최소 십만번의 회전 감속비가 필요한 망원경의 기어박스

망원경의 모터 내용을 보면 50pps, 200pps 라는것이 있습니다.(대부분의 스텝모터는 항성시에서 이정도 입니다)

모터가 1초에 50개의 펄스를 받아서 반바퀴만 도는 것고 있고, 2바퀴를 도는 것이 있습니다.

24스텝이라고 쓰여진 스텝모터는 50pps의 전기 공급에서 약 2바퀴가 돕니다.

망원경을 하루에 한바퀴만 돌리려고 하면서도  24스텝 모터는 1초에 2바퀴는 도는겁니다.

1초에 2바퀴를 도는 모터로 하루에 한바퀴 도는 축을 돌리려니 무려 2 x 60 초 x 60분 x 24시간 = 172800 의

감속기어가 모터구동하는 망원경에는 꼭 필요합니다.

 

p2z/em2s/em200 등에는 모터축에 250또는 500배의 감속기어를 붙여 놨습니다. 172800/500 = 345.6 의

감속비가 그래도 더 필요합니다.  웜기어 하나로 순식간에 144또는 180으로 기어비를 낮춥니다.

중간에 2.5전후의 감속평기어만 들어가면 됩니다. 

(윗글에서 원래는 태양시 중심이 아니라 항성시라서 기어비는 조금 차이납니다)

 

자작은 상용의 범용 기기를 최대한 활용함에 있지요.

웜기어나 평기어는 핸드드릴이나 손그라인더로 만들수 있는 것이 아닙니다.

그래도 막판에 꼭 필요하면 해야 하기도 하지만요.

  

범용및 상용의 부품을 이용해서 만들어 보는 싶습니다.

 

상용의 기어박스는 직류모터가 부착되어 있는 것이 많습니다.

스텝모터가 붙어있는 것은 별로 없고요.

 

기어박스는 기어의 배치에 따른 구분으로,  옆으로 퍼진 것과 앞뒤로 배열된 것이 있습니다.

납짝한 모양으로 만들려면 옆으로 퍼져있는 모양이 좋겠지요.

 

기어박스는 최대 1500의 감속비가 있습니다. 저는 어제 수평타입으로 감속비 687, 수직타입으로

감속비가 1350인 것을 \15000과 \12000에 구입했습니다. dc모터가 부착되어 있는 것으로 dc모터는

필요하지 않았으나 모터축에 부착된 기어의 규격을 알기위해서는 어쩔수 없었고, 1개를 테스트로

사는것인데 모터를 떼어 달라고 하기도 뭐하지요.

 

dc모터부분을 스텝모터로 쉽게 대치할수 있으면 좋으련만 쉽게 그냥 해결될일이 아닙니다(고려사항 1)

또 최대 1500의 감속비로도 최종 목표치인 170000 까지는 백단위의 기어비가 필요합니다(고려사항 2)

웜기어를 가공한다면 (고려사항2) 가 비교적 쉽게 해결되나,  범용의 상용품을 구하는 시도는 더해 봐야지요.

 

다까하시,빅센,겐코의 기어박스가 부착된 스텝모터의 축이 위의 기어박스속의 기어이빨과 규격이 같다면

비교적 문제가 쉬워집니다. 이빨규격이 틀리면 좀 까다롭지만 그 문제만 해결되면 성공이고요.  

 

일본 망원경용 기어박스를 사용하지 않고, 범용의 상용품을 이용하려면  제가 산  687 기어비를 2개 연결하면

가능성은 있어보입니다. 그렇다고 해도 축을 가공해야 하는 한번의 과정이 필요하고요. 지름 6~7mm 의

축에 모듈 0.4 정도의 기어를 가공하던지 그 정도의 모듈을 심어 넣는 과정이 필요합니다. 축을 분리해서

선반작업한후, 상용의 구리 기어 모듈을 사다가 박으면 비교적 쉬운 작업으로 처리될듯 합니다.

