CN109697928A - 一种四季演示仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种四季演示仪，包括公转示意板、地球仪和行走座，公转示意板的公转中心设有一中心轴，公转示意板的侧壁上环绕设有若干个公转齿，地球仪设置于所述行走座一端上，行走座另一端延伸至公转示意板的公转中心与中心轴连接，地球仪的地轴的延伸端与一旋转电机连接；行走座还设有一用于驱动该行走座绕中心轴公转的行走机构，行走机构包括行走齿轮和变速齿轮组，行走齿轮分别与公转齿和变速齿轮组啮合，变速齿轮组与地球仪连接，用于模拟地球公转，并确保地球仪随行走座公转时，地球仪的地轴方向始终指向特定方向。本发明具有解决现有演示仪难以保证地球仪在公转时，地轴方向不变，无法清楚演示四季及24节气的变化等问题的优点。

Description

一种四季演示仪
技术领域
本发明涉及教学演示仪技术领域，更具体地说是指一种四季演示仪。
背景技术
“地球的运动”内容对于大多数人来说是比较抽象的，需要较强的空间想象力，而且很多现象和原理无法直接获得，只能借助模拟实验的方法帮助学生理解。特别是对于“一年四季是怎么形成”的问题，许多人虽然知道地球自转，并围绕太阳公转，且地球公转的轨道是椭圆形的；但他们对于四季的成因却有着错误的认识，较普遍的一个观点是地球在围绕太阳公转的过程中，离太阳近时是夏季，离太阳远时是冬季。
目前市面上模拟地球在太阳系内运动的演示仪中，通常无法保证地球仪在绕太阳公转过程中，保持地轴倾斜的方向不变，无法形象清楚地演示四季的形成是因与太阳直射或斜射的关系，难以很好地纠正人们所认为四季形成是地球与太阳距离远近有关的错误认知。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种四季演示仪，解决了现有演示仪难以保证地球仪在公转时，地轴方向不变，无法清楚演示四季及24节气的变化等问题，以克服现有技术中的缺陷。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种四季演示仪，包括公转示意板、地球仪和行走座；其中，所述公转示意板的公转中心设有一中心轴，公转示意板的侧壁上环绕设有若干个公转齿；所述行走座设置在公转示意板上，所述行走座的一端与所述中心轴连接，所述行走座的另一端上表面设置有地球仪，地球仪的地轴的延伸端与一旋转电机连接，用于模拟地球自转；与地球仪同一端的所述行走座下方还设有一用于驱动该行走座绕中心轴公转的行走机构，所述行走机构包括行走齿轮和变速齿轮组，所述行走齿轮分别与所述公转齿和变速齿轮组啮合，所述变速齿轮组与所述地球仪连接，用于模拟地球公转，并确保地球仪随行走座公转时，地球仪的地轴方向始终指向特定方向。
优选地，与地球仪同一端的所述行走座上设有一牵引座，靠近公转中心的一端的所述行走座上设有一镂空的滑动槽，所述中心轴位于所述滑动槽内，所述中心轴和牵引座之间连接有一复位弹簧或橡皮筋，用于确保行走齿轮始终与公转示意板的公转齿啮合连接。
优选地，所述地球仪包括仪座和地球仪本体，所述地球仪本体的地轴可转动地架设在仪座上，所述地轴的延伸端的旋转电机连接驱动地球仪本体自转，所述仪座与所述变速齿轮组连接，用于确保地轴方向始终指向特定方向。
优选地，所述变速齿轮组包括小齿轮A、小齿轮B、小齿轮C、大齿轮A和大齿轮B，所述小齿轮A与所述行走齿轮同轴连接以呈同轴传动，所述小齿轮B分别与所述小齿轮A和大齿轮A啮合，所述小齿轮C与所述大齿轮A同轴连接以呈同轴传动，所述大齿轮B与所述小齿轮C啮合，且大齿轮B的转轴与所述地球仪连接，用于确保地球仪随行走座公转时，地球仪的地轴方向始终指向特定方向。
优选地，所述小齿轮A、小齿轮B和小齿轮C的齿数为14齿，所述大齿轮A、大齿轮B和行走齿轮的齿数为42齿，所述公转示意板的公转齿为378齿。
优选地，所述行走机构还包括一用于驱动行走齿轮行走的行走电机，所述行走电机可拆卸地铰接在所述行走座上，以使行走电机与行走齿轮分离或啮合连接。
优选地，靠近公转中心的一端的所述行走座上还设有一用于模拟太阳直射光的直射灯。
