Экваториальные солнечные часы я. п. шебалина

(51)5 0 04 В 49/00 НИЕ ИЗОБРЕТЕН обий и 1955, с ЛНЕЧНЫЕ ЧАовая промышле используемые к ГОСУДАРСТВЕН ОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 373758, кл. 6 09 В 19/12, 1970.Сысоев Д, 100 наглядных иприборов по географии, Челябинс134-136.(57) Использование; чность, солнечные часы учебное пособие, Сущность изобретения: часы содержат корпус 6 с крышкой 7, на которой снаружи закреплен циферблат, Крышка закреплена на корпусе с помощью шарнира 8. Установка циферблата в плоскости небесного экватора ., осуществляется по квадрату 9, закрепленному стержнем 18 на корпусе и размещенному в вырезе корпуса в транспортном положении, Для фиксации угла наклона служит рукоятка на штифте 16. Стержень 3 (гномон) устанавливается в центре циферблата, а при транспортировке убирается в пазы корпуса 6. 2 з. и. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к технической физике: к часам, к приборам для определения времени по Солнцу, луне или звездам, к солнечным часам, а также к средствам обучения; к учебным и наглядным пособиям, к распознаванию времени на часах и может быть использовано на заводах, изготовляющих астрономическое оборудование и оборудование для школ и других учебных заведений. Преимущественная область эксплуатации - в школах, планетариях, народных обсерваториях, включающих географические площадки.Известны учебные универсальные астрономические часы, содержащие круг часовых углов, часовую ось, направленную по оси мира, и основание с закрепленной на нем шкалой широт, отличающиеся тем, что с целью отсчета времени в различных системах счета солнечного и звездного времени с одновременным указанием положений светил они снабжены часовым механизмом с полой осью, внутри которой пропущена часовая ось с закрепленным на ней соосно кругу часовых углов кругом прямых восхождений с бортиком, на внешней стороне которого нанесена шкала прямых восхождений, а на внутренней - шкала дат года, соответствующая прямым восхождениям среднего экваториального солнца в эти даты, при этом часовой механизм установлен на основании поворотно в вертикальной плоскости с фиксацией по шкале широт, а круг прямых восхождений снабжен фиксируемой по бортику насадкой с набором стрелок, причем на часовой оси установлена с возможностью фиксации шкала отклонений со стрелкой-указателем положения светила. Известны экваториальные солнечные часы. включающие циферблат, средство размещения его в плоскости небесного экватора, стержень, перпендикулярный плоскости циферблата и установленный в его центре. основание циферблата, устанавливаемое горизонтально, в виде открытой коробки, крышку коробки, соединенную с циферблатом. причем средство размещения циферблата в плоскости небесного экватора содержит шарнирный элемент для соединения циферблата с коробкой, квадрант, установленный сбоку коробки, одна сторона которого параллельна дну коробки, геометрическая ось шарнирного соединения проходит через центр квадранта, средство фиксации угла наклона циферблата в виде дугообразной прорези на квадранте и штифта, установленного на циферблате и вставленного в эту прорезь.ны в транспортном положении, и на фиг. 3, 55 где стержень 3 установлен для работы счасами), корпус 6 циферблата 1, устанавливаемый горизонтальнофиг. 2 и 3) в виде открытой коробки (таким образом, открытая коробка, являющаяся основанием часов, иоснование часов имеют одну и ту же пози 10 152025 3035 40 45 50 Недостатком известного решения является неудобство эксплуатации при транспортировке и при отсчете времени.Целью изобретения является увеличение удобств эксплуатации за счет облегчения сборки и разборки часов.Цель достигается тем, что часы, содержащие корпус, циферблат, снабженный гноменом в виде стержня, установленного перпендикулярно циферблату в его центре, шарнир, соединяющий циферблат с корпусом, квадрант со шкалой от 0 до 90, установленный на корпусе, и фиксатор положения циферблата на квадранте, дополнительно содержат крышку корпуса, снаружи которой размещен циферблат,квадрант выполнен с открытым со стороны крышки пазом и установлен на шарнире, размещенном на корпусе, причем стержень выполнен съемным, фиксатор установлен на крышке корпуса напротив открытого паза квадранта, при этом крышка корпуса снабжена выступом в месте установки фиксатора, а в корпусе выполнено соответствующее выступу углубление, нулевая отметка квадранта расположена у открытого паза, а отметка 90 - у шарнира. В корпусе также выполнены пазы для размещения стержня, а шарнир, на котором установлен квадрант, снабжен поперечной рукояткой.