RU2101775C1 - Sun-dial calendar-gnomon - Google Patents
Sun-dial calendar-gnomon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2101775C1 RU2101775C1 RU96103525/12A RU96103525A RU2101775C1 RU 2101775 C1 RU2101775 C1 RU 2101775C1 RU 96103525/12 A RU96103525/12 A RU 96103525/12A RU 96103525 A RU96103525 A RU 96103525A RU 2101775 C1 RU2101775 C1 RU 2101775C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gnomon
- year
- day
- days
- calendar
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Instructional Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к календарям гномонам, позволяющим определить дни, месяцы, сезоны, полугодия, знаменательные события года, и предназначено для использования в декоративно-прикладных целях в архитектуре населенных пунктов, интерьере служебных и жилых помещений, для исследовательских целей по истории и астрономии, а также как наглядно-практическое учебно-методическое пособие. The invention relates to gnomon calendars, which allows to determine days, months, seasons, half a year, significant events of the year, and is intended for use in decorative and applied purposes in the architecture of settlements, the interior of office and residential premises, for research purposes in history and astronomy, as well as as a visual-practical teaching aid.
Известны многообразные гномоны прошлого [1,2] рабочими частями которых являлся один вертикальный стержень (столб, башня), по длине и направлению тени которого отбрасываемого на горизонтальную поверхность определяли дни равноденствий, солнцестояний, высоту полуденного солнца в эти дни, смену времен года, истинные солнечные часы. Продолжительность года при этом определялась не прямыми показаниями гномона, а простым счислением дней, например, между двумя летними или зимними солнцестояниями. The diverse gnomons of the past are known [1, 2] the working parts of which were one vertical rod (pillar, tower), the length and direction of the shadow of which cast on the horizontal surface determined the days of the equinoxes, solstices, the height of the midday sun these days, the change of seasons, true sundial. The length of the year was not determined by direct testimony of the gnomon, but by a simple numbering of days, for example, between two summer or winter solstices.
Недостатком гномонов для использования их в качестве солнечного календаря является отсутствие специализированного "циферблата", на котором объективно отмечались бы дни, месяцы, сезоны, полугодия и знаменательные события года. При этом необходимость циферблата обусловлена тем, что длина тени гномона, падающая на горизонтальную поверхность, в течение года существенно изменяется. Сильное удлинение тени в зимнее время не дает возможности производить отметку ее края с достаточной точностью из-за дифракции солнечных лучей, следовательно, неточными скажутся и отметки дней года, каждому из которых соответствует отдельный уровень тени. The lack of gnomons for using them as a solar calendar is the lack of a specialized “dial” on which days, months, seasons, half a year and significant events of the year would be objectively noted. At the same time, the need for the dial is due to the fact that the length of the shadow of the gnomon falling on a horizontal surface changes significantly during the year. A strong lengthening of the shadow in winter does not allow marking its edges with sufficient accuracy due to diffraction of sunlight, therefore, the marks of the days of the year will also be inaccurate, each of which has a different shadow level.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является индийский гномон [1] Он имеет вид вертикальной треугольной стены, которая пересекает посередине каменное полукольцо. Центр радиуса полукольца представлен вершиной стены-гномона. С вершины этой стены проводились наблюдения за тенью, падавшей от стены на полукруг, и по ней определяли полуденную высоту солнца. В тот день, когда тень была самой короткой, отмечалось летнее солнцестояние. С помощью гномона-стены определяли начало года, его продолжительность и сезоны [1] Недостатком индийского гномона является громоздкость, трудоемкость сооружения, дороговизна, большая площадь ровной поверхности для его установки и главное неудобность полукруглого циферблата для практического использования населением показаний гномона, так как положение тени на нем возможно наблюдать только поднявшись на стену-гномон. The closest technical solution to the proposed one is the Indian gnomon [1]. It has the appearance of a vertical triangular wall that intersects in the middle a stone half-ring. The center of the half-ring radius is represented by the top of the gnomon wall. From the top of this wall, observations were made of a shadow falling from the wall into a semicircle, and the midday height of the sun was determined from it. On that day, when the shadow was the shortest, the summer solstice was noted. With the help of the gnomon wall, the beginning of the year, its duration and seasons were determined [1] The disadvantage of the Indian gnomon is the cumbersomeness, the complexity of the structure, the high cost, the large flat surface area for its installation and the main inconvenience of the semicircular dial for practical use by the population of the gnomon, since the position of the shadow it is possible to observe on it only by climbing the gnomon wall.
