CN2602448Y - 全自动智能三球仪 - Google Patents
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Abstract
一种全自动智能三球仪属天文教学科普仪器，包括地球公转电机(1)、太阳轮(2)、太阳灯(3)、灯罩(4)、太阳自转齿轮(5)、太阳自转电机(6)、透镜(7)、系杆(8)、内外环面板(9)、(22)、轨道电机(10)、轨道齿轮(11)、月球公转齿轮(12)、地球(13)、自转电机(14)、月球(15)，支撑杆(16)、圆周套杆(17)、月球公转转臂(18)、单向铰链(19)、月球公转电机(20)、倾斜轴套(21)、月球轨道轴套(22)、地球公转轴(24)、同步轴套(25)、同步轮(26)、月相盘(27)、同步带(28)、发光管(29)、同步轮(30)、基座(31)、轴承套(32)、太阳轴(33)所组成。本三球仪为大、中、小学天文教学，少年宫、科学宫提供了一种能真实、直观演示日、地、月三球运动关系及一年四季、日蚀、月蚀、月圆、月缺等天文现象的普及天文知识的科普仪。
Description
技术领域：
本实用新型的全自动智能三球仪属天文教学科普仪器。
背景技术：
迄今还未见到为大、中、小学天文地理教学、少年宫、科学宫、科教馆，提供一种能真实、直观演示日、地、月三者的运动关系及一年四季、日蚀、月蚀、月圆、月缺等天文现象的普及天文知识的科普仪。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于制造一种能真实、直观演示日、地、月三者运动关系及一年四季、日蚀、月蚀、月圆、月缺等天文现象，为大、中、小学天文地理教学；少年宫、科学宫、科教馆普及天文知识的科普天文仪器。为实现上述目的，本全自动智能三球仪的构成是，太阳灯(模拟太阳)置于太阳灯罩内，太阳灯罩固定在太阳自转齿轮上，太阳自转电机装在太阳轴上，太阳自转电机转轴上的齿轮与太阳自转齿轮啮合；地球公转电机装在系杆上，其转轴上的主动轮与装于太阳轴上的太阳轮啮合，其中心线与太阳灯中心线处于同一水平线上的太阳透镜装在系杆上；地球(模拟地球)直接固定在地球自动转电机上，此电机装在置于同步轴套内的地球公转轴上；月球装在月球支撑杆上，此月球支撑杆通过装于地球公转轴上的圆周套杆上，月球支撑杆下端通过单向铰链固定在与其上装有发光管的月球公转转臂上，此转臂固定在与月球公转电机转轴上的主动齿轮相啮合的月球公转齿轮上，月球公转电机装于倾斜轴套上；装在系杆上的轨道电机通过其转轴的主动齿轮与装在月球轨道轴套上轨道齿轮相啮合；在系杆上与月球轨道轴套同轴(地球公转轴)固定的月相盘上有定位轴承，装于地球公转轴上的同步轮与装于太阳轴上的同步轮通过同步带相互连接。系杆的一端通过轴承套装在太阳轴上，另一端装在套入地球公转轴上的同步轴套。
本全自动智能三球仪能真实直观地演示日、地、月三者运动关系及一年四季、日蚀、月蚀、月圆、月缺等天文自然现象，为普及天文知识提供了方便。
附图说明：
图1是全自动智能三球仪结构示意图。
图1中的标号名称：1、地球公转电机，2、太阳轮，3、太阳灯(模拟太阳)，4、太阳灯罩，5、太阳自转齿轮，6、太阳自转电机，7、太阳透镜，8、系杆，9、内环面板，10、轨道电机，11、轨道齿轮，12、月球公转齿轮，13、地球，14、地球自转电机，15、月球，16、月球支撑杆，17、圆周套杆，18、月球公转转臂，19、单向铰链，20、月球公转电机，21、倾斜轴套，22、外环面板，23、月球轨道轴套，24、地球公转轴，25同步轴套，26、同步轮，27、月相盘，28、同步带，29、发光管，30、同步轮，31、基座，32、轴承套，33、太阳轴。
