RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Me* Nr41519 K1.42 m, 36 Doc.dr inz.Stefan Graniczny Warszawa, Polska Suwak kolowy do wyznaczania 1 ewentualnego odczyty¬ wania przewidywanego polozenia slonca wzgledem stron swiata i horyzontu Patent trwa od dnia 14 wrzesnia 1957 r.Przedmiot wynalazku dotyczy przyrzadu skonstruowanego wedlug podstaw astronomii sferycznej, które wykorzystano do wyskalowania przyrzadu za po* moca metod geometrii wykreslnej.Polaczenie przyrzadu z busola /kompasem/ oraz Jego prosta, na ogól plaska 1 rozkladalna konstrukcja stanowia zasadnicze zalety wynalazku.Przyrzad sluzy do ustalania przewidywanego kierunku 1 wysokosci polo¬ zenia slonca nad horyzontem 1 umozliwia wyznaczenie polozenia slonca bez obliczen, wykresów i gotowych danych astronomicznych, odrazu w terenie, dla zadanej szerokosci geograficznej oraz pory roku, dnia i godziny.Przyrzadem wedlug wynalazku mozna okreslic równiez polozenie cienia rzucanego przez dowolna oslone oraz pore i ilosc godzin, w czasie których dane miejsce powinno byc naslonecznione w dzien bezchmurny.Przyrzad w polaczeniu z heliografem, ustawionym na otwartej przestrzeni, umozliwia oznaczanie na heliogramle faktycznego uslonecznienia. jakie mialo miejsce w okreslonym terminie i dniu. jezeli jakakolwiek oslona, og^otcza** operacje* sloneczna.Odpowiednie skale na czesciach przyrzadu pozwalaja okreslic wedlug miary katowej wysokosc* nad horyzontem 1 azymut slonca.Przyrzad moze byc* wykorzystany do wykreslania metoda graficzna przebie¬ gu cieni dla kazdej pory roku, dnia i szerokosci geograficznej* Jak wynika z przytoczonych objasnien, przyrzad nadaje sie do prac w urbanistyce, przy planowaniu rozmieszczenia zabudowan mieszkalnych i specjal¬ nych, np« sanatoriów, hal wegetacyjnych oraz w innych dziedzinach, glównie pracach ekologiczno-badawczych w lesnictwie, ogrodnictwie i planowaniu zieleni.Przyrzad moze byc dodatkowo uzywany jako przenosny zegar sloneczny, dajacy odczyty w granicach minut* Mozna rcwniez znajac date kalendarzowa okreslic przyrzadem wedlug wyna¬ lazku szerokosc geograficzna danego miejsca w sloneczne poludnie, o wschodzie 1 zachodzie slonca* Jak wynika z calosci objasnien przyrzad moze nadawac sie w koncu jako pomoc naukowo-dydaktyczna* Fig.l uwidacznia poszczególne, rozlozone elementy przyrzadu a fig.2 - przyrzad zlozony i nastawiony na zadana godzine* Przyrzad sklada sie z czterech zasadniczych czesci, a mianowicie z tarczy kolowej podstawowej &, tarczy kolowej rzutujacej b, sektora pionowego c« listwwki kierunkowo-przenosnikowej d.Czesci te obracaja sie 1 utrzymuja na sobie w plaszczyznie poziomej na Iglicy obrotowej £, zamocowanej w srodku tarczy kolowej podstawowej.Punktami zaczepienia sa otworki f,, w tarczy kolowej rzutujacej, £^ w sekto¬ rze pionowym i f2 w listewce kierunkowo-przenosnikowej* W ostatniej fasie pomiarów w terenie sektor pionowy jest zaczepiony na Iglicy obrotowej e_ w otworze pionowym £ sektora c» a na listewce kierunkowo- przenosnikowej na Jej iglicach uchwytowych i,; i1 w otworach uchwytowych h, h^ sektora pionowego.Czesci dodatkowe przyrzadu stanowia: busola k zakladana na wystepie w tarczy kolowej podstawowej, llbelka 1 lub pion £, statyw jn oraz wskaznik wysokosci slonca n, zakladany w otworku £, promienisto na sektor pionowy.Na kolowej tarczy podstawowej wystepuja oznaczenia rzut6w obiegu slon¬ ca p., rzutów poludników godzinowych t,, rzutu osi ziemskiej z,, oraz rzutu plaszczyzny równikowej x< Na sektorze pionowym umieszczona jest linia horyzontu s., na tarczy kolo¬ wej rzutujacej równiez linia horyzontu s* oraz linia szerokosci geograficz¬ nej u przy czjm tarcza kolowa rzutujaca jest poznaczona siatka równolegle do linii s^ i u.Na obrzezu tarczy kolowe;) podstawowej i na sektorze pionowym wystepuje -podzial katowy. Czesci a? L, £, n sa wykonane z masy plastycznej, czecc & z grubej przezroczystej, a czesci b, £, d