CN209691194U - 自动模拟天穹 - Google Patents
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Abstract
自动模拟天穹，包括多边形结构构成的球形桁架，在球形桁架上设置进出门，球形桁架内球面均设置扩散灯，在球形桁架内设置多半圆环形灯轨，所述多半圆环形灯轨上设置沿多半圆环形灯轨行走且指向球形桁架球心的太阳模拟灯，所述多半圆环形灯轨左右两端铰接在球形桁架底部，所述球形桁架外侧设置与灯轨铰接轴连接的驱动机构，在球形桁架内底部座置旋转桌，所述旋转桌桌面中心点与球形桁架球心重合，在球形桁架底部设置支座，所述支座座置在地面上。其可使太阳模拟灯行程短、能耗高、传动平稳、模拟效果更真实、桁架结构稳固。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑节能光学实验装置，尤其涉及一种自动模拟天穹。
背景技术
当前人工模拟天穹普遍采用带太阳模拟灯的人工模拟天穹。CN202600487U中公开了一种智能人工模拟天穹，一种智能人工模拟天穹，它由多边形单元结构组合桁架球体、可调亮度LED扩散光源单元、自动定位可控制太阳模拟灯结构、360°旋转可锁紧操作平台四部分组成，全部为模块化设计，现场组装，以上各部分组成一个完整的系统；其中：可调亮度LED扩散光源单元安装在组合桁架球体结构的不规则四边形空间内；组合桁架球体结构坐落在自动定位可控制太阳模拟灯结构的方位角导轨的基座上。其中方位角导轨为设置于地面的水平导轨，为了模拟水平导轨太阳模拟灯在三维空间内规定的范围内任意运动和定位，水平导轨必然为整圆圆环轨道，方位角导轨上设有基座，并且组合桁架球体结构坐落在方位角导轨的基座上，其机构运行原理是通过短圆弧灯轨(垂直导轨)沿圆环轨道(水平导轨)绕Y轴做整圆旋转和太阳灯沿短圆弧灯轨做1/4圆旋转综合实现的，其中太阳灯在短圆弧上运动，存在以下问题：1、需要水平方向的圆周运动和垂直方向的圆弧运动才能模拟太阳轨迹，行程长，能耗大，传动不平稳，冲击力且传动时噪音较大，不能创造一个良好的实验环境。天穹穹体是在底座圆形导轨的基座上做为基础安装的，而且基座为圆环式，这样的结构的底座为封闭式，为实验人员进出穹体带来不便，并且组合桁架球体结构不稳固。
发明内容
本实用新型是为了解决上述技术问题，提供一种太阳模拟灯行程短、能耗高、传动平稳、模拟效果更真实、桁架结构稳固的自动模拟苍穹。
本实用新型的技术解决方案是：
自动模拟苍穹，包括多边形结构构成的球形桁架，在球形桁架上设置进出门，球形桁架内球面均设置扩散灯，其特殊之处在于：在球形桁架内设置多半圆环形灯轨，所述多半圆环形灯轨上设置沿多半圆环形灯轨行走且指向球形桁架球心的太阳模拟灯，所述多半圆环形灯轨左右两端铰接在球形桁架底部，所述球形桁架外侧设置与灯轨铰接轴连接的驱动机构，在球形桁架内底部座置旋转桌，所述旋转桌桌面中心点与球形桁架球心重合，在球形桁架底部设置支座，所述支座座置在地面上。
进一步优选，在多半圆环形灯轨内弧面设有开口带，在多半圆环形灯轨上滑动安装灯架，多半圆环形灯轨上安装行走步进电机，行走步进电机输出轴上安装与开口带啮合的行走齿轮，所述太阳模拟灯安装在灯架底部。
进一步优选，在灯架上对应多半圆环形灯轨外弧面位置安装滑轮，所述多半圆环形灯轨夹持在所述滑轮与行走齿轮之间。
进一步优选，在球形桁架外部设置支架，所述多半圆环形灯轨两端的铰接轴通过轴瓦铰接在支架上，所述驱动机构安装在支架上。
进一步优选，所述驱动机构是由步进电机与减速器构成，所述减速器输出轴与铰接轴连接。
本实用新型的有益效果是：
1、球形桁架底部单独设置底座，将多边形结构构成的球形桁架与地面上的底座基础上装配而成，便于开设进出门，方便人员进出，并且多边形结构组合而成的球形桁架结构稳固。
2、由于在球形桁架内设置左右两端铰接在球形桁架底部的多半圆环形灯轨，所述多半圆环形灯轨上设置沿多半圆环形灯轨行走且指向球形桁架球心的太阳模拟灯，通过驱动机构带动多半圆环形灯轨由半球形桁架一侧向半球形桁架另一侧摆动，并调节太阳模拟灯在半环形灯轨上所处位置，达到太阳模拟灯在球形桁架3D空间内自由运动的设计目的，进而模拟一年四季太阳光照射情况。由于在半球形桁架内底部座置旋转桌，将等比例模拟建筑座置在旋转桌顶面，转动旋转桌调节等比例模拟建筑朝向。整体结构简单、操作方便、太阳模拟灯行程短、能耗高、传动平稳、模拟不同朝向的建筑物在一年四季中的光照情况更真实。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中半环形灯架与太阳模拟等灯的安装结构图；
图中：1-球形桁架，2-进出门，3-支座，4-扩散灯，5-多半圆环形灯轨，6-开口带，7-灯架，8-行走步进电机，9-行走齿轮，10-太阳模拟灯，11-支架，12-铰接轴，13-驱动步进电机，14-减速器，15-旋转桌，16-滑轮。
具体实施方式
