[Giới thiệu] Crayford focuser của kính thiên văn Stellarwing SW114

Ngoctanphs

New member
Chào mọi người và các thành viên HAAC.

Rất vui khi diễn đàn đã hoạt động trở lại. Hi vọng rằng chuyên mục Dụng Cụ Thiên Văn sẽ trở lại xôm tụ như xưa.
Hôm nay mình xin giới thiệu về bộ phận chỉnh nét kiểu crayford của kính SW114 của Stellarwing. (crayford focuser)



ec35dd21d18c28d2719d.jpg

Dành cho một số bạn chưa biết về Stellawing và sản phẩm SW114 thì Stellarwing là thương hiệu kính thiên văn Việt Nam đầu tiên và duy nhất cho tới hiện tại. Và SW114 cũng đang là sản phẩm duy nhất của Stellarwing.
Về Stellarwing và SW114 nếu bạn nào quan tâm có thể xem thêm tại đây: Swtelescope.com

Dù thông số quang học của kính SW114 với gương cầu 114mm tiêu cự 900mm không có gì nổi bật. Là thông số kính phản xạ được rất nhiều thành viên HAAC lựa chọn để tự chế tạo trước đây. Tuy nhiên mình vẫn đánh giá rất cao hiệu năng/độ tiện dụng của kính 114F900. Và theo mình đây có lẽ là thông số kính tốt nhất cho beginner.
Chính vì vậy các anh em trong Stellarwing team quyết định đây là cấu hình cho sản phẩm kính thiên văn đầu tiên và sẽ cố gắng cải thiện tốt nhất có thể phần cơ khí của kính so với các kính DIY trước đây của các anh em. Các phần cơ khí được cải thiện như đế giữ gương, chân đế dobson, ống kính và focuser. Trong đó focuser là phần được cải thiện triệt để nhất, hơn cả mong đợi ban đầu của team. Đồng thời theo mình biết thì đây là lần đầu tiên các thành viên HAAC tự chế tạo thành công focuser kiểu crayford. Đây là lý do mình viết bài giới thiệu này.

Có thể crayford focuser vẫn là một khái niệm mới mẻ đối với một số bạn mới tìm hiểu về kính thiên văn. Mình xin được tóm tắt một số điểm về crayford focuser:

Crayford focuser là gì?
Crayford focuser là một kiểu của bộ phận chỉnh nét của kính thiên văn. Có công dụng điều chỉnh khoảng cách giữa thị kính và vật kính (gương) để lấy nét hình ảnh quan sát qua kính.
Crayford focuser được sáng chế bởi Jonh Wall là thành viên của CLB thiên văn ở Crayford, Anh Quốc. Jonh Wall đã không đăng ký bản quyền sáng chế của mình và lấy tên CLB Crayford để đặt tên cho focuser. (theo wiki).

Nguyên lý hoặt động của crayford focuser :
Nguyên lý hoặt động dựa trên lực ma sát giữa trục ( pinion ) và ống focuser (tube).
Trong hình thiết kế ban đầu của crayford focuser bên dưới có thể thấy:
Lực ma sát này tạo ra từ 2 lò xo và vít điều chỉnh được ép vào trục xoay. Trục xoay sẽ ép ống focuser lên 4 vòng bi. Khi xoay trục bằng núm vặn (focus knob) thì ống focuser mang thị kính sẽ di chuyển lên xuống. (pinion, tube, focus knob được kí hiệu trong bản vẽ bên dưới)


Bản vẽ đầu tiên của Crayford focuser của Jonh Wall (wiki)

Trong các thiết kế focuser ngày này thì hầu hết 2 lò xo đã được loại bỏ mà không làm ảnh hưởng đến hoặt động của focuser. Theo mình thì lò xo có tác dụng triệt tiêu sự sai lệch về kích thước hay độ mấp mô bề mặt của ống focuser. Vì ngày nay không khó để gia công chính xác ống focuser và bề mặt triếp xúc tốt nên lò xo trở nên không cần thiết nữa.

