Bouw een gemotoriseerde staldeur-tracker - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

…schiet sterren, planeten en andere nevels, met een camera die dat wel is. Geen Arduino, geen stappenmotoren, geen tandwielen, alleen een simpele motor die een draadstang draait, deze barndoor-tracker roteert uw camera met exact dezelfde snelheid als de rotatie van onze planeet, een vereiste voor het maken van foto's met een lange sluitertijd. Het concept is niet nieuw, het bestaat al sinds de jaren 70, terug in de tijd van 35mm film, mijn versie werkt het bij naar motor drive en voegt een corrigerende nok toe om de inherente fout in de originele versie te verwijderen. In het kort zijn de gebruikelijke manieren om dit te doen de enkele scharnier 2 planken met een rechte draadstang, de enkele scharnier 2 planken met een gebogen draadstang en de dubbel scharnierende 3 planken versie. Alle versies kunnen worden gemotoriseerd, maar de 2e versie met de gebogen stang heeft de motor die een moer aandrijft door middel van een tandwieloverbrenging en de gebogen stang wordt stationair gehouden. Een voorbeeld hier van Dennis Harper's curved rod tracker.https://sites.google.com/site/distar97/ Gary Seronik's fine curved rod tracker hier https://www.garyseronik.com/?q=node/52 Eindelijk Dave Trott die de dubbelarmige tracker uitvond.

Stap 1: Onderdelen en gereedschappen

Meestal werden handgereedschappen gebruikt, met uitzondering van een verstekzaag om de uiteinden van de scharnierbevestiging mooi vierkant te krijgen. Ik heb ook een boormachine gebruikt om de gaten voor de verschuifbare motorrails te boren zodat ze evenwijdig aan elkaar zijn, evenals het gat voor de aandrijfstang om ervoor te zorgen dat deze mooi loodrecht staat. Onderdelen

• Een fatsoenlijk scharnier met heel weinig speling, ik ging met een massief messing 63 mm, aangezien de plankbreedte 69 mm was.
• Het grootste deel van de tracker, 500 mm grenen 22m X 69 mm.
• De camerabevestiging, ongeveer 300 mm van 22 mm X 44 mm meranti (een hard hout, hoe dan ook harder dan grenen)
• Een messing 1/4" 20 gemodificeerde machineschroef voor het monteren van de camera.
• M8 moer en bout voor montage van de nokbevestiging op het hoofdlichaam.
• M6 staaf ~ 90mm met vleugelmoeren en ringen voor de kantelas in de camerabevestiging.
• M6 moer en bout 50 mm lang voor het bevestigen van de tracker aan het statief.
• 16 houtschroeven, 6 voor het scharnier en 10 voor verstevigingen in de camerabevestiging.
• Een kunststof snijplank van 70 mm x 50 mm voor de corrigerende nok.
• Een 230V AC synchrone 1 rpm motor.
• 2 x stalen stangen om op de motorsteunen te passen, in dit geval 4 mm.
• M6x1mm draadstang 135mm lang waaruit ik een bruikbare lengte van 90mm krijg, @ 1mm pitch dat zich vertaalt naar 90min
• M6 wartelmoer om de motoras te verbinden met de aandrijfstang met splitpennen om te passen.
• M6 T-moer voor de aandrijfstang van de bodemplaat.
• Een bestaande stevige bevestiging zoals een camerastatief of een doe-het-zelf apparaat, houd er rekening mee dat sommige statieven een plastic pan-kantelkop hebben en behoorlijk wiebelen.

Iets om op te merken met de aandrijfstang, M6 is een mooie middenmaat, M5 zou een kleinere planklengte hebben van 185 mm scharnier tot aandrijfstangafstand en mogelijk erg dun, M8 zou robuuster zijn, maar zou een scharnier nodig hebben om stangafstand van 285 mm aan te drijven die erg omvangrijk kan worden. Ten slotte is een camera ook een vereiste, bij voorkeur een DSLR met afstandsbediening om de "bulb"-instelling te gebruiken voor lange belichtingen. Op mijn Nikon D70S gebruik ik een infrarood-afstandsbediening omdat de camera de bulb-instelling met de timer niet toestaat, maar met een belichting van 1/5 sec. Dat gezegd hebbende, zou het theoretisch mogelijk kunnen zijn om een Canon PowerShot (point-n-shoot-bereik) te gebruiken en deze te laden met de CHDK-software om de intervalmeterscripts te gebruiken.

Stap 2: Enkele berekeningen

Een gemiddelde sterrendag is 23 uur 56 minuten 4,0916 seconden (23.9344696 uur), dit is de snelheid waarmee de sterren om onze planeet lijken te draaien, de dagelijkse beweging genoemd en is de snelheid die nodig is in het mechanisme van de staldeur. Dus 360°/23.9344696 = 15.041068635170423830908707498578° per uur = 0.25068447725284039718181179164296° per minuut om overeen te komen met het dagelijkse tarief. De M6-aandrijfstang heeft een spoed van 1 mm in 1 minuut, dus we moeten de lengte berekenen die nodig is om die dagelijkse snelheid te bereiken, dwz 0,25068447725284039718181179164296° per minuut. 1/(tan 0.25068447725284039718181179164296°)=228.55589mm Leuk om te weten:

• M8 x 1,25 staaf heeft een staaf tot scharnierafstand van 285.69486 mm nodig
• M5 x 0,8 staaf heeft een staaf tot scharnierafstand nodig van 182,8447 mm

Stap 3: De bouw begint

Snijd eerst de lengte van 500 mm doormidden en monteer het scharnier. Zorg ervoor dat alles vierkant is en vrij kan bewegen, klap de 2 scharnierende planken tegen elkaar en roep een paar keer "actie" zoals ze doen bij het maken van films, als het een mooi klikgeluid maakt, zou het goed moeten werken voor een sterrenvolger.

