Постройте моторизованный трекер двери сарая : 6 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-13 06:58

… Снимать звезды, планеты и другие туманности с помощью камеры. Нет Arduino, нет шаговых двигателей, нет шестерен, просто простой двигатель, вращающий стержень с резьбой, этот трекер двери сарая вращает вашу камеру с той же скоростью, что и вращение наша планета, необходимое условие для фотографирования с длительной выдержкой. Эта концепция не нова, она существует с 70-х годов, еще во времена 35-мм пленки, моя версия обновляет ее до моторного привода и добавляет корректирующий кулачок для устранения внутренней ошибки в исходной версии. Вкратце, общепринятые способы сделать это - это одинарные петли 2 доски с прямым резьбовым стержнем, одинарные петли 2 доски с изогнутым резьбовым стержнем и версия с двойными шарнирными 3-мя досками. Все версии могут быть моторизованными, но вторая версия с изогнутым стержнем имеет двигатель, приводящий в движение гайку через зубчатую передачу, а изогнутый стержень удерживается неподвижно. Пример здесь трекера изогнутой удочки Денниса Харпера. Https://sites.google.com/site/distar97/ Тонкий трекер изогнутой удочки Гэри Сероника здесь https://www.garyseronik.com/?q=node/52 Наконец, Дэйв Тротт кто изобрел двухручный трекер.

Шаг 1. Детали и инструменты

В основном использовались ручные инструменты, за исключением торцовочной пилы, чтобы концы шарнирного крепления были красивыми и квадратными. Я также использовал сверлильный станок для сверления отверстий для направляющих рельсов электродвигателя, чтобы они были параллельны друг другу, а также отверстия для приводной штанги, чтобы они были точно перпендикулярны.

• Приличный шарнир с очень небольшим люфтом, я выбрал твердую латунную петлю диаметром 63 мм, поскольку ширина планки составляла 69 мм.
• Основная часть трекера, сосна 500мм 22м Х 69мм.
• Крепление камеры, примерно 300 мм из меранти 22 мм X 44 мм (твердая древесина, в любом случае тверже сосны)
• Латунный модифицированный крепежный винт 1/4 "20 для крепления камеры.
• Гайка и болт M8 для крепления опоры кулачка к основному корпусу.
• Стержень М6 ~ 90мм с барашковыми гайками и шайбами оси наклона в креплении камеры.
• Гайка М6 и болт длиной 50 мм для крепления трекера к штативу.
• 16 шурупов для дерева, 6 для петли и 10 для усиления крепления камеры.
• Секция пластиковой разделочной доски размером 70 мм на 50 мм для корректирующего кулачка.
• Синхронный двигатель 230 В переменного тока, 1 об / мин.
• 2 стальных стержня для крепления двигателя, в данном случае 4 мм.
• Резьбовой стержень M6x1 мм длиной 135 мм, из которого я получил полезную длину 90 мм, с шагом 1 мм, что соответствует 90 мин.
• Стяжная гайка M6 для соединения вала двигателя с приводной штангой с помощью вставных штифтов.
• M6 Тройник для тяги привода нижней доски.
• Существующее прочное крепление, такое как штатив для камеры или самодельное приспособление, подходит, имейте в виду, что некоторые штативы имеют пластиковую сборку наклонно-поворотной головки и довольно сильно раскачиваются.

Кое-что следует отметить с приводной штангой: M6 - хороший средний размер, M5 будет иметь меньшую длину платы, петлю 185 мм, чтобы управлять расстоянием между стержнями и, возможно, очень хрупкий, M8 будет более прочным, но для этого потребуется петля для перемещения штанги на расстояние 285 мм. который может стать очень громоздким. Наконец, необходима камера, предпочтительно зеркалка с дистанционным управлением, чтобы можно было использовать настройку «лампочка» для длинных выдержек. На моем Nikon D70S я использую инфракрасный пульт, потому что камера не позволяет устанавливать лампу с таймером, она просто отменяет экспозицию 1/5 секунды. Тем не менее, теоретически возможно использовать Canon PowerShot (диапазон съемки точка и точка) и загрузить его с помощью программного обеспечения CHDK для использования сценариев интервалометра.

Шаг 2: некоторые расчеты

Средний звездный день составляет 23 часа 56 минут 4,0916 секунды (23,9344696 часа), это скорость, с которой звезды, кажется, вращаются вокруг нашей планеты, называемая суточным движением, и скорость движения, необходимая для механизма двери сарая. Итак, 360 ° / 23,9344696 = 15,041068635170423830908707498578 ° в час = 0,25068447725284039718181179164296 ° в минуту, чтобы соответствовать суточной скорости. Приводной стержень M6 имеет шаг шага 1 мм за 1 минуту, поэтому нам нужно рассчитать длину, необходимую для достижения этой суточной скорости, то есть 0,25068447725284039718181179164296 ° в минуту. 1 / (tan 0,25068447725284039718181179164296 °) = 228,55589 мм Приятно знать:

• Для стержня M8 x 1,25 потребуется расстояние между стержнем и шарниром 285,69486 мм.
• Для стержня M5 x 0,8 потребуется расстояние между стержнем и шарниром 182,8447 мм.