Ưu điểm của crayford focuser :
Chính thiết kế dựa trên lực ma sát giữa trục và ống focuser nên crayford focuser có một số ưu điểm so với các loại focuser sử dụng thanh và bánh răng thông thường :

  • Không có hiện tượng rơ (backlash) do khoảng hở giữa thanh răng và bánh răng.
  • Hoạt động mượt hơn do không có sai lệch kích thước và khoảng cách giữa các bước của thanh răng và bánh răng.
Tuy nhiên đối với các loại focuser hiện đại sử dụng thanh răng và bánh răng chéo (helical rack and pinion) với bước răng rất nhỏ thì có thể giải quyết được những nhược điểm này tuy nhiên đòi hỏi thanh răng và bánh răng phải có độ chính xác rất cao. Và giá thành tương đối cao (loại rẻ nhất khoảng trên dưới 200$).

TB2JNROm1tTMeFjSZFOXXaTiVXa_!!49501377.png

Nhược điểm của crayford focuser:
  • Thiết kế phức tạp, nhiều chi tiết hơn loại sử dụng thanh răng và bánh răng thông thường
  • Các chi tiết phải ăn khớp cần độ chính xác cao. Nếu không sẽ bị giật cục, hoặc bị trượt khi lắp tải cao, như các thị kính lớn và máy ảnh...
  • Khả năng chịu tải kém hơn loại sử dụng thanh và bánh răng.
Dưới đây là một bản vẽ ví dụ của drawtube của focuser SW114 (phần quan trọng nhất). Các kích thước quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của focuser đều được gia công với sai số 5% (+/-0.05mm)

01stw114=FC=004=00A4.JPG

Thiết kế của Cayford focuser của stellawing

Cấu tạo của focuser SW cũng tương tự như thiết kế ban đầu và các crayford focuser khác trên thị trường, bao gồm các chi tiết chính.

  1. Ống di chuyển + adapter thị kính
  2. Thân focuser
  3. Đế giữ các vòng bi
  4. Đế Focuser gắn lên ống kính của kính thiên văn.
  5. Block giữ trục và ốc điều chỉnh lực ép
3.png

Các Thông số cơ bản của focuser SW114
  • Kích thước adapter gắn thị kính 1.25 inch. (không thể sử dụng thị kính 2 inch)
  • Đường kính trong ống di chuyển 40mm.
  • Hành trình 40mm.
  • Đường kính thân focuser 64mm.
  • Đường kính cung tròn gắn ống kính 141mm. (Chỉ cần thay đổi một kích thước đường kính của cung tròn là có thể lắp lên các ống kính có đường kính lớn hơn như 180 hay 200mm).
4.png

Với đường kính thân ống chỉ 64mm focuser có kích thước rất nhỏ gọn. Bên dưới là hình so sánh kích thước với focuser 2 inch.

72723138_2509746919262000_3633937559601545216_n.jpg

Ngoài những thống số kể trên focuser SW114 còn có một số tính năng khác như:
1. Có thể xoay 360 độ tùy theo góc nhìn.


2. Dễ dàng điều chỉnh độ nặng nhẹ của focuser bằng knob tùy theo độ nặng của tải.

Khi xoay ốc điều chỉnh phía sau focuser có thể điều chỉnh được lực ma sát ép vào ống di chuyển do đó điều chỉnh được khả năng tải của focuser. Trong thời gian thử nghiệm SW team đã thử tải của focuser lên tới >3kg mà vẫn có thể hoặt động một cách bình thường, không bị trượt.


Cải tiến trong thời gian tới.

Đối với một kính 114F900 thì chi phí cho một crayford focuser đang khá cao đồng thời chất lượng focuser hiện tại đã đáp ứng được yêu cầu cho một kính thiên văn cỡ nhỏ vì vậy có thể sẽ không được cải tiến hay nâng cấp thêm nữa.
Tuy nhiên trong thời gian sắp tới có thể được nâng cấp lên thành dual speed focuser hoặc sẽ có thêm một option sử dụng 1 hay là 2 speed bằng việc thay thế knob 2 speed dành cho các mẫu kính thiên văn lớn hơn như 150mm hay 200mm.
Hiện tại phần cơ khí cho dual speed knob đã được thiết kế, sẽ được làm mẫu và thử nghiệm trong thời gian tới.
Khi có thông tin gì mới sẽ được cập nhật tiếp tục trên bài viết này, mong mọi người sẽ theo dõi.

2.PNG

Chào thân ái, Chúc các thành viên HAAC một năm mới 2020 sức khỏe và thành công.
 
Sửa lần cuối:
Top