Structure dobson compacte et légère pour un miroir de 350 mm

[Extraterez]

Bonjour,

 

j'ouvre ce post pour matérialiser le début d'une réflexion pour un futur instrument, ou plutôt pour une monture plus légère destinée à accueillir un miroir de 350 mm.

 

--> J'ai adopté, il y a quelques temps, le grand frère de la série des équato-dobson de Den. J'adore cet instrument mais j'aimerais pouvoir profiter de son ouverture plus souvent. Il va me falloir penser une structure nomade qui pourra prendre place aux cotés de ma petite famille dans mon auto citadine.

 

La version actuelle occupe entièrement le siège passager + le coffre, et pèse pas moins de 33 kg accessoires compris, le bagage le plus lourd pesant plus de 21 kg.

L'idée serait de ramener l'encombrement total à un demi coffre pour un poids de 18 kg maxi (primaire Mirrosphère de 8,5 kg)

(Den a déjà réalisé cette transformation par le passé, il m'a même proposé de me la cédée mais le plaisir de bricoler son instrument fait partie intégrante du projet).

 

Il y a tellement de bonnes références en matière "d'ultralightisation" de dobsons que le choix n'est pas aisé.

Je vais détailler mon cahier des charges et mes premières réflexions pour évaluer les possibilités :

 

Depuis que j'ai cette ouverture de 350, j'observe plus souvent et plus longtemps, le 250 me laissait un peu sur ma faim. C'est pour cela que je veux réduire l'objet pour pouvoir en profiter partout, car j'ai tendance à préférer aller chercher les bons cieux plutôt qu'a attendre qu'ils se décident à venir par chez moi.

Je suis devenu très pointilleux en matière d'image, j'aime que la collimation soit réglée au poil et que la mécanique soit de précision. J'ai déjà construis 2 dobson de voyages, ce nouveau devra donc répondre parfaitement à mes attentes en matière d'encombrement, de poids, de stabilité, de fluidité, d'ergonomie, ...

Je ne compte pas utiliser de carbone car mon budget ne le permet pas et j'aime beaucoup trop l'aspect et le contact du bois, la solution sera peut-être le couple CTP/polystyrène extrudé. Je ne prévois pas (pour le moment) de lui faire prendre l'avion, mon strock 250 remplit déjà cette fonction.

 

RANGEMENT

 

Mise en boites pour un rangement très compact (voir T400 S. Vieillard) :

1. simple boite à miroir primaire ou boite à miroir primaire amovible (voir T400 P.Desvaux) pour éviter la manipulation directe du miroir ;

2. boite pour la structure qui fait office de base ou qui la contient ;

3. fourreau pour les tubes.

 

ou

 

Simple superposition des éléments pour un gain de temps de montage :

1. base annulaire ;

2. boite à miroir primaire + tourillons et entretoise repliables ;

3. anneau secondaire ;

4. tubes en fagot.

 

BASE/ROCKER

 

- boite servant de base et de rocker ;

ou

- mix couvercle de boite/flexrocker ;

ou

- flexrocker.

 

TOURILLONS

 

- tourillons légèrement surdimensionnés à visser sur le barillet ;

ou

- tourillons légèrement surdimensionnés pliables ;

ou

- demi-tourillons escamotables avec aileron sous le barrillet (voir T500 M. Bartels).

 

BOITE A MIROIR/BARILLET (9 points ou plus ?)

 

- boite avec barillet intégré ;

ou

- barillet aluminium riveté ;

ou

- barillet alu + boite à miroir amovible ;

ou

- ensemble barillet + boite à miroir + tourillons pliables + entretoise.

 

CAGE SECONDAIRE

 

- anneau simple avec araignée 4 branches ;

ou

- anneau hexagonal avec araignée 3 branches (voir Strock 250) ;

ou

- anneau hexagonal avec araignée pyramidale 3 branches (voir equato-dobson 350 de D. Moret).

(je peux réutiliser l'ensemble de l'araignée existante avec son dispositif de résistance chauffante)

 

TUBES

 

- lattes croisées + clips (voir équato-dobson actuel) ;

ou

- doubles lattes croisées avec étage intermédiaire (voir T530 Timm Klose) + clips ;

ou

- 8 tubes alu ou carbone ;

ou

- 8 cornières en alu.

