磁力万向球轴望远镜支架承载镜筒重量分析初步（有误）
本帖最后由 张国新456 于 2015-5-28 03:56 编辑5月1日本人在本论坛发表了《磁力万向球轴支架天文望远镜》的主题帖子，详见网址：http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-310927-1-1.html 。本人认为这种磁力万向球轴望远镜支架值得应用推广，作了磁力万向球轴望远镜支架承载镜筒重量分析初步，希望能够造福天文望远镜制作者。
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经讨论，A点不能作为支点，主要是A点及附近的摩擦力不好解决。所以这种支架不能承载较大口径的望远镜。
本帖最后由 张国新456 于 2015-5-11 10:16 编辑
用磁力作为配重，可以承载更重更大的镜筒。见如下示意图——
这是把配重强磁铁设置在空心球内的情况。也可以把强磁铁设置在球托边缘的环附近，同样起到配重作用。
磁铁可能会干扰马达和电子设备，这也是我不太感大规模用强磁铁的原因 ecloud 发表于 2015-5-11 23:10
磁铁可能会干扰马达和电子设备，这也是我不太感大规模用强磁铁的原因
这种望远镜支架是我的创新作品。强磁铁对电机和电子设备有多大干扰值得研究。我觉得如果与磁铁距离不是很近，即使有干扰也是很小的。这种支架对于手动观测是值得应用推广的。电动跟踪有发挥的空间。 感觉磁力万向球轴支架小镜子用非常方便。 张国新456 发表于 2015-5-12 06:00
这种望远镜支架是我的创新作品。强磁铁对电机和电子设备有多大干扰值得研究。我觉得如果与磁铁距离不是很 ...
这个很容易计算，麦克斯韦电磁感应方程就行
像支撑主镜这个级别的磁铁都是上万高斯的 不靠谱。
主镜决定了支架的重量，相比支架，这个云台的重量是接近忽略的。
磁铁是不可靠的
接触面为一个很小的面，靠这么小的接触面，你就是焊根铁棒，剪力也很容易弄断，何况为了调整灵活，你需要尽量减少二者的摩擦。
做几十几百克的玩具可以。 tbb1 发表于 2015-5-26 14:15
不靠谱。
主镜决定了支架的重量，相比支架，这个云台的重量是接近忽略的。
磁铁是不可靠的
最近正在准备制作镜筒重10千克、直径200毫米、镜面口径155毫米的反射望远镜。支架就用这种磁力球支架，初步打算用直径12厘米的钢球做万向球。等我材料准备好，另行发帖。计划制作的这架望远镜的支架，由于球重7千克托盘直径11厘米，如果设磁吸力为 F,那么，120=5.5（7+F） 得
F=15（千克） 为保险起见，准备用30千克吸力的强磁铁。这块强磁铁只是一小块。
建议楼主还是不要搞了：
1、作为望远镜，精确定位和移动是非常重要的，经纬仪和赤道仪都可以凭借齿轮做到极细微的步进，现在的球结构是无法做到细微步进的。
2、磁铁经过钢球后，吸力的衰减是相当厉害的，如果10%，那你就得有300公斤的吸力。
3、磁铁的吸力应该是不与磁铁数量成正比的，这涉及到接触面和吸引部分之间距离的问题。磁力随距离的增加衰减是几何级数下降的。
4、作为需要稳定支撑的场合，点状接触无法承受剪力。
楼主可以在现在的小模型上增加负载，很容易就可以知道结果。 tbb1 发表于 2015-5-26 16:27
建议楼主还是不要搞了：
1、作为望远镜，精确定位和移动是非常重要的，经纬仪和赤道仪都可以凭借齿轮做到极 ...
我已经开始准备了一些材料，不能停了，只能往前走了。试验一下。这个是要发新的主题帖的。只求这个磁力球支架能够稳稳的承载重10千克、直径200毫米的镜筒，并且能够好用，先让它手动好用就行。其它的以后再研究。
下面照片中钢球直径120毫米，球托直径110毫米。
目前计划先搞个镜筒直径20厘米的，然后再搞镜筒直径更大些的。理论上是可行的，实践上不会有问题。我做的这个，暂时不考虑精密跟踪的问题，只要手动跟踪好用就行，其它想法以后再发挥。 tbb1 发表于 2015-5-26 14:15
不靠谱。
主镜决定了支架的重量，相比支架，这个云台的重量是接近忽略的。
磁铁是不可靠的
你好像是没看明白我的意图，才下结论说 “不靠谱” 吧。
你的图没画清楚，弄的我以为你是弄两个球吸在一起。
看你的实物照片搞明白了，镜筒和圆球间是刚性连接的。这样剪力的问题就小很多了。
但是你的算法有很大问题：
镜筒是绕O1点在旋转，你只算了O2到A点的力矩，而A点由于球是光滑没有支撑，这样计算毫无意义。
以O1点为中心，力矩是非常大的，强磁铁的吸力穿过O1，根本无法阻止镜筒下滑。
必须在另一端加平衡，而你在钢球内部加的任何磁铁产生的力都穿过O1，只能靠钢球与基座的摩擦力。
摩擦力太大（即使你用电磁铁），后果就是无法顺滑的移动镜筒。
而加平衡杆和配重，就带来行程受限的问题。
放弃吧。 tbb1 发表于 2015-5-27 10:42
你的图没画清楚，弄的我以为你是弄两个球吸在一起。
看你的实物照片搞明白了，镜筒和圆球间是刚性连接的。 ...
一楼中明确标明镜筒和球，你没有注意看和注意研究。关于A点支撑的问题，你的看法是不对的，错误的。关于平衡条件的问题，建议你研究一下，避免出现错误结论。
tbb1 发表于 2015-5-27 10:42
你的图没画清楚，弄的我以为你是弄两个球吸在一起。
看你的实物照片搞明白了，镜筒和圆球间是刚性连接的。 ...
做对的事，为什么要放弃呢？理论是正确的，为什么不去实践一下？等我制作成磁力球支架口径160毫米反射望远镜，希望能改变你的错误看法。
张国新456 发表于 2015-5-27 11:12
做对的事，为什么要放弃呢？理论是正确的，为什么不去实践一下？等我制作成磁力球支架口径160毫米反射望 ...
干嘛要做成呢，你在现在的小镜子上加瓶矿泉水试试，就可以知道结果了啊。
你的理论就是个错误的。
为什么把时间浪费在理论上就通不过的事情上呢？
最后说一句，你的镜筒旋转的中心是钢球的O1圆心，不是A。A那个地方就没有支撑点，只有小的摩擦力。 tbb1 发表于 2015-5-27 11:38
最后说一句，你的镜筒旋转的中心是钢球的O1圆心，不是A。A那个地方就没有支撑点，只有小的摩擦力。 ...
在观测时，镜筒的定位是靠球的托盘周边与球的摩擦力来定位的，这个摩擦力的大小是要根据需要来调整好的。不会出现像你想象的A点失去支点的作用。
tbb1 发表于 2015-5-27 11:36
干嘛要做成呢，你在现在的小镜子上加瓶矿泉水试试，就可以知道结果了啊。
你的理论就是个错误的。
为什么 ...
这种磁力球支架主要是把球与球托边缘之间的摩擦力找好。你是在忽略摩擦力的情况下来看这个问题的。而这种支架就是在必须有摩擦力的情况下提出的，不然如何在观测时定位以保证在短时间内观测某一天体？
欢迎大家来辩论是非。是，就是是。非，就是非。是非越辩越明，通过辩论有助于理解问题和解决问题。
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