Δημιουργία μηχανοκίνητου ιχνηλάτη πόρτας αχυρώνα : 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

… Πυροβολήστε αστέρια, πλανήτες και άλλα νεφελώματα, με μια κάμερα που είναι. Όχι Arduino, χωρίς βηματικούς κινητήρες, χωρίς γρανάζια, απλά με έναν απλό κινητήρα που γυρίζει μια ράβδο με σπείρωμα, αυτός ο ιχνηλάτης πόρτας αχυρώνα περιστρέφει την κάμερά σας με τον ίδιο ακριβώς ρυθμό με την περιστροφή του τον πλανήτη μας, απαίτηση για λήψη φωτογραφιών μεγάλης έκθεσης. Η ιδέα δεν είναι καινούργια, υπάρχει από τη δεκαετία του '70, στις μέρες της ταινίας 35 χιλιοστών, η έκδοση μου την ενημερώνει στη μηχανή και προσθέτει ένα διορθωτικό έκκεντρο για να αφαιρέσει το εγγενές σφάλμα στην αρχική έκδοση. Εν συντομία, οι συνηθισμένοι τρόποι για να το κάνετε αυτό είναι οι μονές μεντεσέδες 2 σανίδες με ευθεία ράβδο με σπείρωμα, οι μονές μεντεσέδες 2 σανίδες με καμπυλωτή ράβδο και η διπλή μεντεσέ έκδοση 3 σανίδων. Όλες οι εκδόσεις μπορούν να είναι μηχανοκίνητες, αλλά η 2η έκδοση με την καμπύλη ράβδο έχει το μοτέρ να περνά ένα περικόχλιο μέσω γραναζιού και η καμπύλη ράβδος είναι ακίνητη. Ένα παράδειγμα εδώ του κυρτού ιχνηλάτη ράβδων του Dennis Harper. που εφηύρε τον ιχνηλάτη διπλού βραχίονα.

Βήμα 1: Μέρη και εργαλεία

Συνήθως χρησιμοποιήθηκαν εργαλεία χειρός με εξαίρεση ένα πριόνι για να αποκτήσουν τα άκρα για τη βάση μεντεσέ όμορφα και τετράγωνα. Χρησιμοποίησα επίσης μια πρέσα τρυπανιών για τη διάνοιξη των οπών για τις συρόμενες ράγες κινητήρα έτσι ώστε να είναι παράλληλες μεταξύ τους, καθώς και την τρύπα για τη ράβδο κίνησης για να διασφαλιστεί ότι ήταν όμορφα κάθετη.

• Ένας αξιοπρεπής μεντεσέ με πολύ λίγο παιχνίδι, πήγα με ένα στερεό ορείχαλκο 63mm, βλέποντας ότι το πλάτος της σανίδας ήταν 69mm.
• Το κύριο μέρος του ιχνηλάτη, 500mm πεύκο 22m X 69mm.
• Η βάση της κάμερας, περίπου 300mm 22mm X 44mm meranti (σκληρό ξύλο, πολύ σκληρότερο από το πεύκο ούτως ή άλλως)
• Ορειχάλκινη βίδα 1/4 "20 τροποποιημένη μηχανή για τοποθέτηση της κάμερας.
• Παξιμάδι και μπουλόνι M8 για τοποθέτηση της βάσης έκκεντρου στο κύριο σώμα.
• M6 ράβδος mm 90mm με φτερά και ροδέλες για τον άξονα κλίσης στη βάση της κάμερας.
• Παξιμάδι και μπουλόνι M6 μήκους 50 mm για τη στερέωση του ιχνηλάτη στο τρίποδο.
• 16 βίδες ξύλου, 6 για τον μεντεσέ και 10 για ενισχυτικά στη βάση της κάμερας.
• Ένα τμήμα πλαστικής πλάκας κοπής 70mm X 50mm για το διορθωτικό έκκεντρο.
• Σύγχρονος κινητήρας 1 rpm 230V AC.
• 2 x χαλύβδινες ράβδοι που ταιριάζουν στις βάσεις του κινητήρα, 4mm σε αυτή την περίπτωση.
• M6x1mm ράβδος με σπείρωμα μήκους 135mm από το οποίο παίρνω ένα χρησιμοποιήσιμο μήκος 90mm, @ 1mm βήμα που μεταφράζεται σε 90min
• Παξιμάδι ζεύξης M6 για σύνδεση του άξονα κινητήρα με τη ράβδο κίνησης με διαχωρισμένους πείρους για να ταιριάζει.
• M6 Παξιμάδι για μπαστούνι για τη ράβδο κίνησης του κάτω πίνακα.
• Μια υπάρχουσα στιβαρή βάση όπως ένα τρίποδο κάμερας ή μια ειδική αντίστροφη συσκευή, έχετε κατά νου ότι μερικά τρίποδα διαθέτουν πλαστική διάταξη κεφαλής κλίσης και ταλαντεύονται αρκετά.

