Солнечные часы самодельные – Как сделать солнечные часы своими руками? Солнечные часы своими руками — мастер-класс Как правильно ставить солнечные часы

  • Home
  • Разное
  • Солнечные часы самодельные – Как сделать солнечные часы своими руками? Солнечные часы своими руками — мастер-класс Как правильно ставить солнечные часы

Содержание

Карманные солнечные часы


Всем привет! Предлагаю вашему вниманию занимательную поделку, сделанную своими собственными руками из подручных материалов. С одной стороны это просто игрушка, сувенир, а с другой- серьёзная вещь, для пользования которой требуются некоторые знания и навыки в таких областях науки как астрономия, география, математика и физика. Речь пойдёт о древнем приборе для определения времени- солнечных часах, о которых наверняка все слышали, некоторые даже видели, кто-то возможно даже делал. Подробно расписывать принцип работы и конструкции стационарных часов думаю нужды нет, в интернете очень подробно всё описано, остановлюсь лишь на нескольких деталях и особенностях.

Для построения данной конструкции нам понадобятся:
1. Фанера 3-х слойная 4 мм
2. Компас с сухой стрелкой
3. Латунь листовая толщиной 1мм.
4. Провод медный ø 0,8-1мм.

Инструментальный набор таков:
1. Ножовка по дереву
2. Очень острый нож
3. Лобзик обычный (не электро)
4. Чертёжный инструмент (циркуль, транспортир, линейка и тд)

5. Ножницы по металлу
6. Паяльник
7. Набор надфилей
8. Строительный фен
9. Наждачная бумага различной зернистости
10. При желании аппарат для выжигания

Из названия статьи уже становится понятно, что данный прибор является мобильным, то есть переносным, которому для определения времени необходима ориентация относительно земных координат, а именно: полуденная линия часов должна совпадать с направлением меридиана. Для этого в конструкции был установлен компас. Кстати, эти часы будут корректно показывать время только в той местности, координаты которой использовались в расчётах. Долгота места определяет угол наклона гномона (стрелки часов) и часовые деления кадрана (циферблата ), а широта имеет значение для поправки местного времени к часовому поясу (гражданскому времени).

Наши часы будут состоять из следующих элементов:

1 Компас. Для более точной ориентировки направления на север в часах применён немного доработанный обычный стрелочный компас. Доработка заключается в том, что картушка компаса наклеена непосредственно на стрелку, и не просто наклеена, а с корректировкой магнитного склонения ( для нашей местности это составляет 11°, что может дать ошибку около часа)

Для начала разобрал компас на составные части:


Понравившийся рисунок картушки просто скачал из интернета, распечатал в нужном размере на фотобумаге и наклеил на стрелку с учётом магнитного склонения, благо градуировка на картушке уже имелась


С балансировкой пришлось повозиться подшкуривая обратную сторону.

И ещё одна функция такого компаса- картушка, помимо указания направления на север, работает как уровень для установки плоскости часов в горизонтальном положении. Конечно лучше было бы дополнительно установить пузырьковый уровень, но за неимением оного решил, что установка горизонтальности по картушке будет достаточно для игрушки-сувенира, сверять по ним куранты никто не будет.

2 Кадран (циферблат) у горизонтальных часов отличается от экваториального тем, что углы между часовыми метками расположены неравномерно. Для горизонтальных солнечных часов разметку кадрана можно сделать тремя способами :

Первый способ самый лёгкий, но не точный, просто нужно установить часы, строго сориентировав их, и затем каждый час делать отметку на кадране и таким образом разметить весь циферблат. Делать это лучше в дни, когда поправка уравнения времени близка к нулю (см. «Аналемма»). И показывать такие часы будут уже приведённое гражданское время, учитывающее поправку по долготе.

Второй способ — разметка при помощи геометрических построений, для него нужны карандаш, транспортир и циркуль.
Чертим две взаимно перпендикулярные линии и отмечаем точку А.

Карманные солнечные часы
Из которой проводим линию АС, чтобы угол САВ был равен широте нашей местности.
Карманные солнечные часы
Из точки В проводим перпендикуляр на линию АС и обозначаем точкой D
Карманные солнечные часы

Далее из точки В проводим окружность радиусом ВD до пересечения с прямой АВ, и отмечаем точку О. Теперь используя эту точку в качестве центра чертим окружность радиусом ОВ, и делим её на секторы по 15°, продлевая каждый луч до линии ВС. Точки пересечения лучей с линией определят часовую разметку наших часов.
Карманные солнечные часы
Соединяя эти точки с точкой А получаем половину циферблата, вернее его четверть так как часовые линии с 6 до 12 симметричны линиям с 12 до 18 относительно оси АВ, а отметки с 18 до 6 часов ( назовём их ночными) симметричны дневным.
Карманные солнечные часы
— Ну и наконец третий способ- тригонометрический или расчётный. Определяем углы часовых линий по формуле: tg α = sin φ x tg t
Где α- часовой угол на кадране
φ- широта места
t- временной отрезок, выраженный в градусной мере (из расчёта 1ч- 15°)

Например для моего случая угол между линиями 11 и 12 часов составит sin57°x tg15°= 0,8386х0,2679 = 0,2247, что соответствует 12,6°, вот почему, повторюсь ещё раз, картушка компаса скорректирована на величину магнитного склонения ( 11°).

Получасовые и четвертьчасовые линии достаточно просто разметить делением часового участка.
Итак, одним из последних двух способов, кадран был нами размечен. Получившаяся разметка будет показывать нам местное среднее время, которое отличается от поясного (гражданского) времени на величину, зависящую от долготы места наблюдения.

