

-----------------------------------

dragos.n

28 Dec 2014 02:39


Truss vs Tub intreg

-----------------------------------

In ultima perioada, respectiv cam jumatate de an, diversi membri m-au intrebat despre constructia unui corp truss in locul unuia tub intreg. Intamplarea a facut ca de vreun an si jumatate, eu sa fac mai multe proiecte pentru oglinzile celor doua Newtonuri, unul de 200, altul de 300mm, care zac de ceva timp prin dulap la mine, asteptand noi corpuri. Nu ca cele vechi nu ar mai fi, dar am dorit foarte tare sa fac ceva mai usor, si mai transportabil. Ei bine aici incepe problema.

Daca in mod evident, un truss desfacut ocupa in mod clar mai putin loc decat un tub intreg, nu acelasi lucru se poate spune despre greutate. Din calculele mele, lucrurile sunt destul de complicate. Si aici trebuie despartite telescoapele adaptabile la acest sistem in doua categorii mari. Cele  pentru observatii vizuale, si cele pentru astrofoto.

De aceea, pentru ca lucrurile sa poata fi mai clare, am sa discut despre fiecare avantaj si dezavantaj separat. Evident, orice alta opinie, este bine primita, dar as vrea sa fi bazata pe argumente.

1. Greutate: Aici, atat din calculele mele, cat si din ce am vazut pe afara, lucrurile par a fi clare. Un tub pentru o oglinda sub 300mm va fi, in mod surprinzator, mai usor decat un truss, indiferent ca vorbim de unul vizual sau foto. Iar daca luam in calcul doar telescoapele dedicate foto, atunci avantajul greutatii este, cel putin la prima vedere, clar in favoarea tuburilor intregi, chiar la diametre mari. Astfel, un Newton foto de 400mm de la OO.UK cantareste 33kg. 

http://www.orionoptics.co.uk/AG/agrange.html

In timp ce un Newton foto la acelasi diametru si focala cam aceeasi, daca nu chiar mai scurta, e mai greu, cel putin 47kg ( si asta cu tot cu oglinda fagure)

http://www.alluna-optics.com/Newtonian-Astrograph.html

Cum se poate explica acest lucru, in conditiile in care ambele firme folosesc fibra de carbon, si materiale foarte bune. Simplu. Un truss foto necesita o rigidizare foarte buna a tuturor racordurilor dintre cele doua celule, si in plus, o foarte buna rigidizare a postamentului pentru focuser, si pentru sina de prindere. Si am sa insist un pic asupra acestor aspecte.

Din pacate, din ce am vazut, firmele care fac trussuri, in majoritate americane, si in majoritate, doar pentru uz vizual, trateaza capitolul rigidizarilor racordurilor cu destula superficialitate. Chiar si atunci cand cer multe mii de dolari pe un corp. Am vazut astfel, reclamatii pentru ca ''trussul'' flamba. Sau, mai des, vibra, in bataia vantului. Aici vreau sa spun ca si tuburile inchise vibreaza in vant, iar solutiile sunt destul de complicate, si scumpe. mai ales pentru tuburi, care se comporta ca un tub de orga.

In concluzie, o celula secundara pentru un truss trebuie sa fie foarte solida, nu cum o fac majoritatea constructorilor, si foarte bine legata prin tevi cu racorduri solide. Din pacate, cam rar asa ceva, cel putin pe piata. Nu e de mirare ca unii se intreaba de ce au flexuri in trussuri.

2. Greutate. Din tot ce am scris pana acum, si din exemplele date, dar si din altele, rezulta urmatorul lucru. Greutatea este mai mica doar pentru trussuri vizuale, mai mari de 300mm. Pentru cel foto, avantajul greutatii apare, probabil pe la 500mm, sau peste.

3. Rigiditate. Aici, in pofida asteptarilor, lucrurile se intorc pe dos, in defavoarea tuburilor. De ce. Simplu. Un tub e facut dintr-un material, care e deformabil, mai devreme sau mai tarziu. Si e mai usor sa proiectezi din prima, o celula secundara care sa poata tine bine un intreg lant foto, decat un tub. Iata ce fac cei de la OO.UK pentru asta.

http://www.orionoptics.co.uk/AG/ag12.html

Pur si simplu, pun focuserul pe un set de inele dedicate. Si au dreptate sa faca asa. Eu am vazut cu ochii mei tuburi de Newtonuri SW deformate in urma unor lovituri usoare. Si am acasa un tub metalic de 300+mm deformat in zona focuserului, desi e din aluminiu gros de 1,5mm. 