Κάτι που πρέπει να σημειωθεί με τη ράβδο μετάδοσης κίνησης, το M6 είναι ένα ωραίο μεσαίο μέγεθος, το M5 θα έχει μικρότερο μήκος σανίδας μεντεσέ 185mm για να οδηγεί την απόσταση της ράβδου και πιθανώς πολύ εύθραυστο, το M8 θα ήταν πιο στιβαρό αλλά θα χρειαζόταν ένα μεντεσέ για να οδηγήσει την απόσταση ράβδου 285mm που μπορεί να γίνει πολύ ογκώδες. Τέλος, μια κάμερα είναι επίσης μια απαίτηση, κατά προτίμηση DSLR με τηλεχειριστήριο για να χρησιμοποιήσετε τη ρύθμιση "λάμπα" για μεγάλες εκθέσεις. Στο Nikon D70S μου χρησιμοποιώ τηλεχειριστήριο υπέρυθρης ακτινοβολίας επειδή η κάμερα δεν επιτρέπει τη ρύθμιση της λάμπας με το χρονόμετρο, απλώς παρακάμπτει με έκθεση 1/5 δευτερολέπτου. Τούτου λεχθέντος, θα μπορούσε θεωρητικά να είναι δυνατή η χρήση ενός Canon PowerShot (σημείο n εύρους λήψης) και η φόρτωσή του με το λογισμικό CHDK για τη χρήση των σεναρίων του μεσοδιακόπτη.

Βήμα 2: Μερικοί υπολογισμοί

Μια μέση παράξενη ημέρα είναι 23 ώρες 56 λεπτά 4.0916 δευτερόλεπτα (23.9344696 ώρες), αυτός είναι ο ρυθμός με τον οποίο τα άστρα περιστρέφονται γύρω από τον πλανήτη μας που ονομάζεται ημερήσια κίνηση και είναι ο ρυθμός ταξιδιού που απαιτείται στον μηχανισμό της πόρτας του αχυρώνα. Έτσι, 360 °/23.9344696 = 15.041068635170423830908707498578 ° ανά ώρα = 0.25068447725284039718181179164296 ° ανά λεπτό για να ταιριάζει με τον ημερήσιο ρυθμό. Η ράβδος μετάδοσης κίνησης M6 έχει ρυθμό βήματος 1mm σε 1 λεπτό, οπότε πρέπει να υπολογίσουμε το μήκος που απαιτείται για την επίτευξη αυτού του ημερήσιου ρυθμού, δηλαδή 0,25068447725284039718181179164296 ° ανά λεπτό. 1/(μαύρισμα 0,25068447725284039718181179164296 °) = 228.55589mm Ωραίο να γνωρίζετε:

• Η ράβδος M8 x 1,25 θα χρειαζόταν μια ράβδο για απόσταση άρθρωσης 285.69486mm
• Η ράβδος M5 x 0.8 θα χρειαζόταν μια ράβδο για να απομακρυνθεί από την άρθρωση 182.8447mm

Βήμα 3: Ξεκινά η κατασκευή

Πρώτα κόψτε το μήκος των 500mm στο μισό και τοποθετήστε τον μεντεσέ. Βεβαιωθείτε ότι όλα είναι τετράγωνα και κινούνται ελεύθερα, χτυπήστε τα 2 μεντεσέ και μαζί φωνάξτε "δράση" μερικές φορές όπως κάνουν όταν κάνουν ταινίες, αν κάνει ωραίο κλακ ήχο θα πρέπει να λειτουργεί καλά για ένα tracker αστέρων.