z cienszych jednostronnie £c - 2 -matowych nie paczacych sie i nadajacych sie do znakowania olówkiem. Iglice 2.9 1 li °raz wskaznik n powinny byc wykonane e cienkiego drutu stalowego.Dzialanie przyrzadu wedlug wynalazku opiera sie na zasadach podanych nizej.Kolowa tarcza podstawowa a,, wyskalowana wedlug zasad astronomii sferycz¬ nej liniami rzutów obiegu slonca o, liniami rzutów, poludników godzinowych i 1 podzialem katowym od 0° -90° umozliwia lacznie z nalozona na nia kolowa tarcza rzutujaca b znalezienie katowego polozenia slonca nad horyzontem o kazdej porze roku i dnia w róznych szerokosciach geograficznych* Kolowa tarcza podstawowa &;lacznie z obracajaca sie na niej kolowa tarcza rzutujaca b oraz obracajaca sie na tarczy b listewka kierunkowo-prze- nosnikowa i umozliwiaja znalezienie azymutu polozenia slonca i naznaczenie go na tarczy kolowej rzutujacej b.Sektor pionowy £, przylozony najpierw na tarczy kolowej rzutujacej b dla naznaczenia punktów wysokosci slonca, a potem ustawiony pionowo na listew¬ ce kierunkowo-przehosnlkowej wskazuje faktyczna wysokosc polozenia slonca* Zestawiony w calosci jak na fig.2 przyrzad lacznie z busola/ ustawiony godzina dwunasta ku poludniowi - przy przekrecaniu listewki £,z sektorem c i jego wskaznikiem n wedlug naznaczonych polozen slonca pozwala na znajdowa¬ nie bezposrednio w terenie wysokosci nad horyzontem i azymutów slonca w róz¬ nych godzinach badanego dnia. Plaski uklad obrotowy tarcz'. 0% 1 listewki £ oraz przezroczystosc tych czesci przyrzadu umozliwiaja wykreslanie linii cieni na plaszczyznie'rysunku.Wyskalowanie katowe kolowej tarczy podstawowej a. oraz sektora pionowego o pozwala na cyfrowe okreslenie wartosci katowej polozenia slonca.Skladanie 1 uzytkowanie przyrzadu obejmuje nastepujace, nizej wymienio¬ ne czynnosci.Przede wszystkim ze zlozonego plasko 1 w ten sposób przenoszonego przy¬ rzadu zdejmuje sie czesc wierzchnia - sektor pionowy ^. Nastepnie kolowa tarcze rzutujaca b obracajaca sie na kolowej taroty podstawowej a. na iglicy obrotowej e., nalezy nastawic linia szerokosci geograficznej £ na kat. odpo¬ wiadajacy szerokosci geograficznej badanego miejsca, znajdujacy sie na obwo¬ dzie tarczy kolowej podstawowej a..Wysokosc slonca nad horyzontem dla odpowiednich godzin i dni znajduje sie na obwodzie kolowej tarczy rzutujacej b» rzutujac na obwód równolegle do linii horyzontu s^ zadane punkty przeciec rzutów poludników godzinowych t, i rzutów dobowego obiegu slonca £, widoczne na kolowej tarczy podstawowej §. znajdujacej sie pod przezroczysta kolowa tarcza rzutujaoa b.Znalezione w ten sposób wysokosci slonca nad horyzontem zaznacza'sie olówkiem na przylozonym do kolowej tarczy rzutujacej l sektorze pionowym £, przy czym linia horyzontu ^ 1 s, tarczy rzutujacej i sektora musza sie z soba pokrywac* Azymuty slonca odczytuje sie. a nastepnie zaznacza od razu na tarczy kolowej rzutujacej b w ten sposób, ze ze znalezionego punktu wysokosci - 3 -slonca prowadzi sie prostopadla do linii horyzontu s^, zaznaczajac na listewce przenosnikowo-kterunkowej d, ustawionej wzdluz linii horyzontu s^, rzut tego punktu i zataczajac listewka luk az do przeciecia tego punktu z linia prostopadla do horyzontu, na której znajduje sie wyjsciowy punkt przeciecia zadanej godziny i dnia, tj. skrzyzowanie zadanej linii t i o kolowej tarczy podstawowej.Szukanymi azymutami polozen slonca sa katy, zawarte miedzy linia hory¬ zontu s, a kierunkami listewki, zaznaczonymi na obwodzie tarczy kolowej rzutujacej.W celu znalezienia azymutu i wysokosci badanych polozen slonca w tere¬ nie przekreca sie kolowa tarcza rzutujaca z oznaczonymi uprzednio kierunka¬ mi azymutów tak, aby linia horyzontu s, pokryla sie z linia x na kolowej tarczy podstawowej, nastepnie ustawia sie na wierzchu, na listewce kierunko- wo-przenosnikowej d sektor pionowy c otworkiem £ na iglicy obrotowej e orai otworkami &, h. na iglicach