 

PORTE-OCULAIRE

 

Je suis actuellement en 31.75 avec un Panoptic 24 comme plus grand champ et cette config. me plait assez, je n'éprouve pas le besoin de mettre du 2" pour le moment. Je vais surement rester sur mon porte-oculaire Kineoptics qui me satisfait grandement.

(là aussi, je peux réutiliser l'ingénieuse roue à filtres existante)

 

COLLIMATION

 

A l'oculaire !!

 

CHERCHEUR

 

Au plus léger, un simple point rouge.

 

BAFFLAGE

 

Les bons caches qui vont bien aux bons endroits. Et puisque j'observe assez souvent en public je prévois une protection du primaire amovible sur une quarantaine de cm de haut. Le capot de la boite du primaire pourrait être sur charnière et constituer un pan de cette protection. Je ne prévois pas de jupe pour le moment.

 

--> Voilà, le projet est lancé, et comme d'habitude, je prendrai énormément de plaisir à lire vos suggestions.

Modifié 3 août 2014 par Extraterez

[PierreDesvaux]

Salut l'ami!

 

Je fais en ce moment un 300 en composite bois/ polystyrène extrudé, cela marche très bien , c'est incroyablement léger et très rigide. Prendre du contreplaqué de 4 ou 5 mm, et les chants avec du 1,5 mm. Va voir sur mon blog pour les détails.

 

Pierre

[dob300]

Il y a une dizaine d'année j'avais trouvé (en commande seulement) du contreplaqué de 3 mm chez castorama.

[Extraterez]

Salut l'ami!

 

Je fais en ce moment un 300 en composite bois/ polystyrène extrudé, cela marche très bien , c'est incroyablement léger et très rigide. Prendre du contreplaqué de 4 ou 5 mm, et les chants avec du 1,5 mm. Va voir sur mon blog pour les détails.

 

Pierre

 

Salut Pierre,

 

ton 300 composite ne m'a pas échappé !

 

L'été dernier j'avais testé pas mal de combinaisons CTP/polystyrène ext. sur des échantillons. J'avais remarqué que l'on pouvait effectivement réduire le poids par deux tout en gardant la meme résistance.

 

Qu'est-ce que tu utilises pour coller le polystyrène ? Toujours de la colle à bois à prise lente ou de l'epoxy ?

[den]

Salut, content de savoir que l'équatobson se porte bien et qu'il sert beaucoup

 

J'avais fait une monture dobson légère pour ce miroir et réutilisais la cage secondaire, mais je l'ai aussi vendu depuis.

http://www.reto.fr/t350d/imagepages/image1.html

Je visais surtout une optimisation des performances en mouvement et suivi, donc pour ce faire, elle n'était pas des plus compacte, mais restait très légère quand même.

Cela fonctionnait bien, les tubes croisés en 8 mm étaient peut-être un peu légers, mais j'ai revendu l'équatobson avant de pouvoir pousser les essais et régler d'éventuels problèmes.

J'ai aussi pensé dans un premier temps à l'époque relier par un cercle les croisements des barres pour arriver à une structure serrurier comme le 500 de Tim Klose.

A refaire, je passerais certainement à des tubes carbone de 12 en structure double serrurier de même.

Sur cette taille de tourillons, le poids n'était pas un problème, j'avais du rajouter un kilo sur la cage secondaire.

[pam-pg]

Salut JSeb, je vais suivre ton post de près. Bon courage !

[PierreDesvaux]

Pour coller le polystyrène sur le bois, de la colle à bois, prise lente. Mais attention, certaines plaques de polystyrèrene ont un film collé, et la colle à bois ne marche plus. Il faut donc bien choisir ses plaques...

[den]

La colle PU va aussi très bien pour ces usages, mais demande à être étalée en couche très fine(lame de scie coté denture pour étaler et bien égaliser la colle) ainsi qu'un bonne mise en pression.

Sader à changé sa formule je ne sais quand, et La PU ne se met à "mousser" bien moins vite qu'auparavant et permet un encollage plus précis qu'il y a quelques années.

