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Mon projet d'observatoire astro


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Toujours extrait du film vidéo, voici une photo qui vous permet de visualiser la pose de l'axe horaire du télescope. Masse de la pièce: 200 kg. Elle a été réalisé dans un tube mécanique de 3 cm d'épaisseur je crois.

Ma chèvre sur roulements permettant un déplacement, m'a permit de lever cet axe et de le positionner sur les 2 galets visibles en partie haute du pied et en partie basse sur l'axe de la pièces comportant les 2 roulements.

OP

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mini_134078Capturedcran20150403112714.png


Désolé pour la qualité d'image. C'est encore tiré d'un film vidéo de la construction du joujou. On voie l'axe horaire d'une masse de 200 kg. Il a été tourné à mon ancien boulot du temps ou je bossais dans le nucléaire... J'avais d'ailleurs négocié (entre autre) avec mon directeur, la réalisation des grosses pièces à tourner, en échange de mon départ de cette boite ou les ingénieurs n'étaient pas trop ingénieux... Cet axe fait 200 mm de diamètre extérieur. Un tube est toujours plus rigide qu'un rondin...

Dans la pièce qui supporte la partie basse de l'axe horaire, se trouve comme je vous l'ai dit, 2 roulements, un roulement à billes qui permet d'encaisser la force d'arrachement verticale et un roulement à rouleaux conique pour encaisser la force de compression.

OP

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mini_493300Capturedcran20150403112643.png


Quelle Merde à faire. Avec 1/100 ème de jeu entre le trou visible sous la fourche et l'axe horaire, j'ai mis une journée pour l’emboîtement, grâce à 2 palans manuel et la chèvre sur rail réalisée pour cela. J'ai volontairement pas terminé le montage de tous les éléments de la fourche ainsi que les soudure avant ce positionnement. L'axe horaire sera bien nettoyé et bien graissé avant cette manip.

Mais j'aurai pu faire autrement pour ce montage.

J'ai volontairement surdimensionné toutes les pièces du télescope pour que cela en jette auprès du public. C'est important quand on veut faire payer une animation astro. Les gens sont forcement en admiration devant le joujou et c'est à mon avantage. De plus rentrez dans une coupole, c'est aussi une première pour tout le monde. Ca joue en la faveur de l'animateur.

Et pour peu que la coupole tourne un peu...

Mais c'est aussi pour une autre raison...

OP

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mini_927945Capturedcran20150403113543.png


Je n'ai pas hélas de photo correcte de l'intérieure de la fourche.

On y voie les différentes cloisons de rigidité avant le positionnement et soudage des pièces supérieures de cette fourche. On y distingue aussi les soudures par points de 3 cm pour éviter trop de dilatation lors de l'assemblage de toutes les pièces. Plus ces différentes pièces sont ajustées et moins il y aura de dilatation, les aciers se dilatant pendant les soudures...

On obtient donc une poutre en acier non déformable. Pour ma prochaine construction de télescope géant, certaines pièces iront faire une ballade dans un four, afin d'y libérer toutes les tentions engendrées par toutes les soudures.

OP

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mini_590419Capturedcran20150403112808.png


Toujours récupéré du film, voici une photo du caisson central du tube qui vient d'être positionné sur la fourche. Un palan de 350 kg de charge et ma chèvre mobile m'a permis de déplacer et d’emboîter les axes de déclinaison dans les paliers. Ce caisson est en fait un UPN de 250 mm de largeur soudé et renforcé aux angles. Mais pour que cela devienne une poutre, le U a été fermé par une tôle de 10 mm. Masse du caisson (200 kg). Les paliers qui encaisseront la masse totale du tube et les éventuels petits défauts de décentrement des 2 axes de déclinaison, sont constitués de roulements à rouleaux coniques oscillants.

Ca tourne au poil...

OP

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mini_501139Capturedcran20150403140148.png


Cette a été réalisée avec des tôles d'acier de 8 mm d'épaisseur pour les parties verticales et en biais. Les parties horizontales sont en tôle acier de 20 mm d'épaisseur. Il m'a fallut 2 jours pour souder le tout et 2 boites de baguettes à souder en 3,2... Les soudures sont en fait des points de 3 cm de longueur. Cela permet de ne pas trop dilater les tôles et reste aussi costaud. Mais il y a des parois à l'intérieur qui relie tous les angles, parois de 8 mm aussi. On obtient alors une poutre solide mais creuse.

