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0x0014 [2023/01/30 12:52] – torsten.roehl0x0014 [2023/01/30 13:03] (aktuell) – torsten.roehl
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 ====== Lasercutter - Sonnenuhr selber bauen ====== ====== Lasercutter - Sonnenuhr selber bauen ======
  
-//Sonnenuhren sind faszinierende Objekte, sie zeigen die sogenannte wahre Ortszeit (WOZ) an. Jedenfalls dann, wenn die Sonne scheint. Es gibt Sonnenuhren in vielen Varianten: Kleine für den Finger oder die Tasche und große, die ganze Mauern beanspruchen. In diesem Tutorial konstruieren wir mit QCAD eine Sonnenuhr, um sie anschließend mit einen Lasercutter zu fertigen. Auch der Gebrauch und ein wenig Theorie sind aufgeführt, damit man auch in der Lage ist, die Uhrzeit richtig zu bestimmen. Dieses Tutorial kann im Selbststudium erarbeitet werden, ist aber auch Teil eines CNC-Kurses. +//Sonnenuhren sind faszinierende Objekte, sie zeigen die sogenannte wahre Ortszeit (WOZ) an. Jedenfalls dann, wenn die Sonne scheint. Es gibt Sonnenuhren in vielen Varianten: Kleine für den Finger oder die Tasche und große, die ganze Mauern beanspruchen. In diesem Tutorial konstruieren wir mit QCAD eine Sonnenuhr, um sie anschließend mit einen Lasercutter zu fertigen. Auch der Gebrauch und ein wenig Theorie sind aufgeführt, damit man auch in der Lage ist, die Uhrzeit richtig zu bestimmen.. 
 // //
 +
 +<note tip> Dieses Tutorial kann im Selbststudium erarbeitet werden, ist aber auch Teil eines CNC-Kurses</note>
  
 {{:sonnenuhr_1.png?200|}} {{:sonnenuhr_1.png?200|}}
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 ===Beispiel: MEZ aus WOZ berechnen=== ===Beispiel: MEZ aus WOZ berechnen===
 +Für den Längengrad von λ=10.2 am 04.07. soll die mitteleuropäische Zeit (MEZ) berechnet werden.
 +
 +Angenommen, die Sonnenuhr zeigt 14:20 an.
 +
 +Die Korrektur für den Längengrad λ ergibt: 4 (15-10.2) = 19.2 min
 +
 +Die Zeitgleichung (abgelesen aus der Grafik) ergibt für das gegebene Datum: -5 min
 +
 +Die Gleichung für die MEZ lautet:
 +
 +''**MEZ** = WOZ + 4 (15 - λ) - ZGL''
 +
 +Hier ist **MEZ** = 14:20 + 19.2 min - (- 5 min) = **14:44.8 min**. Das heißt, die Armbanduhr zeigt 14:44 (und 48 Sekunden) an.
 +
 +
 =====Fertigung===== =====Fertigung=====
 +
 +Sieben Bauteile müssen mit QCAD gefertigt werden.
 +
 +  * 2 x Haltestege (lang genug, um auch die Breitengrad-Anzeige halten zu können)
 +  * 1 x Bodenplatte
 +  * 1 x Breitengrad-Anzeige mit Polzeiger
 +  * 2 x Uhrenkranz
 +  * 1 x Halter 
 +
 +|{{:sonnenuhr_1.png?300|}} |{{:sonnenuhr_2.png?300|}} |
 +|{{:sonnenuhr_3.png?300|}} |{{:sonnenuhr_4.png?300|}} |
 =====Sonnenuhr möglichst exakt einstellen===== =====Sonnenuhr möglichst exakt einstellen=====
 +Auf recht einfache Weise kann die Sonnenuhr kalibriert werden.
 +
 +Benötigt werden dafür:
 +
 +  - Längengrad und Breitengrad (am besten mit Google Maps ermitteln) des Standortes.
 +  - Die genaue Uhrzeit. Dies ist die MEZ, also die mitteleuropäische Zeit.
 +  - Das Datum, um möglichst genau den Korrekturfaktur für die Zeitgleichung zu ermitteln. Es gibt natürlich auch Online-Rechner, die den jeweiligen Wert der Zeitgleichung in Abhängigkeit des Datums direkt angeben.
 +
 +Die allgemeine Gleichung, um aus der WOZ die MEZ zu berechnen, kann jetzt nach WOZ umgestellt werden. Es ergibt sich:
 +
 +''**WOZ = MEZ - 4 (15 - λ) + ZGL**''
 +
 +
 +Damit berechnen wir die WOZ, die die Sonnenuhr theoretisch anzeigen müsste. Und richten die Sonnenuhr anschließend so aus, dass genau diese WOZ von der Sonnenuhr angezeigt wird.
 +
 +''Damit ist die Sonnenuhr kalibriert und zeigt fortan die **wahre Ortszeit** exakt an.''
 +
 +
 ====Beispiel: Kalibrierung==== ====Beispiel: Kalibrierung====
 +Für den Längengrad von λ=10 am 02.03. errechnen wir die Zeit (WOZ), die die Sonnenuhr anzeigen müsste, wenn sie exakt ausgerichtet ist:
 +
 +  - Die Armbanduhr möge 13:00 Uhr anzeigen (MEZ)
 +  - Die Korrektur für den Längengrad errechnet sich zu: 4(15-10)=20 min
 +    Die Zeitgleichung ergibt (aus der obigen Grafik abgelesen): ZGL = -10 min
 +    
 +Hieraus errechnet sich die WOZ = MEZ - 4 (15 - λ) + ZGL zu:
 +
 +''**WOZ** = 13:00 - 00:20 - 00:10 = **12:30**''
 +
 +Wenn wir die Sonnenuhr jetzt so ausrichten, dass sie 12:30 anzeigt, ist sie exakt ausgerichtet. 
 =====Quellen===== =====Quellen=====
 +
 +Es gibt diverse Internetangebote für Sonnenuhren. Für den Bau unserer Sonnenuhr stand uns kein Exemplar zur Verfügung. Unsere Selbstbau-Sonnenohr ist an die Helios-Sonnenuhr angelehnt:
 +
 +  * https://www.helios-sonnenuhren.de/de
  
  
0x0014.1675083171.txt.gz · Zuletzt geändert: 2023/01/30 12:52 von torsten.roehl