Как известно, отсчёт времени идёт от гринвичского меридиана (GMT), и далее через 15° меняются часовые пояса. Для Московского времени (МСК) часовой пояс GMT +3, но и это условно относительно истинного солнечного времени, например разница истинного и поясного времени в Москве составляет 29 минут 40 секунд . Это означает, что когда куранты на Красной площади отбивают полночь, истинная полночь по солнечному времени наступит только через полчаса. В моей местности разница составляет 31 минуту, поэтому и деления смещены на полчаса. Вот как это выглядит на готовом изделии:

Карманные солнечные часы
3 Гномон (стрелка) по определению должен быть складным. Задача состояла в том, чтобы выдерживать угол широты и вертикальность плоскости установки. Можно конечно просто укладывать его набок, но в таком случае размеры получались небольшими и гномон как бы терялся на плоскости часов, посему решено было сделать эту деталь подъёмной. В этом случае и длину можно увеличить до нужных пропорций, и вертикальность выдерживается в приемлемых пределах ( люфт гномона в пределах 1°), и угол широты места устанавливается подтачиванием пятки гномона, который в последующем не меняется.
Карманные солнечные часы
Детали выполнены из латуни толщиной 1мм. Выбор материала обусловлен тем, что он должен быть немагнитным, чтобы не обманывать компас, и хорошо поддавался пайке мягкими припоями.

4 Анале́мма (греч. ανάλημμα, «основа, фундамент») — кривая, соединяющая ряд последовательных положений центральной звезды планетарной системы (в нашем случае — Солнца) на небосводе одной из планет этой системы в одно и то же время суток в течение года (Википедия).

Карманные солнечные часы

Иными словами эта кривая показывает на сколько спешат или отстают наши часы относительно среднего времени. Так например в октябре Солнце оказывается в зените на 16 минут раньше, а в феврале на 14 минут позже полудня по среднегодовому времени. Связано это явление с эллиптичностью орбиты и наклоном оси Земли. Не будем вдаваться в подробности, нам важно знать сколько минут в какой день нужно прибавить или отнять от показания наших солнечных часов чтобы относительно точно определить время. Для этого мы эту красивую загогулину расположим на внутренней поверхности крышки.
Карманные солнечные часы
Теперь собираем всё вышеуказанное воедино.
Условно разделим наш прибор на две части- собственно солнечные часы и крышку (у нас же они карманные, значит будут иметь вид портсигара). Из листа фанеры нарезаем пять прямоугольников размером 100х120 мм.
Карманные солнечные часы
У заготовок срезаем углы по 15мм. с каждой стороны, как видно на деталях крышки:
Карманные солнечные часы
Для установки гномона и компаса прорезаем отверстия в заготовках кадрана с обратной стороны и следующей за ним подложкой. Гномон заглубляем так, чтобы ось его поворота лежала в плоскости кадрана срезая один слой фанеры (он чуть больше 1мм.).
Карманные солнечные часы
Склеиваем детали, затем, как в анекдоте, тщательно обрабатываем напильником, а если быть точнее торцевые части оклеиваем шпоном из той же фанеры и обрабатываем наждачкой . Петли, соединяющие крышку с корпусом сделаны из медной проволоки и вклеены с помощью эпоксидной смолы.
Карманные солнечные часы
Ну а далее занимаемся украшательством, чтобы наша поделка не выглядела как простая фанерная коробка, на крышку налепим стилизованный рисунок Солнца
Карманные солнечные часы
А чтобы придать старинный вид обработаем изделие феном. В результате получаем вот такую игрушку для взрослых.

Заключение. Мне кажется такой подарок для подростка гораздо интереснее и полезнее любого новомодного гаджета, купленного в магазине (тем более уже ни чем не удивишь). По меньшей мере эта вещь заставляет работать мозги, ну а если ещё и разбудит любопытство узнать подробности в науках- это будет просто замечательно.

А вот как часами пользоваться:

Карманные солнечные часы Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как сделать солнечные часы своими руками? Солнечные часы своими руками — мастер-класс Как правильно ставить солнечные часы

Весьма полезный инструмент. И чрезвычайно занимательный для детей. Кроме того, если к делу подойти масштабно и творчески, можно смастерить не только картонную модельку, но и целую композицию, которая будет украшать ваш садовый или дачный участок. Так давайте разберем, как сделать солнечные часы своими руками. И первым делом рассмотрим модели устройств.

Какими могут быть солнечные часы?

За все время своей истории человечество изобрело четыре вида таких часов:

  • горизонтальные;
  • вертикальные;
  • полярные;
  • экваториальные.

Что можно сделать самостоятельно?

Из перечисленных солнечных часов своими руками проще всего соорудить следующие:


Мы уже приблизительно знаем, как сделать солнечные часы своими руками. Но давайте обратимся к подробным инструкциям?

