 2.3 mm paksun hiilikuituputken ympärille. Nyt putken hyvät hiilikuituominaisuudet toimivat kuten kuuluukin ja fokus pysyy merkittävästi paremmin paikallaan verrattuna alumiiniputkeen. Kysymys kuuluukin kestääkö tuollainen 2.3 mm hiilikuituputki pantakiinnitystä ja kestävätkö putken apupeilinpidin ja pääpeilinpidin tukevasti kiinni hiiikuituputkessa kymmenellä kiinnityspisteellä? Nuo kiskojen päällä olevat alumiiniosat voisi jättää putkeen, joten ulkonäkö kärsisi, mutta putken rakenne pysyisi ennallaan (pl. Losmandy-kiskojen mukanaan tuoma pituusjäykiste-ominaisuus). Toisaalta tuon pääpeilin puoleisen putkipannan voisi kiinnittää pysyvästi pääpeilin pitimeen kiinni, koska putken painopiste CCD-kameran kanssa on noin takapainotteinen (vain 10 cm kiskon päästä). Saman voisi tehdä myös keskelle putkea tulevaan pantaankin käyttämällä putken sisäpintaan tulevia vahvikkeita (ks. vaihtoehto 3.).

3.) Pidetään pääpeilin puoleinen Losmandy-kiskon kiinnitys ennallaan, mutta katkaistaan kisko noin 10 cm pituudelta toisesta päästään (ks. kuva). Hyödynnetään nykyinen kiskonkiinnityskappale ja siirretään se uuden lyhyemmän kiskon kiinnityspisteeksi (siirtyy siis 10 cm kohti pääpeiliä). Porataan putkeen uudet reiät ja näiden kohdalle putken sisäpuolelle asennetaan jäykisterengas baffle-renkaiden väliin. Mistä materiaalista tämä jäykisterengas tulisi tehdä, riittääkö alumiini? Apupeilinpitimelle tulisi ehkä myös tehdä putken ulkopinnalle jokin jäykiste, jos pitimen halutaan pysyvän hyvin paikallaan paljaassa hiilikuituputkessa?

Tähän vaiheeseen sopinee lyhyt pätkä tästä samasta ketjusta...

Tekemistä siis riittää ennen kuin tuosta tulee kelvollinen kuvaustyökalu, mutten mitään muuta olettanutkaan tässä kiinalais-RC:n alle 3000 euron hintaluokassa

Yllättävää kyllä, mutta kuinkahan Officina Stellare Pro RC (250/2000mm f/8) putkessa on ratkaistu tämä sama ongelma? Ulkonäöltään tuo 10.784,00 EUR putki on aika lähellä tätä halpis-kiinalaista, joten ei kai siinä ole samaa ongelmaa... Vai onko tämä lämpölaajeneminen todellakin niin suuri ongelma kuin se nyt tässä yhteydessä näyttäisi olevan? (Vajaan kolmen tonnin kiiinalaista on kyllä huomattavasti mukavampi tuunata kuin tuollaista reilun kymppitonnin putkea.)

[Ransu]

lisäideoita..

4) Jätät takapään kiinnityksen ennalleen, hommaat (teet) yhden sopivan kokoisen putkipannan jonka saa kiinni tuohon losmandykiskoon, putken ja kiskon välissähän on tilaa johon mahtuisi panta. Panta kiinni jonnekin tuonne  losmandykiskon ensimmäiseen kolmannekseen
Losmandykisko pitää tässä tapauksessa jättää kiinnittämättä etupäästä apupeilinpidin/kehykseen. Apupeilinpidin/kehys varmaankin on syytä kiinnittää, voinet käyttää alkuperäisiä paloja pulttaus tapahtuisi noista korokepalojen ja kiskon välistä (vaatisi varmaan jotain upotuksia noihin korokepaloihin)
Näin losmandykisko olisi vapaana ja saisi kutistella rauhassa, kiskoa ei tarvitsisi lyhentää.
Tuon hiilikuituputken uskoisin kyllä kestävän, siinähän on jo jäykkärit sisäpuolella, baffleputkien muodossa.

5) Hiilikuituiset losmandykiskot.. ei taida olla tarjolla valmiita, joten tee se itse

[Timpe]

4) Jätät takapään kiinnityksen ennalleen, hommaat (teet) yhden sopivan kokoisen putkipannan jonka saa kiinni tuohon losmandykiskoon, putken ja kiskon välissähän on tilaa johon mahtuisi panta. Panta kiinni jonnekin tuonne  losmandykiskon ensimmäiseen kolmannekseen
Losmandykisko pitää tässä tapauksessa jättää kiinnittämättä etupäästä apupeilinpidin/kehykseen. Apupeilinpidin/kehys varmaankin on syytä kiinnittää, voinet käyttää alkuperäisiä paloja pulttaus tapahtuisi noista korokepalojen ja kiskon välistä (vaatisi varmaan jotain upotuksia noihin korokepaloihin)

Tuollaisen yksikköpannan saisi mittojen mukaan TS:ltä, kun ne ovat paikallisen puusepän tekoa:
http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p1717_Multiplex-tube-ring-pair---customized---for-263---330-mm-tube-di.html
Pitäisi vain miettiä Losmandy-kiskon kiinnitys tuohon pantaan, mutta sen voisi tehdä L-paloilla kahdelta sivulta. Epäilen näet suoran ruuvikiinnityksen tukevuutta kiskoon, kuten Kaizu tuossa yllä jo totesi vanerista tehdyn pannan suhteen. Kiinnitykseen käytetyt L-palat saisi jätettyä kiskon alle piiloon, niin päällepäin tulevia lisäruuveja ei tulisi juurikaan näkyviin.