• Τώρα μετρήστε 228,55mm από το κέντρο του πείρου του μεντεσέ κάτω στη μέση της σανίδας και σημειώστε τις οπές της ράβδου κίνησης, κάντε το και στις δύο σανίδες.
• Τρυπήστε μόνο την τρύπα στο κάτω ακίνητο χαρτόνι και σφυρί στο παξιμάδι M6 Tee.
• Στον επάνω πίνακα κάντε το σημάδι 228,55mm που θα χρειαστεί για να ευθυγραμμίσετε το πλαστικό έκκεντρο διόρθωσης.
• Τοποθετήστε τον άξονα του κινητήρα στην οπή της ράβδου μετάδοσης κίνησης και σημειώστε τις θέσεις για τις 2 συρόμενες βάσεις. Αυτές πρέπει να είναι παράλληλες μεταξύ τους καθώς και κάθετες προς την πλακέτα για να αποτρέψουν τη σύνδεση του κινητήρα. Αυτά ήταν μια σφιχτή εφαρμογή σε τρύπες 4 χιλιοστών και ανάγκασα ένα παξιμάδι Μ4 πάνω από το καθένα να τα σταματήσει από το να πέσουν από το κάτω μέρος.
• Σε αυτό το σημείο έφτιαξα το εξάρτημα από σκληρό ξύλο για την κάμερα, επίσης γνωστό ως AltAz σε αστροκυκλούς. (Υψόμετρο/ αζιμούθιο)

Βήμα 4: Το μοτέρ

Ο κινητήρας που χρησιμοποιείται είναι ένας σύγχρονος 1 rpm 230v ac ο οποίος είναι πολύ ακριβής καθώς βασίζεται στη συχνότητα των 50 Hz της κύριας παροχής εναλλασσόμενου ρεύματος. Χρησιμοποιώντας κατάλληλη μπαταρία 12v με μικρό μετατροπέα, οι μετατροπείς σε σχήμα οπτάνθρακα 100w είναι περισσότερο από επαρκείς, επιτρέπουν σε ολόκληρο τον μηχανισμό έναν βαθμό κινητικότητας και για εξωτερικούς χώρους. Ο κινητήρας συνδέθηκε με τη ράβδο κίνησης με ένα περικόχλιο σύζευξης Μ6 το οποίο είχε ανοίξει τη μία πλευρά για να πάρει τον άξονα διαμέτρου 7 mm, βλέποντας ότι θα το χρησιμοποιήσω σε δεξιόστροφη περιστροφή, καρφώθηκα επίσης το σπειρωτό τμήμα της ράβδου κίνησης για να μην ξεβιδωθεί ο άξονας. Μόλις ενεργοποιηθεί η τροφοδοσία, πρέπει να ελέγξετε με ποια κατεύθυνση γυρίζει ο κινητήρας επειδή μπορεί να κάνει δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα επίσης. Κατά τη χρήση γλιστρά ελεύθερα κάτω από τις 2 ράγες που κάμπτονται λίγο, αλλά χωρίς περιστροφική χαλάρωση. Όπου η κορυφή της ράβδου κίνησης θα οδηγήσει στο έκκεντρο ήταν στρογγυλεμένη πάνω από λείανση λεία και γυαλισμένη.