Самодельные экваториальные часы

Макет солнечных часов своими руками мы будем делать по такой схеме:

  1. Вырезаем подходящий круг из фанеры, пластика или плотного картона.
  2. Берем старый добрый транспортир и через каждые 15 градусов делаем разметку. В середине у нас 12. В правую сторону от цифры отходит 11, 10, 9, 8, 7. В левую сторону от двенадцати идет 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Таким образом, перед нами будет некий полукруг, который будет «лежать» на наиболее выпуклой точке.
  3. Можно просто нанести фломастером или ручкой эти цифры, а можно подойти к делу с энтузиазмом и все это красиво оформить.
  4. В середину полукруга, прямо над отметкой «12», мы вставляем ровную палочку, стержень, штырь или что-то подобное.
  5. Как делать солнечные часы своими руками дальше? Теперь самое важное — расположить конструкцию под правильным углом. Как мы говорили, он должен соотноситься с широтой того пункта, где вы находитесь. Это можно выяснить как по географической карте, так и обратившись к поисковикам, интернет-энциклопедиям.
  6. Как мы определяем правильный градус наклона? От 90 отнимаем широту вашего местоположения. К примеру, вы в Москве. Это 55° северной широты. Значит, 90 — 55 = 35°. На 35 градусов мы и наклоним наш циферблат.
  7. С этим разобрались. Теперь определяем, где север. Именно туда должна смотреть стрелка и «лицо» наших часов.

Экваториальные солнечные часы своими руками можно сделать так. Минус их в том, что зимой устройство верно показывать время не будет.

Картонные экваториальные часы

Возможно сделать солнечные часы своими руками из картона. Действуем по инструкции:


Горизонтальные солнечные часы

Проще всего сделать своими руками для детей солнечные часы такого вот типа. Начинаем:

  1. Вырезаем из плотного материала гномом — стрелку для нашего устройства. Здесь нужен тоже транспортир — один угол делаем прямым, а тот, что будет ложиться на циферблат, надо определять — он будет равен широте вашего города. Возьмем Москву — для этого населенного пункта данный угол гномона будет равен 55°.
  2. Стрелка устанавливается на высчитанный угол на крепкую основу — пластик, фанеру и проч. Наносить деления пока не нужно.
  3. Устанавливаем солнечные часы на местности так, что острие высчитанного угла будет смотреть на юг, а исходящие из него стороны треугольника должны устремляться на север.
  4. Важно, чтобы наша конструкция была статичной.
  5. А теперь дело за наблюдениями в солнечный день. Каждый час наносим соответствующее деление по тени от гномона.

Солнечные часы на даче

Неплохо сделать своими руками солнечные часы на даче — горизонтальные или экваториальные. Это не только полезная поделка, но и любопытная штука для детей, элемент, украшающий ландшафт. Так как часы будут находиться на открытом пространстве, не защищенные от стихий, эти факты надо продумать при их изготовлении:

  1. Первым делом выберите самую солнечную площадку, которую не затеняют постройки и деревья, разровняйте ее.
  2. В качестве циферблата можно использовать керамическую плитку, камень с ровной поверхностью, спил бревна, большую декоративную тарелку, металлическую крышку от бака. Превосходно смотрятся на фото солнечные часы, своими руками обустроенные на цветочной клумбе.
  3. Можно и просто разровнять площадку, засыпать ее песком, после чего выложить деления и цифры камушками. Можно использовать акриловую, эмалевую или другую устойчивую краску.
  4. Гномон делается также из прочных материалов — пластик, дерево. В случае с экваториальными часами можно использовать металлический стержень, штырек.

Об иных видах солнечных часов

Мы с вами разобрали, как сделать солнечные часы своими руками, — горизонтальные и экваториальные. Если вам этого показалось мало, то можете попробовать создать экспериментальные модели других разновидностей.

Полярные солнечные часы характерны тем, что линия циферблата у них горизонтальная, вытянутая в направлении «восток-запад». Гномон — это прямоугольник, лежащий в середине циферблата на своей широкой стороне. В правую сторону наносятся цифровые деления (от гномона) с 1 до 6, в левую сторону (от гномона) с 12 до 7. Разметка кладется каждый час по тени, ложащейся от прямоугольника. Здесь также важно, как и в случае с экваториальными часами, наклонить циферблат согласно широте вашего местоположения.

Вертикальные солнечные часы сложны тем, что мастерить их надо уже на перпендикулярной земли поверхности, обязательно на южной стороне (для северного полушария). Если это стена, то следует позаботиться о том, как вы будете монтировать на ней стрелку. Циферблат параллелен горизонту. После того, как вы установили стрелку (чуть выше основания циферблата), от нее вниз спускается отвес — он устанавливает время полудня. Другие цифровые обозначения наносятся по тени от гномона.

Мастеру на заметку

Вот мы и разобрали все практические инструкции. Также хотим вам в заключение представить практические рекомендации:

  • Солнечные часы «работают», пока на небе видно наше главное светило. Поэтому не стоит наносить на циферблат время после захода солнца или до рассвета — это лишняя работа.
  • К нашему изобретению не совсем относится выражение «работает как часы». Из-за особенностей колеблющегося светового дня время на них будет спешить весной и отставать осенью. Поэтому не нужно делать конструкцию монументальной, чтобы иметь возможность корректировать деления часов в соответствии с сезоном.

Сделать собственные солнечные часы — интересно, несложно и познавательно. Это не только развивающая игрушка для детей, но и отличное украшение дачного участка!

Древнейший механизм для определения времени. Солнечные часы — простейший прибор, но в нем заложены знания и наблюдения наших древних предков. В настоящее время солнечные часы используются как ландшафтное украшение. На примере солнечных часов родители учат своих детей строению солнечной системы, да и сама постройка солнечных часов своими руками — увлекательнейшее занятие для наших детей, например, будучи на пляже. При изготовлении солнечных часов надо знать некоторые моменты и особенности их конструкции, о которых мы и расскажем в этой статье.

