Selbstbau RA-Motorisierung, vielleicht mehr

  • Hallo Bastelfreunde!



    Mittelfristig möchte ich die alte Lidl-Montierung meines 70/700 Skywatcher "Skylux" Teleskops motorisieren. Nicht heute und nicht morgen aber im Laufe des Jahres.
    Als Hobbyelektroniker der "Elektronik" vor Urzeiten sogar gelernt hat schwebt mir ein Selbstbau vor. 100-130 Euro für eine Einachsenmotorisierung mag zwar irgendwie gerechtfertigt sein aber das meiste vom benötigten Material hab ich schon im Keller liegen, und es reizt mich auch sowas zu bauen. Den Prototyp damals (Galerie) mit der EQ1 hab ich nicht zuende entwickelt weil das Ding an sich viel zu wackelig war. Die EQ1 ist mittlerweile verkauft und trägt jetzt vielleicht eine digitale Spiegelreflexkamera.


    Elektrisch sehe ich keine unlösbaren Probleme (Arduino Nano, A4988 Schrittmotortreiber, Schrittmotor mit 200 Schritten, LC-Display und ein paar Taster, 12V Bleiakku),
    dafür aber komme ich bei der Mechanik ins stottern. Der mechanische Teil meiner Ausbildung beschränkte sich auf feilen, bohren, sägen und auch mal Gewinde schneiden. Ich hab nie gelernt was mit Zahnrädern oder Getrieben zu machen.


    Vielleicht kann da mal einer über meine Kritzeleien drüberschauen der nicht wie ich nur etwas Ahnung hat sondern auch genaue Kenntnisse.


    1. Das vorhandene Zahnrad an der Montierung:


    Das an der Montierung vorhandene Zahnrad hat folgende Werte:
    Anzahl der Zähne (n) = 140
    Mittlerer Durchmesser (d) (zwischen Zahnberg und Zahntal) = ca 49 mm.
    Der Zahnradmodul ergibt sich aus d:n, also 49 : 140 = Modul 0,35


    2. Das Antriebsrad am Motor:


    Fleißiges Googeln zeigt mir daß Modul 0,35 zwar ein genormter Wert ist, aber eher selten benutzt wird im
    Gegensatz zu Modul 0,3 oder 0,4. Rückwärts gerechnet passen aber weder Modul 0,3 noch Modul 0,4 zu den Werten des Zahnrades.


    Eine möglicher Lieferant könnte diese Firma in Polen sein
    https://shop.kkpmo.com/


    Aber wieviel Zähne?
    28 Zähne, das wäre eine Übersetzung von 1:5. 5 Motorumdrehungen würden das Zahnrad 1x drehen
    35 Zähne, das wäre eine Übersetzung von 1:4. 4 Motorumdrehungen würden das Zahnrad 1x drehen
    Den Achsdurchmesser bestimmt natürlich der Motor. Nehmen wir mal 28 Zähne und rechnen damit weiter.


    3. Der Motor


    Die "üblichen" Schrittmotoren brauchen 200 Schritte für eine Umdrehung. Bei 28 Zähnen am Antriebsrad wären das 200/28 = ca 7 Schritte pro Zahn, die die Elektronik ggf in jeweils 16 Mikroschritte unterteilen könnte.


    Wenn ich richtig gezählt habe lassen 138 komplette Umdrehungen des großen Zahnrades die RA-Achse einmal ganz rum wandern (24 Stunden, 360°). Eine Umdrehung des großen Zahnrades dauert also 24h/138 = 0,174 Stunden oder 10 1/2 Minuten.


    Der Motor muß sich wegen der 1:5 Übersetzung in den 10 1/2 Minuten 5x drehen, also dauert eine Motorumdrehung rund 2 Minuten. Der Motor braucht 200 Schritte für seine Umdrehung. 200 Schritte pro 2 Minuten = 1 Schritt alle 0,6 Sekunden.
    24h/0,6s = 144000 Schritte für einen Tag.


    Das erscheint mir recht grob. 16x soviele Mikroschritte würden wahrscheinlich ruhiger laufen.


    Ein Schritt am Motor entspräche einem Weg am Himmel von ungefähr 360° x 0,6s/(24x60x60s) = 0,0025° oder 9 Bogensekunden.
    Hmm Neptun ist 2,2 Bogenminutensekunden groß, der würde also ganz schön tanzen. Also doch lieber pro Schritt 16 Mikroschritte. 9/16 = 0,56 Bogenminutensekunden. ...besser!


    Das benötigte Drehmoment zur Drehung des großen Zahnrades muß ich noch im Versuch bestimmen (Schnur auf's Zahnrad und Tüte mit Sand unten dran), erst dann kann ich abschätzen ob mein Motor passt. Was schlägt man denn so als "Sicherheit" zum ermittelten Drehmoment drauf? 100%? 200%?


    Oder kann mir jemand mit Erfahrungswerten und konkreten Zahlen unter die Arme greifen?


    Klare Nächte
    Detlev


    Nachtrag
    Tante Google sagt "bau dir eine 'Onstep'-Steuerung"!
    Auch ein Projekt mit Arduino, aber 2-Achsen-Fullblown-Version die auch LX200-Steuerbefehle versteht(!)
    OK, elektrisch und softwaretechnisch ist das Problem also längst gelöst und ich lag mit der Komponentenwahl gar nicht schlecht.
    2-Achsen motorisiert mit PC-Schnittchenstelle? Das klingt super, und ausgereift ist das Projekt anscheinend auch.
    Warum also "yet another Motorsteuerung" entwickeln? Warum nicht für den Preis einer 1-Achsen-Steuerung eine flexible 2-Achsen-Fernsteuerung bekommen?
    Bleibt nur noch die Frage nach dem Zahnrad und dem erforderlichen Drehmoment des Motors.


    Der Motor hier bei e**y sieht gut aus aber "zieht" auch einiges aus der Batterie...


    Na, mal abwarten was ich so an Drehmoment brauche.

    "Das Universum ist nicht dazu verpflichtet für dich irgendeinen Sinn zu ergeben!" (N. D. Tyson)


    Bresser 10x50 | 150/750 Dobson | 70/700 Skylux Refraktor | 200/1200 Dobson
    Im Bastelkeller: 8"f/6 Spiegel | 76/700 "Tchiboskop"-Newton (2x)


    https://astronomiefreunde-kn.de/

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