На фиг. 1 изображены экваториальные солнечные часы в транспортном положении, вид сверху; на фиг, 2 - экваториальные солнечные часы в транспортном положении, крышка у которых открыта и перпендикулярна коробке, вид сверху; на фиг. 3 - экваториальные солнечные часы в положении для отсчета времени на широте Москвы 56 (угол между основанием и крышкой равен 34 ), вид сбоку; на фиг, 4 - вид А на фиг, 2, но при рабочем положении квадранта, повернут; на фиг. 5 - разрез Б - Б на фиг, 1; на фиг. 6 - экваториальные солнечные часы в положении, предшествующем соединению крышки с квадрантом, вид сбоку,Экваториальные солнечные часы включают (фиг. 1) циферблат 1, средство 2 размещения его в плоскости небесного экватора (на фиг, 2), стержень 3 (фиг, 3), перпендикулярный плоскости 4 циферблата 1 (фиг. 1 и 3) и установленный в его центре 5 (центр обозначен на фиг. 1 как возможное местоустановки стержня, так как часы изображе1760531 5 1 О 15 20 25 часов цию 6), крышку 7 корпусафиг. 2 и 3), соединенную с циферблатом 1, причем средство 2 размещения циферблата в плоскости небесного экватора содержит (фиг. 2) шарнирный элемент 8 (в виде рояльной петли, причем последняя занимает большую часть длины крышки, оставляя место для размещения квадранта в транспортном положении часов) для соединения циферблата 1 (точнее крышка 7 корпуса, на которой выполнен циферблат) с корпусом 6, квадрант 9, установленный сбоку корпуса 6 (на фиг. 3 и 4 квадрант показан в рабочем положении, боковая сторона основания корпуса, на которой установлен квадрант, обозначена позицией 10), одна сторона 11 которого параллельна дну 12 корпуса 6 (фиг, 3), геометрическая ось 13 шарнирного элемента 8 (фиг. 2) проходит через центр 14 квадранта (на фиг. 3 позиции 13 и 14 совпадают и этими позициями, обозначена одна точка), средство фиксации угла наклона циферблата в виде (фиг. 3) дугообразной прорези 15 на квадранте 9 и штифта 16, установленного на циферблате (на элементе, связанном с циферблатом) и вставленного в прорезь 15.Соединение циферблата 1 с крышкой 7 осуществлено выполнением циферблата на наружной стороне, совпадающей с плоскостью 4 циферблата крышки 7 корпуса 6(фиг, 1 и 3), шарнирный элемент 8 соединяет(фиг.2 и 3) крышку 7 с корпусом б вдоль ее стороны 17, на части которой размещена часть шарнирного элемента, другая часть шарнирного элемента размещена на крышке(фиг. 2 и 3, 4), стержень 3 выполнен сьемным и для транспортировки размещен (фиг. 2) с возможностью вращения вдоль боковой стороны 10 корпуса 6, прилегающей к стороне 17 с шарнирным элементом 8, квадрант 9 жестко установлен (фиг. 2, 3, 4) вдол ь стержня 18 и может поворотом этого стержня быть размещен внутри корпуса 6 для транспортировки, штифт 16 установлен (1 - 5) на стороне 19 крышки, противоположной стороне 10 корпуса, на которой установлен стержень 18; в месте установки штифта 16 сторона 19 имеет (фиг, 5) выступ 20, обращенный к дну 12 корпуса, а стержень 18 имеет углубление 21, в которое входит выступ 20, На фиг, 5 углубление 21 и выступ 20 показаны в транспортном положении часов, когда крышка закрыта, Но в рабочем положении часов крышка тоже может быть закрыта. И в этом случае выступ 20 входит в углубление 21. Углубление 21 при рабочем положении квадранта 9 показано на фиг. 6. Элементом отсчета угла на квадранте 9 служит (фиг. 3) кромка 22 боковой стороны 19 крышки, обращенная (у стороны две кромки) к дну 12 и проходящая через центр 14 квадранта 9, Штифт 16 снабжен (фиг, 4) резьбой 23 и гайкой 24 для прижатия при завинчивании квадранта 9 в рабочем положении к боковой стороне 19 и ее выступу 20,Стержень 18 выполнен (фиг, 5) с выступами 25 меньшего диаметра, чем стержень 18 и содержит рычаг 26, установленный поперек стержня 18. а корпус содержит две пластины 27, установленные на сторонах 17 корпуса с шарнирным элементом 8 и стороне 28, противоположной стороне 17 (на фиг.4 показана одна пластина 27 на стороне 28), выступающих за габариты корпуса 6 (в сторону размещения стержня 18) и включающих два отверстия 29 (фиг. 4 и 5; на фиг, 4 показано одно отверстие 29), в которые вставлены выступы 25 стержня 18, как показано