Из чего состоят солнечные часы

Солнечные часы состоят из стрелки-указателя, отбрасывающей тень (эта стрелка называется гномон) и циферблата солнечных часов. Время по солнечным часам определяют по тени, отбрасываемой гномоном на циферблат. Все просто, однако есть некоторые особенности. Циферблат солнечных часов делится на 24 часа, а не на 12 часов, как в обычных механических часах. Циферблат или гномон должны быть наклонены над плоскостью. Солнечные часы не учитывают переход на летнее время. Солнечные часы работают только в ясную или малооблачную погоду в светлое время суток. Вот и все ограничения солнечных часов .

Существует несколько видов солнечных часов . Давайте разберемся с ними по-порядку.

Можно делать прямо на п

Как сделать солнечные часы своими руками?

Солнечные часы — весьма полезный инструмент. И чрезвычайно занимательный для детей. Кроме того, если к делу подойти масштабно и творчески, можно смастерить не только картонную модельку, но и целую композицию, которая будет украшать ваш садовый или дачный участок. Так давайте разберем, как сделать солнечные часы своими руками. И первым делом рассмотрим модели устройств.

Какими могут быть солнечные часы?

За все время своей истории человечество изобрело четыре вида таких часов:

  • горизонтальные;
  • вертикальные;
  • полярные;
  • экваториальные.
как сделать солнечные часы своими руками

Что можно сделать самостоятельно?

Из перечисленных солнечных часов своими руками проще всего соорудить следующие:

  • Экваториальные. Поверхность с циферблатом будет наклонена относительно земли на градус, соотносящийся с широтой местности. Также она должна быть повернута «лицом» к Полярной звезде, то есть по направлению к северу. Стрелка тут перпендикулярна циферблату — она может быть обычным штырьком, стержнем. Разметка со временем наносится через каждые 15 градусов.
  • Горизонтальные. Циферблат кладется на какую-либо поверхность так, чтобы он был параллелен земле. Или лежал на ней самой. Со стрелкой здесь сложнее — она представляет собой треугольник с углом, равным широте конкретной местности. Направлена стрелка на север. Циферблат разделяется на отметки времени по специальной формуле. как сделать солнечные часы своими руками

Мы уже приблизительно знаем, как сделать солнечные часы своими руками. Но давайте обратимся к подробным инструкциям?

Самодельные экваториальные часы

Макет солнечных часов своими руками мы будем делать по такой схеме:

  1. Вырезаем подходящий круг из фанеры, пластика или плотного картона.
  2. Берем старый добрый транспортир и через каждые 15 градусов делаем разметку. В середине у нас 12. В правую сторону от цифры отходит 11, 10, 9, 8, 7. В левую сторону от двенадцати идет 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Таким образом, перед нами будет некий полукруг, который будет «лежать» на наиболее выпуклой точке.
  3. Можно просто нанести фломастером или ручкой эти цифры, а можно подойти к делу с энтузиазмом и все это красиво оформить.
  4. В середину полукруга, прямо над отметкой «12», мы вставляем ровную палочку, стержень, штырь или что-то подобное.
  5. Как делать солнечные часы своими руками дальше? Теперь самое важное — расположить конструкцию под правильным углом. Как мы говорили, он должен соотноситься с широтой того пункта, где вы находитесь. Это можно выяснить как по географической карте, так и обратившись к поисковикам, интернет-энциклопедиям.
  6. Как мы определяем правильный градус наклона? От 90 отнимаем широту вашего местоположения. К примеру, вы в Москве. Это 55° северной широты. Значит, 90 — 55 = 35°. На 35 градусов мы и наклоним наш циферблат.
  7. С этим разобрались. Теперь определяем, где север. Именно туда должна смотреть стрелка и «лицо» наших часов.
солнечные часы фото своими руками

Экваториальные солнечные часы своими руками можно сделать так. Минус их в том, что зимой устройство верно показывать время не будет.

Картонные экваториальные часы

Возможно сделать солнечные часы своими руками из картона. Действуем по инструкции:

  1. Чертим на картоне квадрат-циферблат.
  2. Из его середины будут расходиться отрезки для часовой разметки. Откладываем их строго из середины квадрата через каждые 15°.
  3. Теперь по разметкам наносим время. Верхний ряд (слева направо) — 21, 24, 3. Левая сторона — 18. Правая сторона — 6. Нижний ряд (слева направо) — 15, 12, 9. Как мы видим, перед нами 24-часовые часы.
  4. Разбираем далее, как сделать солнечные часы своими руками. Высчитываем градус их наклона: 90 — широта местоположения вашего населенного пункта. В случае с Москвой будет так: 90 — 55 = 35°.
  5. Для чего нам нужен этот показатель? С двух сторон квадратного циферблата нам надо дочертить треугольники-подпорки для него, которые помогут разместить табло под высчитанным углом.
  6. Отсюда угол подпорки, прилегающей к нижней части циферблата (с разметкой 15, 12, 9), должен быть равен найденному. В случае с Москвой это 35°.
  7. Дело за малым — осталось установить стрелку. Ею может стать стержень (например, от ручки), палочка или иной длинный узкий и гладкий предмет.
  8. Острую стрелку мы просто втыкаем в середину квадратного циферблата.
  9. Для более широких стрелок шилом или острием циркуля в табло проделывается подходящее отверстие. Закрепляется деталь с обратной стороны с помощью скотча. солнечные часы фото своими руками

Горизонтальные солнечные часы

Проще всего сделать своими руками для детей солнечные часы такого вот типа. Начинаем:

  1. Вырезаем из плотного материала гномом — стрелку для нашего устройства. Здесь нужен тоже транспортир — один угол делаем прямым, а тот, что будет ложиться на циферблат, надо определять — он будет равен широте вашего города. Возьмем Москву — для этого населенного пункта данный угол гномона будет равен 55°.
  2. Стрелка устанавливается на высчитанный угол на крепкую основу — пластик, фанеру и проч. Наносить деления пока не нужно.
  3. Устанавливаем солнечные часы на местности так, что острие высчитанного угла будет смотреть на юг, а исходящие из него стороны треугольника должны устремляться на север.
  4. Важно, чтобы наша конструкция была статичной.
  5. А теперь дело за наблюдениями в солнечный день. Каждый час наносим соответствующее деление по тени от гномона.
макет солнечных часов своими руками

Солнечные часы на даче

Неплохо сделать своими руками солнечные часы на даче — горизонтальные или экваториальные. Это не только полезная поделка, но и любопытная штука для детей, элемент, украшающий ландшафт. Так как часы будут находиться на открытом пространстве, не защищенные от стихий, эти факты надо продумать при их изготовлении:

  1. Первым делом выберите самую солнечную площадку, которую не затеняют постройки и деревья, разровняйте ее.
  2. В качестве циферблата можно использовать керамическую плитку, камень с ровной поверхностью, спил бревна, большую декоративную тарелку, металлическую крышку от бака. Превосходно смотрятся на фото солнечные часы, своими руками обустроенные на цветочной клумбе.
  3. Можно и просто разровнять площадку, засыпать ее песком, после чего выложить деления и цифры камушками. Можно использовать акриловую, эмалевую или другую устойчивую краску.
  4. Гномон делается также из прочных материалов — пластик, дерево. В случае с экваториальными часами можно использовать металлический стержень, штырек.
солнечные часы своими руками

Об иных видах солнечных часов

Мы с вами разобрали, как сделать солнечные часы своими руками, — горизонтальные и экваториальные. Если вам этого показалось мало, то можете попробовать создать экспериментальные модели других разновидностей.

Полярные солнечные часы характерны тем, что линия циферблата у них горизонтальная, вытянутая в направлении «восток-запад». Гномон — это прямоугольник, лежащий в середине циферблата на своей широкой стороне. В правую сторону наносятся цифровые деления (от гномона) с 1 до 6, в левую сторону (от гномона) с 12 до 7. Разметка кладется каждый час по тени, ложащейся от прямоугольника. Здесь также важно, как и в случае с экваториальными часами, наклонить циферблат согласно широте вашего местоположения.

солнечные часы своими руками для детей

Вертикальные солнечные часы сложны тем, что мастерить их надо уже на перпендикулярной земли поверхности, обязательно на южной стороне (для северного полушария). Если это стена, то следует позаботиться о том, как вы будете монтировать на ней стрелку. Циферблат параллелен горизонту. После того, как вы установили стрелку (чуть выше основания циферблата), от нее вниз спускается отвес — он устанавливает время полудня. Другие цифровые обозначения наносятся по тени от гномона.

солнечные часы своими руками из картона

Мастеру на заметку

Вот мы и разобрали все практические инструкции. Также хотим вам в заключение представить практические рекомендации:

  • Солнечные часы «работают», пока на небе видно наше главное светило. Поэтому не стоит наносить на циферблат время после захода солнца или до рассвета — это лишняя работа.
  • К нашему изобретению не совсем относится выражение «работает как часы». Из-за особенностей колеблющегося светового дня время на них будет спешить весной и отставать осенью. Поэтому не нужно делать конструкцию монументальной, чтобы иметь возможность корректировать деления часов в соответствии с сезоном.
солнечные часы своими руками на даче

Сделать собственные солнечные часы — интересно, несложно и познавательно. Это не только развивающая игрушка для детей, но и отличное украшение дачного участка!

Солнечные часы своими руками | Интернет проект Я выживу

Наконец нашел время написать статейку о создании солнечных часов своими руками. На написание данного материала меня натолкнули ценные комментарии и правки пользователя Александра. На первый взгляд, создание солнечных часов не совсем относится к теме выживания. Но поняв принцип работы солнечных часов и сконструировав несколько образцов, вы лучше поймете принципы ориентирования, определения географических координат и и.т.д. Да и в целом, создание солнечных часов своими руками — очень увлекательное занятие. Надеюсь эта тема будет интересна широкому кругу читателей нашего сайта.

Как вы знаете, солнечные часы — это один из самых древних научных инструментов, используемых нашими предками дя определения времени. Нас же, по мимо непосредственного определения времени, интересует понимание принципов работы часов, которые строятся на принципах ориентирования. Существует великое множество видов солнечных часов. Попробуем рассмотреть некоторые из них.

В простейшем виде, солнечные часы состоят из гномона, откидывающего тень от Солнца на циферблат. Тень работает по аналогии со стрелкой в обычных часах. По тому же принципу импровизированный гномон используется для определения географической широты и долготы, где требуется определение солнечного времени и местного полудня. 

Солнечные часы показывают не местное среднее время, а истинное солнечное. Если же вы хотите видеть местное время, то необходимо корректировать и сдвигать значения циферблата. Поскольку истинный полдень может на час другой отличаться от местного. Залог правильного определения времени — это правильно сориентированные в пространстве часы. 

Экваториальные солнечные часы

Если гномон будет перпендикулярен плоскости циферблата и направлен на мировой полюс, т.е параллельно оси мира, то отбрасываемая от него тень ляжет в плоскость часового круга. Иными словами плоскость циферблата будет паралельна плоскости экватора. Полученный угол между плоскостью часового круга и меридианом и будет являться истинным солнечным временем, выраженным в градусах.

