Innovation


Une conception qui a deux siècles

Le principe de la monture équatoriale allemande a maintenant de deux siècles. Ses contraintes sont toujours les même : porte-à-faux important, flexions, entrainement de l'axe par roure dentée et vis sans vis.

Pour obtenir une forte capacité de charge, la roue dentée associée est d'autant plus large ce qui augmente le poids et l'encombrement et le porte à faux.

Pour fonctionner, ce type d'entrainement à besion d'un jeu minimal entre la vis sans vis et la roue centrale. Sinon il y aurait blocage et risque de casse. il s'agit du backslash ou le temps qu'il faut au moteur pour commencer à mettre en mouvement la roue denté dans l'autre direction de rotation.

En suivi, cela ne pose pas de difficulté, cependant cela limite dans certains cas la réactivité de la monture en particulier en guidage.

Aussi pour supprimer ce problème, plusieurs solution existent, augmentation de la précision d'usinage, utilisation de platine de positionnement, ressorts pour garantir une pression constante, courroies, déséquilibrage léger, etc. Si le moteur dispose d'un réducteur, le phénomène peut être amplifié à chaque pignon ajouté dans le système.

Dans certains cas, le moteur est monté en direct sur cette vis sans vis (direct drive) et en couplant ce mécanisme avec des encodeurs absolus le jeu est supprimé par calcul. Il n'y a théoriquement plus besoin de guidage. Mais au pris d'un coût, d'une complexité structurelle supérieure et d'une mise en station plus longue car il faut modéliser le comportement du tube sur le ciel. En particulier ses flexions pour calculer les compensations à ajouter dans tous les cas de figures. Idéal en observatoire.

Néanmoins, le jeu demeure présent. Il induit toujour une usure du fait des frottemments sur ce seul point de contact. Ainsi les réglages au fil du temps doivent être vérifiés, le graissage doit être refait. Comme sur tout système mécanique de ce genre.

De plus, la linéarité de l'erreur périodique et son amplitude dépendent de la précision de la vis sans fin et la roue centrale. Plus la roue denté en RA est grande meilleure sera l'erreur périodique et plus elle sera couteuse à réaliser.

L'équilibrage du fait de cette mécanique avec un entrainement extérieur est très important. Il oblige bien souvent à avoir autant de poids que le poids de son telescope.

Enfin à forte vitesses ou en charge limite, le point de contact vis sans fin/roue dentée ou pignons peuvent recevoir une forte pression ou de force de cisaillement. Ils peuvent se détériorer. Une solution technique est de sur dimensionner ces éléments ou de donner des poids de charge conservateurs. Une autre, limiter la vitesse. Une dernière mettre des pignons en plastique qui cassent et côutent moins cher à remplacer.

Ainsi pour les montures les plus performantes il est parfois conseillé de limiter la charge photo au poids de la monture. Ce qui aboutit à des monture massives pour garantir un haut niveau de performance.

Enfin d'autres approches visent à supprimer les engrenages, vis sans fin et roue dentée en utilisant des secteurs lisses. Le jeu est supprimé, l'erreur périodique est très harmonieuse. Seulement, même si elle sont très rigides, ces motures sont sensibles à l'équilibrage pour eviter un glissement au niveau de l'unique zone de contact. Ainsi avec des conditions extérieures peu clémentes et un tube sujet à la prise au vent, il est possible de rencontrer des difficultées pour avoir un suivi précis et régulier car l'entrainement glisse.


 

Rupture Technologique

L'innovation Hobym Observatory a consisté à remplacer toutes cette mécanique d'entrainement par un seul système d'entrainement central le plus compact possible.

La solution existe depuis les années 50 : il s'agit des moteurs à réducteur harmonique.

L'entrainement se fait par l'intérieur de l'axe et plus à l'extérieur. Et il se fait par deux surfaces de contact et plus un seul point. L'usure est fortement réduite ce qui allonge la duréee de vie de plusieurs années en fonctionnement continue même sous forte sollicitation.

Et dans notre cas, ces moteurs remplacent intégralement les axes de rotation. La conception mécanique devient des plus simple. Ce qui augmente aussi la fiabiité et la rigidité.

Par exemlple, au lieu d'avoir un axe en inox de 60mm et une roue dentée de 250mm en bronze qui pèsent ensemble plus de 10kg, c'est tout le moteur qui fait axe.

Dans le cas de la Crux 320 HDA, le moteur en RA a un diamètre de de 130mm, accepte 30 tonnes en charges axiale et dispose d'un couple capable mettre en mouvement plus de 150kg à 30cm de son axe sans contre poids. Il ne pèse que 3.2kg.

Le couplage peut être direct (Crux Mini2) ou avec un réducteur harmonique (cas des autres modèles).

Le réducteur est composé de 3 éléments et offre de ratio de réduction qui peut être très elevés. Plus ce ratio est elevé et plus la charge admissible sera importante au détriment de la vitesse de déplacement maximale.

Ces moteurs offrent de nombreux avantages:

  • Simplicité,
  • Jeu négligeable,
  • Précision de positionnement et répétabilité excellentes,
  • Grand rapport de réduction en un seul étage,
  • Couple important,
  • Grande fiabillité et une longue durée de vie,
  • Grande rigidité.
  • Leurs inconvénients sont :

  • Précision requise pour les réaliser,
  • Coût,
  • Erreur périodique native (+/- 16).
  • Certaines montures professionnelles utilisent ce type de solutions. Leur coût est très élevé.

    Grâce à:

  • Son approvisionnement auprès d'entreprises Japonnaise ou coréenne réputées,
  • Son organisation en réseau limitant les coûts fixes,
  • Le boitier innovant TiTan TCS qui offre à la fois une précision de suivi excellente et une maîtrise de l'erreur périodique inférieure à 5 et 2 arc seconde selon les modèles,
  • Hobym Observatory est en mesure de proposer ces montures innovantes à des prix accessibles.





    Copyright © 2018-2019 HOBYM Observatory & Cyrille Thieullet