Sa masse est quand même de 300 kg. C'est la pièce la plus lourde de ce télescope. Les 4 poignées soudées sur cette fourche m'ont permis de lever cette fourche et de l’emboîter dans l'axe horaire.

OP

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mini_710789Capturedcran20150403140922.png


Ce projet devait abriter mon joujou de 620 mm il y a quelques temps, dans ma vie d'avant, quelque part dans le Lubéron... Les soucis de la vie m'en ont empêchés... Cette coupole aurait eut aussi un diamètre de 5 mètres.

Les dessins et calculs étant faits, je vais donc réaliser ce prototype pour mon projet de télescope futur. Je ne connais pas encore le diamètre réel ni le positionnement vertical du télescope dans celle ci.

A voir sur les futurs coupes de l'ensemble...

OP

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mini_208152Capturedcran20150403150045.png


L’araignée de la combinaison Newton du T 620 mm f/d 3,3. Epaisseur des 4 lames: 3 mm.

Pour ma prochaine construction de télescope, cette araignée sera complètement modifiée afin de permettre la photo au foyer du Newton sans avoir à utiliser le miroir secondaire plan.

OP

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mini_968337Capturedcran20150403142153.png


Quand on veut réaliser une construction pour y installer un télescope, on a intérêt de faire une coupe verticale de l'ensemble afin de ne pas se planter. En position verticale, le miroir du télescope doit être au centre de la coupole. Ca semble logique, mais des blagues ont déjà été faites... Et ci la trappe des cimiers est assez longue, vous pourrez pointer bien après le zénith sans déplacer la coupole.

OP

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  • 2 weeks later...

mini_562523Capturedcran20150416203128.png


Première rectification de ce mois ci sur le T620 mm.

Un ami astronome amateur m'a raccourci le porte oculaire qui était bien trop long. Le problème avec un Newton très lumineux est que le faisceau optique arrive avec un angle très ouvert à l'oculaire et que le dégagement est très court.

Sur cette photo, on y voie aussi le système de platine du porte oculaire qui permet la collimation dans les trois dimensions sans laser. Cela n'a pas été mon idée, mais celle de Dany CARDOEN. Je le remercie à travers ces lignes pour tous les conseils mécaniques qu'il m'avait donné à l'époque pour construire ce télescope.

Ces réglages sont vraiment délicats. Un f/d court (3,3) ne pardonne pas. De plus, les variation de t° engendre forcement des dilatations des pièces mécaniques.

Mais construire son télescope est tellement passionnant...

OP

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Voici les schémas et calculs qui m'avaient permis de trouver à l'époque, la masse du contre-poids de mon télescope de 620 mm. Le tube est donc équilibré par l'ajout d'une masse de plomb de 180 kg environ en forme de couronne, mais en plusieurs morceaux que je peux déplacer pour l'équilibrage du tube et de la fourche, sans rien de plus...

OP

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Bonjour,

En réponse à ta question, bien sur que si, l'araignée est réglable, mais pas là ou tu crois. Ce n'est pas un télescope du commerce. Je n'ai rien contre, vu les résultats spectaculaires des photos publiées.

Mon miroir secondaire était prévu pour travailler avec des films 6 x 6 cm. Le petit axe fait 18 cm et le grand axe 24 cm, si ma mémoire est bonne. Il a une forme octogonale pour une épaisseur de 15 mm. Il a donc une certaine masse.

Les réglages se font sur la plaque en acier de support de ce miroir, et non directement à travers le corps de l'araignée. Plus il y a de place entre les 3 vis de réglage et meilleure sera la précision de ces réglages. Avec à f/d à 3,3 ça ne pardonne pas... C'est encore une fois mécanique...

OP

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Chiotte...

Je suis nul en math et mon ami me fait faire des put...s de calculs pour que je trouve mon satané centre de gravité.

Le tube de mon projet de télescope va peser 1 tonne 650 kg. Et le défi est de ne pas rajouter de contre-poids (c'est déjà pas mal lourd ha ha ha). Ce centre de gravité doit bien évidement passer par le centre des axes de déclinaison.

Je dois encore recommencer les calculs en déplaçant les masses de quelques cm afin d'obtenir des chiffres qui conviendront à mon mathématicien de copain...

J'ai du boulot moi, suis pas en retraite...

OP

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Je croyais m'être planté dans ces calculs d'équilibrage, mais en recommençant je me suis aperçu que j'ai fait une erreur de frappe qui à vraiment faussé le résultat final...

Voici de nouveau ce calcul: pour les moments de toutes les pièces de la partie droite du tube (coté araignée) j'ai trouvé 57156.

