Barndoor tracker – Faça fotos de longa exposição do céu – Parte 2 (mecânica)

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Depois de toda a teoria da parte 1, vamos finalmente colocar a mão na massa e começar a construir a parte mecânica do nosso barndoor tracker. A lista de materiais é referente as medidas que eu utilizei para construir o meu, mas lembre-se: você pode usar diferentes materiais, fusos, motores, etc desde que conheça as especificações como citadas lá na parte 1.

Vamos a lista das partes mecânicas

  • 2 pedaços de MDF de 25cm x 15cm com 12mm de espessura (talvez você precise de 3 partes dependendo do seu tripé. Falamos disso depois)
  • 1 pedaço de MDF de 25cm x 15cm com 4mm de espessura
  • 1 fuso ou barra roscada de 3/16″ com passo de 24 fios
  • 1 engrenagem plástica de 12 dentes com furo do eixo de 6mm
  • 1 engrenagem plástica de 60 dentes
  • 1 motor de passo 28BYJ-48
  • 2 dobradiças pequenas
  • muitos parafusos, porcas, arruelas e principalmente uma porca para o fuso
  • Cola do tipo araldite (ou qualquer outra que faça uma pasta melequenta)

O primeiro trabalho que você deve fazer é colocar a porca no centro do eixo da engrenagem grande, de 60 dentes. No meu caso a engrenagem tinha um furo do eixo de 6mm de diâmetro, o que era insuficiente para acondicionar a porca. A solução foi aumentar o furo devagar e de forma cuidadosa até que a porca entrasse sob pressão no buraco usando um dremel (lembre que a porca é sextavada e o buraco é redondo, cuidado para não aumentar demais). Quando a porca entrou sob pressão, eu terminei de fixá-la usando araldite em ambos os lados. Veja na foto como ficou

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O próximo que precisa cuidado é dobrar o fuso em um arco. No nosso caso, baseado nos cálculos da parte 1 o raio do círculo é de 7 polegadas. A solução é fazer um circulo com 7 polegadas de raio (use um compasso, mas se não tiver use uma linha, só tenha cuidado para fazer o melhor círculo de sua vida) e dobrar o fuso com a mão. Uma dica para você: não dobre o tamanho exato que você precisa, dobre um pedaço muito maior pois as pontas sempre ficam meio bosta.

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Qual o comprimento exato desse fuso ? No meu caso, usei uns 2o cm. Nós podemos calcular quanto tempo esses 20cm nos dariam de exposição (você se lembra, não é?) mas é óbvio que nunca teremos esse tempo todo usando nossos componentes baratos. Vamos ter exposições de alguns segundos até alguns minutos no máximo devido a fragilidade da construção (e de outros fatores como o erro periódico do conjunto de engrenagens). Porém é interessante ter um arco com um bom tamanho para realizar várias pequenas exposições e depois empilhá-las em uma única imagem. Assunto para outra hora…

Montagem das placas e das dobradiças

 

Para a parte inferior do barndoor vamos fazer um sanduíche-iche-iche com a placa de MDF de 12mm por baixo e a de 4mm por cima. Note que você precisa fazer um furo com a serra copo na placa de 12mm pois o motor ficará preso apenas na placa de 4mm. Isso é necessário para que o eixo do motor consiga transpassar a parte inferior da placa, caso contrário não poderemos colocar a engrenagem pequena no seu eixo. Cole as duas placas da parte inferior com cola branca de deixe secar.

Uma vez montado esse sanduíche, coloque as dobradiças no lugar delas. Depois de fixas, meça cuidadosamente as 7 polegadas entre o centro do eixo das dobradiças até o centro da placa e faça um furo levemente maior que o diâmetro do fuso. É interessante furá-las quando já estiver presas nas dobradiças, assim não corre o risco de furar no lugar errado.