Задачей изобретения является снабжение гномона специальным экранирующим предметом, на который бы падала полуденная тень гномона и путем ежедневной отметки ее формировался циферблат градацией года на дни, месяцы, сезоны, полугодия и знаменательные события года, удобный и понятный для наблюдений за показаниями гномона, относительно малогабаритный по объему, простой по строению, компактный по занимаемой площади, легкодоступный для сооружения широким кругом лиц и организаций, дешевый и долговечный. The objective of the invention is to supply the gnomon with a special shielding object on which the midnight shadow of the gnomon would fall, and by daily marking it, a dial is formed by gradation of the year for days, months, seasons, half a year and significant events of the year, convenient and understandable for observing the readings of the gnomon, relatively small in size volume, simple in structure, compact in terms of occupied area, easily accessible for construction by a wide range of individuals and organizations, cheap and durable.
Техническое решение поставленной задачи достигнуто дополнением гномона специализированным экраном, представленным вторым вертикальным стержнем, установленным на полуденной линии к северу от гномона и параллельно ему, на котором в течение года после установки производится разметка календарного циферблата. The technical solution to this problem was achieved by supplementing the gnomon with a specialized screen, represented by a second vertical rod installed on the midday line north of the gnomon and parallel to it, on which the calendar dial is marked out during the year after installation.
В общем виде изобретение представлено двумя вертикально поставленными одинаковыми по высоте стержнями (столбами), расположенными на полуденной линии. Расстояние между стержнями гномона должно быть произвольно короче длины полуденной тени южного стержня в день солнцестояния и определяется по формуле: 
Стержни (столбы) гномона и экрана выполнены в виде якутстких национальных тотемных столбов "сэргэ", название которых происходит от слова "сэргэстэхэн" "неразлучные, рядомстоящие столбы". Следовательно, название календаря-гномона отражает одно из его основных свойств неразлучную парность его стержней. The rods (posts) of the gnomon and the screen are made in the form of Yakut national totem poles “serge”, the name of which comes from the word “sergestahen” “inseparable, nearby pillars”. Therefore, the name of the gnomon calendar reflects one of its main properties inseparable pairing of its rods.
Стержни календаря-гномона имеют форму трехгранной или четырехгранной прямой призмы. Одно из боковых ребер призмы северного и южного столба должно быть усечено по всей длине примерно на 0,3 ширины грани. Точно посередине образовавшихся новых граней северного и южного стержней делают неглубокий вертикальный желоб, разделяющий поверхность сечения на две равные левую и правую части. Стержни гномона и экрана при установке должны быть обращены друг к другу параллельно расположенными поверхностями сечения. При этом желоба обоих стержней должны находиться максимально ближе к плоскости меридиана. The rods of the gnomon calendar are in the form of a trihedral or tetrahedral direct prism. One of the lateral edges of the prism of the northern and southern pillars should be truncated along the entire length by about 0.3 of the width of the face. Precisely in the middle of the formed new faces of the northern and southern rods, a shallow vertical groove is made, dividing the section surface into two equal left and right parts. During installation, the rods of the gnomon and the screen should face each other with parallel sectional surfaces. In this case, the gutters of both rods should be as close as possible to the plane of the meridian.
Величина стержней варьирует в широком диапазоне (500-20 см) в зависимости от поставленных задач (обелиски, астрономические инструменты, настольные декоративные приборы). The size of the rods varies in a wide range (500-20 cm) depending on the tasks (obelisks, astronomical instruments, tabletop decorative instruments).