uchwytowych listewki i,, 1^ w sposób, prostopadly do lezacych na sobie tarcz kolowych podstawowej i rzutujacej.Zestawiony w ten sposób przyrzad skierowuje sie linia eu 1 godzina dwunasta ku poludniowi, wedlug kompasu znajdujacego sie w wystepie w tarczy kolowej podstawowej, poziomuje sie za pomoca libelki 1, lub pionu £, zawieszonego na sektorze pionowym, odchyla sie od poludnia o kat wyliczony uprzednio, uwzgledniajacy zboczenie magnetyczne igly kompasu, dane z "równa¬ nia czasu" 1 róznice miedzy czasem slonecznym oraz srednim;ciaeem strefowym letnim lub zimowym.Zadany kierunek polozenia slonca znajduje sie na ustawionym nieruchomo przyrzadzie, przekrecajac listewke d z sektorem pionowym £ na kierunek, odpowiadajacy badanej godzinie dnia, a wysokosc polozenia slonca ustala sie, przesuwajac wskaznik wysokosci slonca po obwodzie z sektora pionowego na punkty odpowiadajace wysokosciom slonca w róznych godzinach* Chcac znalezc miejsce cienia, rzucanego o badanej porze przez oslone nalezy ustawic przyrzad odpowiednio zestawiony 1 skierowany w takim polozeniu, aby wierzcholek lub krawedz oslony tworzyla jedna linie z kierunkiem wskazni¬ ka n i naszym okiem, obserwatora przy czym miejsce Clenia znajduje sie na przedluzeniu tej linii ku ziemi.Ilosc godzin mozliwego uslonecznienia i pore uslonecznlenla w danym miejscu znajduje sie sprawdzajac, w której. godzinie slonce powinno wyjsc z poza zaslony 1 o której powinno sie za nia schowac, przy czym mozna to okreslac zarówno w sposób uproszczony dla czasu slonecznego bez poprawek na zboczenie igly magnetycznej, równania czasu i róznicy miedzy czasem strefowym i slonecznym, jak tez i wedlug czasu urzedowego przy uwzglednieniu tych poprawek.W trakcie operacji slonecznej, w miejscu o znanej szerokosci geograficz¬ nej i w dniu o znanej dacie mozna w sposób opisany uprzednio uzywac niniejsze¬ go przyrzadu jako zegara dla oznaczania pory okreslonego dnia. 4 -W dzien sloneczny o znanej dacie mozna okreslic niniejszym przyrzadem szerokosc, geograficzna danego miejsca w porze poludnia przez zbadanie wyso¬ kosci slonca nad horyzontem, a o wschodzie 1 zachodzie slonca przez sprawdza¬ nie azymutu wschodzacego 1 zachodzacego slonca.Okreslenie wartosci katowej polozenia slonca moze odbywac sie bez ustawia¬ nia przyrzadu w terenie. Odczytów dokonuje sie na plaszczyznie rysunku.Wykreslenie linii cleni za pomoca przyrzadu wedlug wynalazku jest osiagalne po zlozeniu na plasko kolowej tarczy podstawowej & kolowej tarczy rzutujacej b 1 listewki kierunkowo-przenosnikowej d od razu na plaszczyznie rysunku, przy czym sektor pionowy c odrzuca sie, punkt iglicy obrotowej e. umieszcza sie na rysunku w miejscu rzucajacego cien rysunku punktu oslony, linie x tarczy kolowej podstawowej ustawia sie godzina dwunasta ku poludnio¬ wi, równolegle do-kierunku arkusza przedstawiajacego pólnoc - poludnie, a dalsza manipulacje przeprowadza sle w sposób juz opisany, nanoszac na arkusz odpowiednie kierunki 1 znajdowane w skali na siatce tarczy kolowej rzutujacej dlugosci stosunkowe cleni. Mozna równiez poslugiwac sie do tego celu zesta¬ wiona wedlug odczytów na przyrzadzie tabela oraz zwyklym katomierzem i od¬ mierzaczem* Dla zbadania faktycznego uslonecznlenla,jakie mialo miejsce w poblizu dowolnych oslon w konkretnych miejscach, wystarczy posiadanie heliogramu z jednego hellografu umieszczonego na otwartej blisko polozonej przestrzeni, przy czym na odrysaeh heliogramu /na paskach/ usuwa sie te wypalone miejsca, które po zbadaniu opisywanym przyrzadem uzna sie, ze byly w danej porze zacienione przez konkretne oslony, W tym przypadku przyrzad ustawia sie wedlug poludnia astronomicznego, a godziny okresla sie Wedlug miejscowego czasu slonecznego, Z uwagi na bardzo prosta konstrukcje przyrzadu mozna i nalezy konstru¬ owac go w skalach odpowiadajacych konkretnym celom badan, co nie ma wplywu na sposób obchodzenia sie z przyrzadem. PL