La conception d'une monture

Nous avons décidé quel type de monture nous voulions construire, il nous va falloire maintenant lister les contraintes pratiques auxquels nous devront nous soumettre.

Premièrement, les dimensions de notre télescope, et son poid, ces facteurs seront décisifs pour règler les dimension des différentes parties de notre monture et biensur les matériaux qui la constitueront.

La constructions d'une monture pour un télescope dépassant les 250mm commence à être peu aisée, et au delà de 350mm, les schémas classiques de réalisations vont devenir obsolètes, la structure de la monture ne pourra pas être envisagée autrement que métallique, et il est conseillé de revoir l'étape de choix du type de monture, les contraintes de rigidité devenant prépondérantes.
Pour de petits télesopes types 115/900 ou de petites lunettes, on pourra s'affranchir de nombre de contraintes et tenter des conceptions plus audacieuses (fourche monobranche, petie monture anglaise etc...)

Mon tube pèse 20Kg, son diamètre est de 36cm pour une hauteur de 144cm

La pièce dont la qualité de réalisation sera décisive par la suite est la fourche: elle doit être d'une rigidité à toute épreuve.

nous commencont donc à approximer ses dimensions:

-pour la largeur: la largeur de la fourche représente la distance intérieur entre chacun des bras.
il faut s'assurrer que le télesope rentrera entièrement avec ses flasques ou son système de fixation       tube/axe de déclinaison tout en réduisant au maximum cette largeur, toujours pour offrir un maximum de rigidité au final.Ayant opté premièrement pour un "fourreau" pour loger le télescope, j'ai donc du opter pour une fourche de 50cm de large.

-pour la longueur des bras de la fourche: Idéalement pour que le télesope ai un maximum de degré de liberté sur son axe de déclinaison il faut que la hauteur des bras de la fourche soit supérieur ou égale à la distance entre bas du télescope (coté miroir) et son axe de déclinaison. la longueur des bras de la fourche sera elle aussi une composante très importante de la rigidité finale de la monture il faudra donc la minimiser. Sur des gros télescopes, si l'on désire obtenir un degré de liberté maximum sur l'axe de déclinaison, on devra faire face à des problèmes de rigidité de plus en plus difficilement surmontable, impliquant préférentiellement une structure métallique.
Personnellement, ayant choisi une fourche assez large, j'ai du sacrifier ce degré de liberté de l'axe de déclinaison pour pouvoir espérer garder une rigidité acceptable. la hauteur des bras de ma fourche sera donc d'une trentaine de centimètres.

L'axe d'ascension droite: un paragraphe entier lui sera réservé après l'étude des types de matériaux, pièce extrêmement importante, on notera surtout qu'elle doit être impérativement en métal, faire une diamètre de 50mm à 100mm suivant le télescope, le matériaux et la structure, tubulaire ou pleine.
Je n'ai pas utilisé de règle spéciale pour définir sa taille, on se rappelera qu'elle doit pouvoir s'encastrer dans la fourche et être correctement et solidement fixée à la base. On oubliera pas de laisser un espace suffisant entre la base et la fourche pour installer l'entrainement horaire.
Personnellement j'avait prévu les 50cm solidaire de la base, 5cm pour fixer un entrainement horaire et 15cm à l'intérieur de la fourche, soit 70cm.

L'axe de déclinaison, divisé en deux tubes, leurs caractéristiques devront être sensiblement les mêmes que pour l'axe d'ascension droite, mais bien moins épais.
On prendra en compte une longueur suffisante pour pouvoir assurrer une fixation correcte au télescope d'un coté et aux paliers de guidage en rotation de l'autre, Voir prendre en compte aussi le système d'entrainement motorisé.
Une autre solution consistera à utiliser directement les flasques du télescope, sans passer par des tubes, c'est celle que j'ai choisi, il ne me restera donc plus qu'à ajuster la taille des pièces qui accueilleront les flasques à la fin.

La base: elle sera consitué d'un plan incliné à 45° soutenu par une structure triangulaire la plus rigide possible, la base n'ayant pas à être entrainé durant le suivi astronomique, ses dimensions pourront être ajusté selon les besoins, la base devra être assez large pour pouvoir assurrer un maximum de stabilité, et assez haute pour que la fourche puisse tourner à 360° sans toucher le sol, ainsi que laisser le place à l'entrainement (classiquement un plan d'un peu plus de 50cm de long).
J'ai opté pour un volume en forme de "tente" de section triangulaire représentant un triangle rectangle isocèle de 50cm de coté.

