На горизонтально расположенном циферблате укреплен указатель, тень от которого и указывает время. А чтобы часы «ходили» точно, рабочая кромка указателя направлена в точку, расположенную около Полярной звезды. При этом угол ее наклона к горизонту должен быть равен географической широте местности.
К нижней стороне циферблата прикреплено поворотное устройство для корректировки хода. Поскольку это самое сложное устройство, на нем и остановимся подробнее. Состоит оно из верхней и нижней стальных пластин размером 170Х 150 мм и толщиной 2 мм. К ним под углом привариваются стальная втулка и ось. На оси выполнена проточка для стопорного винта.
Верхняя пластина крепится к циферблату снизу так, чтобы ось втулки была строго параллельна рабочей кромке указателя. Между циферблатом и верхней пластиной устанавливают регулировочные шайбы.
На втулке крепится поворотный рычаг. На одном конце его предусмотрен хомут, на другом — отверстие для регулировочного винта. Вращая регулировочную гайку, можно повернуть втулку вокруг оси. При этом тень от указателя будет перемещаться по циферблату и позволит подводить часы по сигналу точного времени.
Поворотное устройство устанавливают на основании. Оно представляет собой прямоугольный лист из стали размером 200Х 150 мм и толщиной 2 мм. Снизу к нему приварен кусок водопроводной трубы диаметром 50 мм и длиной 1,5 м. Конец трубы сплющен.
Длинной стороной основание ориентируют по направлению север — юг и забивают трубу в грунт на метровую глубину.
Часы крепят к основанию винтами, предварительно окрасив их белой масляной краской или нитроэмалью, а ось смазав солидолом.
Юстировка часов проводится с помощью визира — деревянной рейки. На одном конце ее крепится диоптр — пластина из жести с отверстием диаметром 5 мм, на другом — металлическое кольцо с внутренним диаметром 15,1 мм.
Полярная звезда отстоит от полюса мира на 0°47’02», потому, чтобы навести кромку указателя точно на полюс, глаз наблюдателя должен располагаться от кольца на расстоянии 550 мм. При этом Полярная звезда должна коснуться внутреннего края кольца, как показано на рисунке.
Юстировку проводят с помощью упорных винтов. Но если требуется, трубу основания можно немного развернуть накидным ключом. После юстировки гайки контрят, визир снимают и приступают к разметке циферблата.
Солнечным днем в полдень по сигналу точного времени сделайте карандашом на циферблате пометку положения тени от указателя. Затем, отвернув стопорный винт, снимите циферблат вместе с втулкой. Дальнейшую работу можно выполнять в помещении.
На листе ватмана проведите циркулем круг диаметром 60 см и разбейте его на 48 частей. В крышку стола забейте маленький гвоздик без шляпки или иголку. Строго по центру наколите на него лист ватмана и лист картона. На деревянной подставке установите часы, чтобы рабочая кромка указателя была перпендикулярна плоскости стола.
На расстоянии 2—3 метра от часов разместите яркую электрическую лампочку. Совместите тень от указателя с ранее сделанной отметкой на циферблате и, поворачивая его вокруг оси, переведите с ватмана остальные деления с шагом в 7°30′. Остается выделить деления черной краской, с помощью трафарета надписать цифры и установить циферблат на место.
Ежедневно наблюдая за часами, вы заметите, весной они будут спешить, а осенью отставать. Почему? Дело в том, что Земля вращается вокруг Солнца не по круговой, а по эллиптической орбите, и, стало быть, продолжительность суток меняется. По этой причине один раз в 7—10 дней часы необходимо сверять по сигналу точного времени и корректировать.
Увидеть старинные Солнечные часы можно посмотреть в музеях, например в Музее М.В.Ломоносова в составе Музея антропологии и этнографии им. Петра Великого