优选地，所述行走座为一条状直尺。
优选地，所述公转示意板呈椭圆形，公转示意板上标有24节气。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明演示时，通过旋转电机驱动地球仪本体以地轴为轴心自转，模拟地球自转，通过行走齿轮啮合行走于公转示意板侧壁上，模拟地球公转，公转过程中，地球仪通过变速齿轮组的配合下，使得地球仪的地轴配合公转轨迹，始终指向北极星，结构简单紧凑，成本低，配合模拟太阳直射光的直射灯，清楚明了的演示四季及24节气的变化。
2、本发明行走电机与行走齿轮采用离合关系连接，即可以通过行走电机啮合驱动行走齿轮，自动无间断地模拟地球公转，也可通过行走电机与行走齿轮分离，手动推动直尺，进而逐步缓慢地模拟地球公转，以配合老师的讲解，进一步帮助学生学习。
附图说明
图1为本发明主视图。
图2为本发明俯视图。
图3为本发明缺省地球仪及直射灯后的俯视图。
附图标记说明如下：1、公转示意板；11、中心轴；12、公转齿；2、地球仪；21、仪座；22、地球仪本体；23、旋转电机；3、直尺；31、牵引座；32、滑动槽；4、橡皮筋；5、行走机构；51、行走齿轮；52、变速齿轮组；521、小齿轮A；522、小齿轮B；523、小齿轮C；524、大齿轮A；525、大齿轮B；53、行走电机；6、直射灯。
具体实施方式
为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，下面参照附图说明本发明实施例的具体实施方式，仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
参照图1和图2，一种四季演示仪，包括公转示意板1、地球仪2和行走座，本实施例中，行走座优选为一条状直尺3，公转示意板1呈椭圆形，公转示意板1上标有24节气。公转示意板1的公转中心设有一中心轴11，公转示意板1的侧壁上环绕设有若干个公转齿12。地球仪2设置于直尺3一端上，直尺3的另一端延伸至公转示意板1的公转中心，并与中心轴11连接。直尺3上还设有一牵引座31，直尺3靠近公转中心的一端上镂空有一滑动槽32，中心轴11位于该滑动槽32内，中心轴11和牵引座31之间连接有一复位弹簧或橡皮筋4。直尺3上还设有一用于驱动直尺3绕中心轴11公转的行走机构5，用于模拟地球公转，行走机构5包括行走齿轮51和变速齿轮组52，行走齿轮51分别与公转齿12和变速齿轮组52啮合。变速齿轮组52与地球仪2连接，用于确保地球仪2随着直尺3公转时，地球仪2的地轴方向始终指向特定方向。
参照图1至图3，地球仪2包括仪座21和地球仪本体22，所述地球仪本体22的地轴可转动地架设在仪座21上，地球仪本体22的地轴的延伸端与一旋转电机23连接，用于驱动地球仪本体22自传，仪座21与变速齿轮组52连接，由变速齿轮组52驱动，从而确保地轴方向始终指向特定方向。
参照图3，变速齿轮组52包括小齿轮A521、小齿轮B522、小齿轮C523、大齿轮A524和大齿轮B525，小齿轮A521与行走齿轮51同轴连接，呈同轴传动，小齿轮B522分别与小齿轮A521和大齿轮A524啮合，小齿轮C523与大齿轮A524同轴连接，呈同轴传动，大齿轮B525与小齿轮C523啮合，且大齿轮B525的转轴延伸至直尺3上方，并与地球仪2的仪座21连接，用于驱动仪座21转动，从而确保地球仪2随着直尺3公转时，地球仪本体22的地轴方向始终指向特定方向。更具体的，本实施例中，小齿轮A521、小齿轮B522和小齿轮C523的齿数为14齿，大齿轮A524、大齿轮B525和行走齿轮51的齿数为42齿，公转示意板1的公转齿12为378齿。
参照图1至图3，行走机构5还包括一用于驱动行走齿轮51行走的行走电机53，行走电机53可拆卸地铰接于直尺3上，以使行走电机53与行走齿轮51分离或啮合连接。直尺3上还设有一用于模拟太阳直射光的直射灯6。
