Оптический телескоп с несимметричной монтировкой

 

(72) Авторы изобретения

В. С, Поляк и Ю. В. Синкевич . Ъ

Ордена Трудового Красного Знамени центральны научй6,: исследовательский и проектный институт строительнйх металлоконструкций ЦНИИпроектстальконструкция .. (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ ТЕЛЕСКОП С НЕСИММЕТРИЧНОЙ

МОНТИРОВКОЙ

Изобретение относится к оптическому телескопостроению и может быть использовано для повышения точности наведения больших телескопов с, несимметричной монтировкой..

Известны телескопы с симметричной монтировкой, которые уменьшают весовую деформацию металлоконструкций и подшипниковых узлов монтировки, путем одинаковых контактных деформаций подшипниковых опор подвижной оси и отсутствие весового поворота сечения sana подвижной оси, в котором закреплена труба телескопа,:что исключает перекос трубы при изменении ее ориентации в щюстранстве $1).

Однако телескопы с симметричной монтировкой для сбора света в неподвижный фокус куде требуют использования не менее трех плоских зеркал, что вызывает при каждом отражении потери . мощности.

Наиболее близким к предлагаемому является оптический телескоп с несим2 метричной монтировкой,,содержащий тру» бу телескопа, консольно закрепленную на полом валу подвижной осн, позволяющий обойтись для этой цели двумя:плос5 кими зеркалами (2)..

Однако для уравновешивания дебаланса, вызываемого несимметричным расположением трубы и являющегося причи« ной деформации. моталлоконструкции мон10 тнровки, требуется наличие тяжелых противовесов, Кроме того, и это глав ное, даже при наличии противовесов ха рактер деформации вала подвижной оси и его опор, вызываемых весом трубы

ts телескопа, в несимметричных монтироЬ. ках таков, что неизбежно вызывает поворот сечения вала, в котором закреплена труба, а, следовательно, и перекос .трубы.

Цель изобретения - повышение точности наведения телескопа с несимметричной монтировкой посредством исключения перекоса оптической оси трубы вследствие деформации монтировки.

917Ì2 4

Поставленная цель достигается тем, что в оптический телескоп с несимметричной монтировкой, содержащий: трубу телескопа, консольно закрепленную на полом валу подвижной оси, введен,компен-($ сатор деформации монтировки, выполненный, в виде Ьравильной усеченной пирамиды, установленный между трубой телескопа и полым валом соосно с последним и жестко закрепленный большим основанием пирамиды на полом валу, а меиьшим - на трубе телескопа.

На фиг. 1 изображен предлагаемый телескоп, .общий вид; на фиг. 2 — то же, разрез А-А; на фиг. 3 - компенсатор деформации монтировки, выполненный в виде усеченной стержневой пирамиды с диагональными раскосамн в гранях (в изометрии);. на фиг. 4 — деформации вала и подшипников .подвижной оси; на фиг. 5 - 2© деформации стержневой пирамиды.под действием изгибающего момента; на фиг. 6то же, под действием вертикальной силы.

Оптический телескоп содержит неподвижную опору 1 с подшипниками 2 неподвижной оси, вал 3 неподвижной оси

Е,. в консольной части 4 которой установлен в подшипниках 5 вал 6 подвижной оси Е, вал 3 снабжен противовесом 7. Валы 3 и 6 выполнены полыми, внут- ЗО ри которых происходит свет, направляемый в фокус куде. На внешнем торце вала 6 жестко закреплен компенсатор деформаций монтировки, выполненный в виде правильной, четырехгранной усеченнойм стержневой пирамиды 8.,Пирамида закреплена на валу большим своим основанием.

На меньшем основании пирамиды жестко закреплен средник трубы 9 телескопа.

Условно изображенные на фиг. 3-6 стерж-1о ни 10 .и 11 оснований пирамиды являются элементами вала 6 и средника трубы

9 и имеют жесткость намного большую жесткостей остальных реальных стержней пирамиды 8. Ребра пирамиды образо- ц ваны стержнями 12. Кроме ннх грани пирамиды включают раскосы 13, соединяющие углы большего и меньшего основан ийе . Под действием. веса трубы телескопа 50 происходит прогиб консоли монтировки, который в свою очередь вызывает разворот (перекос) самой трубы (на фиг. 2 и 4 — по часовой стрелке). Введение в металлоконструкцию телескопа между SS консолью 4 и средником трубы 9 четырехгранной усеченной пирамиды 8 вызываетjp8aaopoT трубы в противоположную сторону (на фиг. 2 - против часовой стрелки), причем по величине он равен разворотку трубы от прогиба консоли. Деформация консоли 4, вала 6 и подшипников

° 5 приводит к повороту торца вала 6, а следовательно и трубы 9 на угол ф (фиг. 4). Воздействие веса трубы 9 на пирамиду можно выразить суммой воздействий силы. Р, равной весу трубы и направленной поперек оси пирамиды, и моментом Т этой силы, прйложенных к меньшему основанию пирамиды. Деформация пирамиды под действием момента Т приводит к повороту меньшего основания пирамиды на угол 9т, направленный всегда в ту же сторону, что и фк (фиг. 8). Направление же поворота э гого основания:под действием силы P зависит от геометрии пирамиды и соотношения жесткостей стержней 12 и 13, и при соответствующем выборе этих параметров угол поворота основания от действия силы Р может быть направлен в сторону, противоположную углам и фг, как показано на фиг. 6. Если величина угла фр будет равна по .величине и противоположна по знаку углу (Ук + Ф ), то это будет означать, .что под действием веса трубы меньшее основание пирамиды, а следовательно, и трубы 9 телескопа не развернутся относительно своего исход: ного положения.

Таким образом, условие отсутствия разворота трубы выразится формулой

Ч к+ Чт+ Ч» =О, впн A т «% =О, где к - коэффициент увеличения разворота трубы 9 за счет изгиба консоли 4.

Пределы соотношения геометрических параметров пирамиды,.при которых может осуществляться компенсация весовой деформации 9к торца вала 6

О 1 ке где p - угол наклона боковых сторон пирамиды к ее высоте; ф - длина меньшего основания пирамиды;

8 - расстояние от меньшего основания пирамиды до центра тяжести трубы.

Соотношение жесткостей ребер пирамиды АВ и ВС, и раскосов пирамиды

AC и В9, обозначенные. соответственно через EFp u EF g выражается формулой . Г д1л свь соь +2 е i@4) еР g g саь соьф кеь п ) . где —, - угол наклона раскосов пирами ды к высоте.

На фиг. 5 и 6 обозначены b9» и:

Ь р — осевые перемешения углов пирамиды при воздействии на нее cmnaer ственно.момента Т и силы Р; Ь высота пирамиды.

Приведенные зависимости свидетель ствуют, что возможность варьирования параметров g и Р позволяет . практи чески для любого: телескопа. подобрать.: остальные- параметры таким образом, чтобы весовой paasopce трубы телескопа был исключен.

i7 162 6

Фор мула изобретения (оптический телескоп с несимметричной; монтировкой, содержаший трубу телеско па, консольно. закрепленную на полоцвалу подвижной оси, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности наведения телескопа посредством исключения перекоса оптической оси. трубы вследствие деформапин монтировки, в него введен компенсатор деформапии монтировки,. выполненный в виде правиль ной усеченной пирамиды, установленный между трубой телескопа и полым валом . соосно с последним и жестко закрепленный большим основанием пирамиды на полом валу, а меньшим - на трубе теле скопа.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

20 L. Михельсон Н. H. Оптические теле, скопы. М., Наука", 3.976, с. 347 55.

2. То же, с. ЗЗ9 (прототип).