SU6121A1

SU6121A1 - Portable Equatorial Sundial

Info

Publication number: SU6121A1
Application number: SU12118A
Authority: SU
Inventors: Ю.В. Ланге
Original assignee: Ю.В. Ланге
Priority date: 1926-10-21
Filing date: 1926-10-21
Publication date: 1928-08-31

Description

Известны экваториальные солнечные часы с переставным гномоном , в виде передвижного отверсти , дающим тень, равную радиусу цыферблата часов, а также известны солнечные часы, устанавливаемые без применени буссоли. В предлагаемых переносных экваториальных солнечных часах примен етс гнойон, в виде нити, нат нутой в пр моугольном вырезе, переставной по длине соответственно дню года, чтобы величина тени была посто нной, и два отвеса дл устайовки цыферблата в плоскости параллельной экватору.Equatorial sundials with a adjustable gnomon are known, in the form of a mobile aperture, giving a shadow equal to the radius of the clock face, and there are also known sundials that are installed without the use of a compass. In the proposed portable equatorial sundials, pus is used, in the form of a thread taut in a rectangular cutout, adjustable along the length of the day, so that the magnitude of the shadow is constant, and two plumb lines for setting the face in a plane parallel to the equator.

На чертеже фиг. 1 по сн ет принцип устройства предлагаемых солнечных часов и фиг. 2 изображает предлагаемые часы, предназначаемые дл наблюдени в летнее врем .In FIG. 1 explains the principle of the arrangement of the proposed sundial and FIG. 2 shows the proposed hours to be observed in the summer.

Предлагаемые переносные экваториальные солнечные часы предназначаютс дл определени с заданной точностью истинного солнечного времени, а при введении поправки, и среднего солнечного времени или гражданского. В основу положен принцип посто нства длины тени, отбрасываемой тем или иным гномоном, в зависимости от устройства солнечных часов.The proposed portable equatorial sundials are intended to determine, with a given accuracy, the true solar time, and, when a correction is introduced, the mean solar time or civil time. It is based on the principle of the constancy of the length of the shadow cast by one or another gnomon, depending on the design of the sundial.

Переменной величиной в часах вл етс длина гномона, отбрасывающего тень, величина его мен етс ежедневно, в зависимости от угла склонени солнца о.The variable in hours is the length of the gnomon that casts a shadow, its magnitude changes daily, depending on the angle of inclination of the sun o.

Устройство предлагаемых солнечных часов основано на следующем: пусть (фиг. 1) NOSW-земной шар, PQ - эклиптика, OW - экватор, NS - ось земли, 5 - склонение солнца на любой день, s - географическа широта места наблюдени , L - место наблюдени , AM-лини горизонта дл данного места, СК-гномон, расположенный перпендикул рно к плоскости цыферблата АВ, направленной параллельно экваторуThe device of the proposed sundial is based on the following: let (Fig. 1) NOSW-globe, PQ - ecliptic, OW - equator, NS - axis of the earth, 5 - declination of the sun on any day, s - geographical latitude of the place of observation, L - place the AM horizon line for a given place, the SC-gnomon, located perpendicular to the plane of the AB dial, directed parallel to the equator

Расположим часы (гномон и цыферблат ), как указано на фиг. 1, т.-е. гномон СК параллельно оси земли NS, а цыферблат АВ параллельно экватору OW, что будет в том случае, когда угол наклона цыферблата к горизонту BALArrange the clock (gnomon and dial), as indicated in FIG. 1, i.e. SC gnomon is parallel to the earth's axis NS, and the dial AB is parallel to the equator OW, which will be the case when the angle of the dial to the horizon BAL

будет равен дополнению географической широты данного места до 90°, т.-е. будет или плоскость цыферблата АВ будет составл ть с отвесом а.will be equal to the addition of the geographical latitude of this place to 90 °, i.e. there will be or the plane of the dial AB will be with a plumb a.