参照图1至图3，本发明演示时，通过旋转电机23驱动地球仪本体22以地轴为轴心自转，模拟地球自转，同时手动将行走电机53与行走齿轮51啮合，从而驱动行走齿轮51啮合行走于公转示意板1的侧壁上，进而使得直尺3和地球仪2沿着公转示意板1公转。公转过程中，直尺3通过复位弹簧或橡皮筋4的拉力，确保行走齿轮51始终啮合于公转示意板1的侧壁上，不受椭圆形的公转轨迹的影响；地球仪2的仪座21通过变速齿轮组52的配合下，使得公转过程中地球仪本体22的地轴配合公转轨迹，始终指向北极星。直尺3上的直射灯6则用于模拟太阳直射光，方便学生更加清晰明了的观察太阳光直射点与四季的关系。
此外，参照图1至图3，本发明行走电机53与行走齿轮51采用离合关系连接，即本发明可以通过行走电机53驱动，自动无间断地模拟地球公转，也可手动推动直尺3，进而逐步缓慢地模拟地球公转，以配合老师的讲解，进一步帮助学生学习。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (9)

1.一种四季演示仪，其特征在于：包括公转示意板(1)、地球仪(2)和行走座；其中，
公转示意板(1)的公转中心设有一中心轴(11)，公转示意板(1)的侧壁上环绕设有若干个公转齿(12)；
所述行走座设置在公转示意板(1)上，所述行走座的一端与中心轴(11)连接，所述行走座的另一端上表面设置有地球仪(2)，地球仪(2)的地轴的延伸端与一旋转电机(23)连接，用于模拟地球自转；
与地球仪(2)同一端的所述行走座下方还设有一用于驱动该行走座绕中心轴(11)公转的行走机构(5)，行走机构(5)包括行走齿轮(51)和变速齿轮组(52)，行走齿轮(51)分别与公转齿(12)和变速齿轮组(52)啮合，变速齿轮组(52)与所述地球仪(2)连接，用于模拟地球公转，并确保地球仪(2)随行走座公转时，地球仪(2)的地轴方向始终指向特定方向。
2.根据权利要求1所述的四季演示仪，其特征在于：与地球仪(2)同一端的所述行走座上设有一牵引座(31)，靠近公转中心的一端的所述行走座上设有一镂空的滑动槽(32)，中心轴(11)位于滑动槽(32)内，中心轴(11)和牵引座(31)之间连接有一复位弹簧或橡皮筋(4)，用于确保行走齿轮(51)始终与公转示意板(1)的公转齿(12)啮合连接。
3.根据权利要求1所述的四季演示仪，其特征在于：所述地球仪(2)包括仪座(21)和地球仪本体(22)，所述地球仪本体(22)的地轴可转动地架设在仪座(21)上，所述地轴的延伸端的旋转电机(23)驱动地球仪本体(22)自转，所述仪座(21)与所述变速齿轮组(52)连接，用于确保地轴方向始终指向特定方向。
4.根据权利要求1所述的四季演示仪，其特征在于：所述变速齿轮组(52)包括小齿轮A(521)、小齿轮B(522)、小齿轮C(523)、大齿轮A(524)和大齿轮B(525)，小齿轮A(521)与行走齿轮(51)同轴连接以同轴传动，小齿轮B(522)分别与小齿轮A(521)和大齿轮A(524)啮合，小齿轮C(523)与大齿轮A(524)同轴连接以同轴传动，大齿轮B(525)与小齿轮C(523)啮合，且大齿轮B(525)的转轴与所述地球仪(2)连接，用于确保地球仪(2)随行走座公转时，地球仪(2)的地轴方向始终指向特定方向。
5.根据权利要求4所述的四季演示仪，其特征在于：所述小齿轮A(521)、小齿轮B(522)和小齿轮C(523)的齿数为14齿，所述大齿轮A(524)、大齿轮B(525)和行走齿轮(51)的齿数为42齿，所述公转示意板(1)的公转齿为378齿。
6.根据权利要求1所述的四季演示仪，其特征在于：所述行走机构(5)还包括一用于驱动行走齿轮(51)行走的行走电机(53)，行走电机(53)可拆卸地铰接在所述行走座上，以使行走电机(53)与行走齿轮(51)分离或啮合连接。
7.根据权利要求1所述的四季演示仪，其特征在于：靠近公转中心的一端的所述行走座上还设有一用于模拟太阳直射光的直射灯(6)。
8.根据权利要求1所述的四季演示仪，其特征在于：所述行走座为一条状直尺(3)。
9.根据权利要求1所述的四季演示仪，其特征在于：所述公转示意板(1)呈椭圆形，公转示意板(1)上标有24节气。
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