Asa incat, daca englezii nu au incredere in sandwich-ul lor din fibra de carbon, si monteaza focuserul pe inele de sustinere, eu ce sa mai spun ca sa va conving.

Evident, unii pot crede ca un ocular, pus pe un simplu focuser nu va da aceeasi deformatie ca in cazul unui intreg tren foto. Da, dar eu nu m-as baza pe asta. Pentru ca deformarile se acumuleaza in timp, pe nesimtite.

4. Pret. Aici, lucrurile sunt simple. Un truss e mai scump decat un tub. Chiar si la diametre mici, de genul 200mm, cantitatea de munca necesara, face ca tubul sa fie mult mai ieftin decat truss-ul. Chiar si facut in casa, e mai scump.

5. Probleme aditionale.

Un truss este mult mai greu de aliniat. Si nu am folosit la intamplare cuvantul aliniat in loc de colimat, pentru ca, intai, trebuiesc aliniate cele doua celule, primara si secundara. Daca axele lor nu sunt perfect (sau aproape perfect) aliniate, colimarea se poate transforma intr-un cosmar.

6. Un truss desfasurat va fi mai gros decat un tub, si va avea centrul de greutate mai departe de montura. Deci, teoretic, un truss are nevoie de o montura mai puternica. Evident, asta e in  contradictie cu ce pare a fi, dar o verificare a cifrelor va da acest rezultat.


Acestea sunt observatiile mele ca urmare a un an si jumatate de calcule. Evident, oricine poate sa vina cu intrebari, sau opinii, chiar contrare. (daca sunt exprimate civilizat).


In final, as face o mica observatie. Foarte importante la un truss sunt racordurile dintre elemente. Si nu doar dintre elementele amovibile, cum sunt tuburile, ci si dintre toate elementele constructiei. Asta face ca un truss bine construit pentru foto, cum e cel de mai sus, de la Alluna, sa fie atat de greu.


Pe de alta parte, asta nu inseamna ca o gandire innovatoare nu poate aduce ceva nou, si bun. Din contra. Cred ca este loc destul pentru cei cu creierul deschis.


-----------------------------------

starbuck

28 Dec 2014 12:08



-----------------------------------

Varianta constructiva mentionata aici: http://www.orionoptics.co.uk/AG/ag12.htm mi s-ar parea cea mai buna pentru lungimi (nu neaparat distante focale) ale tubului optic de pana la 1000 mm. Fixarea focuser-ului pe inele dedicate ar trebui continuata la nivel de ranforsare longitudinala, de-a lungul intregului tub optic. La fel de bine este folosita combinatia succesiva tub-truss: http://www.astroshop.ro/orion-telescop-dobson-n-305-1500-skyquest-xxg12-tub-truss-goto-dob/p,22786
Altfel spus, varianta mixta truss-tub ar fi ideala, chiar daca vizeaza o crestere a costurilor, prin prisma urmatoarelor avantaje:

Truss:
    - ranforsare, protectie la deformari mecanice sau cauzate de variatiile repetate de temperatura;

Tub:
   - protectia imbunatatita a elementelor optice fata de elementele perturbatoare (praf, turbulente de aer, reflexii parazite);
   - considerarea tubului ca piesa consumabila - in caz de loviri, indoiri, etc, poate fi schimbat usor fiind mult mai usor de construit;
 
Acum varianta practica:
Toata lumea alege design-ul truss (sau tub-truss) pentru un singur criteriu: portabilitatea. Greutatea nu este o problema semnificativa avand in vedere ca este folosit un mijloc de transport dar portabilitatea dictata in primul rand de modularitatea ansamblului este esentiala. Aici o varianta bazata exclusiv pe tub pierde mult din avantaje, pe langa volum tubul fiind expus la deformari mecanice ireversibile din punct de vedere al preciziei constructiei initiale. Niste bare de truss evident ca nu prezinta aceasta problema, oricum inlocuirea lor partiala este mult mai convenabila. La modul exclusiv dupa cum spuneam anterior eu as alege tubul pentru lungimi de pana la 1000 mm. Peste aceasta valoare as opta in favoarea truss-ului. Varianta mixta nu este exclusa dar consider ca simplitatea constructiva (a nu se intelege lipsa de ingeniozitate :)  ) reduce prin definitie numarul de defecte posibile.