Nuo alkuperäiset välikappaleet saa kiinni kiskon alle ongelmitta, sillä tuo välikappale on kiinni apupeilinpitimessä kolmella erillisellä ruuvilla. Tässä tapauksessa vain kiskon omat kaksi M8 kuusiokoloruuvia jäisivät kiinnittämättä (niille on omat kierteet tuossa välikappaleessa). Hyvä idea tämä numero nelonenkin, kiitos Ransu!

[mistral]

Olisiko etupanta sitten niin löysällä että se saisi naksahdella lämpölaajenemisen mukana? En siis tiedä kuvauksesta mitään, näkyykö naksahdus kuvassa heilahduksena?

edit. Jos putken ja pannan väliin laittaisi teflon liuskan, liukuisi se tasaisesti...

[Kaizu]

Yllättävää kyllä, mutta kuinkahan Officina Stellare Pro RC (250/2000mm f/8) putkessa on ratkaistu tämä sama ongelma? Ulkonäöltään tuo 10.784,00 EUR putki on aika lähellä tätä halpis-kiinalaista, joten ei kai siinä ole samaa ongelmaa...

Siinä näyttää asia ratkaistun käyttämällä CNC-alumiinia = Computer numerical controlled aluminium. Sille ehkä tietokoneella kerrotaan sovelias lämpölaajanemiskerroin.
Edellä mainituissa komposiittiteloissa on eri lämpölaajenemiskerroin kuin rungoissa johon ne kiinnitetään.
Toisen pään laakerointi on uiva niin että se sallii telan ja alustan laajeta eri tahtiin. Samaa periaatetta voisi ehkä soveltaa kiinnityskiskoihin. Kiskon takapäässä voisi olla vähän tiukempi kiinnityspanta ja etupäässä sellainen joka sallii putken liukua sisällään. Lämpölaajeneminen ei ole ongelma jos lämpötila ei havaintojen aikana muutu. Juuri nyt ovat vuorokautiset lämpötilavaihtelut suurimmillaan joten pientä riesaa voi tulla jos aloittaa valotukset heti alkuillasta. Viime yönä näytti lämpötila muuttuneen -15...-20,7 tosin valotusten aikana vain -15...-18.

Kaizu

[Timpe]

Olisiko etupanta sitten niin löysällä että se saisi naksahdella lämpölaajenemisen mukana? En siis tiedä kuvauksesta mitään, näkyykö naksahdus kuvassa heilahduksena?
edit. Jos putken ja pannan väliin laittaisi teflon liuskan, liukuisi se tasaisesti...

Nämä termiset liikkeet ovat niin hitaita, etteivät ne suoraan naksauta mitään kuvatessa. Jollei sitten jokin jumi purkaudu nopeasti vähän samaan tapaan kuin jäät paukkuvat kovilla pakkasilla. Putkessa näyttää olevan ruuvinrei'issä sen verran löysää, että sillä viimeistään kompensoidaan tuollainen liike.

Siinä näyttää asia ratkaistun käyttämällä CNC-alumiinia = Computer numerical controlled aluminium. Sille ehkä tietokoneella kerrotaan sovelias lämpölaajanemiskerroin.

Juuripa näin... 
(Rauhoittaa Officinan omistajaa kummasti, kun tietää tuon "Zero expansion carbon fiber closed tube body trimmed with CNC aluminum".)
trimmed = viritetty
trimmed size = täsmäkoko
trimmed splice = täsmäjatkos

[Ransu]

Ajammekohan kuitenkin takaa olematonta ongelmaa, Kiinalainen saattaa olla ottanut laajenemisen huomioon?

....välikappale on kiinni apupeilinpitimessä kolmella erillisellä ruuvilla. Tässä tapauksessa vain kiskon omat kaksi M8 kuusiokoloruuvia jäisivät kiinnittämättä (niille on omat kierteet tuossa välikappaleessa).

Jos lämpökutistumisen aiheuttama liike pääsee tapahtumaan kiskon M8 kuusiokolojen ja välikappaleen välissä, ei ongelmaa pitäisi olla. Onko tuossa esim prikat välissä ja rei'issä liikkumavaraa, niin ettei M8 kuusiokolot nojaa päätyä vasten? Välikappaleen ja apupeilinpitimen välinen liitos pitää järjen mukaan tällöin olla kunnolla kiinni, ja losmandykiskon ja välikappaleen välinen liitos hieman löysemmin.

Kokeellisen mittauksen rakenteen toimivuudesta voisi tehdä mittakellon ja terästangon avulla.
Mittakellon kärki pitäisi saada nojaamaan apupeilin kehyksen reunaan ja kellon kiinnityspiste pitäisi olla takaosassa, pääpeilin kehyksen päällä, lähellä hiilikuituputken reunaa. Välissä terästanko. Teräksen lämpölaajenemiskerroin on puolet alumiinista ja noin tupla verrattuna hiilikuituun. Kun asettaa mittakellon näyttämän nollaa sisälämmössä ja vie pakkaseen, lähtee viisari liikkumaan. Jos rakenne toimii alumiinin ehdoilla, apupeilin pidin siityy enemmän kuin terästanko kutistuu ja mittakellon viisari liikkuu plus suuntaan.
Jos rakenne toimii niinkuin pitäisi, kellon viisari siirtyy miinus suuntaan teräksen kutistuessa hiilikuitua enemmän.

[Kaizu]

Testin voi tehdä myös mukavasti sisätiloissa. Mittakellolla mitataan apupeilin pidintä kun samaan aikaan lämmitetään losmandy-kiskoa. Jos pidin liikkuu, on kisko kytketty kiinteästi apupeilin peilin pitimeen. Uivan kiinnityksen pitää toimia kumpaankin suuntaan, kesällä putki saattaa olla hyvinkin lämpimässä, jos ei suomessa niin Arizonassa.

Kaizu