中大科普中心天文台圓頂ProDome大修後記

自製和廠制天文台
蔡sir
白矮星
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中大科普中心天文台圓頂ProDome大修後記

文章 蔡sir » 週五 17 2月, 2012 19:21

自10年4月完成了中大Astrohaven 圓頂的維修後,我和Wong Sir又接到了中大科普中心負責人之邀,繼續另一個圓頂──ProDome的維修工程。中心的負責人是負責管理的文職人員,對於這類工作無可避免要求諸“外援”了。
開始時,自信地認為無論如何都不會被這等“土炮”難倒。原來我是極度低估了它的難度,與Astrohaven相比,Astrohaven的維修只屬“小兒科”, ProDome已是病入膏肓;這是我歷來接觸過最難纏的工作;也是最耗時,最令人勞累,挫折和洩氣的工作。愈做問題愈多,簡直是千瘡百孔,因為設計和結構上的不合理,使工作受到很大的局限,加上後期的改裝,結構老化等,使所有裝置和搭配都充滿隨機性和不可預測的變數,隨著工作的進度,新症候層出不窮!既是受人所托,總不可以遇難便放棄,怎的也要有點交待吧?事實上這個圓頂的設計不但獨一無二;簡直是與眾不同,也許是我們的技術不足,但最大的問題就是“執手尾”。每星期只做一天,加上要改造加工零件,因此進度較慢,前後歷時一年多才完成。總的來說,這種土設計,完全沒有參考和學習價值,所以我不打算發帖上來,但Wong sir認為,作為一個總結,放上來給大家認識,給有興趣的同好作為“反面教材”又如何?
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kai
白矮星
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文章 kai » 週五 17 2月, 2012 19:45

蔡sir , 可以點列預到的困難嗎? (簡單點列就可)

蔡sir
白矮星
文章: 614
註冊時間: 週日 27 7月, 2003 22:06

文章 蔡sir » 週五 17 2月, 2012 19:50

以下皆為我在維修過程中得出的看法,沒有接觸過的人根本無法理解箇中的因由,當然擁有同類設備的各方友好,因應不同的客觀情況,在使用過程中,會有不同見解,各位不妨在本帖完結後提出來討論。

 首先我們對圓頂的狀態作一個初步分析。
ProDome : 直徑10呎,玻璃纖維結構,安裝年份不詳*,估計超過10年。

1.外觀:大致完好,因為蒙皮是用聚脂玻璃纖維製成,因為沒有保養,表面滿佈泥塵,在長期日照下,表面出現風化現象而失去光澤,但不影響結構。向後滑開的天窗活門在09年颱風中被掀起卷到樓下,中間斷裂,只能以人工開合(關閉時需要爬到梯頂去拉動天窗的活門)。12吋的卡式望遠鏡也因此而受到風雨的摧殘。由於圍牆是由玻璃纖維拼合而成,整体強度不高,當圓頂開合或轉動時,整個圓頂簡直是山搖地動,因共鳴而產生大量噪音。

2.水平方向無法轉動,連接support ring(承托整個圓頂的玻璃纖維圓環)的“橋”的─塑膠門鉸斷裂。

3.內部:拉動天窗的鋼索拉斷,部份轉向滑輪銹蝕或丟失,水平轉動的驅動裝置裏的皮帶磨斷,大部份承托輪的固定螺絲和圓頂的緊固螺絲鬆脫,電線跌滿一地(用膠紙黏在圍牆內?),連照明燈也掉在地上(也只是用玻璃膠固定),地板是一塊花鐵板,極可能有觸電的危險。

平心而論,這個圓頂的質素,只屬於家庭作坊的“土炮”水平,除玻璃纖維的圓頂稍好外,其他用料都很單薄,粗糙。事後總結,除圓頂外(圍牆和天窗不算),所有機械設計都極不合理和不專業(從未見有這樣設計,相信只此一家!)。
終於從中心負責人那找來一份說明書,單看說明書的繪圖,估計也專業不到那裏了。從維修的角度出發,一般都不會對其結構作太大幅度的改動,尤其是一些根本性的結構問題,說不定會掀一髮動全身。修理者只有盡可能在它的基礎上回復和改善其功能。

*建於2002年, 相信兩年後加高圓頂室圍牆兩層. -------Wongsir
參考資料:
香港的天文台(1)---中大科普中心
http://hkastroforum.net/viewtopic.php?t=659
中大科普中心Homedome相薄:
http://www.hkastroforum.net/album_cat.p ... C&start=12
兩層圍牆:
http://www.hkastroforum.net/album_pic.php?pic_id=278
三層圍牆:
http://www.hkastroforum.net/album_pic.php?pic_id=2723

補充資料---Wongsir 2012-02-17 *
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蔡sir
白矮星
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文章 蔡sir » 週五 17 2月, 2012 19:55