Часовые деления равномерно наносятся на циферблат через каждые 15°, исходя из того, что 1 ч в угловом измерении равен 15°. Именно такой отрезок проходит Земля за 1 ч своего вращения. В горизонтальной плоскости экваториальные часы должны устанавливаться точно на истинный Север для Северного полушария, и наоборот для Южного полушария. Причем циферблат для Южного полушария будет иметь зеркальную копию Северного. Для России все же актуальней первый вариант.

Компас для нахождения линии Север-Юг использовать не совсем правильно, поскольку компасное направление на Север отличается от истинного на величину магнитного склонения, которое может достигать 7-8°, что составит погрешность до получаса. Хотя можно по топографическим картам местности узнать магнитное склонение и ежегодное магнитное склонение и вычислить эту величину на данный момент.  Необходимо определить истинный полдень местности, тогда тень от гномона и будет указывать на истинный Север.

Достоинством экваториальных часов является простота изготовления и равномерность градуировки циферблата. Главным недостатком экваториальных солнечных часов, в отличии от других типов, является ограниченность применения — они будут работать только в период между весенним и осенним равноденствием. Для Северного полушария весеннее равноденствие — в марте, осеннее — в сентябре.

Приведенный ниже макет усовершенствованных экваториальных солнечных часов позволяет использовать их практически без ограничения, благодаря циферблату на обратной стороне.

 

Северное полушарие — июнь 1:00 PM                  Северное полушарие — декабрь 11:00 AM

Макет экваториальных солнечных часов для самостоятельного изготовления можно скачать здесь

  

Все, что нужно, это распечатать на принтере макет в оригинальном масштабе на плотной бумаге, либо наклеить на картон, или на тонкий пластик. Проверить масштаб распечатанного макета солнечных часов можно линейкой по дюймовой шкале, приведенной на одном из листов. В архиве экваториальные часы 3 размеров для Северного и Южного полушарий. Выбирайте тот, который вам нравиться, но больший размер более нагляден и точен. Также необходимо найти стержень для изготовления гномона. 

После склейки макета, часы нужно расположить по линии истинного полудня и выставить широту на задней части. И даже не надо высчитывать угол наклона циферблата по формуле 90° -φ, где φ — широта. Просто соедините обратную часть гномона со значением широты вашей местности. И можно наслаждаться древним способом измерения времени))

Горизонтальные солнечные часы

В отличии от экваториальных солнечных часов, у горизонтальных циферблат распологается параллельно плоскости горизонта. Поэтому циферблат проградуирован неравномерно. После полудня тень каждый следующий час поворачивается на больший угол. Как правило, у горизонтальных часов гномон выполнен в виде трегольника со стороной, направленной на полюс мира, т.е угол между ней и плоскостью циферблата будет равен географической широте. 

 

Простого, но интересного макета горизонтальных солнечных часов я пока не нашел. 

Полярные солнечные часы

Еще один тип простых солнечных часов. Особенностью является расположение линии циферблата по направлению Запад — Восток. Все, что вам нужно, это распечатать макет, наклеить на картон, и выставить угол наклона циферблата с гномоном по широте вашей местности при помощи шкалы нанесенной на обратную сторону часов.

Схематическое изображение настройки полярных часов

Полярные часы показывают 2:00 PM в Северном полушарии

В архиве есть макеты для Северного и Южного полушария. Скачать полярные солнечные часы можно здесь

 

 

В целом, принцип работы солнечных часов очень схож, и используют одни и те же базовые принципы. В дальнейшем я выложу еще несколько интересных макетов солнечных часов для изготовления своими руками. Разных видов солнечных часов очень много.

Макеты солнечных часов использованы с сайта www.mysundial.ca. В дальнейшем, с позволения автора макетов, я постараюсь их русифицировать. А также выложу программу для расчета экваторильных, горизонтальных и вертикальных часов.

Возможно, что какие то моменты могут быть не понятны, поэтому задавайте вопросы в комментариях.

Добавить комментарий

Как сделать солнечные часы

На дачном участке иногда намного полезнее и интереснее иметь солнечные часы. Они вам не только подскажут время, но и станут интригующей архитектурной формой для сада или дачи. Кроме того это отличное развивающее занятие для ребенка по изучению времени и движения солнца.

Виды солнечных часов

Существует три основных вида солнечных часов: вертикальные, экваториальные и горизонтальные.

Вертикальные

Циферблат таких часов размещается в вертикальной плоскости, обычно на стенах зданий.

Экваториальные

Поверхность циферблата наклонена относительно уровня земли на угол равному α=90°-φ, где φ — широта местности и повернута к полярной звезде (на север). Стрелка (гномон) относительно циферблата находится перпендикулярна и может представлять собой обычный штырь. Часовые деления на циферблат наносятся также, как и в обычных часах.

Недостатком экваториальных часов является то, что они работают только в период между днями весеннего и осеннего равноденствия. Всё остальное время верхняя поверхность кадрана будет находиться в тени.

Горизонтальные

Циферблат находится на земле или подставке строго горизонтально. Стрелка представляет собой треугольник (гномон) с углом равным широте местности. Направление стрелки на север.

Как сделать горизонтальные солнечные часы своими руками из бумаги

При расчете часов не нужно выдумывать велосипед и рассчитывать сложные формулы. Все уже придумали за нас. По этому рекомендую скачать программуshadows, для расчета солнечных часов. В бесплатной версии этой программы можно рассчитывать горизонтальные, вертикальные и экваториальные часы.

Для начала необходимо выбрать страну и город где будут установлены солнечные часы.

Выбираете какие именно часы вы желаете изготовить: горизонтальные, экваториальные или вертикальные.