Modifié 4 août 2014 par den

[maire]

La colle PU est la colle optimale pour le composite bois polystyrène extrudé. Elle comble les cavités résiduelles par son pouvoir moussant. La colle blanche même si cela peut marcher c'est pour bois sur bois. A chaque usage sa colle. Sinon l'epoxy est très bien ou additionnée de microballons phénoliques pour des rigidités extrêmes nécessaire à des contraintes mécaniques plus sévère. Pas forcément la peine d'aller vers des extrémités tout composite... Un rocker bien rigide en bois plein et triangulé fera l'affaire. Par contre la cage secondaire devra être très légère pour avoir un ratio poids cages favorable à un bon équilibre général de l'instrument. Là le recours aux composite est intéressant. On peut faire donc très bien sans carbone à mon sens sauf pour les tubes serrurier.

[PierreDesvaux]

Mais non, Eric, on a déjà eu cette discussion... La colle à bois, c'est une colle qui marche fort bien pour coller le polystyrène et le bois... Je n'aime pas du tout la colle PU, ce truc qui mousse de partout, qui déborde, qu'on arrive pas à enlever, c'est affreux. Et pis, la colle à bois, elle sent bon, c'est la colle de mon enfance!

 

 

..

[Extraterez]

Salut, content de savoir que l'équatobson se porte bien et qu'il sert beaucoup

 

Salut Den. Je viens meme de lui ajouter de jolis boutons "pom'pot" pour simplifier la collim au niveau du secondaire.

 

J'ai aussi pensé dans un premier temps à l'époque relier par un cercle les croisements des barres pour arriver à une structure serrurier comme le 500 de Tim Klose. A refaire, je passerais certainement à des tubes carbone de 12 en structure double serrurier de même.

 

Je ne suis pas encore fixé sur les barres. Je suis vraiment très fan de tes clips, le montage est rapide et précis. Je ne sais pas si ce principe supporterait 40 cm de plus en longueur. Ou peut-être effectivement avec un palier intermédiaire, mais ça allongerait le temps de montage.

 

Salut JSeb, je vais suivre ton post de près. Bon courage !

 

Merci Pascal

 

Pas forcément la peine d'aller vers des extrémités tout composite... Un rocker bien rigide en bois plein et triangulé fera l'affaire. Par contre la cage secondaire devra être très légère pour avoir un ratio poids cages favorable à un bon équilibre général de l'instrument. Là le recours aux composite est intéressant.

 

Tout à fait d'accord. Je compte, pour le moment, alterner entre du léger et du compact.

 

En revanche pour les collages, je préférerais utiliser la colle à bois à prise lente, surtout si d'après Pierre, cela fonctionne pour le P.E.

Modifié 5 août 2014 par Extraterez

[Extraterez]

J'ai fais une petite simulation de poids sur papier pour un anneau secondaire de meme format et de résistance à peu près équivalente, pour des principes d'assemblages différents. Je vous épargne mes calculs de surfaces et de poids et en espérant de pas m’être trop trompé, voici mes résultats :

 

Déterminé selon pesée :

1 cm² CTP 5 mm = 0,275 gr.

1 cm² PolyExt 30 mm = 0,147 gr.

 

 

Fig. 1 Cage hexagonale type strock en CTP 5 mm

200 mm de coté, 50 mm de haut, largeur de la bande de l'hexagone 40 mm

Poids total : 432 gr.

 

Fig. 2 Cage hexagonale en 5 plis superposés de CTP 5 mm

200 mm de coté, 25 mm de haut, largeur de la bande de l'hexagone 40 mm

Poids total : 587 gr.

 

Fig. 3 Cage hexagonale en 2 plis sandwich de CTP 5 mm + 30 mm de polystyrène extrudé + pourtour de l'anneau en CTP 1 mm

200 mm de coté, 40 mm de haut, largeur de la bande de l'hexagone 40 mm

Poids total : 324 gr.

 

Fig. 4 Cage hexagonale en 3 plis de CTP 5 mm + renfort en T de 10 mm

200 mm de coté, 15 mm + 10 mm de haut, largeur de la bande de l'hexagone 40 mm, largeur du renfort 10 mm

Poids total : 418 gr.

 

Le composite est en tête. Ensuite niveau rigidité, en choisissant le couple CTP/PE, j'imagine que le cercle sera devant l'hexagone !?