圓頂內部
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anyone
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來自: hong kong

文章 anyone » 週五 17 2月, 2012 20:05

蔡sir , 請問呢個dome內放置什麼儀器? :)

頭像
鄧登凳
夸克星
文章: 9493
註冊時間: 週一 03 8月, 2009 17:15
來自: 3rd planet of solar system

文章 鄧登凳 » 週五 17 2月, 2012 20:28

Pro-dome和Home-dome應是Technical Innovations公司(http://www.homedome.com/about_us.htm)的出品, 怒老闆的Robodome都是這間公司的出品喎 :roll:

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Wongsir
壇主
文章: 3508
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 12:03
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文章 Wongsir » 週五 17 2月, 2012 22:50

anyone 寫:蔡sir , 請問呢個dome內放置什麼儀器? :)
anyone,

Please refer to this link:
香港的天文台(1)---中大科普中心
http://hkastroforum.net/viewtopic.php?t=659

Wongsir
2012-02-17

蔡sir
白矮星
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文章 蔡sir » 週五 17 2月, 2012 22:56

主要儀器是高橋EM500赤道儀配12吋高橋卡式望遠鏡。05年時我曾為其EM500赤道儀維修,那時圓頂都好像已經不行。

anyone
夸克星
文章: 14182
註冊時間: 週六 07 2月, 2009 12:13
來自: hong kong

文章 anyone » 週六 18 2月, 2012 09:29

thanks Wong sir and 蔡sir . [跪拜禮]

高橋EM500赤道儀配12吋高橋卡式望遠鏡 ! :shock:

我估能夠靈活應用這兩台巨大器材,都不是容易的事情。 [冷汗直流]

蔡sir
白矮星
文章: 614
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文章 蔡sir » 週日 19 2月, 2012 00:30

*為了統一文中各部件名稱與生產商的說明一致,部份使用原圖之英文名稱。

接著下來的幾個月裏,大部份的時間都被磨鏡班所佔用,接著下來暑假不是天氣太酷熱就是經常下雨,延至九月才從新開始。
第一步要做的是加固圓頂的結構,若再拖延一些時日,整個圓頂都可能會散了架。我們用不銹鋼螺絲和自鎖螺帽(self-lock nut─俗稱“保帽”)去更換和補回失去的螺絲 。

下一步就是更換天窗的活門,是中心的負責人向生產商訂購回來更換之用,新活門上甚麼門也沒有,例如門栓等,需要從新裝上;此外我還在插入門栓的另一端加上鋁質的接受器,開口邊沿用車床加工成逐漸擴大,以方便順利納入門栓,原設計本來沒有,只是在天窗開口邊沿胡亂打個洞而已,完全起不到栓鎖的作用,以致活門在颱風中被破壞。至於開合天窗的裝置,稍後才處理。
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蔡sir
白矮星
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文章 蔡sir » 週日 19 2月, 2012 00:55

Cable guide這東西在颱風中沒有保護作用,只是限制活門在全開時不會向後翻落。
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文章 蔡sir » 週日 19 2月, 2012 01:01

更換了的活門和cable guide
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文章 蔡sir » 週日 19 2月, 2012 01:03

安裝門栓
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文章 蔡sir » 週日 19 2月, 2012 01:10

首要恢復的是圓頂的水平轉動,看似很簡單,怎料這才是整個維修中,最難解決,耗時、耗費最多的項目。圓頂的水平轉動部分,就是由29個裝在圍牆上的滑輪,通過在base ring的開口向上承托著(滑輪用手推車輪改造)。  

Support ring 是最優先修理的部份;它的作用是用來維持整個圓頂的一體性,以玻璃纖維製成,沒有任何強化處理,可是設計者還給它造了一個可以開合的開口(實際不應斷開),用門鉸和鎖扣把一段構件跟support ring 橋接起來。support ring強度本來已經不高,門鉸竟然是用塑膠製造,由於時常開合,到我們接手修理的時候,它已經接近斷開了。這樣荒謬的設計,還未見有同類產品?我們選用了一種316不銹鋼的門鉸替換了損壞的膠門鉸。就是因為這條“橋”,我們吃了不少苦頭,曾經有一次忘記把“橋”扣好,圓頂轉動時,support ring的直徑因受力而漲大(玻璃纖維彈性很強),整個圓頂跌出base ring之外,我們費盡了九牛二虎之力才把圓頂托回原位。

*316不銹鋼是可用於户外的不銹鋼牌號
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Chanlunlun
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文章: 3839
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文章 Chanlunlun » 週日 19 2月, 2012 01:21

anyone 寫:蔡sir , 請問呢個dome內放置什麼儀器? :)
Takahashi 12 inch Mewlon Dall Kirkham Cassegrain telescope with a EM-500 giant equatorial mount, very expensive stuff.

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