После этого вам будет предоставлен циферблат, на котором можно дополнительно нанести часовые сектора 30 мин, 15 мин и 5 мин. Место установки гномона обозначены буквами А и В.

Размеры гномона так же указываются, вы можете вырезать его по размерам или распечатать в масштабе 1:1.

Теперь осталось только распечатать циферблат (кадран) и гномон.

Циферблат вырезаем по контуру, а гномон рекомендую обрезать в развернутом виде и с запасом у основания, чтобы его можно было приклеить.

Приклеиваем гномон к циферблату, строго по указанным точкам.

Солнечные часы изготовленные своими руками, готовы. Теперь остается с ориентировать по компасу на север. Только хочу обратить ваше внимание, если Вы используете дешевый китайский компас, то он не всегда показывает правильное направление из-за металлических предметов которые находятся в близи. По этому если вы установили часы а они показывают не правильно, попробуйте проверить в другом месте.

А если у Вас и вовсе нет компаса, то просто расположите часы таким образом, чтобы тень показывала правильное время, после чего просто наблюдайте.

По тренировались на бумаге, теперь можно изготовить солнечные часы из дерева, металла или камня (кто с чем умеет работать). Самое тяжелое, будет перенести часовые сектора, по этому рекомендую вам следующий метод переноса изображения: распечатываете циферблат на лазерном принтере в зеркальном отражении и высоким качеством изображения. После чего уложите распечатанный лист, на подготовленную поверхность изображением в низ, и горячим утюгом проглаживаете лист бумаги. В таком случае все линии циферблата переведутся на подготовленную поверхность (металл, дерево, камень), Вам остается только сделать гравировку по линиям. А уже, в зависимости от того, на сколько красиво у Вас будут получаться солнечные часы, то и можно будет задуматься, что бы открыть свой бизнес 🙂

( Пока оценок нет )

Солнечные часы своими руками — фото и схема | Своими руками

ОТЛИЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И РУКОДЕЛИЯ И ВСЕ ДЛЯ САДА, ДОМА И ДАЧИ БУКВАЛЬНО ДАРОМ + ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

ДАВНО МЕЧТАЛ ЗАВЕСТИ САДОВЫЕ ДЕКОРАТИВНЫЕ ЧАСЫ ПЕРЕД КАЛИТКОЙ НА УЧАСТОК.

ЛЮБЛЮ И УМЕЮ РАБОТАТЬ С КАМНЕМ, ПОЭТОМУ ИМЕННО ЕГО ВЗЯЛ ЗА ОСНОВУ БУДУЩЕГО ИЗДЕЛИЯ.

ПОЛУЧИЛОСЬ КРАСИВО И ПОЛЕЗНО – ТЕПЕРЬ И Я, И ЛЮБОЙ ПРОХОЖИЙ В СОЛНЕЧНЫЙ ДЕНЬ С ЛЕГКОСТЬЮ ОПРЕДЕЛИТ, КОТОРЫЙ ЧАС.

Нашел валун подходящего размера с широкой плоской поверхностью.

Важно

Чтобы проверить качество валуна, нужно его чем-нибудь поскрести — если камень легко осыпается, то не пригоден для работы. Лучше всего полируется и шлифуется гранит.

Затем приступил к расчетам. Выяснил, широту, на которой расположен Могилев: 53 град. 55 мин. — угол наклона гномона* (53 град.) по широте местности гарантирует точность работы солнечных часов. Опытным путем определил примерную высоту гномона, тень от него не должна выходить за пределы будущего циферблата.

На куске алюминия наметил прямой угол. С помощью транспортира отложил от нижней линии вверх угол 53 град. 55 мин. (см. схему 1). Внутри нарисовал фигурные линии, чтобы указатель смотрелся веселее, и выпилил его ножовкой по металлу (можно изготовить из длинных гвоздей, пластиковых штырей или вязальных спиц).


Читайте также:  Самодельный солнечный коллектор своими руками


На ровной поверхности валуна наметил центр окружности, провел от него линию к краю—это полуденная метка 12 часов. От этой линии с помощью транспортира отложил по 15 град, в каждую сторону по 8 раз (схема 2) — метки циферблата от 4 утра до 20 часов вечера.

Кстати

1. Разметку циферблата можно сначала начертить на листе бумаги, точно соответствующем размеру плоскости кадрана**, а затем перенести на плиту.

2. Если размеры позволяют, на циферблате можно отметить получасовые и четвертьчасовые деления кусочками нержавеющей проволоки, цветными камешками, стеклами, зафиксировав их водостойким клеем.

Болгаркой с алмазным кругом пропилил на камне эти линии шириной 2 и глубиной 5 мм. Гномон вбил молотком вдоль полуденной линии, совместив центр указателя с центром циферблата как на схеме 2

Скрутил алюминиевую проволоку d 1,5 мм спиралькой и вбил ее во все пропилы молотком (фото 1) На концах линий просверлил отверстия и вбил в них колпачковые гайки (фото 2) я в нижней части валуна выдолбил углубление, примерил в него трубу d 150 мм — на таком пьедестале часы легче выставлять и подкручивать. Вбил трубу в землю (фото 3), сверху установил валун.

Выставил циферблат по компасу полуденной линией на север. Проверил показания солнечных часов по обычным в полдень. Подложил под валун небольшие булыжники, зацементировал.

Важно

На постоянное место кадран солнечных часов устанавливается строго горизонтально. Проверить уровень можно при помощи тарелки, наполненной до краев водой.

