CN2463899Y - 地月系运行模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种地月系运行模型,该模型是在一个椭圆型轨道上安置了大小不同的三个球体,分别代表太阳、地球、月球三个天体,借用设在椭圆型轨道下部的动力传动机构的机械传动,使三个天体按照各自的运行规律转动,从而直观,系统地再现太阳、地球和月球运行有关的一系列自然现象,如太阳、地球和月球的自转,地月球和月球的公转,以及一年四季的交替和月相等,为教学和科普活动提供方便。

Description

地月系运行模型

本实用新型涉及一种供教学用的活动模型，特别是能够客观地反映地球和月球运动规律的地月系运行模型。

目前，与天文，地理有关部门的各种教学和科普活动中讲解地球和月球的运行规律，以及和人类的生活，生产活动有着密切相关的太阳、地球、月球这三个天体运动的相互关系时，一般都用平面图，或只能演示其中一个天体的地球仪，月球仪等教学工具，虽然通过这些教学工具也可以说明太阳、地球、月球这三个天体的相互关系和它们各自的运行规律，但直观性和系统性较差，对初学者来说不易掌握，从而对教学和各种科普活动带来许多的不便。

本实用新型的目的是提供一种地月系运行模型，它不仅能够客观地反映太阳、地球、月球这三个天体的空间位置，而且能够直观、系统地演示太阳、地球和月球的运行情况，以及这三个天体的相互运动而生产的各种自然现象。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：在模型上安置大小不一的三个球体，从大到小分别代表太阳、地球和月球，借分别对应这三个天体的机械传动机构，使这三个天体按照各自的运行规律转动，从而客观地演示与地月系运行有关的一系列自然现象，例如，太阳的自转，地球的公转和自转、月球的公转和自转，日、月食的发生、昼夜和四季的交替以及月球的盈亏等现象。具体地说，在一个椭园型轨道的中心位置设里面装有灯炮的一个球体，代表太阳，椭园型轨道上设个比太阳小的球体代表地球，靠近地球的位置再没一个比地球更小的球体代表月球；当太阳借设在椭园型轨道下部的动力传动机构的机械传动自转时，太阳下部的中间传动机构同太阳一起转动；中间传动机构与伸缩式旋转架相连，伸缩式旋转架的另一端上部装有地球动机构，地球、月球传动机构和月球，下部装有在椭园型轨道上行足的轨道轮，在模型运动时，轨道轮通过伸缩式旋转架的推力沿着椭园型轨道转动，从而完成地球带着月球环绕太阳转动的公转运动。与是同时，在中间传动机构和地球传动机构之间的伸缩方轴通过中间传动机构把动力从动力传动机构传到地球传动机构，地球传动机构通过三个同心轴又把动力分别传到地球自转轴、控制架和较连杆，其中地球自转轴带动地球自转的同时通过皮带轮把动力传到月球传动机构，短空心轴与较连杆较连，长空心轴与控制架连接，地球自转轴是一个弹性轴，为了直地观反映，地球公转轨道面与赤道面之间的夹角，通过控制架在地球自转轴与椭园型轨道水平面之间形成66°.30′的夹交，使地球自转轴倾斜23°.30′度，由于长空心轴带动控制架与地球公转周期相等，但相反的方向转动，所以地球自传轴的倾斜度和倾斜方向始终保持不便。从而能够直观地反映在地球公转时因为地轴的倾斜而发生的春、夏、秋、冬四个季节的变化规律。由于短空心轴较连的较连杆的另一端和月球传动机构较连，所以短空心轴通过较连杆带动月球环绕地球转动来完成月球的公转运动。同时，动力从地球自转轴通过月球传动机构最后传到月球自转轴，由月球自转轴带动月球自转，由于月球的公转周期与自转周期相等，公转方向与自转方向相同，所以能够保持月球总是同一个半球朝着地球的特点。

由于采用上述技术方案，本实用新型不仅能够把太阳、地球、月球三个天体按各自的空间位置安置在同一个模型上，而且通过模拟演示，直观、系统地反映太阳、地球、月球这三个天体之间的相互关系和运行规律，以及月、地、日三者相对位置的变化而产生的各种自然现象，从而为这三个天体有关的各种教学和科普活动提供极大的方便。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的传动示意图。