具体实施方式：
根据图1叙述本全自动智能三球仪的具体实施方式，由图1可知，太阳灯(模拟太阳)3置于太阳灯罩4内，太阳灯罩4固定在太阳自转齿轮5上，太阳自转电机6装在太阳轴33上，太阳自转电机6主轴上的主动齿轮与太阳自转齿轮5啮合，地球公转电机1装在系杆8外端上，其转轴上的主动轮与固定于太阳轴33上的太阳轮2相啮合，其中心线与太阳灯中心线处于同一水平线上的太阳透镜7装于系杆8上，太阳轴33固定在基座31上；地球13(模拟地球)直接固定在地球自转电机14上，此电机装于置于同步轴套25内的地球公转轴24上；月球15装在月球支撑杆16上，此月球支撑杆16又通过装于地球公转轴24上的圆周套杆17上，月球支撑杆16下端通过单向铰链19固定在装有发光管29的月球公转转臂18上，此转臂18固定在与月球公转电机20主轴上的主动齿轮相啮合的月球公转齿轮12上，月球公转电机20装于倾斜轴套21上；装在系杆8上的轨道电机10通过其转轴的主动齿轮与装在月球轨道轴套23上的轨道齿轮11相啮合，其上具有定位轴承的月相盘27与月球轨道轴套23同一个地球公转轴24置于内、外环面板9与22之间，内环面板9和外环面板22装在太阳轴33上与同步轴套25上，系杆8的一端通过轴承套32安装在太阳轴33上，另一端装有同步轴套25，装于地球公转轴24上的同步轮26与装于太阳轴33上的同步轮30通过同步带28相互连接。
本全自动智能三球仪，其工作过程叙述如下：
太阳灯3固定不动以表示三球以太阳为核心，固定在太阳自转齿轮5上的太阳灯罩4由太阳自转电机6转轴上的主动齿轮驱动太阳自动齿轮5进行转动，按27.275日/一周进行自转。其(自转轨道)太阳自转齿轮5与水平(黄道)成5°56’倾角，将太阳的自转运动和自转轨道表演出来。
固定在地球自转电机14上的地球13，按转一周为一天(平太阳日)，设计速度为3转/分钟，(其他两球的运动速度均以此为基准计算)。地球自转电机14与水平(黄道)成23°27’的夹角，表示赤道与水平(黄道)夹角23°27’这一夹角是地球上形成一年四季的成因之一。
地球13的公转，由系杆8通过轴承套32固定在太阳轴33上，当装在系杆8上的地球公转电机1转动时，电机主轴上的齿轮绕固定在太阳轴33上的太阳轮2自转加公转，使地球13通过系杆8绕太阳公转，若系杆8以每周364.43天的速度绕太阳轮2转动，则地球13以364.43天(加公转的一天故为364.43+1＝365.43天/年)的速度绕太阳3公转，演示出地球的一年。
为演示出地球13的一年四季，表演出太阳光直射，平射和斜射三种状态，本实用新型采用两项措施：
一、将有限远的由太阳灯3发散的“太阳光”经太阳透镜7成为(无限远的)平行光射到地球13上，从地球上立杆投影的长短可以直观真实地揭示四季的冷热和昼夜的长短，同时表演日蚀、月蚀时阴影更清晰明白。
二、在太阳轮2上固定一个同步轮30，在地球公转轴24上固定一个与同步轮30同齿数、同直径(同模数)的同步轮26，两同步轮用同步带28相连。地球公转轴24固定在同步轴套25内，系杆8固定在同步轴套25上。当系杆8公转即地球自转轴公转时，同步轮30经同步带28带动固定在地球公转轴24上的同步轮26，使地球公转轴24以相同的公转速度转动，使地球自转电机14自转轴的指向不变，只有不变方向的地球自转轴和地球自转轨道(赤道)与黄道(地球轨道)有23°27’的夹角才会有一年四季，昼夜长短的变化，充分表演出这一自然现象。