 

상용및 범용의 기어박스에는 수십개의 기어가 있습니다. 기어축이 회전할때에 마찰을 줄여주면서 위치를

잡아주는 베아링같은 구조도 많이 있고요, 자작하면서 기어박스를 우리 입맛대로 만들어 달랄수도 없습니다.

상용의 기어박스를 사서 분해한후 일부를 빼서 가공해서 다시 그자리에 넣은후 사용해야 하지요.

 

이것 저것 상용품을 하나씩 사서 최적의 조합이 나오나를 생각합니다.

위에서 언급한 일본 망원경에 있는 기어박스가 내장된 스텝모터(감속비 250또는 500)은 현재 고려사항이 아닙니다.

사진에 있는 작은 스텝모터는 범용품이라서(모듈 0,4) 이것과 기어박스가 연결돼서 하루에 한바퀴도는 기계장치를

만들려고 합니다. 

 

사진에 있는 수평모양의 687 기어비의 기어박스는 딴딴한 구조입니다. 마음에 듭니다.

이것을 2개 연결하는 구조를 현재로서는 최우선으로 고려중입니다

 

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22일 15시 추가

사진에 숫자가 없으면 손대기 전의 모습이고,

숫자는 시간 순서의 모습입니다.

1-3은 스텝모터의 기어위치를 기어박스의 입력쪽 기어위치로 밀어서 조정하는 그림이고,

4-5는 스텝모터를 기어박스에 장착한 모습입니다. 장착을 위해서 기어박스에 m3탭을 만들었습니다.

조립과정에서 스텝모터의 고정용 구멍을 조금 키웠습니다.(꽉 조여줘서 모터가 안 돌았음

687 감속은 되는 겁니다.

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16시 추가

지금까지의 구조(687감속기어, 24스텝모터)에서 전기신호를 조정하면 하루에 한바퀴돌게 할수 있습니다.

24스텝모터는 가해주는 전기신호의 방식을 조금바꾸어 주면 1회전에 48스텝의 효과를 낼수있습니다.(하프스텝)

하루가 24x 60x 60 초니까 86400초입니다. 687감소기어를 사용했으니까 86400/687=125.7.. 입니다.즉 모터를 125.76.. 초에

한마퀴를 돌려주면 기어박스의 축은 하루에 한바퀴 돌게되지요. 모터가 한바퀴를 48개의 분해하니까 125.76/48=2.6..초에

한번씩 모터에 전기신호를 주면 됩니다. 하긴  이렇게 만들면 하늘의 별이 순간이동 하듯 2.6초씩 툭툭뛰어나니겠지요.

2.6초에 한번 전기신호를 준다는 것은 1/2.6초 = 0.38..pps(초당 펄스수, pulse per second)입니다. 망원경이 이러면

안되니까 항성시에서 50pps~200pps 의 자극을 받아서 도는겁니다. 100개의 분해능이 있는 스탭모터가 있는데(제게)

이것을 하프스텝으로 확장하면 200스텝이 되니까 200/48 = 4.166 , 2.62초/4.166 = 0.62,즉 1초에 두번꼴로 별을 따라가니까

가능성은 있어보입니다.  1500 기어비짜리를 구하면 더 정밀해지고, 스텝모터도 200분해능 짜리가 있으면 또 정밀해지고.

 

손과 머리는 인터벌이 이래서 필요한가 봅니다^^, 2개를 연결하는 방법을 잠시 쉬고 위의 방법(가지고 있으니까)을

천천히 하지요.  토르크가 부족할거라는 고려도 하고요.  

 

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2월25일 23시20분 추가.

미드의 저가 경위대인 etx70과 etx60 중고를 사서 전기장치를 들어낸 기어부품이 있는데(수평, 수직 각각)

이것을 활용하면 2개의 피기백 장비가 거져 얻어지겠네요.

기어와 웜축등의 기존 배치를 유지하는 기계장치를 만들고, DC 모터가 박혀있는 축의 기어만 빼서 스텝모터로

변경하면 되겠네요.