Hypatia – Focuser kiểu Crayford cho kính thiên văn Hadley

Mình hân hạnh giới thiệu với bạn “[Hypatia]”, phiên bản focuser của mình dành cho hệ sinh thái kính thiên văn Hadley. Nó kết hợp những điểm mà mình thấy là tốt nhất từ các thiết kế khác, kèm thêm vài ý tưởng riêng:

• kiểu focuser Crayford — dùng rollers và được dẫn động bằng pinion — cho thao tác siêu mượt, lấy nét nhanh và chính xác
• drawtube in 3D cho phép lắp collet, giữ eyepiece rất chắc và thay đổi dễ dàng;
• drawtube có endstops tích hợp nên không thể tuột rơi ra ngoài
• tất cả file đều được thiết kế với mục tiêu in 3D — không nên cần supports

Hướng dẫn

Thiết lập in

Các mẫu được thiết kế để in theo đúng hướng như sau:

Ren trên drawtube và nut được thiết kế để dễ in, layer height 0.2 – 0.3 mm là ổn. Thân focuser chính cần chịu lực nhất định, nên mình in với 4 perimeters. Mình dùng nozzle 0.6mm cho tất cả mẫu.

In drawtube và collet bằng màu đen để đạt hiệu năng quang học tốt nhất.

Heat set inserts

Để heat set inserts được lắp chắc, cần có đủ nhựa bao quanh. Mình có kèm các file modifier cho thân focuser chính và các knobs, để bạn dễ set infill lên 100% ở đúng vị trí sẽ cấy heat set inserts. Chúng sẽ tự nằm đúng chỗ (mình dùng Prusa Slicer thì ok).

Lắp ráp

Sau khi in

Cấy heat set inserts vào knobs và thân focuser. Canh thẳng hàng (alignment) của inserts cho bearings rất quan trọng; có thể giúp bằng cách luồn một con bolt từ phía đáy lên qua lỗ, vặn heat set insert vào một phần, rồi dùng mỏ hàn để cấy. Cách này giúp insert được canh đúng.

Nếu cần, làm sạch/tu chỉnh bề mặt bản in. Đảm bảo bushings lắp vừa lỗ và trượt mượt, đảm bảo ốc cho bearings lọt qua lỗ.

Drawtube và collet

Để chuyển động và độ bám của collet đạt chuẩn, chà nhám nhẹ mặt trong drawtube và mặt ngoài collet bằng giấy nhám. Lau sạch bụi, rồi phủ một lớp sáp nến lên mặt ngoài collet; mình đốt nến và dùng tăm bông (q-tip) để quét. Bạn cũng có thể bôi chút lên phần ren của drawtube. Trước đó đã khít rồi, nhưng làm xong thì cảm giác “đỉnh” hẳn.

Cắt các thanh nhôm đúng kích thước, đảm bảo chúng phẳng và thẳng để thao tác được mượt. Dán chúng lên drawtube bằng keo siêu dính (super glue), và kiểm tra cho chúng nằm sát/phẳng bề mặt.

Lắp lên kính

• ⚠ Trước khi thao tác với Hadley, nhớ thực hiện an toàn. Đậy nắp gương (mirror caps), và làm việc khi kính đặt nằm ngang để lỡ có rơi gì cũng không rớt lên gương ⚠
• Lắp bearings lên thân focuser chính bằng ốc M4x20. Siết để còn chút độ rơ nhỏ nhưng bearings vẫn quay mượt. Vặn các vít nylon ở phía trên vào, nhưng chỉ vặn một phần.
• Giờ vặn thân focuser lên LTA của Hadley; sau khi lắp drawtube bạn sẽ không với tới ốc nữa, nên nhớ cố định thật chắc.
• Gắn 1 knob vào pinion và siết cố định bằng grub screw, rồi thêm 1 bushing. Chuẩn bị sẵn bushing còn lại bên cạnh.

• Luồn drawtube vào thân focuser chính, sau đó mới đưa pinion vào. Thứ tự này quan trọng vì pinion sẽ khóa drawtube tại chỗ. Thêm bushing còn lại và knob thứ hai, rồi siết cố định luôn.
• Căng/điều chỉnh lực ép pinion bằng các vít nylon. Đảm bảo pinion nằm ngang, và tất cả bearings tì sát lên các thanh nhôm (aluminium strips).
• Bấm (click) phần top flange của collet vào collet nut, rồi vặn cụm đó lên drawtube.

Bill of Materials

Item

amount

comment

Heat set insert M4 x ⌀6mm x 6mm

6

M4x20mm screw

4

M4x15mm nylon screws

2

for tensioning the pinion

Bearings OD 8mm ID 4mm

4

width doesn't really matter, I used 4x8x3

Flanged bushing, ID 4mm OD 8mm, flange 12mm

2

Dowel pin 4x100mm or M4x100mm screw

1

for the pinion

Flat aluminium strip 20x2mm, 36mm

1

I bought these at my local hardware store in strips of 1m

Flat aluminium strip 10x2mm, 56mm

2

M3 grub screws, 6mm length recommended

2

for the knobs

Heat set insert M3 x ⌀4.5mm x 4mm

2

for the knobs

optionally: some candle wax

for lubricating the collet

Lời cảm ơn

Cảm ơn rất nhiều cộng đồng dễ thương trên Maff's Hadley discord server đã truyền cảm hứng để mình làm focuser này, và chia sẻ nhiều góp ý hay ho giúp dự án thành công.