Ces premières contraintes théoriques de tailles définies, nous allons devoir faire un choix déterminant: le choix des matériaux.

N'ayant aucune connaissance en mécanique, je me suis juste contenté de demander quelques conseils, et de m'inspirer des différentes lectures sur le sujet.

il semblerait que les principaux matériaux utilisés classiquement pour la construction des montures soit:

-le bois: contreplaqué extérieur ou CTP de 12 à 24 mm suivant les pièces à réaliser. Le bois présente une rigidité relativement correcte pour une épaisseur suffisante, mais pour de grandes cotes, il ne faut pas espérer avoir une rigidité suffisante sans augmenter considérable les épaisseur, voir faire des structures pleines et très lourdes, moins avantageuse que des structures tubullaires et "vide" en métal.
Un des principaux atout du bois est que sa structure lui permet d'amortir relativement bien les vibrations et autres mouvement parasites, cela peut être intéressant lorsque vous marchez sur le sol à coté du télescope, ou parfois pour amortir les vibrations générés par les moteurs (ce point sera traité plus tard).
Encore un aspect, qui fut primordial dans mon choix: le travail du bois est relativement aisé pour qelqun ne possédant aucune notion de métallurgie/soudure ni de matériel. A noter que le bois doit être traité correctement pour ne pas trop réagir à l'humidité.

Nous pouvons conclure que pour un télescope de taille moyenne, le bois pourra convenir à la construction de la majeur partie de la structure, pour des personnes relativement peu qualifiées en bricolage.

-l'acier inoxydable: la plupart du temps, le plus utilisé est du tube de section carrée de 1.5 à 3mm d'épaisseur, ses avantages et inconvénient sont complémentaire de ceux du bois.
Sa rigidité est vraiment très bonne (le gain en rigidité pour des barre pleine étant négligeable par rapport au poid supplémentaire imposé), son poid devient rapidement rédhibitoire si la monture est mal conçue, mais pour un usage à post fixe, il comporte un très grand nombre d'avantages. Son travail est par contre beaucoup moins aisé pour les novices, quand à son cout, il peut s'élever rapidement pour peu que la structure soit de grande taille.
Sa principale faille sera que le risque de résonnance de vibrations des moteur sur la structure en acier, et un amortissement surement moindre qu'avec du bois.

En conclusion, pour un télesope de grande taille, la structure en acier s'impose, mais elle peut être aisément mise en oeuvre sur des montures plus petites, et permet une rigidité (presque) à toute épreuve autorisant des conception un peu plus audacieuses qu'avec du bois.

-l'aluminium: J'ai eu peu d'écho de monture fabriqués en aluminium, mais avec son principal avantage, résidant dans son rapport densité/rigidité, il n'est pas impossible que ce genre de construction existe, il reste que le travail de l'aluminium semble réservé aux amateurs bien équipés (brasure à l'argent etc..).
Cependant rien n'empêche que certaines parties de la monture soient en aluminium, j'ai par exemple déjà entendu parler de "roues" d'entrainement de fer à cheval en aluminium ou encore d'axe d'ascention droite et déclinaison.

N'ayant pas eu beaucoup d'information sur ce matériau, et encore moins le matériel pour le travailler, je n'ai pas creusé plus cette idée, mais, étant largement utilisé dans la réalisation de tubes de télescope, il semblerait que l'aluminium sois une très bonne alternative à l'un ou l'autre des matériaux évoqués précédemments.

-Matériaux plus exotiques: magnésium, titane, chrome, fibre de carbone, résines, bois exotiques etc...
Je n'ai pas ou peu eu connaissance de ces différents matériaux dans la construction de télescope d'amateurs, je ne pense pas qu'ils soient adaptés à la construction de monture d'amateur par des novices en bricolage au budget limité, bien évidemment, certaines pièces pourront très bien être utilisés par les personnes maîtrisant ce domaine mais il n'en sera pas question ici.

Bien évidemment une construction alliant les avantages de plusieurs matériaux selon les pièces est un plus!