Pour les moments de toutes les pièces de la partie gauche du tube (coté miroir primaire) j'ai trouvé 56239.

57156 - 56239 = 917. Ce qui veut dire en mathématique que je suis pratiquement en équilibre... Mon ami mathématicien m'a dit "c'est parfait". Bon je le crois...

Ce point d'équilibre des 1650 kg de masse totale du tube a été trouvé par le calcul des moments de chaque pièce (masse et distance). Quand j'ai dessiné le tube je ne connais rien des masses ni des distances à appliqué. Mais ces dessins je les ai réalisé avec mon expérience uniquement. La mécanique, c'est comme plein de chose de la vie, ça se sent...

Tout ça pour vous dire que sur mon dessin, j'ai positionné sans le savoir le centre de gravité du tube à très exactement 35 mm de la réalité...

Pas mal pour 1650 kg de masse et 3 ml de tube...

OP

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Oui tu a raison mais je bosse en ce moment 110 h / semaine pour ça... J'ai 3 appartements que je loue à la semaine, 3 chambres d'hôtes, mon observatoire d'astronomie et mon boulot d'aide soignant à Marseille... et mon chantier de construction à l'observatoire qui n'est pas terminé...

D'ailleurs si quelqu'un veux venir cet été m'aider bénévolement dans mes différents boulots, je serais d'accord. En échange je laisserais du temps au T620 mm (de 1h au petit matin), on partagerait de bons conseils, une approche à l'animation astro grand public et dans quelques temps, du temps sur le monstre ha ha ha

Je saurais rendre cette aide...

Contactez moi


Au fait j'ai vu ton matos, il est pas mal du tout... ça a dut te couter la peau du c.? Et c'est bien beau.

OP

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Ce schéma réalisé par mon ami mathématicien m'a donc permis de calculer les différents moments de chaque pièce mécanique (avec les masses et distances), afin de trouver le point d'équilibre du tube de mon projet de télescope géant.

Ces formules s'appellent des itérations. On s'approche de plus en plus du point d'équilibre en déplaçant certaines des pièces du tube. Le résultat ne peux donc pas être égale à 0 étant donné que je ne connais pas vraiment les masses exactes au kg près, de chaque pièce de mon futur tube. Mais j'ai quand même peaufiné ces calculs de masse ainsi que les distances pour chacune de ces pièces à l'axe de déclinaison, grâce à tous les dessins réalisés au format A0 sur ma table à dessin d'archi... Pour être précis, je rappelle que je travaille avec mes vieux yeux au demi mm près...


Maintenant que cette recherche est faite, je vais aussi faire une recherche du point d'équilibre par la méthode graphique.

OP

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Bonsoir Olivier


Si je me rappelle mes bons souvenirs de calculs en mécanique (ça fait 38 ans que j'ai quitté les bancs de l'école alors j'espère ne pas raconter d'âneries), je pense que tu dois pouvoir trouver le centre de gravité de ton télescope en utilisant les moments statiques. Cela t'éviteras les nombreuses itérations pour trouver la valeur.


Pour les moments statiques, on prend une face de référence et on ajoute le poids de chaque pièce, qu'on multiplie par la distance entre le centre de gravité de la pièce et la face de référence. Le tout doit donner la valeur zéro !


Ne pas oublier que dans notre cas de figure, toutes les forces (les poids) sont verticales. le poids de chacune des pièces a une force dirigée de haut en bas (exercée par la gravité) et tes tourillons qui supportent le tube représente une force qui va de bas en haut (soutien). C'est l'équilibre des forces, d'où une valeur résultante qui doit être égale à 0.


970933Calculcentredegravite769te769lescope.jpg


Sur le schéma joint, j'ai repris grossièrement les éléments de calcul. Tu peux morceler ton ensemble en autant de pièces, avec leur poids propre et la distance de leur centre de gravité à la face de référence.

P3 est le point ou s'applique le poids total du télescope (les tourillons qui vont reprendre ce poids).

L3 représente la distance du centre de gravité du tube par rapport à la face arrière, qui constitue la référence des distances.


Après, tu peux vérifier par ta formule initiale, que tu as trouvé la bonne valeur.


Bon calcul.

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Voici maintenant un schéma explicatif de mon ami en retraite. On s'était rencontré quand on bossait dans le nucléaire. il est spécialisé dans les flexions de charpentes métalliques entre autre. Il donne ici une explication du tracé qui permet de trouver le point d'équilibre d'un télescope par la méthode graphique.