При наблюдении летом (солнце на фиг. 1 находитс , слева) цыферблат часов обращен кверху, и тень от гномона Cf( падает на цыферблат АВ, а угол между направлением параллельного солнечного луча ЕС и тенью гномона, лежащей в плоскости цьгферблата АВ, СВК равен 3, что вытекает из услови , изложенного выше.When observed in summer (the sun in Fig. 1 is on the left), the dial of the clock faces upwards and the shadow of the gnomon Cf (falls on the dial of AB, and the angle between the direction of the parallel sunbeam of the EU and the shadow of the gnomon AB, SVK is 3 that follows from the condition set forth above.

Зимой (солнце на фиг. 1 находитс справа) цыферблат расположен книзу, гномон занимает положение KD, а угол между направлением параллельного солнечного луча FD и тенью гномона, лежащей в плоскости цыферблата АВ, KAD равен й, как в предыдущем случае.In winter (the sun in Fig. 1 is on the right) the dial is located downwards, the gnomon occupies the KD position, and the angle between the direction of the parallel sunbeam FD and the shadow of the gnomon lying in the plane of the dial AB, KAD is equal to d, as in the previous case.

Оставл величину тени гномона посто нной, равной радиусу окружности цыферблата, и зна ./18 на каждый день наблюдени , из зависимости KB tg и, наход т величину гномона на день наблюдени . Величина 8 беретс из астрономического календар , KB КА const - даетс определенной величины равной 75-100жж, по желанию.Leaving the gnomon shadow value constant, equal to the radius of the dial circle, and sign 18 for each day of observation, from the KB tg dependence and, the value of the gnomon on the day of observation is found. The value of 8 is taken from the astronomical calendar, KB KA const - is given a certain value equal to 75-100zhzh, at will.

.Значени величин гномона свод тс в таблицу, по которой устанавливаетс гномон на день наблюдени . Так как данные часы экваториальные , то направление тени гномона будет каждый час измен тьс равномерно на 15°, а тень гномона будет лежать в плоскости часового круга солнца. Угол между этой плоскостью и плоскостью истинного меридиана есть часовой угол солнца или истинное врем . Следовательно, остаетс установить часы так, чтобы цыферблат был ориентирован по истинному меридиану , а это будет только в том случае, когда конец тени гномона упадет на окружность цыферблата. В этот момент производитс отсчет времени. Дл получени гражданci oro времени к истинному солнечному времени прибавл ют или отнимают поправку из таблицы уравнени времени, какова также составл етс на основании данных астрономического календар . Можно устроить только летние часы, а можно летние и зимние совместно; цыферблат возможно сделать в виде полного круга и можно ограничитьс только полукругом.The values of the gnomon values are summarized in a table according to which the gnomon is set on the day of observation. Since this watch is equatorial, the direction of the gnomon's shadow will change uniformly by 15 ° every hour, and the gnomon's shadow will lie in the plane of the hour circle of the sun. The angle between this plane and the plane of the true meridian is the hour angle of the sun or the true time. Consequently, it remains to set the clock so that the dial is oriented along the true meridian, and this will be only in the case when the end of the gnomon's shadow falls on the circle of the dial. At this point, the time is counted. In order to obtain citizens of time, the correction from the equation table of time is added to or taken away from the true solar time, which is also based on the astronomical calendar data. You can arrange only summer hours, and you can summer and winter together; The dial can be made in the form of a full circle and can only be limited to a semicircle.

На фиг. 2 изображены переносные экваториальные часы дл наблюдени только летом. Они состо т из двух раскрывающихс под пр мым углом плоскостей АВОО и OCDO, заключающих в себе все элементы часов. В сложенном состо нии часы представл ют закрытую книжку. OCDO-плоскость цыферблата с полукругом радиуса 75 мм, разделенным на равные части (часы и минуты), в данном, случае одно деление равно 5 минутам . Делени на полукруге идут от 12, 11 2, 1 и до 12 часов .FIG. Figure 2 shows a portable equatorial watch for observation only in summer. They consist of two ABOO and OCDO planes, which open at a right angle, enclosing all the elements of the watch. When folded, the clock represents a closed book. The OCDO-plane of the face with a semicircle of radius 75 mm, divided into equal parts (hours and minutes), in this case, one division is 5 minutes. The divisions in the semicircle go from 12, 11 2, 1 and up to 12 hours.

