Своими руками

Экваториальные солнечные часы

Экваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыВ этой статье мастер самодельщик расскажет нам, как можно сделать солнечные часы. Такие часы можно установить в саду, перед домом или во дворе, главное условие – отсутствие тени.
Инструменты и материалы:
-Фанера;
-МДФ;
-Шпон;
-Латунная трубка;
-Клей;
-Наждачная бумага;
-Отделка;
-ЧПУ-станок;
-3D-принтер;
-Струбцины;
-Стяжки;
-Фрезерный станок;
-Малярная лента;
Шаг первый: история, теория
Первые солнечные часы были изобретены греками, примерно в 500 г до н.э. Основа времени – астрономия. Годовое вращение Земли вокруг Солнца определяет год, а ежедневное вращение Земли, вращающейся вокруг своей оси, определяет день. Хотя можно оценить время, просто взглянув на небо, Солнечные часы были созданы, чтобы разбить день на 12 четко определенных сегментов. В средневековой Европе солнечные часы использовались, чтобы установить время для молитвы в церквях и монастырях. Другие изобретения, такие как водяные часы, песочные часы и часы со свечами, использовались в пасмурные дни и ночью. Развитие механических часов в 1300-х и 1400-х годах в конечном итоге заменило солнечные часы, но они оставались популярными в эпоху Просвещения в 1700-х годах. Солнечные часы, встроенные в архитектуру зданий, расположены по всей Европе.
Дизайн солнечных часов основан на том факте, что мы живем на равномерно вращающейся сфере. По сути, устройство должно моделировать карту движения Солнца на циферблат. Большинство солнечных часов делают это с помощью теневой палки или «гномона». Расположение солнечных часов обусловлено широтой, на которой они расположены. Например, на Северном полюсе, гномон должен быть направлен прямо вверх, как и проходит земная ось.
При установке в других частях света нужно выровнять гномон, наклоняя его к северу с углом над землей, равным широте.
Экваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыШаг второй: экваториальное кольцо
В большинстве солнечных часов гномон отбрасывает свою тень на горизонтальный или вертикальный циферблат. В экваториальных солнечных часах тень падает на экваториальное кольцо, параллельное экватору Земли. Для этого дизайна нужно сделать изогнутую пластину. Она должен быть относительно тонкой и прочной.
Для своего проекта мастер решил сделать солнечные часы из древесины. Сначала он, из МДФ, сделал шаблон.
Экваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЗатем на шаблоне склеил две полоски фанеры. Через 24 часа заготовка высохла и приняла нужную форму.
Экваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыКромку дуги мастер обработал на фрезерном станке.
Экваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыФайл с шаблоном можно скачать ниже.
design.svg
Шаг третий: кольцо меридиана
Кольцо меридиана солнечных часов представляет собой вертикальную часть, которая удерживает гномон и экваториальное кольцо.
Важно отметить, как солнечные часы привязаны к своей широте. Плоскость их циферблата лежит в плоскости небесного экватора (то есть расположена под углом (90° – f), где f – географическая широта). Поскольку широта в местности где проживает мастер составляет 35,8 градуса, углы гномона и экваториальной пластины установлены исходя из этого.
Мастер вырезает две заготовки из фанеры. Склеивает их. Шлифует. Приклеивает шпон.
Экваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыШаблон можно скачать ниже.
design.svg
Шаг четвертый: опорная плита
Мастер использовал свой станок с ЧПУ, чтобы вырезать основание. Конструкция проста – круг с двумя прямоугольными отверстиями посередине. Эти прямоугольные отверстия подходят для ножек меридианного круга.
design.svg
Экваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыШаг пятый: гномон, цифры, сборка
Дальше мастер производит отделку деталей. Шлифует. Приклеивает шпон. Покрывает шеллаком.
Римские цифры мастер распечатал на 3D-принтере. Покрасил их. Приклеил цифры. Установил гномон.
Экваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыШаг шестой: установка
Часы мастер установил в саду на кофейный столик. При установке нужно установить опорную плиту по уровню, а гномон должен быть направлен в сторону истинного севера. При использовании компаса для выравнивания циферблата, нужно знать о различиях между магнитным севером и истинным севером. Посчитать его можно на он-лайн калькуляторе.
В качестве альтернативы можно направить гномон на Полярную звезду. Гномон должен указывать прямо на нее, так как эта звезда расположена почти точно над Северным полюсом Земли.
Экваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыДаже если идеально установить солнечные часы, то между их показаниями и показаниями времени в данной местности будет разница.
Поскольку механические часы были усовершенствованы, в 1800-х годах большинство стран отошли от местного солнечного времени к среднему солнечному времени.
Поскольку Земля движется по слегка эллиптической орбите, накапливается разница между этими двумя показателями. За год такая погрешность составляет около 20 минут. К тому же в некоторых странах есть “летнее” и “зимнее” время.
В любом случае солнечные часы, и в качестве часов и в качестве просто антуража, установлены по всему миру. А теперь такие часы есть и в саду мастера. Попробуйте и себе сделать подобные.
Экваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часыЭкваториальные солнечные часы

SitesReady

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.