Modifié 5 août 2014 par Extraterez

[PierreDesvaux]

En supposant que le cercle est tangent au milieu des cotés de l'hexagone, le cercle sera plus compact. Les pointes de l'hexagone ne servent à rien, et sont plus éloignées du centre. Donc, tu gagneras en rigidité et en poids.

 

La rigidité dépend "grosso modo" du cube de l'épaisseur. Donc, si tu prends une épaisseur de 50 mm (40 + 2x5) plutôt que 40 mm, tu auras une rigidité deux fois supérieure (en gros).

[ABDEL1982]

En supposant que le cercle est tangent au milieu des cotés de l'hexagone, le cercle sera plus compact. Les pointes de l'hexagone ne servent à rien, et sont plus éloignées du centre. Donc, tu gagneras en rigidité et en poids.

 

La rigidité dépend "grosso modo" du cube de l'épaisseur. Donc, si tu prends une épaisseur de 50 mm (40 + 2x5) plutôt que 40 mm, tu auras une rigidité deux fois supérieure (en gros).

 

pour avoir utilisé les deux,la PU c'est galère à nettoyer,colle partout et bave,la vinylique se nettoie à l'eau et facile à étaler comme de la crème

[Extraterez]

La rigidité dépend "grosso modo" du cube de l'épaisseur. Donc, si tu prends une épaisseur de 50 mm (40 + 2x5) plutôt que 40 mm, tu auras une rigidité deux fois supérieure (en gros).

 

Pour comprendre un peu mieux je suis allé voir du coté des fabricants de surf : " L’idée du sandwich c'est d'avoir 2 peaux avec des bonnes propriétés mécaniques séparées par un matériau d’âme très léger au propriétés mécaniques moindres. La rigidité et la résistance vont croître avec l’épaisseur du matériau d’âme (proportionnellement au cube de l’épaisseur) sans affecter le poids. L’idée de réduire l’épaisseur de l’âme et compenser par le grammage du tissu va a l'encontre de la philosophie du sandwich. La densité du matériaux d'âme n'augmente pas la performance. Pour rappel les meilleurs âme pour sandwich sont les nid d'abeilles."

 

Existe t-il une formule pour calculer l'épaisseur minimum d'âme nécessaire, ou l'épaisseur d'un matériau en général ? J'imagine que ça doit dépendre du poids supporté par cette pièce et des efforts qu'on lui fait subir.

Modifié 6 août 2014 par Extraterez

[Extraterez]

Je viens de retrouver plein de discussions sur le forum à propos du composite. Je vais potasser tout ça...

[PierreDesvaux]

En simplifiant, la rigidité intrinsèque d'un composite dépend, toutes choses égales par ailleurs de:

 

e* d^3 ou e est l' épaisseur de la peau, et d la demi épaisseur de l'âme.

 

(pour simplifier, on oublie la rigidité intrinsèque de la peau, qui est supposée faible et les effets de sciage entre la peau et l'âme).

 

On voit bien qu'il faut surtout jouer sur d, dont le poids dans la formule augmente très vite (car cubique).

 

Bien sur, il faut quand même que la peau ait une cohérence propre, et qu'elle resiste aux effort de poinçonnement (effort ponctuel). Cela ne sert pas à grand chose de mettre 10 cm de mousse et 1/10 mm de peau qui va s'enfoncer au moindre effort...

[maire]

Pierre, tu vas encore dire que je suis en train de te contredire mais une âme aussi épaisse que tu as choisis pour l'anneau du secondaire pour ton "tout composite' (que j'aime bien sinon , en tout cas belle performance de finition et de légèreté) visible sur ton blog, certes est pertinente du point de vue des e.d^3 mais pas des plus optimales pour l'allure générale de l'instrument. A cet égard, je trouve qu'Extraterez à raison à 2000% pour la suggestion du nid d'abeille pour la cage secondaire pour à la fois conférer finesse, légèreté, esthétique et équilibre.

[PierreDesvaux]

Ah l'ami, ben la, pour le coup, c'est bien pour me contredire...

 

Moi qui l'avait fait épais pour qi'il soit bien rigide et que justement, tu sois content!

 

D'habitude, j'aime bien en effet les anneaux plats, pour une question d'esthétique.