Плоскость АВОО заключает в себе гномон, таблицы величин гномона на каждый день в период от 20 марта (день весенн. равноденстви ) до 23 сент. (день осенн. равноденств.) и отвесы.The AVOO plane contains the gnomon, a table of the values of the gnomon for each day in the period from March 20 (the day of the vernal equinox) to September 23. (day of autumn. equinox.) and plumb lines.

Гномоном служит нить /И, нат нута в пр моугольном вырезе abed. По обе стороны гномона расположены таблицы, дающие возможность устанавливать величину гномона на день наблюдени передвижением указател .№ 1 со стрелками вверх или вниз в прорезах крышки тип, смотр по надобности .The gnomon is the thread / AND, tension in the rectangular notch abed. On both sides of the gnomon there are tables, which make it possible to set the value of the gnomon on the day of observation by moving the pointer .№ 1 with the up or down arrows in the cover openings.

20 марта (день весенн. равноденстви ) солнце находитс на экваторе и угол склонени 8 О, поэтому и величина гномона О. Затем 8 увеличиваетс постепенно до 20 июн (день летн. солнцесто ни ) и величина гномона достигает своего гпах, а затем начинает уменьшатьс и 23 сент бр (день осенн. равноденстви ) О. Стрелки на таблице показывают движение указател № 1 вверх и вниз. Величины гномона определены дл посто нной тени его при соответствующем радиусе цыферблата. On March 20 (the day of the spring equinox) the sun is at the equator and the declination angle is 8 O, therefore the value of the gnomon O. Then 8 increases gradually to 20 June (the day of the summer sun) and the value of the gnomon reaches its height, and then begins to decrease and September 23rd (Autumn. Equinox Day) O. The arrows on the table show the movement of pointer No. 1 up and down. The values of the gnomon are determined for its constant shadow with a corresponding dial radius.

На фиг. 2 К к L представл ют собой отвесы, помещенные в секторных вырезах, дуга которых разделена на градусы дл установки указателей № 2 и № 3 соответственно географической широте места наблюдени . Передвижение указателей происходит в прорезах ее и //.FIG. 2 K to L are plumb lines placed in sector cuts, the arc of which is divided into degrees to set the indicators No. 2 and No. 3 according to the geographical latitude of the place of observation. The movement of pointers takes place in its slots and //.

Дл производства наблюдени часы раскрываютс под пр мым углом, гномон устанавливаетс на день наблюдени , величина его отсекаетс горизонтальной нитью, нат нутой в указателе № 1. Наблюдатель становитс лицом к солнцу и до полудн плоскость АВОО располагаетс влево - от наблюдател , после полудн вправо. Гномон имеет положение перпендикул рное плоскости цыферблата. Далее, необходимо плоскость OOCD привести в такое положение, чтобы она составл ла с горизонтом угол равный 90° -, что достигаетс установлением отвеса К против указател № 2 или № 3, поставленного по щироте места наблюдени . Тогда угол между направлением отвеса и ОО будет равен «р. Затем, необходимо плоскость цыферблата ориентировать по истинному меридиану (на фиг. 2 он укйзан стрелкой вдоль ребра ОО); последнее достигаетс вращением цыферблата параллельно самому себе до тех пор, пока тень от перекрещивающихс нитей гномона и указател К 1 не упадет на окружность цыферблата, место падени крестообразной тени гномона на цыферблат укажет врем .To make an observation, the clock is opened at a right angle, the gnomon is set on the day of observation, its size is cut off by a horizontal thread taut in index No. 1. The observer faces the sun and before noon the plane of the AVOO is located to the left - from the observer, after noon to the right. The gnomon has a position perpendicular to the face of the dial. Further, it is necessary to bring the OOCD plane into such a position that it forms an angle of 90 ° with the horizon, which is achieved by installing a plummet K against pointer No. 2 or No. 3, set at the viewing point. Then the angle between the direction of the plumb and the OO will be equal to “p. Then, it is necessary to orient the face of the dial along the true meridian (in Fig. 2, it is indicated by an arrow along the edge of the OO); the latter is achieved by rotating the dial parallel to itself until the shadow of the crossing threads of the gnomon and the pointer K 1 falls on the circle of the dial, the place where the cruciform shadow of the gnomon falls on the dial will indicate the time.