К таким часам и соответствующее оформление придумал. Под булыжник положил выгнутую в виде шеи и головы проволоку (фото 4) — получился лебедь. Шляпки грибов просверлил и посадил на стержни в ножках (фото 5)

Каменное сердечко нашел в Днепре, закрепил с обеих сторон стрелу (фото 6) В другой булыжник воткнул меч, предварительно распилив камень (фото 7). Все детали, кстати, соединял без клея.

В моей семье 5 драконов по восточному гороскому, поэтому изваял скульптуру этого животного из камня-хамелеона. Возле гаража глиняная стенка осыпалась. Укрепил ее булыжниками и декоративной плиткой с помощью цементного раствора (фото 8)

На заметку

Последовательность часовых обозначений на циферблате идет по правилу движения стрелки механических часов. Ориентиром служит полуденная линия, идущая от основания гномона. Ее можно достаточно точно определить по компасу (линия север — юг).

Еще удобнее воспользоваться простыми часами, сравнивая их показания с тенью от гномона. Особенно точно по часам эта линия определяется в дни до и после 16 апреля, 15 июня, 31 августа и 26 декабря. Самой простой конструкцией часов является именно горизонтальная, поэтому ее можно сделать вместе с детьми прямо на земле: нарисовать ровный круг, в центр воткнуть палку — она послужит вам гномоном.

Провести от центра круга ровную линию на север — полдень по астрономическому времени. Разделить круг на двадцать четыре равных сектора. Наклонить палку-указатель в направлении севера под углом, соответствующем широте конкретно вашей местности.


Читайте также:  Солнечная панель своими руками из фотодиодов (+схема)


Солнечные часы своими руками – фото

Солнечные часы своими руками – чертеж

* Гномон — стержень, который прикреплен к циферблату, а тень от него показывает время.

**Кадран — поверхность, на которую нанесена соответствующая разметка.

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. РЕКОМЕНДУЕМ — ПРОВЕРЕНО 100% ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»

  • Часы с совой своими руками Как сделать самодельные часы с…
  • Часы в стиле шебби-шик своими руками Красивые и необычные часы своими…
  • Деревянные часы своими руками – фото и чертежи Как сделать часы из дерева…
  • Декор прикроватного столика – добавляем часы Как можно декорировать прикроватный столик…
  • Деревянные часы своими руками (фото, чертежи изготовление) ЧАСЫ НА ИЗВИВАЮЩЕЙСЯ ЛЕНТЕ СВОИМИ…
  • Устойчивые складные козлы для мастерской своими руками – фото и чертеж Складные козлы для мастерской своими…
  • Электролобзик своими руками из электроножа Электролобзик на скорую руку Наш постоянный…

    Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.

    Будем друзьями!

  • Создание вертикальных солнечных часов своими руками

    В данной презентации представлено пошаговое описание создания вертикальных солнечных часов из подручных материалов.

    Если у кого не вопроизводится презентация есть письменное описание:

    Вам потребуется: Карандаш Транспортир Циркуль Компас Угольник Расположение часов

    На рисунке линия ABопределяет поверхность стены, на которой мы хотим установить часы (вид сверху). Панель 1234 устанавливается перпендикулярно к стене и выравнивается горизонтально. Определите линию меридиана NS, начертите линию EWпараллельно AB. Из точки пересечения линий D нарисуйте линию DCперпендикулярно к WE. Угол CDSесть поворот стены.

    Теперь для расчета вертикальных часов нам нужны
    3 величины 1.Размер гномона по линии его ориентирования на север SD(проекция гномона на циферблат будущих часов); 2.Высота гномона SH(угол, составляющий гномоном с поверхностью циферблата); 3.Положение часовых линий на циферблате ●Шаг 1:

    Нарисуем горизонтальный отрезок AB. Из точки Cнарисуем перпендикуляр CD так, что бы ADB образовало полуокружность с центром в точке C

    ●Шаг 3:

    Из точки Cсо стороны противоположной CGнарисуем CJтак, чтобы угол DCJравнялся углу поворота стены. Точка Kлежит на отрезке CJна расстоянии равном GH (можно воспользоваться циркулем). Из точки Kпараллельно АВ чертится отрезок KLдо пересечения с CD

    ●Шаг 5:

    Нарисуйте KPпараллельно линии CDдо пересечения с линией ABв точке P. Определите точку Rна полуокружности так, чтобы линия MRбыла равна отрезку KP (используйте циркуль). Соедините точки Cи R.

     

    Последний шаг заключается в определении часовых линий. Для этого сделаем новый чертеж. От предыдущих построений нам потребуются отрезки AB, CD, CNи CR.

    На продолжении линии CNвыберите точку Mи нарисуйте линию STперпендикулярно к CN. Размер CMбудет определять окончательный вид циферблата, поэтому выбирайте соответствующий размер бумаги.

    Нарисуйте MEтак, чтобы CR был перпендикулярен. Определите точку Oна продолжении линии CNтак, чтобы MEи MOбыли равны.

    Из центра Oнарисуйте окружность произвольного радиуса. Пересечение линии CDи STобозначено точкой d. Соедините точку Oс точкой d.

    От линии Odразделите окружность на 15-градусные сектора. Продолжение радиусов до линии STопределяют часовые отметки.

     

    Заключение

    Все, что теперь остается сделать, это изготовить и закрепить гномон. Высота и размер гномона были определены на первых двух этапах. Его можно изготовить в виде треугольника, закрепить в точке C перпендикулярно плоскости циферблата, вдоль отрезка CN.

    При монтировании часов на стене необходимо выровнять циферблат таким образом, чтобы полуденная линия 12:00 часов была вертикальной.

     

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о