 

Mais en composite mousse, il fallait prendre de l'épais, pour que cela marche. J'ai pris de la mousse de 30 mm et deux plaques de contreplaqué de 5. J'aurais pu en fait prendre de

la mousse de 20, cela aurait été suffisamment rigide. Mais il y a tant de gens qui veulent du rock solide de chez solide, qui rajoutent du carbone sur du contreplaqué ou dans le genre, que cette fois-ci, j'ai fait du "overbuilt". Question esthétique, je trouve cela fort beau, surtout que maintenant il est terminé (tu n'as pas encore vu les photos). On a chacun ses critères de beauté... Moi, les trous, c'est pas mon genre...

 

Le nida, c'est bien, mais c'est cher, et il faut le trouver... Tu es dans la région des constructeurs d'avions, cela doit être plus facile pour toi. Pour un bricoleur pas trop sophistiqué, la mousse, c'est aussi bien et on en trouve chez tous les bricos. Et c'est plus délicat de coller des chants de contreplaqué fin sur les parois d'un nid d'abeille...il faut rajouter de l'époxy pour boucher les trous, bref, c'est plus compliqué.

 

L'avantage principal du nida, c'est qu'il permet d'éviter les risques de poinçonnement sur une grande surface, ce qui n'est pas le cas de la mousse. Si on veut faire une grande surface avec de la mousse, il faut cloisonner, pour que les surfaces tout mousse ne soient pas trop grandes.

Modifié 6 août 2014 par PierreDesvaux

[Extraterez]

A cet égard, je trouve qu'Extraterez à raison à 2000% pour la suggestion du nid d'abeille pour la cage secondaire

 

C'est gentil mais je n'ai rien suggéré, j'ai simplement rapporté les propos d'un fabriquant de surf

 

En tout cas le débat est intéressant et j'apprend beaucoup à lire sur le sujet.

 

Je suis petit à petit en train d’arrêter certaines idées pour les différentes parties du télescope. Je prends mon temps car mon plaisir est surtout de concevoir. Et qu'est-ce que c'est excitant de se dire qu'on a validé une étape, et à la fois désespérant de changer totalement d'idée 2 secondes après parce qu'un Pierre Desvaux, un Serge Vieillard, un Pierre Strock, un Diabolo, un Fred Burgeot, un Maire, un Bernard Augier, un Jean-Marc Beraud et j'en passe vient d'apporter un argument contraire. J'adore

Modifié 6 août 2014 par Extraterez

[Extraterez]

Petite question pratique Pierre.

 

Pour égaliser les champs lors de cette étape comment fais-tu pour poncer droit sans utiliser de guide ?

[PierreDesvaux]

Tu veux dire, le ponçage initial de la mousse ou du contreplaqué fin appliqué sur les chants ?

 

Pour la mousse, c'est poncé sur les grosses ponceuses circulaires ou cylindriques. Le chant est alors bien propre et net et bien perpendiculaire. On doit pouvoir faire cela en bloquant une petite ponceuse à bande.

 

Pour le contreplaqué du chant, ben, c'est à la mimine, avec une lime à bois fine. Le truc, c'est d'enlever le ruban adhesif qui maintient le chant après quelques heures de séchages. La colle (à bois!) n'est pas encore dure. Quand on lime, le bois est un peu mou, cela fait de la farine de bois, cela se mélange à la colle, et on peut obtenir quelque chose de bien propre et net. Il faut un peu d'huile de coude, prendre du temps, faire attention de ne pas tout casser, et avoir le petit truc dans la main qui fait que cela peut être affreux ou impeccable... Sinon, il existe des mèches ou fraises à bille qui permettent de guider, si on veut faire cela de manière mécanisée. Mais je n'ai pas encore essayé.

Modifié 7 août 2014 par PierreDesvaux

[spica2000]

Tu peux faire un tour sur mon site. Y'a des infos pour un 350.

[maire]

Comme Pierre a dit je prends une ponceuse à bande que je bloque, ceci étant je préfère que la colle soit complètement sèche pour poncer plus finement pour justement la finition.

[Extraterez]

Tu peux faire un tour sur mon site. Y'a des infos pour un 350.

 

J'avais déjà bien zieuté ton engin

[Extraterez]

Même si le télescope en lui même n'a pas beaucoup avancé, je n'ai pas chaumé.

