Struktura małego teleskopu typu Daviesa-Cottona oraz prototyp zwierciadeł w opracowaniu IFJ PAN

Transkrypt

1 Struktura małego teleskopu typu Daviesa-Cottona oraz prototyp zwierciadeł w opracowaniu IFJ PAN J. Michałowski, M. Dyrda, J. Niemiec, M. Stodulski, P. Ziółkowski, P. Żychowski Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) Kraków

2 Mały teleskop typu Daviesa-Cottona (DC SST) 1. Kamera: elementy optyczne elektronika obudowa 2. Zwierciadła: struktura mechaniczna napylanie warstwy odblaskowej system mocowania z aktuatorami 3. Struktura mechaniczna: konstrukcja (struktura) nośna układ napędowy wokół osi pionowej układ napędowy wokół osi poziomej sterowanie obu układów 2

3 Struktura mechaniczna konstrukcja nośna Projekt : analiza odkształceniowo-naprężeniowa (EUROCODE, ANSYS ) z uwzględnieniem ciężaru własnego, lodu i śniegu, wiatru, temperatury; analiza modalna, analiza harmoniczna Wykonanie: dokumentacja wykonawcza, dostawa materiałów konstrukcyjnych, spawanie, obróbka mechaniczna wybranych elementów, próbny montaż, transport do miejsca docelowego, montaż końcowy 3

4 Konstrukcja nośna - wykonanie Poziom ziemi Stalowe elementy konstrukcyjne: - rury kwadratowe 150x150x8,6,4,3 130x130x4 - rury okrągłe Ø120x4 Ø100x4 - łączna masa ~ 15 t Długość spoin: łącznie około 700 m Obróbka mechaniczna elementów: maksymalny wymiar 7.5m x 3.5m x 2m maksymalny ciężar 3 t 4

5 Układ napędowy wokół osi pionowej 2 przekładnie o przełożeniu 1:300 2 silniki synchroniczne z hamulcem maks. moment 45 knm Łożysko toczne z wieńcem zębatym Ø 2000 mm, m=14mm + 2 koła zębate z=18, m=14mm 5

6 Układ napędowy wokół osi poziomej Przekładnia o przełożeniu 1:500 2 silniki synchroniczne z hamulcem maks. moment 35 knm 4 łożyska toczne di=180 mm 2 zębatki o promieniu 1500 mm, m=14 mm + 2 koła zębate z=18, m=14 mm 6

7 Sterowanie napędami - elementy Falowniki (przetwornice częstotliwości) Sterownik ruchu silników Obrotowy przetwornik położenia Obrotowy przetwornik przyrostowy do pomiaru prędkości PLC Kable zasilające Akcesoria - 4 szt. - 2 szt. - 2 szt. - 2 szt. - 2 szt. 7

8 Zwierciadła z systemem mocowania 36 zwierciadeł: m (flat-to-flat) - promień krzywizny 23 m 0.5 m - grubość ~ 7 cm - masa 25 kg alternatywnie 69 zwierciadeł w rozmiarze 81 cm wysokie wymagania dotyczące własności optycznych i trwałości warstwy odbijającej odpowiednio 36 lub 89 zestawów mocujących z aktuatorami masa 15 kg 8

9 Struktura zwierciadła sferyczna warstwa aluminiowa lub szklana sferyczna warstwa określająca krzywiznę (żywica epoksydowa) płaska płyta profile dystansowe płaska płyta 9

10 Płaska struktura nośna zwierciadła m Płaska struktura nośna zwierciadła typu sandwicz wykonana ze szkła i profili aluminiowych 10

11 Matryca o promieniu krzywizny 23.5 m Matryca o średnicy 1.2 m zaprojektowana w IFJ PAN a wykonana przez firmę DELL ORO ROMANO, Włochy (po lewej) została zainstalowana wraz z oprzyrządowaniem w IFJ PAN (po prawej) 11

12 Nienapylony prototyp zwierciadła 0.8 m flat-to-flat Prototyp zwierciadła składający się z: płaskiej struktury nośnej, sferycznej warstwy żywicy epoksydowej i sferycznej warstwy szklanej (g = 1mm). Prototyp wymaga napylenia warstw odbijającej i ochronnych. 12