Для изготовления стержней гномона могут быть использованы любые твердые стройматериалы: дерево, камень, металлы и пр. For the manufacture of gnomon rods, any solid building materials can be used: wood, stone, metals, etc.
Функциональное значение составных частей предлагаемого изобретения сводится к тому, что вершина южного стержня служит, во-первых, для ежедневного определения верхней границы полуденной тени на северном стержне, во-вторых, момент полного совпадения тени желоба южного стержня с желобом северного соответствует времени, наиболее близкому верхней кульминации солнца, в-третьих, выполняет роль "оси", вокруг которой в течение года происходит маятникообразное движение лучей полуденного солнца в плоскости меридиана, т.е. вдоль северного стержня. Угол полугодового смещения лучей определяется разницей высот полуденного солнца в дни летнего и зимнего солнцестояния и равен 47o. Период колебаний лучей равен одному году.The functional significance of the components of the present invention is that the top of the southern rod serves, firstly, for daily determination of the upper boundary of the midday shadow on the northern rod, and secondly, the moment of complete coincidence of the shadow of the trench of the southern rod with the northern trough corresponds to the time closest the upper culmination of the sun, thirdly, plays the role of an "axis" around which the pendulum-like movement of the midday sun rays in the meridian plane takes place during the year, i.e. along the northern terminal. The angle of the semi-annual shift of the rays is determined by the difference in the heights of the midday sun on the days of summer and winter solstices and is equal to 47 o . The period of oscillation of the rays is equal to one year.
Северный стержень служит циферблатом, на котором размечены дни, месяцы, сезоны, полугодия и знаменательные дни года. Указателями дат "стрелками" календаря-гномона являются лучи солнца. В полдень они освещают календарную дату, находящуюся выше верхнего края тени на циферблате северного стержня. The northern core serves as a dial on which days, months, seasons, half a year and significant days of the year are marked. Pointers of dates "arrows" of the gnomon calendar are the rays of the sun. At noon, they illuminate the calendar date, which is above the upper edge of the shadow on the dial of the northern rod.
На фиг. 1 представлена общая схема календаря-гномона, где "А" вид с юго-западной стороны, "Б" вид сверху. 1 солнце в день летнего солнцестояния, 2 в день зимнего, 3 лучи солнца, 4 южный стержень (столб) "Тойон сэргэ", 5 северный стержень "Кюлюк сэргэ", 6 левая грань, на которой наклонными чертами показаны первые дни месяцев астрономического календаря, а длинными показаны начало (22 декабря) и конец (21 июня) первого полугодия полугодие подъема солнца или снижения тени, 7 правая грань с соответствующей разметкой месяцев, начала (22 июня) и окончания (21 декабря) второго полугодия, снижение солнца, 8 левая от желоба сторона передней (усеченной) поверхности, на которой горизонтальными полосками производится разметка дней первого полугодия, 9 желоб, 10 правая от желоба сторона передней поверхности с разметкой дней второго полугодия. "Б" сплошными линиями показан вариант исходной четырехгранной прямой призмы, пунктиром указано расположение граней гномона в случае трехгранной призмы. In FIG. 1 shows the general diagram of the gnomon calendar, where "A" is a view from the south-west side, "B" is a top view. 1 sun on the day of the summer solstice, 2 on the day of winter, 3 rays of the sun, 4 south rod (pillar) of Toyon serge, 5 north rod of Kuluk serge, 6 left side, on which the first days of the months of the astronomical calendar are shown with slanted lines, and the long ones show the beginning (December 22) and the end (June 21) of the first half of the half-year of the rising of the sun or lowering the shadow, the 7th right side with the corresponding marking of the months, the beginning (June 22) and the ending (December 21) of the second half of the year, the lowering of the sun, 8 left from the gutter, the side of the front (truncated) surface on the second horizontal stripes mark the days of the first half of the year, 9 grooves, 10 the right side of the groove on the front surface with the layout of the days of the second half of the year. “B” solid lines show a variant of the initial tetrahedral direct prism, the dotted line indicates the location of the faces of the gnomon in the case of a trihedral prism.