Βήμα 5: Η περίπτωση της αυξανόμενης υποτείνουσας και η διορθωτική κάμερα

Λόγω του γεγονότος ότι οι σανίδες απομακρύνονται με τη ράβδο κίνησης σε σταθερή θέση 90 °, είναι δεδομένο ότι η κορυφαία σανίδα που λειτουργεί ως υποτείνουσα σε αυτή τη διαμόρφωση τριγώνου πρέπει να μακρύνει περισσότερο με την πάροδο του χρόνου, γεγονός που προκαλεί το άνοιγμα των πινάκων πιο αργά με την πάροδο του χρόνου και είναι η πηγή του εγγενούς σφάλματος σε αυτήν τη συσκευή. Οι 2 τελευταίες φωτογραφίες της κορυφαίας πλακέτας που οδηγούν στη ράβδο κίνησης το δείχνουν καλά. Μια από τις πιο εύκολες διορθωτικές λύσεις ανακαλύφθηκε από τον Frederic Michaud και κάνει μια ωραία εγγραφή εδώ. https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-el.html Προτείνει μια κάμερα που εμπλέκεται σε έναν κύκλο, την ακτίνα του πείρου του μεντεσέ για να οδηγεί την απόσταση της ράβδου του ιχνηλάτη και παρέχει εκτυπώσιμο-j.webp

EDIT 2019: λόγω νεκρών υπερσυνδέσεων αποφάσισα να επισυνάψω το-j.webp

Βήμα 6: Χρήση και ρύθμιση

Εδώ στο νότιο ημισφαίριο η εύρεση του νότιου πολικού αστέρα είναι μια μικρή αποστολή από μόνη της, ίσως καλύτερη τύχη μόλις φτάσει το πεδίο εντοπισμού μου, οπότε η δουλειά μου γύρω χρησιμοποιεί ένα μοιρογνωμόνιο και μια πυξίδα. Η πυξίδα δείχνει τον νότο μόλις προσθέσω τη μαγνητική απόκλιση για την τοποθεσία μου, και το γεωγραφικό πλάτος (33 ° 52 ), η μετατροπή σε μοίρες (33.867 °) μου δίνει την κλίση ή το υψόμετρο που χρειάζομαι για να στοχεύσω τον μεντεσέ των ιχνηλατών. Αυτό το εκτύπωσα χρησιμοποιώντας 2D cad και πρόσθεσα ένα παξιμάδι και ένα νήμα για ένα κεκλιόμετρο DIY για να συγκρατηθεί από τον πείρο του μεντεσέ. Κατά τη χρήση, ανοίγω τις σανίδες στη μέγιστη γωνία, στη συνέχεια βλέπω κατά μήκος του πείρου μεντεσέδων προς τα νότια και το γέρνω μέχρι την απαιτούμενη γωνία για το γεωγραφικό μου πλάτος, ο μεντεσές θα είναι στα αριστερά μου στα ανατολικά με τον κινητήρα στη δεξιά πλευρά προς τα δυτικά. Στη συνέχεια, όταν ανάβω τον κινητήρα, βεβαιωθώ ότι λειτουργεί προς τη φορά των δεικτών του ρολογιού με τους πίνακες να κλείνουν. Μόλις κλείσει πλήρως η συσκευή, απενεργοποιώ την τροφοδοσία και αφαιρώ το σφιγκτήρα από τον άξονα και περιστρέφω τη ράβδο κίνησης προς τα πάνω με το χέρι. Στο κοντινό πλάνο της ζώνης Orions, (1η φωτογραφία) ένα F11 shot @ 100 sec @ iso 200 θα ήταν αρκετά για να δείξει κάποια επιμήκυνση του αστεριού, αν όχι ένα συγκεκριμένο μονοπάτι, ο ιχνηλάτης ήταν ευθυγραμμισμένος δ με μια πυξίδα και ένα μοιρογνωμόνιο τόσο χαρούμενος ακόμα κι αν δεν έχω βρει ακόμα το νότιο πολικό αστέρι. Δύο παραδείγματα παρακολούθησης ενεργοποίησης και απενεργοποίησης σε έκθεση 5 λεπτών. Η τελευταία φωτογραφία της ζώνης Orions είναι από το Canon PowerSHot A480 μου χρησιμοποιώντας CHDK, 161secs @ iso 200 F4 το οποίο η κάμερα έσωσε ως ακατέργαστο αρχείο *. DNG ευτυχώς, τότε μπόρεσα να το επεξεργαστώ στο Adobe και έσωσα το αποτέλεσμα ως jpg.