图2是本实用新型的结构图。

图3是本实用新型的电路图。

图1中各齿轮的齿数如下：

其中：园柱齿Z₃=10；Z₄=40；Z₁₇=9；Z₁₈=36；Z₁₉=8；

Z₂₀=32；Z₂₁=16；Z₂₂=24；Z₂₃=10；Z₂₄=30；Z₂₅=8；

Z₂₆=8。

园锥齿轮：Z₁=8；Z₂=34；Z₅=10；Z₆=20；Z₇=10；

Z₈=20；Z₉=10；Z₁₀=20；Z₁₃=10；Z₁₄=20；Z₁₅=8；

Z₁₆=20；Z₂₉=10；Z₃₀=20 Z₃₃=8；Z₃₄=20。

蜗轮：Z₁₁=183；Z₃₁=8。

蜗杆头数：Z₁₂=1；Z₃₂=1。

由图1、2、3可知，当电源开关(28)接通时，设在动力传动机构(23)内的电动机(1)带动齿轮(Z₁)→(Z₂)→(Z₃)→(Z₄)→(Z₅)→(Z₆)→(Z₇)→(Z₈)→(Z₉)→(Z₁₀)→(Z₁₂)→(Z₁₁)传到太阳自转轴(3)，太阳自转轴(3)带动太阳(16)转动，从而完成太阳(16)公自转运动。同时，齿轮(Z₄)通过转轴(2)带动齿轮(Z₁₃)；太阳自转轴(3)和转轴(2)是同心轴，其中转轴(2)通过太阳自转轴(3)的空心进入设在太阳(16)下面的中间传动机构(15)内，而太阳转轴(3)与中间传动机构(15)连在一起的，中间传动机构(15)同时与伸缩式旋转架(22)相连接，因此，当太阳自转轴(3)转动时，通过中间传动机构(15)带伸缩式旋转架(22)一起转动，在伸缩式旋转架(22)的另一端上部装有地球传动机构(20)，与地球传动机构(20)相连接的还有地球(17)、月球传动机构(19)和月球(18)；伸缩式旋转架(22)下部与椭园型轨道(14)之间装有轨道轮(21)；当伸缩式旋转架(22)跟中间传动机构(15)一起转动是，轨道轮(21)通过伸缩式旋转架(22)的推力，沿着椭园型轨道(14)转动，从而完成地球(17)带着月球(18)环绕太阳(16)转动的公转运动。同时，固定在转轴(2)上端的齿轮(Z₁₃)在中间传动机构(3)内通过齿轮(Z₁₄)把动力传到伸缩方轴(4)，伸缩方轴(4)又把动力传到地球传动机构(20)内的齿轮(Z₁₅)和(Z₂₉)，其中齿轮(Z₁₅)通过齿轮(Z₁₆)→(Z₁₇)→(Z₁₈)→(Z₁₉)→(Z₂₀)→(Z₂₁)→(Z₂₂)把动力传到短空心轴(5)，短空心轴(5)的上端与较连杆(13)的下端连接，较连杆(13)的上端和月球传动机构(19)较连，当短空心轴(5)通过较连杆(13)带动月球传动机构(19)转动时，月球(18)同月球传动机构(19)一起环绕地球公转。短空心(5)轴同时，通过齿轮(Z₂₃)→(Z₂₄)→(Z₂₅)→(Z₂₆)→(Z₂₇)→(Z₂₈)把动力传到长空心轴(6)，长空心轴(6)的上端与控制架(7)的下端固定连接，与长、短空心轴同心的地球自传轴(9)同时穿过控制架(7)上端的孔，由于控制架(7)的上下端孔不在一个垂直线上，所以当地球自转轴(9)在同时穿过控制架(7)上下端孔时，与椭园型轨道(14)的水平面形成66°.30′的角度，使地球自转轴(9)倾斜23°.30′度，因为长空心轴(6)带动控制架(7)转动的周期与地球(17)的公转周期相等，方向相反，所以，在运行过程中地球自转轴(9)的倾斜度和倾斜方向能够始终保持不变，月球传动机构(19)内，装在地球自转轴(9)上的皮带轮(8)通过皮带(10)把动力传到皮带轮(11)，皮带轮(11)通过(Z₃₁)→(Z₃₂)→(Z₃₃)→(Z₃₄)，齿轮(Z₃₄)装在月球自转轴(12)下端，因此月球自转轴(12)带动月球(18)自转。

图3中，24．变压器、25．电容、26．电池、1．电动机、27．灯炮、28．开关、29．电阻、30．二极管、当开关(28)接通时，220v电通过变压器(24)、二极管(30)、电容(25)和电阻(29)变压整流之后加到电动机(1)和灯炮(27)上，或直接用电池(26)使电动机(1)和转动，灯炮(27)点亮。灯炮(27)是装在太阳(16)内，表示太阳是发光天体。

Claims (3)

1、一种地月系运行模型，它包括太阳、地球、月球、椭园型轨道、动力传动机构、中间传动机构、地球传动机构、伸缩式旋转架，以及伸缩方轴和控制架，其特征是：在椭园型轨道(14)中间设有中间传动机构(15)和太阳(16)，中间传动机构(15)通过伸缩式旋转架(22)和伸缩方轴(4)与椭园型轨道(14)上的地球传动机构(20)连接，地球传动(20)上设有地球(17)、月球传动机构(19)和月球(18)；当电动机(1)转动时动力传动机构(23)通过机械传动把动力传给中间传动机构(15)上的太阳(16)、地球传动机构(20)上的地球(17)和月球传动机构(19)上的球(18)，从而实现太阳(16)的自转，以及地球(18)的公转和自转运动。

2、根据权利求1所述的地月系运行模型，其特征是：地球自转轴(9)与椭园型轨道(14)水平形成66°.30′的夹角，而且在运行时倾斜度和倾斜方向保持不变。

3、根据权利要求1所述的地月系运行模型，其特征是：月球(18)公转周期与自转周期相等，公转方向和自转方向相同。

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