На фиг.2 показана разметка циферблата северного столба, соответствующая григорианскому календарю (5, 5а, 5б, 5в). 5 -северный стержень с разметкой месяцев и полугодий по астрономическому календарю и разметкой дней пятидневками. 5а, 5б, 5в увеличенный масштаб разметки дней и месяцев, прилежащих к дням летнего и зимнего солнцестояния, весеннего и осеннего равноденствия. Figure 2 shows the layout of the dial of the northern pillar, corresponding to the Gregorian calendar (5, 5a, 5b, 5c). 5 - a northern core with a month and half year markup according to the astronomical calendar and a five-day markup of days. 5a, 5b, 5c an increased scale of the marking of days and months adjacent to the days of the summer and winter solstices, spring and autumn equinoxes.
Подготовка изобретения к работе сводится к тому, что в течение года после установки стержней календаря-гномона, ежедневно производят отметку полуденной тени южного стержня на северном столбе. Каждому дню года соответствует свой уровень тени, определяемой высотой полуденного солнца. Разметку дней года делают в истинный полдень, когда тень желоба с вершины южного стержня ложится на желоб северного стержня и указывает момент перехода центра солнечного диска меридиан. Тогда по верхнему краю тени делают горизонтальную метку на передней грани слева или справа от желоба. Дни первого полугодия, т. е. с 22 декабря по 21 июня, отмечают слева от желоба. Это полугодие подъема солнца или снижения тени. Дни второго полугодия отмечают справа от желоба. Первые дни каждого месяца отмечают короткими линиями соответствующих дней, продолженными с узкой грани на рядом лежащие широкие боковые грани. Следовательно, полугодия подъема и снижения солнца ограничены верхними и нижними отметками циферблата и расположены соответственно слева и справа от желоба. Их отмечаем двойными линиями, проведенными до конца грани. Preparation of the invention for work boils down to the fact that during the year after the installation of the rods of the gnomon calendar, the midday shadow of the southern rod on the northern pillar is daily produced. Each day of the year has its own level of shadow, determined by the height of the midday sun. The days of the year are marked at true noon, when the shadow of the trench from the top of the southern rod falls on the northern rod and indicates the moment of transition of the center of the solar disk of the meridian. Then along the upper edge of the shadow make a horizontal mark on the front face to the left or right of the gutter. The days of the first half of the year, i.e., from December 22 to June 21, are marked to the left of the gutter. This is the half year of raising the sun or lowering the shadow. Days of the second half of the year are marked to the right of the gutter. The first days of each month are marked with short lines of the corresponding days, continued from a narrow face to adjacent wide lateral faces. Consequently, the half year of the rise and fall of the sun is limited by the upper and lower marks of the dial and are located respectively to the left and to the right of the gutter. We mark them with double lines drawn to the end of the face.
Границы сезонов года отмечают линиями на боковом ребре соответствующего полугодия. Для этого достаточно отметить только начало весны и осени, так как начало зимы и лета соответствует началу полугодий при разметке по астрономическому календарю. Отметка начала весеннего сезона должна находиться на продолжении линии 21 марта по григорианскому календарю, а осени на линии 23 сентября. Эти дни отмечаются длинными линиями, проведенными через всю боковую грань. The borders of the seasons of the year are marked with lines on the side edge of the corresponding half-year. To do this, it is enough to note only the beginning of spring and autumn, since the beginning of winter and summer corresponds to the beginning of six months when marking according to the astronomical calendar. The mark of the beginning of the spring season should be on the continuation of the line on March 21 according to the Gregorian calendar, and autumn on the line on September 23. These days are marked by long lines drawn through the entire side face.
Знаменательные дни года выделяют цветом, а названия их наносят на заднюю грань северного стержня. Significant days of the year are highlighted in color, and their names are applied to the rear face of the northern core.
