Tolpan värähtely

[Librari]

Moi

Aloitin rakentamaan havaintosuojaa maaseudun pimeyteen ja ensimmäinen työvaihe oli kiinteän tolpan rakentaminen.
Tolppa on nyt maassa ja rakennuksenkin olen jo kerinnyt nostaa paikoilleen.
Rakennus on vanha nautaelikoiden sadesuoja ja tolppa on pyritty rakentamaan "nurkista" löytyneistä romuista.

Nyt ongelmana on jalustan jämäkkyys. Tolppa pääsee värähtelemään aivan liikaa. 
CG-4 jalustan seurantamoottori (R.A) saa pilarin tärisemään moottorin askelluksen tahdissa.
Sehän näkyy sitten okulaarissa..

Tolppa on tehty kahdesta betonisesta viemäriputkesta ja ne on pujotettu, joskus portin pielenä toimineeseen, metalliputken sisään.
Metalli putki (halk. n.10cm) on kiinni 70x60x70cm betoni murikassa. Kokonaisuus on valettu yhteen, mutta rakenne heilui juuresta asti.

Nyt kaivettu isompi kuoppa ja murikka valettu kaivonrenkaan sisään.
Enää ei heilu, mutta jokin saa tolpan värähtelemään.

Itse epäilen tolpan pituuden(renkaasta n.1,5m) olevan syyllinen?
Vaikea vaan enää tässä vaiheessa lyhentää.

Mikä tolpan rakenteessa voi olla vikana?
Korjaus ehdotuksia (pienellä pudjetilla)?

[pesa]

Vähän OT mutta hieman asiaa liipaten.
Mulle kerrottiin, että askelmoottori voi aiheuttaa jalustaan värähtelyä enempi kuin servot, liekö kukaan moista havainnut?

Sitten asiasta, minusta tuo tolppa näyttää liian ohkaselta pituuteensa nähden ja ehkä se kerrosrakenne voi olla myös syyllinen.

Pena

[MarkoM]

Ymmärsinkö siis oikein, että tolpan sisällä on kuitenkin betoni vai mitä tarkoitit tuolla yhteen valamisella? Mikäli tolppa on keskeltä ontto, niin kokeile täyttää se vaikkapa hiekalla, se saattaa auttaa (vaikuttaisi nimittäin vain siltä, että tolppa resonoi seurantamoottorin tahdissa).

Toinen vaihtoehto voi olla tuo tolpan yläpään ja EQ-osan välinen rako, tunge siihen väliin ihan vaan kokeeksi hiekkapussi ja testaa, onko siitä mitään apua (jos on niin sitten syy on siinä).

Sitten vielä se pakollinen kysymys, että millainen perustus tuon "ankkurin" (kaivonrenkaan) ympärillä on?

[Librari]

Metalliputki alunperin kinni 70x60x70 murikassa.
Putki (joka on rumpuputkien sisässä) on täytetty hiekalla 3/4.
Rumpuputkien ja metalliputken väliin on valettu betonia.
Tolppa on siis täyttä tavaraa.

Tuo pituuden/paksuuden suhde voisi olla syyllinen.
Pitää kokeilla sitä hiekkapussia vkl:na.

Kun moottoria ajaa 8x nopeudella niin värinän amplitudi pienenee ja taajuus tietysti kasvaa.

[pesa]

Moi

vain 3/4 eli liekö putken sisällä 1/4 osa tyhjää?
Voipi olla, että valu ei ole "kiinni" betoniputkessa eikä varsinkaan metalliputkessa.
Tuossa on nyt 4 elementtiä, jotka eivät ilmeisesti ole kiinni toisissaan kunnolla.

Pena

[Librari]

Voi hyvinkin olla että metalliputki ei ole kunnolla kiinni betonisissa.
3/4 hiekkaa sen takia että loppu on betonia vähän niinkuin tulppana.
Ylä osassa on myös kiinni metallilevy, jonka läpi kierretangot menevät.

Tässä vielä kuvia rakenteesta.
Rakennekuva on siis tilanne ennen kaivon rengasta
ja perustukset hiekkamaassa joka syvemmällä muuttuu saviseksi. Ei ruota eristuksiä. :(

[pesa]

Liekö tuo yläosan metalliosa kiinni tolpassa ainoastaan tuolla keskiosassa näkyvällä metallitangolla joka on siis kiinni betonissa joka lepää hiekan päällä?

[mistral]

                 Morjens

Kuinka metalli/säätökappale on kiinni tolpassa?
Onko säätökappaleen kierretangot  M-10  ,  M-12  vai  M-16 kokoa?  (ei haittaisi vaikka olisivat  M-24)
Jos tolppaa vahvistaisi valamalla metrin korkeuteen halkaisijaltaan 40cm  valun, niin tulisiko se teleskoopin mekaniikalle esteeksi?

[Kaizu]

Tuo yläpään kiinnike ei näytä kovin tukevalta mutta epäilen pääsyylliseksi liian hoikkaa tolppaa. K-raudasta saa muutaman euron kappalehintaan pyöreitä kevytbetoni pilarin pätkiä. Ulkohalkaisija 30cm, korkeus samanverran. Niitä 3-4 päällekkäin kuivabetonilla muuraamalla saa kohtuu jäykän tolpan.

225mm sisähalkaisijaisia betonisia viemäriputkia löytyy muutamalla kympillä 1-1.5m pituisia. Vanhan tolpan vois jättää sisään tai sitten ottaa kokonaan pois. Betoniputkiin löytyi 300mm:n kansia johon saa jalustan kiinni. Yhtäläillä tolpan voi valaa täyteen ja laittaa yläpäähän teräslevyn betoniraudoilla valuun kiinni.