月球的运动因受日、地引力、其他星球的引力及潮汐的影响，其运动相当复杂，本实用新型也可充分表演出这一复杂的日、地、月关系。
首先月球15由支撑杆16支撑，支撑杆16以单向铰链19的方式固定在月球公转转臂18上，转臂18固定在月球公转齿轮12上，由月球公转电机20及其上的齿轮驱动，使月球以27.35166天/周的速度围绕地球公转轴24公转，月球公转轨道面与地球赤道夹角为6°41’(平均)，由月球公转齿轮12的倾斜轴套21来实现，月球绕地球公转轨道的椭圆形轨道由圆周套杆17来实现。月球支撑杆16以倾斜轴套21为轴作圆周运动，相对于地球公转轴24作上下运动，同时在圆周套杆17的约束下绕地球公转轴24作圆周运动，上下直线运动和圆周运动，两运动合成为月球绕地球作椭圆轨道公转。
月球公转轨道的圆周运动18.6年/一周，其轨道的转动由轨道齿轮11，轨道电机10及外套在地球公转轴24上的月球轨道倾斜轴套21来带动月球公转电机20的齿轮套。此结构可以形象的解释为什么不是每一阴历月都有日蚀、月蚀而只有在月球公转轨道面处于某一特定位置(18.6年/一周期)时才会有日、月蚀出现。
在系杆上与月球轨道轴套23同轴固定的月相盘27上有定位轴承，此结构使月相盘的转动速度与地球公转速度相等，月相盘上有月相图，并用固定在月球公转转臂(18)上的激光二极管(29)发出的光投射在月相盘(27)上来指示月相——满月、半月、上弦月、下弦月。
月球15经支撑杆16固定在月球公转转臂18上，其自转速度与公转速度相等，所以地球上永远只能见到月球的一面而见不到另一面也表演出来了。
Claims (1)
1、一种全自动智能三球仪，其特征在于，其内有太阳灯(3)的太阳灯罩(4)固定在太阳自转齿轮(5)上，太阳自转电机(6)装在太阳轴(33)上，太阳自转电机(6)主轴上的主动齿轮与太阳自转齿轮(5)啮合，地球公转电机(1)装在系杆(8)外端部，其电机转轴上的齿轮与固定于太阳轴(33)上的太阳轮(2)相啮合，系杆(8)上还装有太阳透镜(7)，太阳轴(33)固定在基座(31)上；地球(13)直接固定在地球自转电机(14)上，此电机装于置于同步轴套(25)内的地球公转轴(24)上；月球(15)装在月球支撑杆(16)上，此支撑杆(16)又通过装于地球公转轴(24)上的圆周套杆(17)上，月球支撑杆(16)下端通过单向铰链(19)与其上装有发光管(29)的月球公转转臂(18)上，此转臂(18)固定在与月球公转电机(20)转轴上的齿轮相啮合的月球公转齿轮(12)上，月球公转电机(20)装于倾斜轴套(21)上；装在系杆(8)上的轨道电机(10)通过其转轴的主动齿轮与装在月球轨道轴套(23)上的轨道齿轮(11)相啮合，与月球轨道轴套(23)同轴装在地球公转轴(24)上的月相盘(27)置于内环面板(9)与外环面板(23)之间，内、外环面板装在太阳轴(33)上与同步轴套(25)上，系杆(8)的一端通过轴承套(32)安装在太阳轴(33)上，另一端装有同步轴套(25)，装于地球公转轴(24)上的同步轮(26)与装于太阳轴(33)上的同步轮(30)通过同步带(28)相互连接。
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- 2003-01-21 CN CN 03219473 patent/CN2602448Y/zh not_active Expired - Fee Related
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