Дл получени среднего солнечного времени вводитс поправка из таблицы уравнени времени, составленной ро данным астрономического календар .To obtain the mean solar time, an amendment is introduced from the table of the equation of time compiled by the astronomical calendar.

В произведенных автором опытах с часами, у которых цыферблат был на дуге круга, описанного радиусом 75 мм, точность отсчетов оказалась 5 минут.In the experiments made by the author with a clock in which the dial was on an arc of a circle described by a radius of 75 mm, the accuracy of the readings was 5 minutes.

Дл пользовани солнечными часами , необходимо:To use the sundial, you must:

1)Наблюдателю стать лицом к солнцу.1) Observer to face the sun.

2)Развернуть часы так, чтобы цыферблат и крыщка составили пр мой угол.2) Turn the clock so that the face and the lid make a right angle.

(Если наблюдение происходит до полудн , то цыферблат должен быть с правой стороны наблюдател , а после полудн - наоборот).(If the observation occurs before noon, then the dial should be on the right side of the observer, and after noon - vice versa).

3)Установить по таблице указателем .bfo 1 величину гномона, дл чего нужно передвинуть указатель JMb 1 так, чтобы горизонтальна нить его встала против черты, соответствующей числу и мес цу дн наблюдени .3) Set the value of the gnomon in the table with the .bfo 1 pointer, for which you need to move the JMb 1 pointer so that its horizontal thread stands against the line corresponding to the number and month of the day of observation.

4)Установить указатель № 2 или JNb 3 соответственно широте места наблюдени .4) Set index No. 2 or JNb 3 according to the latitude of the place of observation.

5)Установить часы так, чтобы отвес пришелс против указател .№ 2 или 9 3.5) Set the clock so that the plumb comes against the pointer. № 2 or 9 3.

6)Сохран положение отвеса, вращать цыферблат вправо или влево до тех пор, пока крестовидна тень гномона попадет на окружность (обвод) цыферблата.6) Maintain the plumb position, rotate the dial to the right or left until the gnomon's cross-shaped shadow hits the circumference of the dial.

7)По месту падени крестовидной тени гномона произвести отсчет .7) At the place of the fall of the cross-shaped shadow of the gnomon, make a count.

8)Полученный отсчет исправить по таблице уравнени времени.8) The resulting count is corrected according to the time equation table.

Предмет патента.The subject of the patent.

Переносные экваториальные солнечные часы, в которых применен передвижной по высоте гномон, дающий тень, равную радиусу цыферблата часов, и установка которых производитс без помощи буссоли , характеризующиес тем, что они состо т из двух раскрывающихс под пр мым углом плоскостей АВОО и OCDO, из коих плоскость OCDO снабжена круговым или полукруговым цыферблатом , разделенным на часы и минуты , а плоскость АВОО снабжена: а) гномоном в виде нити /И, нат нутой в пр моугольном вырезе abed указател № 1, передвижногоPortable equatorial sundials, in which a mobile gnomon in height is applied, giving a shadow equal to the radius of the clock face, and which are installed without the help of compass, characterized by the fact that they consist of two AVOO and OCDO planes that open at right angles the OCDO plane is provided with a circular or semicircular dial, divided into hours and minutes, and the AVOO plane is equipped with: a) a gnomon in the form of a thread / I, stretched in a rectangular notch of the index No. 1 movable