на фиг, 5,Две стенки корпуса б (например, составляющие прямой угол стенки 17 и 30 на фиг. 2) содержат углубления 31 для размещения в них концов 32 стержня 3(для образования тени) в транспортном положении На стороне 19 крышки 7 установлена(совпадающая на фиг. 3 с кромкой крышки7, поэтому они и обозначены одной пози 30 цией) служит для отсчета величины угла наквадранте 9, а выступ 20 выполнен на кромке 22 пластинки 33,На квадранте 9 нулевая отметка 34 установлена (фиг. 2) с открытой стороны 35 квад 35 ранта, а отметка 90 О (позиция 36)размещена у стержня 18, на котором установлен квадрант 9,. На фиг, 1 показано, что циферблат 1размещен на плоскости 4, являющейся40 внешней поверхностью крышки 7 (для разделения позиции 4 и 7 - последняя показанана углу крышки). В центре 5 циферблатавыполнено отверстие 37 с резьбой для установки в нем стержня для образования тени45 (на фиг. 1 стержень не показан). На циферблате проведена полуденная линия, пересекающая центр 5 циферблата, проходящаячерез цифру 12 на циферблате (полдень поистинному солнечному времени) и перпен 50 дикулярно у геометрической оси 13 вращения циферблата, Против цифры 12 стоитбуква С, на противоположной стороне циферблата - буква Ю, Отметки часов выполнены через 15 О. На боковой стороне 1955 крышки размещен штифт 16, снабженныйрезьбой 23 и гайкой 24, Под гайкой 23 установлена шайба 38 со скошенными со стороны крышки 7 краями, Под боковой стороной19 крышки размещен стержень 18 (виднаего часть, несколько большая чем половинапо толщине), установленный между пластинами 27, выступающими за габариты крышки 7 и укрепленными по боковым сторонам корпуса. Рычаг 26, перпендикулярный стержню 18, размещен на нем. Крышка 7 соеди нена с корпусом 6 запорным устройством 39.На фиг, 2 показано, что часы имеют корпус 6, образованный стенками 17, 30, 28 и 10 и дном (позицией не обозначено на фиг. 10 2) и крышку 7 с циферблатом на наружной стороне крышки (циферблата на фиг. 2 не видно), Часы имеют средство 2 размещения циферблата в плоскости небесного экватора (обведено пунктиром), которое включает 15 шарнирный элемент 8(в виде рояльной петли, причем последняя занимает большую часть длины крышки) для соединения циферблата на крышке 7 с корпусом 6, квадрант 9, установленный сбоку корпуса 6 со 20 стороны 10 вдоль стержня 18, с которым квадрант жестко соединен. Стержень 18 может поворачиваться за рычаг 26. Для установки стержня 18 стенка 10 уменьшена в размерах по толщине и частично по высоте. 25 Квадрант 9 показан в транспортном положении - его плоскость параллельна дну корпуса, и сам квадрант заглублен в корпус, так как его плоскость проходит через ось,40 вращения стержня 18, на котором квадрант 30 установлен, геометрическая ось 13 шарнирного. элемента проходит через центр 14 квадранта. Квадрант, являясь частью окружности, не может иметь центральный угол больше, чем 90 (отсюда и название "квад рант"), иначе в закрытом положении крышки 7 он будет выступать со стороны 17 стенки. Нулевая отметка 34 на квадранте 9 расположена на открытой стороне 35 квадранта, а отметка 90 (позиция 36) располо жена у стержня 18, на котором установлен квадрант. Средство 2 размещения циферблата в плоскости небесного экватора включает также и средство фиксации угла наклона. циферблата в виде дугообразной 45 прорези 15 на квадранте 9 и штифта 16, установленного на крышке 7, на которой выполнен циферблат, снабженного резьбой 23, гайкой 24 и шайбой 38. Две стенки корпуса 6 - 17 и 30 имеют углубления 31 (стенка 50 17 имеет углубление под шарнирным эле-, ментом 8) для размещения в нем концов 32 стержня 3 для образования тени. Стержень 3 показан в транспортном положении уложенным в эти углубления. , 55На фиг. 3 экваториальные солнечные часы подготовлены к работе на широте Москвы. Стержень 3 для образования тени установлен по центру 5 циферблата и перпендикулярен плоскости 4 циферблата. Стержень 18 эа рычаг 26 повернут так, что квадрант 9 перпендикулярен дну 12 корпуса. Штифт 16 введен в дугообразную прорезь 15 квадранта 9 и последний зажат шайбой 38 между гайкой 24 и стороной 19 крышки с выступом 20 (при выполнении часов по 1 и 4 пунктам формулы - между гайкой 24 и пластинкой 33). Кромка 22, по которой отсчитывается и устанавливается угол по квадранту 9, проходит через его центр 14 и геометрическую. ось 13 вращения шарнирного элемента 8, соединяющего корпус 6 с крышкой 7.