Zbuduj zmotoryzowany lokalizator drzwi stodoły: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

… strzelaj do gwiazd, planet i innych mgławic za pomocą kamery. Bez Arduino, bez silników krokowych, bez kół zębatych, tylko prosty silnik obracający gwintowany pręt, ten tracker do drzwi stodoły obraca kamerę dokładnie z taką samą prędkością, jak obrót naszej planety, wymóg robienia zdjęć z długim czasem naświetlania. Koncepcja nie jest nowa, istnieje od lat 70-tych, w czasach filmu 35 mm, moja wersja aktualizuje go do napędu silnikowego i dodaje krzywkę korekcyjną, aby usunąć nieodłączny błąd w oryginalnej wersji. Krótko mówiąc, powszechne sposoby wykonywania tego to deski z pojedynczym zawiasem 2 z prostym prętem gwintowanym, deski z pojedynczym zawiasem 2 z zakrzywionym prętem gwintowanym i wersja z podwójnymi zawiasami z 3 deskami. Wszystkie wersje mogą być napędzane silnikiem, ale druga wersja z zakrzywionym prętem ma silnik napędzający nakrętkę przez przekładnię, a zakrzywiony pręt jest utrzymywany nieruchomo. Przykładowy tracker do zakrzywionych prętów Dennisa Harpera.https://sites.google.com/site/distar97/ Precyzyjny tracker do zakrzywionych prętów Gary'ego Seronika tutaj https://www.garyseronik.com/?q=node/52 Wreszcie Dave Trott który wynalazł dwuramienny lokalizator.

Krok 1: Części i narzędzia

Użyto głównie narzędzi ręcznych, z wyjątkiem piły ukośnej, aby uzyskać ładne i kwadratowe końce mocowania zawiasu. Użyłem również wiertarki do wiercenia otworów na przesuwne szyny silnika, aby były one równoległe do siebie, a także otworu na drążek napędowy, aby upewnić się, że jest ładnie prostopadły. Części

• Przyzwoity zawias z bardzo małym luzem, wybrałem solidny mosiężny 63 mm, ponieważ szerokość deski wynosiła 69 mm.
• Główna część lokalizatora, sosna 500mm 22m X 69mm.
• Mocowanie kamery, ok. 300 mm z meranti 22 mm X 44 mm (twarde drewno, i tak twardsze niż sosna)
• Mosiężna zmodyfikowana śruba maszynowa 1/4" 20 do mocowania kamery.
• Nakrętka i śruba M8 do mocowania mocowania krzywki do korpusu głównego.
• Pręt M6 ~90mm z nakrętkami motylkowymi i podkładkami do osi tilt w uchwycie kamery.
• Nakrętka i śruba M6 o długości 50mm do mocowania trackera do statywu.
• 16 wkrętów do drewna, 6 do zawiasu i 10 do wzmocnienia w uchwycie kamery.
• Sekcja 70mm X 50mm plastikowej deski do krojenia do krzywki korekcyjnej.
• Silnik synchroniczny 230 V AC 1 obr./min.
• 2 x stalowe pręty pasujące do mocowań silnika, w tym przypadku 4mm.
• Pręt gwintowany M6x1mm o długości 135mm z czego otrzymuję długość użytkową 90mm, @ skok 1mm co przekłada się na 90min
• Nakrętka łącząca M6 do połączenia wału silnika z drążkiem napędowym z dopasowanymi zawleczkami.
• M6 Nakrętka teowa do drążka napędowego dolnej deski.
• Istniejący solidny uchwyt, taki jak statyw do aparatu lub urządzenie do majsterkowania, które pasuje, pamiętaj, że niektóre statywy mają plastikową głowicę obrotową i kołyszą się dość mocno.

Należy zwrócić uwagę na drążek napędowy, M6 to ładny średni rozmiar, M5 miałby mniejszą długość deski o długości 185 mm do odległości drążka napędowego i prawdopodobnie bardzo wątły, M8 byłby bardziej wytrzymały, ale potrzebowałby zawiasu do odległości drążka napędowego 285 mm które mogą stać się bardzo nieporęczne. Na koniec wymagany jest również aparat, najlepiej lustrzanka cyfrowa z pilotem, aby korzystać z ustawienia „bulb” przy długich ekspozycjach. W moim Nikonie D70S używam pilota na podczerwień, ponieważ aparat nie pozwala na ustawianie żarówki za pomocą timera, po prostu zastępuje ekspozycję 1/5 sek. To powiedziawszy, teoretycznie może być możliwe użycie Canon PowerShot (zasięg punktowy n) i załadowanie go za pomocą oprogramowania CHDK w celu wykorzystania skryptów interwałometru.

Krok 2: Niektóre obliczenia

Średni dzień gwiezdny to 23 godziny 56 minut 4,0916 sekundy (23 9344696 godzin), jest to prędkość, z jaką gwiazdy wydają się krążyć wokół naszej planety, co określa się jako ruch dzienny i jest to prędkość ruchu wymagana w mechanizmie drzwi stodoły. Tak więc 360°/23,9344696 = 15,041068635170423830908707498578° na godzinę = 0,25068447725284039718181179164296° na minutę, aby odpowiadać dziennej stawce. Pręt napędowy M6 ma skok 1 mm w ciągu 1 minuty, więc musimy obliczyć długość potrzebną do osiągnięcia tego tempa dobowego, tj. 0,25068447725284039718181179164296° na minutę. 1/(tan 0.25068447725284039718181179164296°)=228.55589mm Miło wiedzieć:

• Pręt M8 x 1,25 wymagałby pręta do odległości zawiasu wynoszącej 285.69486 mm
• Pręt M5 x 0,8 wymagałby pręta do odległości zawiasu wynoszącej 182,8447 mm

Krok 3: Rozpoczyna się budowa

Najpierw przetnij na pół długość 500 mm i zamontuj zawias. Upewnij się, że wszystko jest ułożone prostopadle i porusza się swobodnie, klaśnij dwiema płytami na zawiasach i wykrzykuj kilka razy „akcja”, tak jak robią to podczas kręcenia filmów. Jeśli wydaje ładny dźwięk stukania, powinno dobrze działać w przypadku tropiciela gwiazd.