 

Transformation d'une remise en atelier, depuis le temps que je souhaite réinstaller les machines à bois de mon père :

 

 

Fabrication d'un banc de ponçage horizontal et vertical, selon un lien qui avait été donné sur le forum :

 

 

 

Test de fabrication d'une pièce en partant d'un morceau découpé dans une planche de hêtre :

 

 

Test de fabrication d'un tourillon à main levée, l'extérieur poncé à la ponceuse à bande, l'intérieur au cylindre ponceur :

 

 

Pour un précédent instrument j'avais fais un montage sur cette même machine, mais le main levé en suivant le trait de crayon s'avère tout aussi efficace :

 

 

Test de perçage à la mortaiseuse après avoir fabriqué un guide vertical :

 

 

Voilà, niveau équipement je suis opérationnel. Reste à finir d'esquisser mon projet.

Modifié 19 août 2014 par Extraterez

[Extraterez]

Bonsoir,

 

Voici les résultats de Plop pour l'optimisation d'un barillet 9 points avec l'option "Refocus Error Calculation" décochée :

 

Plop P-V Error 1.11926e-05 mm (1.11926 nm)

Plop RMS Error 2.2694e-06 mm (2.2694 nm)

 

;9 point cell with angles fixed

var r_inner 0.337408

var r_outer 0.838964

diameter 352

thickness 42

density 2.23e-06

modulus 6400

poisson 0.2

focal-length 1703

n-mesh-rings 12

n-mesh-depth 5

rel-support-radii r_inner r_outer r_outer

num-support 3 3 3

support-angle 0 30 90

basis-ring-size 3

basis-ring-min 0

obstruction-diam 60 (en réalité 68)

optimize r_inner 0.01

optimize r_outer 0.01

part triangle 3 point 0 0 point 1 0 point 2 2

 

 

 

Mon miroir est annoncé à L/16. Si j'ai bien compris le défaut maximum tolérable est donc de 17,5 nm (560/16/2). Je suis bien en dessous et la forme des triangles me parait harmonieuse. Mes connaissances de Plop s’arrêtent là.

 

Dois-je tenter de peaufiner ce résultat en espérant réduire l'intensité des zones rouges visibles sur le "Color Plot" ?

Modifié 22 août 2014 par Extraterez

[ABDEL1982]

Bonsoir,

 

Voici les résultats de Plop pour l'optimisation d'un barillet 9 points avec l'option "Refocus Error Calculation" décochée :

 

Plop P-V Error 1.11926e-05 mm (1.11926 nm)

Plop RMS Error 2.2694e-06 mm (2.2694 nm)

 

;9 point cell with angles fixed

var r_inner 0.337408

var r_outer 0.838964

diameter 352

thickness 42

density 2.23e-06

modulus 6400

poisson 0.2

focal-length 1703

n-mesh-rings 12

n-mesh-depth 5

rel-support-radii r_inner r_outer r_outer

num-support 3 3 3

support-angle 0 30 90

basis-ring-size 3

basis-ring-min 0

obstruction-diam 60 (en réalité 68)

optimize r_inner 0.01

optimize r_outer 0.01

part triangle 3 point 0 0 point 1 0 point 2 2

 

 

 

Mon miroir est annoncé à L/16. Si j'ai bien compris le défaut maximum tolérable est donc de 17,5 nm (560/16/2). Je suis bien en dessous et la forme des triangles me parait harmonieuse. Mes connaissances de Plop s’arrêtent là.

 

Dois-je tenter de peaufiner ce résultat en espérant réduire l'intensité des zones rouges visibles sur le "Color Plot" ?

 

bonsoir

 

essaies de rendre mauvais le miroir sur le centre(du rouge)en décalant les triangles vers l’extérieur ou l’intérieur

Modifié 22 août 2014 par ABDEL1982

[ABDEL1982]

ton secondaire paraît petit;

sur mon 300 F/5,il fait 66mm pour un cpl de 0,7°

[Extraterez]

ton secondaire paraît petit;

sur mon 300 F/5,il fait 66mm pour un cpl de 0,7°

 

Je vais suivre tes conseils et essayer d'élargir les diamètres des points pour reculer les triangles vers la périphérie.

 

Mon secondaire fait 68 mm de petit axe en réalité et j'ai un PO en 1,25".