ICARUS: Analog Heliostat (1 / 10 steg)

Steg 1: Steg 1: skissa och prototyper

ME: Du säger att att få den "övergripande BISEKTRIS" i 3D mellan solen och mål inte kan uppnås genom att helt enkelt tvingar Alt axeln (den helt vertikala romboidformade i faktum) för att följa aktuella AZ BISEKTRIS (enligt plan)?

REDROK: Det är precis vad jag säger. Du tänker i termer av "Rätlinjiga geometri" där latitud-och longitudlinjer är alla 90 grader mot varandra. Som om jorden var en kub. Men är jorden ett klot inte en kub. Man ska använda "Sfärisk geometri". Titta på en jordglob av jorden. Longitud linjerna är böjda så att de uppfyller vid polerna. Latitud och longitud linjerna är inte 90 grader till varandra, (utom vid ekvatorn). Rita en båge på jordklotet, (faktiskt en storcirkel), sedan med ett måttband hitta mitten av bågen. Nu noga läsa longitud och latitud slutpunkter och centrera av bågen. Du hittar detta är inte rätt av bara genomsnitt arc slutpunkter. (Faktiskt rhombus utför i genomsnitt). OK, beroende på den valda bågen felet kan vara små, men med andra bågar felet närmar sig oändligheten.

Lektionen lärt; det finns ton av information på internet om att bygga heliostater. Vad som beskrivs nedan bör inte betraktas som en guide att bygga en framgångsrik heliostat :-/

Jag räknade ut hur jag skulle kunna dela upp vinklar i 2 dimensioner med hjälp av en "gångjärn romb". I grund och botten delar den vektor som ansluts till motsatta sidan av en lika ensidig romb (diamant eller romb form) vinklarna lika. Så genom att kombinera två av dessa romber kan du dela vinkeln i två riktningar och en enda vektor som exakt delar skillnaden i 3D. Koppla in en spegel som är vinkelrät mot denna vektor och du är iväg till tävlingarna.

Allt detta fungerade i mitt huvud, men det har faktiskt arbeta i den fysiska världen. Så började jag med att skissa i Android SketchBook App på min överdimensionerad smartphone och stylus (not 2). Jag uppgraderade till den fullständiga versionen för att raka linjer och extra lager. Den skissa räddade mig en hel del huvudvärk eftersom det tvingade mig att tänka hur jag skulle länka romber och möjligt för mig att Visa folk vad jag försökande till gör. Förklara för folk hur det skulle fungera tvingade mig att inse att jag bättre hade satt ihop en prototyp att få så många av kinks ut innan jag började skära och svetsning bitar tillsammans. Jag beslutade att använda vissa cedar shims, muttrar och skruvar och en gammal caster. Resultatet var tillfredsställande, men friktionen mellan de olika komponenterna och största och minsta vinklar krävs någon omprövning.

En annan uppenbar fråga var fastsättning mekanism av spegeln själv. Från behandlingen något cerebralmeltdown forum som jag lärt mig att jag inte bör hänga någon vikt på riktad komponenter (och använda ett hjul som en kardanknut). Jag importerat ett foto av min trä prototyp till Sketchbook igen och arbetade ut flera olika scenarier. En som gjorde det bästa bemärkelse har två speglar bifogas en axel som går genom hålet där hjulet var fäst. Denna design sett till att vikten var centrerad över caster och det gav ett område vid centrum för min "normal vektor bar" vara svetsade vinkelrätt mot axeln (se skiss ovan).