如图1、图2所示，自动模拟苍穹，包括多边形结构构成的球形桁架1，在球形桁架1上设置进出门2，在球形桁架1底部设置支座3，所述支座3座置在地面上，球形桁架1内球面均设置扩散灯4；在球形桁架1内设置多半圆环形灯轨5，多半圆环形灯轨5内弧面设有开口带6，所述多半圆环形灯轨5上滑动安装灯架7，多半圆环形灯轨5上安装行走步进电机8，行走步进电机8输出轴上安装与开口带6啮合的行走齿轮9，在灯架7上对应多半圆环形灯轨5外弧面位置安装滑轮16，所述多半圆环形灯轨5夹持在所述滑轮16与行走齿轮9之间，所述灯架7上设置指向球形桁架1球心的太阳模拟灯10；在球形桁架1外部设置支架11，所述多半圆环形灯轨5两端的铰接轴12通过轴瓦铰接在支架11上，在支架11上设置驱动机构，所述驱动机构是由步进电机与减速器构成，所述减速器输出轴与多半圆环形灯轨5左右两端的铰接轴12连接；在球形桁架1内底部座置旋转桌15，所述旋转桌15桌面中心点与球形桁架1球心重合，
操作时，首先将等比例模拟建筑座置在旋转桌15顶面，转动旋转桌15调节等比例模拟建筑朝向，然后开启扩散灯4和太阳模拟灯10，再启动驱动步进电机13带动半环形灯轨由半球形桁架1一侧向半球形桁架1另一侧摆动，同时启动行走步进电机8调节太阳模拟灯10在多半圆环形灯轨5上所处位置，进而测试等比例模拟建筑在一年四季接收太阳光情况，最后通过光照采集设备测试模拟建筑物采光数据。
以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.自动模拟天穹，包括多边形结构构成的球形桁架，在球形桁架上设置进出门，球形桁架内球面均设置扩散灯，其特征在于：在球形桁架内设置多半圆环形灯轨，所述多半圆环形灯轨上设置沿多半圆环形灯轨行走且指向球形桁架球心的太阳模拟灯，所述多半圆环形灯轨左右两端铰接在球形桁架底部，所述球形桁架外侧设置与灯轨铰接轴连接的驱动机构，在球形桁架内底部座置旋转桌，所述旋转桌桌面中心点与球形桁架球心重合，在球形桁架底部设置支座，所述支座座置在地面上。
2.根据权利要求1所述的自动模拟天穹，其特征在于：在多半圆环形灯轨内弧面设有开口带，在多半圆环形灯轨上滑动安装灯架，多半圆环形灯轨上安装行走步进电机，行走步进电机输出轴上安装与开口带啮合的行走齿轮，所述太阳模拟灯安装在灯架底部。
3.根据权利要求2所述的自动模拟天穹，其特征在于：在灯架上对应多半圆环形灯轨外弧面位置安装滑轮，所述多半圆环形灯轨夹持在所述滑轮与行走齿轮之间。
4.根据权利要求1所述的自动模拟天穹，其特征在于：在球形桁架外部设置支架，所述多半圆环形灯轨两端的铰接轴通过轴瓦铰接在支架上，所述驱动机构安装在支架上。
5.根据权利要求1所述的自动模拟天穹，其特征在于：所述驱动机构是由步进电机与减速器构成，所述减速器输出轴与铰接轴连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821117501.8U CN209691194U (zh) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | 自动模拟天穹 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821117501.8U CN209691194U (zh) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | 自动模拟天穹 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209691194U true CN209691194U (zh) | 2019-11-26 |
Family
ID=68593574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821117501.8U Active CN209691194U (zh) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | 自动模拟天穹 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209691194U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110987816A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-10 | 长春理工大学 | 太阳光照影响下多层海雾环境主动偏振特性测试系统 |
-
2018
- 2018-07-16 CN CN201821117501.8U patent/CN209691194U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110987816A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-10 | 长春理工大学 | 太阳光照影响下多层海雾环境主动偏振特性测试系统 |
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