В классическом виде предлагаемое решение является календарем астрономического года с его днями, месяцами, сезонами, полугодиями (фиг.1). Однако календарь-гномон может быть использован и как современный григорианский календарь, при этом разметка дней сохраняет свой порядок, но разметка месяцев должна начинаться не с 22 декабря, являющейся верхней отметкой левой половины от желоба, а с 1 января, соответствующего 11 метке, расположенной ниже. Первые числа месяцев наступают в следующие дни 73 пятидневок года:
1 января 1-й день 3-й пятидневки
1 февраля 1-й день 9-й пятидневки
1 марта 5-й день 14-й пятидневки
1 апреля 1-й день 21-й пятидневки
1 мая 1-й день 27-й пятидневки
1 июня 2-й день 33-й пятидневки
1 июля 2-й день 39-й пятидневки
1 августа 3-й день 45-й пятидневки
1 сентября 4-й день 51-й пятидневки
1 октября 4-й день 57-й пятидневки
1 ноября 5-й день 63-й пятидневки
1 декабря 5-й день 69-й пятидневки
Изменяются соответственно и уровни отметок полугодий и сезонов года.In the classical form, the proposed solution is a calendar of the astronomical year with its days, months, seasons, and semesters (Fig. 1). However, the Gnomon calendar can also be used as a modern Gregorian calendar, while the layout of the days remains in order, but the layout of the months should not begin on December 22, which is the upper mark of the left half of the gutter, but on January 1, corresponding to the 11 mark below . The first days of the months come on the following days of 73 five-day days of the year:
January 1 1st day of the 3rd five-day
February 1 1st day of the 9th five-day
March 1, the 5th day of the 14th five-day
April 1 1st day of the 21st five-day
May 1 1st day of the 27th five-day
June 1 2nd day of the 33rd five-day
July 1 2nd day of the 39th five-day
August 1 3rd day of the 45th five-day
September 1, 4th day of the 51st five-day
October 1 4th day of the 57th five-day
November 1 5th day of the 63rd five-day
December 1 5th day of the 69th five-day
The levels of the semester and seasons marks change accordingly.
Начиная со второго года после установки предлагаемый календарь-гномон может работать "вечно", т.е. до сильного повреждения стержней или их разрушения. Пропуски в отметках дней, связанные с погодными и другими причинами, устраняют путем ориентировочного расчета из данных календаря или по объективным указаниям солнца в последующие годы. Starting from the second year after installation, the proposed gnomon calendar can work "forever", i.e. to severe damage to the rods or their destruction. The omissions in the marks of days associated with weather and other reasons are eliminated by approximate calculation from the calendar data or by objective instructions of the sun in subsequent years.
Изобретение в описанном выше виде может быть использовано в умеренных широтах северного и южного полушария. На территориях выше 65-й параллели стержень циферблата должен быть выше, чем столб-гномон на 0,1-0,2 его высоты. The invention as described above can be used in the temperate latitudes of the northern and southern hemispheres. In areas above the 65th parallel, the dial core should be higher than the gnomon pole by 0.1-0.2 of its height.
При установке гномона "Сэргэ" ниже 45-й параллели стержень циферблата рекомендуется устанавливать с наклоном к полюсу под углом 45-60o. Этим обеспечивается получение более четких очертаний края тени в дни наибольшей высоты полуденного солнца (фиг.3А).When installing the gnomon "Serge" below the 45th parallel, it is recommended to install the dial core with an inclination to the pole at an angle of 45-60 o . This provides a clearer outline of the edge of the shadow on the days of the highest height of the midday sun (figa).
Универсальным календарным циферблатом для всех широт является циферблат в виде полукруга, установленный в плоскости меридиана, с радиусом на верхнем крае усеченной поверхности южного столба (фиг.3В). Такой циферблат более сложен в создании, но позволяет более точно определять динамику годового смещения высоты полуденного солнца и может быть использован в учебных и исследовательских целях. Разметка полукружного циферблата выполняется аналогично описанной выше разметке стержневого. A universal calendar dial for all latitudes is a semicircle dial mounted in the plane of the meridian, with a radius on the upper edge of the truncated surface of the southern pillar (Fig.3B). Such a dial is more difficult to create, but allows you to more accurately determine the dynamics of the annual shift in the height of the midday sun and can be used for educational and research purposes. The marking of the semicircular dial is performed similarly to the marking of the rod described above.