Kaizu

[Librari]

Kuinka metalli/säätökappale on kiinni tolpassa?
Onko säätökappaleen kierretangot  M-10  ,  M-12  vai  M-16 kokoa?  (ei haittaisi vaikka olisivat  M-24)
Jos tolppaa vahvistaisi valamalla metrin korkeuteen halkaisijaltaan 40cm  valun, niin tulisiko se teleskoopin mekaniikalle esteeksi?

Säätökappaleen alalevy+ keskuspultti on valettu kiinni betoniputkeen. Alalevyyn on lisätty tartuntaa raudasta.
Myös kierre tankojen päät(muistaakseni M10 tai M12) on upotettu valuun.
Tämä osa tuskin joustaa. Kuten kuvista näkyykin kierretankoja on vielä lyhennetty jälkeen päin.

Tuo yläpään kiinnike ei näytä kovin tukevalta mutta epäilen pääsyylliseksi liian hoikkaa tolppaa.

Varasuunnitelmana olisi juuriki tehdä joku paksumpi pilari tolpan ympärille, joko koko pituudelle tai ainakin sinne n.80cm korkeudelle asti.
Mökissä voi tulla tosin ahtaampaa paksun tolpan kansssa.

Entä jos sekään ei auta, voisiko tuota rakenteen resonointia saada laskettua matemaattisesti? Minkä pituinen/paksuinen tolpan pitää olla että...
Entäs jotkin harusvaijerit tai metalliset kolmio tuet tuonne alas?

[GaryP]

Jos tuohon valaisi ympärille kaksi kappaletta noita ehdotettuja 30cm korkeita tolppia, saisi tukevoittamisen lisäksi kivan pöytätason okulaareille ym. kilkkeille.

En tiedä mitä olet suunnitellut, mutta sellainen kävelytaso jonka jalat ovat reilusti ulompana tolpasta, ja keskikohta irti ja auki, estää kävelemisenaiheuttaman tärähtelyn.

Kari

[Kaizu]

Entä jos sekään ei auta, voisiko tuota rakenteen resonointia saada laskettua matemaattisesti?

f=1/2π*√(k/m) kertoo ominaistaajuuden. Jousivakion (k) määrittäminen laskemalla on vähän hankala jos on kyse peltiputkesta joka on osin täytetty jollakin.
Sen voi mitata. Yksikkö on N/m eli mitataan kuinka monta Newtonia tarvitaan että tolpan yläpään siirtyy jonkin määrämitan. m= tolpan päässä oleva massa.
Vaimenemisen voi myös mitata. Se on yleensä jokin tietty heilahdusten määrä ja taajuuden perusteella voi todeta ajan. Tästä seuraa että kun ominaistaajuus on korkea, tarvittavat heilahdukset on heiluttu nopeammin ja tolppa rauhoittuu nopeammin.

Kaizu

[Librari]

Jos tuohon valaisi ympärille kaksi kappaletta noita ehdotettuja 30cm korkeita tolppia, saisi tukevoittamisen lisäksi kivan pöytätason okulaareille ym. kilkkeille.

Hyvä idea Karilta tuo pöytätaso. Voisi lähteä siltä pohjalta tukevoittamaan, saa nähdä.

Taitaa olla vähän vaikea saada arvoja tuohon f=1/2π*√(k/m) kavaan.
Mennään kokeile ja kauhistu menetelmällä, niin kuin tähänkin asti. 
Kiitoksia vinkeistä ja toivotaan että projekti etenee.

-Antti

[Kaizu]

Arvot saa aika helpostikin. Jos tolppa on tosi vetelä niin metrimitta ja kalavaaka riittävät jousivakion määrittämiseen. Vaa'alla saa myös punnittua akseliosan. Toinen tapa on kumauttaa tolppaa kumivasaralla ja yrittää arvioida taajuus, sitten kaavaa nurinpäin käyttämällä voi määrittää jousivakion.
Kokeile ja kauhistu on ihan hyvä menetelmä. Tolpan halkaisijan kasvatus jäykistää sitä kolmannessa tai neljännessä potensissa, seinämävahvuudesta riippuen, joten pienikin halkaisijalisä on merkittävä. Sitten kun vielä saa vaimenemisen mahdollisimman tehokkaaksi, vaikka täyttämällä tolpan hiekalla, on tukeva jalusta valmis.

Kaizu

[iosainio]

Kun noita metalliin perustuvia versioita on seurannut, tuli mieleen eräs materiaalivaihtoehto, puu. Minkähänlainen tolppa siitä syntyisi?

Ei siis mitään riukua, vaan ihan kunnollinen, massiivinen sähköpylvään pätkä. Työn ohessa noiden kanssa olen ollut tekemisissä ja niiden lahoisuutta tarkastetaan mm. koputtamalla. Puuvartisella vasaralla kopauttaessa pylvään tyveä, terve puu "soi" ja jo hieman pehmennyt "tömähtää". Jos vastaavasti rautapalkkia (tukevaakin) kopauttaa, se resonoi aika kauan.

Kun tuollaisen tyvestään 40 -senttisen ja kolmisen metriä pitkän pylvääntyven kaivaa maahan pari metriä ja tukee sen soralla, saanee melko vakaan tolpan. Puu materiaalina on sitkeää, eikä kai värähtele suuremmin. Tiedä sitten.