Prenda o fuso na parte superior com uma porca (ou porca cabeça chata), coloque a engrenagem grande no fuso entre as placas e você já vai ter uma idéia de como o seu barndoor vai ficar

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A parte inferior é feita por uma placa de 4mm colada em cima de uma de 12mm. A parte superior é apenas uma placa de 12mm

 

Na placa de 4mm será necessário fazer mais três furos – um para passar a engrenagem pequena toda (ou seja, deve ser levemente maior que a engrenagem) e outros dois para os suportes do motor. Veja na foto abaixo o sanduíche pronto visto de cima

 

Você precisa ter uma boa folga na colocação do motor, então faça furos de fixação oblongos para poder movê-lo pois a força lateral provocada pelo deslocamento do motor no curso do fuso causará um deslocamento do eixo do motor horizontalmente, provocando falha no  giro.

Lembre-se que o fuso deve passar livremente pelo furo da placa inferior, não devendo encostar em nada. Qualquer atrito aqui seria um desastre para nosso motorzinho que já é fraquinho.

Na parte superior eu coloquei um ball head comum encontrado (advinha ???) no Mercado Livre. Ele permite que a câmera se movimente com liberdade para colocarmos o alvo na mira, lembrando que como eu disse lá na parte um, o eixo das dobradiças deverá estar apontado para o polo sul (ou norte, dependendo da sua posição na terra) celeste. Eu não falei isso lá ? Ok, realmente não, mas agora você já sabe. O polo celeste fica em uma posição específica do céu e em uma ‘altura’ na qual a nossa montagem precisa estar apontada. De forma resumida, o polo celeste encontra-se em um angulo elevado do eixo horizontal imaginário em cada parte da terra, e para nossa sorte esse ângulo é a sua latitude. Existem muitas formas de saber a latitude do seu local de observação como o site apolo11.com ou o próprio google maps. Olhe as imagem abaixo para entender o conceito.

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Note que uma terceira chapa de MDF faz um ângulo entre o plano horizontal e o polo celeste em um angulo theta

o meu caso usei um tripé da Orion que não possui nenhuma regulagem de ângulo, sendo esse sempre nivelado com o horizonte. Por isso, foi necessário colocar uma terceira placa para atingir a latitude do meu sítio de observação (no caso, 23º). Mas caso você tenha um tripé que permite a movimentação angular da cabeça, pode pular essa etapa. Você pode fazer essa elevação usando algo fixo como pedaços de madeira cortados no ângulo correto da sua latitude ou preparar algum dispositivo que permita a sua regulagem caso você pretenda viajar levando seu barndoor. Eu entortei um fuso meio no olhômetro mas ficou meio estranho, talvez uma peça reta fosse mais que suficiente. Para saber qual o grau de inclinação do conjunto você pode usar o inclinômetro do seu smartphone. A precisão não é lá essas coisas mas é suficiente para fotos de campo largo.

imagem3

Abaixo você encontra as plantas detalhadas do projeto, mas novamente você deve lembrar: não fique preso a esses dados, use aquilo que tem na sua casa. Conhecer a teoria é mais importante do que simplesmente sair cortando madeiras.

Parte Superior

Superior

Parte Inferior (parte de cima de 4mm)

inferior 4mm

Parte inferior (parte de baixo com 12mm)

inferior 12mm

Parte do plano horizontal (apenas se o seu tripé for fixo)

inferior latitude

 

Na parte 3 vamos falar da eletrônica do conjunto, feita com um arduino. Até lá !

 

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3 comentários em “Barndoor tracker – Faça fotos de longa exposição do céu – Parte 2 (mecânica)

  1. Olá, uma dúvida que não ficou clara pra mim, qual o sentido de rotação, as placas devem se aproximar ou se afastar? Chegou a concluir o projeto? estou quase finalizando o meu baseado em seu projeto!

    1. Olá, estando o eixo alinhado com o polo sul celeste a direita, o barndoor deve abrir, pois trata-se do movimento aparente das estrelas no céu. Uma das imagens que eu usei foi retirada da internet e mostrava um barndoor montado ao contrário, o que gerou certa confusão – já apaguei. Bom, resumindo, no caso desse barndoor do tutorial as placas deve distanciar-se umas das outras ! Abraços !

      1. Ok, Obrigado! Chegou a concluir o projeto? Terminei o meu baseado nesse hoje, estou aguardando uma noite aberta para testar.

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