• Meet nu 228,55 mm vanaf het midden van de scharnierpen in het midden van het bord en markeer de gaten van de aandrijfstang, doe dit op beide planken.
• Boor alleen het gat in het onderste stationaire bord en sla de M6 T-moer in.
• Maak op het bovenste bord de markering van 228,55 mm die nodig is om de plastic correctienok uit te lijnen.
• Monteer de motoras in het gat van de aandrijfstang en markeer de posities voor de 2 verschuifbare steunen. Deze moeten evenwijdig aan elkaar zijn en loodrecht op het bord om te voorkomen dat de motor vastloopt. Deze pasten goed in gaten van 4 mm en ik dwong een M4-moer bovenop elke om te voorkomen dat ze uit de bodem vallen.
• Op dit punt maakte ik de hardhouten pan/tilt-bevestiging voor de camera, ook bekend als AltAz in astrokringen. (hoogte/azimut)

Stap 4: De motor

De gebruikte motor is een 230v ac synchrone 1 rpm die zeer nauwkeurig is omdat deze afhankelijk is van de 50 Hz-frequentie van de hoofdwisselstroom. Met behulp van een geschikte 12v-batterij met een kleine omvormer, zijn 100w cokesblikvormige omvormers meer dan voldoende, waardoor het hele mechanisme ook een zekere mate van mobiliteit heeft voor gebruik buitenshuis. De motor was verbonden met de aandrijfstang met een M6-koppelingsmoer waarvan één kant was uitgeboord om de motoras met een diameter van 7 mm te nemen, aangezien ik deze met de klok mee zal gebruiken, heb ik ook het schroefdraadgedeelte van de aandrijfstang vastgemaakt om te voorkomen dat de as loskomt. Zodra de stroom is ingeschakeld, moet u controleren in welke richting de motor draait, omdat deze ook met de klok mee of tegen de klok in kan. In gebruik glijdt het vrij langs de 2 rails die een beetje buigen, maar zonder speling. Waar de bovenkant van de aandrijfstang op de nok zal rijden, is afgerond, glad geschuurd en gepolijst.

Stap 5: Het geval van de groeiende hypotenusa en de corrigerende camera

Vanwege het feit dat de planken uit elkaar bewegen met de aandrijfstang in een vaste positie van 90°, is het een gegeven dat de bovenste plank die fungeert als de hypotenusa in deze driehoekige configuratie met de tijd langer moet worden, waardoor de planken langzamer openen naarmate de tijd vordert en is de bron van de inherente fout in dit apparaat. De laatste 2 foto's van het bovenbord rijdend op de aandrijfstang illustreren dit goed. Een van de gemakkelijkste corrigerende oplossingen werd ontdekt door Frederic Michaud en hij gaat hier in een mooie beschrijving. https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en.html Hij stelt een nok voor die het ingewikkelde van een cirkel is, de straal van de scharnierpen om de stangafstand van de tracker te verdrijven, en geeft een afdrukbare-j.webp

EDIT 2019: vanwege dode hyperlinks heb ik besloten om de "sans derive"-j.webp

Stap 6: Gebruiken en instellen

Hier op het zuidelijk halfrond is het vinden van de zuidelijke poolster een kleine missie op zich, misschien heb ik meer geluk als mijn telescoop er is, dus ik gebruik een gradenboog en een kompas. Het kompas geeft het ware zuiden aan zodra ik de magnetische declinatie voor mijn locatie heb toegevoegd, en als ik mijn breedtegraad (33 ° 52 ) neem en deze omzet in graden (33,867 °) krijg ik de kanteling of hoogte die ik nodig heb om het scharnier van de trackers te richten Dit heb ik uitgeprint met 2D CAD en een moer en draad toegevoegd voor een doe-het-zelf-inclinometer om tegen de scharnierpen te houden. In gebruik zet ik de planken open in de maximale hoek, ik kijk dan langs de scharnierpen naar het zuiden en kantel deze omhoog in de vereiste hoek voor mijn breedtegraad, het scharnier zit aan mijn linkerkant in het oosten met de motor aan de rechterkant naar het westen. Als ik de motor aanzet, zorg ik ervoor dat deze met de klok mee draait terwijl de planken sluiten Zodra het apparaat volledig is gesloten, schakel ik de stroom uit en verwijder de splitpin van de as en draai de aandrijfstang met de hand weer omhoog. In de close-up van de Orions Belt (1e foto) zou een F11-opname @ 100 sec @ iso 200 zijn genoeg geweest om enige verlenging van de ster te laten zien, zo niet een definitief spoor, de tracker was uitgelijnd d met een kompas en gradenboog, dus best blij, ook al heb ik de zuidelijke poolster nog niet gevonden. Twee voorbeelden van in- en uitschakelen gedurende een blootstelling van 5 minuten. De laatste foto van de Orions-riem is van mijn Canon PowerSHot A480 met CHDK, 161secs @ iso 200 F4 die de camera heeft opgeslagen als een *. DNG raw-bestand. Gelukkig kon ik het vervolgens verwerken in Adobe en het resultaat opslaan als een jpg.