Comme je l'ai déjà dit, la masse totale du tube de mon futur joujou fera 1650 kg. je n'ai pas vraiment droit à l'erreur. Afin si, si l'argent ne compte pas... Mais je ne suis pas le créateur de Jurassic Park qui a dépensé sans compter...

Donc une autre approche de cette recherche du point d'équilibre me semble importante...

OP

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mini_624656AVEX.jpg


Voici le premier tracé de cette recherche du point d'équilibre du projet de télescope.

La règle fait 1 mètre de long. Ca vous donne l'échelle. Plus c'est grand et plus c'est précis, enfin je crois... je ne suis pas spécialiste. Je bosse donc sur mes feuilles au format A0 le top...

Le temps me manque pour terminer cela mais ça va se faire...

OP

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Mon ancienne coupole de 4 mètres de diamètre en polyester et mes labos photos sont maintenant un appartement de 30 m2 que je loue. Un de mes hôtes, intéressé par l'astronomie m'a remercié à sa façon pour lui avoir permis de découvrir à 4 heure du matin la belle planète Saturne... Je l'en remercie beaucoup.

OP

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Mon ami Michel DECONNINCK spécialiste du dessin astronomique a immortalisé un soir d'hiver, notre observation nocturne au T620 mm de l'OAB.

Je l'en remercie. Et je m'incline devant sa simplicité, sa bonne humeur et bien sur, devant sa technique. Cela est si facile pour lui de réaliser cela...

OP

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Je ne sais pas encore quelle type de monture je vais pouvoir réaliser. Cela va dépendre de mes budgets...

Ma préférence irait vers une fourche mono-bras. Les calculs de mon ami pourraient bien sur me permettre de comprendre ou serait réellement les grosses contraintes mécaniques que ce type de monture met en jeu.

Car le tube serait d'un coté du bras, le contre-poids de même masse de l'autre. N'oublions pas que la masse du tube sera de 1650 kg...

Mais ce type de monture m'imposera de faire réaliser pas mal de pièces mécaniques dans un atelier, sur une très grosse machine... Bonjour le prix...

Je pense que je serais obligé de me rabattre vers une fourche beaucoup plus classique. Cette fourche, je pourrais la réaliser, le montant de cet investissement sera bien sur beaucoup plus raisonnable. Mais une belle mécanique, ç'est beau...


Dans ce cas précis, le tube sera donc en équilibre et fixé sur 2 paliers de déclinaison.

OP

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Le type de palier a été sélectionné en collaboration avec mon ami Marco spécialiste en la matière...

Palier à semelle fixé sur le dessus des bras de fourche par 4 gros boulons. Diamètre des axes de déclinaison: 100 mm pour une épaisseur de 12 mm.

A l'intérieur sera positionné un roulements oscillant à doubles rangées de rouleaux conique avec manchon de serrage. Ce palier aura une longueur de 490 mm et une épaisseur de 180 mm.

Le problème est qu'il ne fait pas se planter dans le choix de ce type de palier, car ils travailleront dans plusieurs inclinaisons, se qui engendra des charges axiales qui peuvent être nuisibles aux roulements. Certains de ces paliers ne sont pas vraiment conçus pour ce type de contraintes, quand le télescope est à l'horizontale vers l'ouest ou l'est (fourche à la verticale).

OP

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Voici à l'échelle le positionnement du palier sur le dessus de la fourche. Ce type de palier encaissera donc des charges axiales importantes, sans contraintes sur le roulement. Des bagues de serrages à l'intérieur des paliers sont aussi prévus pour le blocage de l'axe de déclinaison. Etant donné qu'il y aura 2 paliers et 2 bagues de serrage sur cet axe, les calculs de mon ami montrent qu'il ne sera pas nécessaire de positionner les butées avec roulement de chaque coté de ces 2 axes de déclinaison. Les 2 bagues bloqueront réellement les 2 axes. Il n'y aura pas de glissement possible... Je le crois.

OP

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  • 2 weeks later...

218558DSC03474copie.jpg

Implantation des 2 axes de déclinaison sur le caisson central du tube du télescope. Ils seront boulonnés.

Implantation des cloisons de rigidité (10 mm d'épaisseur) à l'intérieur de ce caisson central. Ce caisson sera réalisé dans un UPN de 300 mm de largeur. Le U sera fermé comme sur celui de mon T620 mm, par une tôle de 10 mm d'épaisseur.

Je pense de plus en plus à réaliser une fourche, car plus facile et moins chère à réaliser...