Шаг 3: Начало строительства

Сначала разрежьте 500 мм длины пополам и установите петлю. Убедитесь, что все квадратно и свободно движется, сложите вместе 2 шарнирные доски и несколько раз выкрикните «действие», как при съемке фильмов. Если он издает приятный щелкающий звук, это должно хорошо подойти для звездного трекера.

• Теперь отмерьте 228,55 мм от центра шарнирного пальца по середине доски и отметьте отверстия для тяги привода, сделайте это на обеих досках.
• Просверлите только отверстие в нижней неподвижной доске и забейте гайку тройника M6.
• На верхней плате сделайте отметку 228,55 мм, которая понадобится для выравнивания пластикового корректирующего кулачка.
• Вставьте вал двигателя в отверстие для тяги привода и отметьте положения для 2 скользящих опор. Они должны быть параллельны друг другу, а также перпендикулярны плате, чтобы двигатель не заедал. Они плотно прилегали к 4-миллиметровым отверстиям, и я затянул гайку M4 сверху каждого, чтобы они не выпали из нижней части.
• На этом этапе я сделал деревянную насадку панорамирования / наклона для камеры, также известную как AltAz в астрономических кругах (высота / азимут).

Шаг 4: Мотор

Используемый двигатель представляет собой синхронный двигатель 230 В переменного тока, 1 об / мин, который очень точен, поскольку он зависит от частоты 50 Гц основного источника переменного тока. Используя подходящую батарею 12 В с небольшим инвертором, инверторы в форме коксовых банок мощностью 100 Вт более чем достаточно, позволяют всему механизму определенную степень мобильности для использования на открытом воздухе. Двигатель был соединен с приводной штангой с помощью соединительной гайки M6, одна сторона которой была просверлена для установки вала двигателя диаметром 7 мм, так как я буду использовать ее при вращении по часовой стрелке, я также закрепил резьбовую часть приводной штанги. чтобы вал не откручивался. После включения питания вам необходимо проверить, в какую сторону вращается двигатель, потому что он также может вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки. При использовании он свободно скользит по 2 направляющим, которые немного прогибаются, но без провисания при вращении. Там, где верхняя часть приводной штанги будет ездить по кулачку, была закруглена, а затем отшлифована и отполирована.

Шаг 5: Случай растущей гипотенузы и корректирующего кулачка

Из-за того, что доски раздвигаются, а приводной стержень находится в фиксированном положении на 90 °, предполагается, что верхняя доска, действующая как гипотенуза в этой конфигурации треугольника, должна со временем удлиняться, что приводит к медленному открытию плат. с течением времени и является источником внутренней ошибки в этом устройстве. Последние 2 фото верхней доски на приводной штанге хорошо иллюстрируют это. Одно из самых простых исправительных решений было обнаружено Фредериком Мишо, и он делает здесь хорошую рецензию. https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en.html Он предлагает кулачок, который представляет собой эвольвенту круга, радиус шарнирного пальца для перемещения стержня трекера и обеспечивает для печати-j.webp

РЕДАКТИРОВАТЬ 2019: из-за мертвых гиперссылок я решил прикрепить к этому шагу-j.webp

Шаг 6: Использование и настройка

Здесь, в южном полушарии, поиск южной полярной звезды - это небольшая миссия сама по себе, может быть, повезет больше, когда прибудет моя зрительная труба, поэтому в моей работе используются транспортир и компас. Компас показывает истинный юг, как только я добавляю магнитное склонение для своего местоположения, и, принимая мою широту (33 ° 52 дюйма), преобразовывая в градусы (33,867 °), я получаю наклон или высоту, на которые мне нужно навести шарнир трекера. Это я распечатал с помощью 2D CAD и добавил гайку и резьбу для самодельного инклинометра, чтобы удерживать их у шарнирного пальца. При использовании я открываю доски под максимальным углом, затем смотрю вдоль шарнирного пальца на юг и наклоняю его. под углом, требуемым для моей широты, петля будет слева от меня на востоке, а двигатель - с правой стороны на запад. Затем при включении двигателя я проверяю, что он вращается по часовой стрелке с закрытыми досками. Когда устройство полностью закрыто, я выключаю питание, снимаю шплинт с вала и вручную закручиваю приводную штангу. В крупном плане пояса Ориона (1-й рисунок) выстрел из F11 @ 100 секунд @ iso 200 будет было достаточно, чтобы показать некоторую вытянутость звезды, если не четкий след, трекер был выровнен d с компасом и транспортиром, так что я вполне доволен, хотя я еще не нашел южную полярную звезду. Два примера включения и выключения слежения за 5-минутную экспозицию. Последний снимок пояса Orions взят из моего Canon PowerSHot A480 с использованием CHDK, 161secs @ iso 200 F4, который, к счастью, камера сохранила как файл *. DNG raw, затем я смог обработать его в Adobe и сохранить результат как jpg.