На фиг. 4 показано расположение одной пластины 27 на стенке 28 корпуса. Пластина 27 имеет отверстие 29, в которое вставлен выступ 25 стержня 18, вдоль которого установлен квадрант 9 в пазу 41 стержня. Центр 40 (ось вращения стержня 18) отверстия 19 смещен относительно плоскости боковой стороны 19 крышки на величину половины толщины квадранта 9, что позволяет квадранту занимать положение, перпендикулярное дну 12 корпуса. Рычаг 26 стержня 18 при этом занимает положение, в котором он перпендикулярен дну 12 корпуса,На фиг. 5 показано, что пластины 27, между которыми размещен стержень.18, установлены на стенке 17 корпуса, на которой установлен шарнирный элемент 8, и противоположной ей стенке 28 корпуса. Пластинки имеют отверстия 29, в которые вставлены выступы 25 стержня 18, имеющие размер диаметра меньшим, чем размер диаметра стержня. Так как часы показаны в транспортном положении, рычаг 26.параллелен дну 12. На стороне 19 крышки в месте размещения штифта 16.выполнен выступ 20, входящий в углубление 21, выполненное в стержне 18, при закрывании крышки.На фиг. 6 показано промежуточное положение крышки 7 с установленным на,ней стержнем 3 перед заведением штифта 16 в прорезь 15 квадранта. Видно, что при положении крышки, когда кромка 22 проходит через нулевую отметку квадранта (часы на экваторе) или близкую к нулю отметку, шайба 38 надежно зажимает гайкой 24 на штифте 16 квадрант 9 только в том случае, если против шайбы 38 расположен выступ 20 на стороне 19 крышки, Но в рабочем положении крышка 7 может быть и закрыта (часы на северном полюсе). Поэтому на стержне 18 углубление 21 выполнено так, что и при рабочем положении квадранта выступ 20 может зайти в углубление 21. Это положение на фигурах не показано, но оно аналогично изображенному на фиг. 5, где часы изображены с закрытой крышкой, но в транспортном положении.Экваториальными солнечными часамипользуются следующим образом,Располагают часы с закрытой крышкой 7 на горизонтальной площадке так, чтобы 5 полуденная линия буквой С была ориентирована на север. Раскрывают запорное устройство 39 и откидывают крышку 7. За рычаг 26 поворачивают стержень 18 так, чтобы квадрант 9 занял вертикальное положение, 10 Извлекают концы 32 стержня 3 из углублений 31 в стенках 17 и 30 корпуса и ввинчивают стержень 3 со стороны циферблата 1 в отверслие 37 в центре 7 циферблата, Затем несколько отвинчивают гайку 24 на резьбе 15 23 штифта 16 и заводят штифт 16 в дугообразную прорезь 15 квадранта 9 так, чтоб квадрант 9 находился между стороной 19 крышки 7 (или пластинкой 33, установленной на стороне 19) и шайбой 38. Затем на клоняют крышку 7 так, чтобы кромка 22, проходящая через центр квадранта, показала на шкале квадранта величину географической широты места, где установлены экваториальные солнечные часы, Затем за ворачивают гайку 24 до упора. Часы готовы к работе.В транспортное положение часы приводятся в обратном порядкс. 30Формула изобретения 1. Экваториальные солнечные часы, содержащие корпус, циферблат, снабженный гномоном в виде стержня, установленного перпендикулярно циферблату в его центре, шарнир, соединяющий циферблат с корпусом, квадрант со шкалой от 0 до 90, установленный на корпусе, и фиксатор положения циферблата на квадранте, о тл и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации за счет облегчения сборки и разборки часов, корпус снабжен крышкой, снаружи которой размещен циферблат, квадрант выполнен с открытым со стороны крышки пазом и установлен.на шарнире, размещенном на корпусе, причем стержень выполнен сьемным, фиксатор установлен на крышке корпуса напротив открытого паза квадранта, при этом крышка корпуса снабжена выступом в месте установки фиксатора, а в корпусе выполнено соответствующее выступу углубление, нулевая отметка квадранта расположена у открытого паза, а отметка 90 у шарнира.2,Часы по п.1, отл ича ющиеся тем, что в корпусе выполнены пазы для размещения стержня.З,Часы поп.1,отличающиесятем, что шарнир, на котором установлен квадрант, снабжен поперечной рукояткой.1760531 19 Ы (й Составитель П Техред М.Мор мал Т.Юрч Редак орректор З.Сал ов дственно-издательский комбинат "Патент"; г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 4458 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС .113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5