De plus les contraintes mécaniques seront bien moins importantes.

OP

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662242DSC03469copie.jpg

Axe de déclinaison vue de face soudé dans 2 brides de rigidité de 15 mm d'épaisseur.

Diamètre des axes : 108 mm. Epaisseur de 12 mm.

6 boulons de gros diamètre assureront cette fixation.

Mon pote m'a certifié que l'épaisseur de ces axes sera suffisante. N'oublions pas la masse totale du tube: 1650 kg...

En arrière plan, le caisson central vue de profil et une cloison de rigidité (n°40) à droite.

OP

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436771DSC03472copie.jpg

Encore cette vue, mais avec plus de détails.

A gauche le caisson central vue de face et de dessus (n°10).

L'axe de déclinaison boulonné, qui traverse le palier dans lequel se trouvera des roulements à double rangées de rouleaux coniques oscillants. Le fait de positionner des roulements oscillants me permettra de compenser les petites erreurs qui se trouveront certainement dans l'alignement des 2 axes. N'oublions pas que je vais réaliser cette fourche de télescope sur le même principe que celle de mon T620 mm.

Ce dessin m'a aussi permis de tracer la base supérieure de cette fourche. Le palier sera boulonné sur cette base de 20 mm d'épaisseur.

Les côtes (n°41) : 300 mm de largeur x 540 mm d'épaisseur. Partant de là je vais pourvoir dessiner la fourche.

Pour infos, cette base sur mon T620 mm fait 160 mm X 340 mm.

La fourche va être plus grosse, bien plus grosse ha ha ha le top...

OP

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806598PANO20150525085418copie.jpg

Un de mes clients en chambres d'hôtes vient de m'envoyer ce matin cette image réalisée avec son téléphone. La reconstruction des 6 photos semblent bien fonctionner. Incroyable ces gadgets...

Je vais enfin commander du matos afin de pouvoir réaliser des photos au foyer du joujou. Ca me manques... Electronique, encodeurs, filtres, caméra CCD ou appareil photo, je ne sais pas encore... les pièces mécaniques de la combinaison Nasmith, puis du matos pour la lunette de 120 mm f/d 8 que j'ai construits pour l'observation du Soleil.

J'ai bien sur des priorités concernant mes achats car j'ai aussi démarré la construction d'un jaccuzi de 12m2 couvert. Mais il me faut aussi construire un appartement de 50 m2 et une petite piscine de 6x4 m.


Bref... sur cette image on peut distinguer: le joujou de 1300 kg de masse sur monture à fourche f/d 3,3 (Optiques de Dany CARDOEN); la protection en bois circulaire du rail permettant la rotation de la coupole de 5 mètres de diamètre; l'intérieur de la coupole recouverte de contre-plaqué marine de 5 mm d'épaisseur réduisant fortement l'excès d'humidité dans la coupole et sur le télescope; Le carrelage au sol, très pratique pour le nettoyage quand on reçoit souvent du monde; les raidisseurs de la structure métallique du toit de la coupole astro; le cimier ayant les côtes suivantes: 3,5 mètres de long pour 2 mètres de largueur. La largeur du cimier correspond aussi à la longueur d'un coté de l'octogone qui forme la coupole.

Pas mal hein... Quand je pense que cela à été réalisé en 1995... Et c'est toujours au top.

Le prochain joujou, il sera encore plus GENIAAAAAAAAAAAL ha ha ha

OP

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318768DSC03476copie.jpg


Voici le premier schéma terminé concernant la recherche du point d'équilibre du tube de mon projet de télescope géant. Rappel: Masse du tube 1650 kg.

Le deuxième schéma va suivre dès que j'aurai un peu de temps devant moi...

Je veux absolument réaliser cette recherche, d'une part par simple curiosité et d'autre part pour être sur que ce point d'équilibre sera proche de celui trouvé par les calculs très chiants... j'ai pas vraiment envie de me planter même si la mécanique "CA SE SENS..."


Prochain objectif : dessiner la monture. Le problème est que j'attends toujours un rencard avec un boss de la mécanique du CNRS afin qu'il me donne les infos qu'il me manque pour l'éventuelle construction d'un fourche monobras...

Dans la négative, j'opterai pour une classique fourche. Mais bon je pense dessiner les 2 montures cet été à l'OAB. Je devrais avoir un peu de temps pour cela, entre mes soirées astro grand publics; les cours d'astro pour les enfants et la gestion de mes locations saisonnières...

OP

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