-----------------------------------

Erwin

29 Dec 2014 10:13



-----------------------------------

Am sa intervin pe scurt cu experienta pe care am avut-o anul trecut cu transformarea newtonianului de 305mm din dobson clasic cu tub in ultralight monopole. Detaliile pot fi vazute pe topicul dedicat. Am constatat urmatoarele:
- greutatea totala s-a redus semnificativ, aproape de jumatate;
- volumul la transport s-a redus la mai putin de jumatate;
- rigiditatea finala a scazut, flexura in piesele din lemn si metal si amplasarea in consola au dus la deformatii ale axei optice de maxim 2mm la centrul primarei, acceptabila insa pentru vizual;
- am cheltuit relativ putini bani dar multe ore de munca;
- montarea si demontarea apoi colimarea nu necesita mult timp fata de un truss multipole si poate fi facuta in diferite variante partiale, scurtand timpul de punere in statie;
- lumina parazita ajunge usor la primara, trebuie prevazut un tub usor de protectie demontabil.
Per ansamblu consider ca varianta monopole este potrivita pentru vizual la diametre mari dar cu oglinzi primare usoare, o oglida grea ca in cazul meu a necesitat ramforsari suplimentare.


-----------------------------------

catalin dumitru

29 Dec 2014 14:17



-----------------------------------

Am si eu o mica intrebare . Poate doua...

Daca principalul criteriu e portabilitatea , de ce nu se incearca in loc de truss , tubulatura telescopica , cu jumatatea ce tine secundara peste cea care adaposteste oglinda primara ?

Nu imi imaginez mari probleme de punere la punct si de colimare. Iar solutii tehnice sunt o multime .

Niste fante pe lungimea tubului superior si suruburi cu piulita fluture sau invers , cu piuita fixata in tubul primarei . Ce poate fi deranjant la asemenea varianta de tub ?


-----------------------------------

dragos.n

29 Dec 2014 15:05



-----------------------------------

Solutia propusa de tine este realizabila, sau mai bine zis este deja realizata intr-o oarecare masura. A existat o firma americana care facea ceva in genul unei constructii telescopice. Dar nu folosea tuburi ci o structura din tevi. Se pare ca nu prea a avut mare succes, ca nu am mai vazut-o prin ofertele magazinelor.

O abordare asemanatoare este realizata de catre SkyWatcher, la telescoapele Flex-tube.

Si asta ma aduce la un aspect de care am uitat, si care creaza probleme telescoapelor truss. Pozitia de prindere pe montura. La un truss, cum este cel de la Alluna-Optics, bara de prindere a trebuit sa fie lungita destul de mult in fata celulei primare, pentru a ajunge in zona centrului de greutate. Asta impune folosirea unei bare mai solide, si mai scumpe.

Dar probabil ca cea mai mare problema este cea psihologica. Multi oameni, care nu au analizat in profunzime telescoapele, si nu au vazut multe astfel de instrumente in viata lor, cu atat mai putin sa stea sa le faca bucati si sa le studieze, au impresia ca un tub intreg e mai solid decat un truss. Fals.

Cum am demonstrat mai sus, si sper ca demonstratia a fost destul de clara, un truss poate fi mult mai solid decat un tub, si mai rezistent. Din pacate, ramane acel ''poate'', care depinde doar de fabricant.

Din acest punct de vedere, solutia propusa de Catalin nu imi pare atractiva, deoarece nu aduce decat avantajul volumului ceva mai mic, pastrand insa dezavantajul pretului, cat si al rezistentei mai mici decat la un truss traditional bine facut.


-----------------------------------

Erwin

29 Dec 2014 18:18



-----------------------------------

Am avut ocazia sa vad flex tube de la SW de 200mm, proprietarul a zis ca este bine construit si nu isi pierde colimarea daca il strangi si desfaci la transport. Este adevarat ca singurul avantaj este reducerea volumului, greutatea si celelalte probleme raman, poate doar o mai mica rezistenta la vant poate fi luata in considerare. 

Cand am construit cassegrain-ul am ajuns la concluzia ca un truss nu se merita la aceasta dimensiune  de  8", tubul inchis fiind cu mult mai ieftin si mai simplu. Am ales inox pentru rezistenta mecanica si coroziune dar mai ales pentru ca are un coeficient de dilatare mai mic, un factor esential la catadioptrice pentru a mentine focusul, o variatie mica a distantei dintre oglinzi muta cu mult planul focal. Mak a realizat un tub din fibra de carbon, desigur costul a iesit mult mai mare insa instrumentul lui este dedicat pentru astrofoto.


-----------------------------------

starbuck

31 Dec 2014 13:05



-----------------------------------

Dragos mi-a semnalat o eroare in accesarea primului link citat in postarea mea. 
Link-ul referit este de fapt: http://www.orionoptics.co.uk/AG/ag12.html
Multumesc pentru sesizare.