• Teraz zmierz 228,55 mm od środka sworznia zawiasu na środku deski i zaznacz otwory na drążek napędowy, zrób to na obu deskach.
• Wywiercić otwór tylko w dolnej nieruchomej płycie i wbić w nakrętkę M6 Tee.
• Na górnej płycie narysuj znak 228,55 mm, który będzie potrzebny do wyrównania plastikowej krzywki korekcyjnej.
• Zamontuj wał silnika w otworze drążka napędowego i zaznacz pozycje dla 2 przesuwnych mocowań. Muszą być one równoległe do siebie, a także prostopadłe do deski, aby zapobiec blokowaniu się silnika. Były one ciasno pasowane w otworach 4 mm i wcisnąłem nakrętkę M4 na wierzch każdego z nich, aby zapobiec ich wypadaniu z dna.
• W tym momencie wykonałem przystawkę do kamery z twardego drewna, znaną również jako AltAz w kręgach astro.(wysokość/azymut)

Krok 4: Silnik

Zastosowany silnik to synchroniczny 230 V AC 1 obr./min, który jest bardzo dokładny, ponieważ opiera się na częstotliwości 50 Hz głównego źródła prądu przemiennego. Używając odpowiedniej baterii 12 V z małym falownikiem, falowniki w kształcie puszek o mocy 100 W są więcej niż wystarczające, pozwalają całemu mechanizmowi na mobilność również do użytku na zewnątrz. Silnik był połączony z drążkiem napędowym za pomocą nakrętki łączącej M6, która miała wywierconą jedną stronę, aby wziąć wał silnika o średnicy 7 mm, ponieważ będę używał tego w obrocie zgodnym z ruchem wskazówek zegara, przypiąłem również gwintowaną część drążka napędowego aby zatrzymać wałek przed odkręceniem. Po włączeniu zasilania należy sprawdzić, w którą stronę obraca się silnik, ponieważ może on również działać zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Podczas użytkowania swobodnie ślizga się po 2 szynach, które lekko się wyginają, ale bez luzu obrotowego. Tam, gdzie górna część drążka napędowego będzie jeździć na krzywce, została zaokrąglona nad szlifowaną gładką i polerowaną.

Krok 5: Przypadek rosnącej hipotenzy i krzywki korekcyjnej

Ze względu na fakt, że deski rozsuwają się z prętem napędowym w pozycji ustalonej pod kątem 90°, oczywiste jest, że górna deska pełniąca funkcję przeciwprostokątnej w tej konfiguracji trójkąta musi się z czasem wydłużać, co powoduje, że deski otwierają się wolniej w miarę upływu czasu i jest źródłem nieodłącznego błędu tego urządzenia. Dobrze to ilustrują ostatnie 2 zdjęcia górnej deski na drążku napędowym. Jedno z najłatwiejszych rozwiązań korygujących odkrył Frederic Michaud i robi tutaj ładny opis. https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en.html Proponuje krzywkę, która jest ewolwentą koła, promień sworznia zawiasu do odległości drążka napędowego trackera i zapewnia-j.webp

EDYCJA 2019: z powodu martwych hiperłączy zdecydowałem się dołączyć do tego kroku plik-j.webp

Krok 6: Używanie i konfiguracja

Tutaj, na półkuli południowej, znalezienie południowej gwiazdy polarnej jest samo w sobie małą misją, może więcej szczęścia, gdy przybędzie moja luneta obserwacyjna, więc moje prace obejmują kątomierz i kompas. Kompas wskazuje prawdziwe południe, gdy dodam deklinację magnetyczną dla mojej lokalizacji i biorąc moją szerokość geograficzną (33°52 ), konwersja na stopnie (33.867°) daje mi nachylenie lub wysokość potrzebną do wycelowania zawiasu urządzenia śledzącego. Wydrukowałem to za pomocą cad 2D i dodałem nakrętkę i gwint do majsterkowania inklinometru do trzymania się przy sworzniu zawiasu. W użyciu ustawiam deski pod maksymalnym kątem, następnie patrzę wzdłuż sworznia zawiasu na południe i przechylam go pod kątem wymaganym dla mojej szerokości geograficznej, zawias będzie po mojej lewej stronie na wschodzie z silnikiem po prawej stronie na zachód. Następnie podczas włączania silnika upewniam się, że obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara z płytami zamykającymi się. Gdy urządzenie jest całkowicie zamknięte, wyłączam zasilanie i wyjmuję zawleczkę z wału i ręcznie obracam drążek napędowy do góry. W zbliżeniu Orions Belt, (1 zdjęcie) strzał F11 @ 100 sec @ iso 200 wystarczyło, aby pokazać pewne wydłużenie gwiazdy, jeśli nie określony ślad, tracker był wyrównany d z kompasem i kątomierzem tak bardzo szczęśliwym, mimo że jeszcze nie znalazłem południowej gwiazdy polarnej. Dwa przykłady włączania i wyłączania śledzenia w ciągu 5 minut ekspozycji. Ostatnie zdjęcie paska Orions pochodzi z mojego Canona PowerSHot A480 przy użyciu CHDK, 161secs @ iso 200 F4, który aparat zapisał jako plik raw *. DNG na szczęście, potem mogłem go przetworzyć w Adobe i zapisać wynik jako jpg.