Положительный эффект изобретения заключается в объективности и наглядности показаний календаря, многопрофильности использования, вариабельности исполнения на различных географических широтах и для разных целей, простоте устройства, доступности материала для изготовления, экономичности затрат и относительно небольшой площади необходимой для сооружения и размещения, долговечности. The positive effect of the invention lies in the objectivity and visibility of the calendar, versatility of use, variability of execution at different geographical latitudes and for different purposes, simplicity of the device, the availability of material for manufacture, cost-effectiveness and relatively small area required for construction and placement, durability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96103525/12A RU2101775C1 (en) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | Sun-dial calendar-gnomon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96103525/12A RU2101775C1 (en) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | Sun-dial calendar-gnomon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2101775C1 true RU2101775C1 (en) | 1998-01-10 |
| RU96103525A RU96103525A (en) | 1998-04-20 |
Family
ID=20177287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96103525/12A RU2101775C1 (en) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | Sun-dial calendar-gnomon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2101775C1 (en) |
-
1996
- 1996-02-21 RU RU96103525/12A patent/RU2101775C1/en active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Буткевич А.В., Заликсон М.С. Вечные каландари. - М.: Наука, 1969, с.26-29. 2. Энциклопедический словарь. - С.-Петербург: Терра-Терра, 1991, с.949-950. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Szokolay | Solar geometry | |
| US6901032B1 (en) | Timepiece from which sunrise and sunset time can be determined | |
| US4028813A (en) | Sun compass | |
| Šprajc | Equinoctial Sun and astronomical alignments in Mesoamerican architecture: Fiction and fact | |
| US4081911A (en) | Sundial | |
| RU2101775C1 (en) | Sun-dial calendar-gnomon | |
| US4288922A (en) | Device to indicate solar exposure | |
| Liritzis et al. | Does sunrise day correlate with eastern orientation of byzantine churches on significant solar dates and saint's days? A preliminary study | |
| US6009628A (en) | Triple projection surface sundial | |
| KR200186090Y1 (en) | A moon's age table | |
| RU2127894C1 (en) | Sun gnomon calendar with nomogram of time equation and sun declination | |
| Kittler et al. | Analemma, the Ancient Sketch of Fictitious Sunpath Geometry—Sun, Time and History of Mathematics | |
| CN85202173U (en) | Multipurposed sundial | |
| RU95865U1 (en) | SUNNY CALENDAR CLOCK (OPTIONS) | |
| Panou et al. | Conical sundials from the hellenistic and roman period at museums of Athens: novel time measurements concerning operation and accuracy | |
| Riyaprao et al. | THE ASTRONOMICAL ORIENTATION OF THE THAI PHRA THAT DOI SUTHEP TEMPLE IN RELATION TO THE ACRONYCHAL RISING OF ΑLPHA CORONA BOREALIS AND VISAKHA BUCHA DAY | |
| JPH0310193A (en) | Gnomon | |
| CN2775711Y (en) | Observation instrument for 24 solar terms | |
| CN201152931Y (en) | Multifunctional gnomon | |
| Mills | Altitude sundials for seasonal and equal hours | |
| JPH08335030A (en) | Sunrise and sunset position assuming device including solar route and local time | |
| Jones | Roman Portable Sundials: The Empire in Your Hand | |
| DE88758C (en) | ||
| Shylaja | Astronomical aspects associated with temples | |
| Theodossiou et al. | The Tower Of The Winds In Athens The water clock and its eight vertical sundials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BF4A | Cancelling a publication of earlier date [patents] |
Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL 31-2004 SHOULD BE CANCELED |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100222 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120410 |