專(zhuān)利名稱(chēng)：地月演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地月演示儀。
背景技術(shù)：
中學(xué)地理課中對(duì)于地、月、日的關(guān)系是非常重要的，是學(xué)生認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系、 宇宙的第一課。現(xiàn)有的課程中都是通過(guò)圖片和老師講解，但這對(duì)于形象思維能 力尚不晚上的中學(xué)生來(lái)說(shuō)很難理解。特別是地球成一定角度圍繞太陽(yáng)自轉(zhuǎn)及公 轉(zhuǎn)導(dǎo)致的四季更替，以及月球運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的日食、月食，更是難以理解，只能靠 死記硬背。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的是提出一種地月演示儀， 能夠形象的演示地球自轉(zhuǎn)和繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，以及月球繞地球公轉(zhuǎn)的自然現(xiàn)象。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種地月演示儀，包括
包括底座l、設(shè)置在地球模型支桿11上的地球模型9、設(shè)置在月球模型支桿 16上的月球模型10、太陽(yáng)直射器54;
所述底座1表面設(shè)有地球公轉(zhuǎn)軌道盤(pán)55，所述地球公轉(zhuǎn)軌道盤(pán)55表面設(shè)有口J 在其上轉(zhuǎn)動(dòng)的地月運(yùn)轉(zhuǎn)器33;所述太陽(yáng)直射器54通過(guò)太陽(yáng)直射器支架53固定在 所述地球公轉(zhuǎn)軌道盤(pán)55表面；
在地月運(yùn)轉(zhuǎn)器33包括一靜筒5，設(shè)置在靜筒5內(nèi)的動(dòng)力軸4的一端固定在 底座l匕靜筒5另一端通過(guò)連桿19連接滾動(dòng)支桿56，動(dòng)力軸4通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿2 連接的主動(dòng)軸57;主動(dòng)軸57帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿2和連桿19做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以使靜筒5 與動(dòng)力軸4做相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；
月球軌道盤(pán)3支撐在靜筒5上并能夠相對(duì)于靜筒5旋轉(zhuǎn)，月球模型支桿16 為L(zhǎng)型，以使月球模型支桿16上的月球模型10能夠繞地球模型9旋轉(zhuǎn)；
地球自轉(zhuǎn)軸13為管狀軸，設(shè)置在軸承筒14內(nèi)，地球自轉(zhuǎn)軸13設(shè)有一齒輪
與方向齒輪15聯(lián)動(dòng)，以使地球自轉(zhuǎn)軸13能夠在在軸承筒14內(nèi)自轉(zhuǎn)；地球自轉(zhuǎn) 軸13內(nèi)設(shè)有地球模型支桿11以使地球模型9自轉(zhuǎn)；軸承筒14與靜筒5固定；
地月齒7為一個(gè)同軸三齒輪組成的齒輪組，其軸穿過(guò)靜筒5 ，且轉(zhuǎn)動(dòng)支撐 在靜筒5上；其中一個(gè)齒輪與動(dòng)力軸4的齒輪相嚙合；其中一個(gè)齒輪通過(guò)傘形 齒輪8的下部柱形齒輪相嚙合以將動(dòng)力傳于地球自轉(zhuǎn)軸13;其中一個(gè)齒輪與齒 輪筒6的上部齒輪相嚙合以將動(dòng)力傳于月球模型10和月球軌道盤(pán)3;
傘形齒輪8以動(dòng)力軸4的軸心為軸心，支撐在靜筒5上部的柱體上；其上 部是一個(gè)傾角為66.5。傘形齒輪，與方向齒輪15相嚙合；下部是一個(gè)柱體齒輪，
與地月齒7的上端齒輪相嚙合；
齒輪筒6兩端設(shè)有輪齒，中間設(shè)有一對(duì)固定軸頭；二軸頭之軸心線垂直且 經(jīng)過(guò)本筒軸心線；其支撐在靜筒5.上，以靜筒5的軸心線為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)；其上端 之輪齒與地月齒輪7相嚙合，其下端的輪齒與變速齒輪18相嚙合，帶動(dòng)月球軌 道盤(pán)3轉(zhuǎn)動(dòng)，其中間的固定軸頭連接月球支桿16下面的端點(diǎn)；
方向齒輪15支撐在靜筒5上，與傘形齒輪8的傘形齒和地球自轉(zhuǎn)軸13上 的一個(gè)齒輪相嚙合。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述月球軌道盤(pán)3包括圓環(huán)及一管形柱體，所 述圓環(huán)與所述管形柱體水平橫界面有5°夾角；所述管形柱體具有一與所述管形 柱體同心的環(huán)形槽，所述槽內(nèi)外壁設(shè)有輪齒且與變速齒18嚙合，所述管形柱體 支撐在靜筒5上且以靜筒5為軸心整體旋轉(zhuǎn)。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括陽(yáng)光有效器35;所述陽(yáng)光有效器35包括 外殼32，外殼32包括位于其上部的安裝有運(yùn)動(dòng)燈桿31的長(zhǎng)方體桿槽，以
及安裝連柄29的連接面和位于其下部的安裝有電機(jī)27的電機(jī)盒； ' 所述運(yùn)動(dòng)燈桿31設(shè)有齒輪，所述齒輪與電機(jī)27的齒輪28嚙合； 電機(jī)27設(shè)置于所述外殼32里面的底部，通過(guò)齒輪28帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)燈桿31左
右往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
連柄29設(shè)置在所述外殼32的上部。連柄29供陽(yáng)光有效器35整體連接于 太陽(yáng)直射器54的轉(zhuǎn)筒。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，，所述陽(yáng)光有效器35的外殼32頂部設(shè)有用于改
變電機(jī)27的電流方向的電極換向器58。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述電極換向器58包括
底板45，底板45—端設(shè)有支架44和導(dǎo)體接觸片43，另一邊設(shè)有游動(dòng)抹槽
38;
上的支架44;副翹桿41和主翹桿42分別設(shè)在支架44上，并能夠以支架 44的橫桿為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)；
所述副翹桿41和主翹桿42為空心管，內(nèi)裝有汞；
導(dǎo)體接觸片43設(shè)在底板45上，與電機(jī)27電鏈接，并與設(shè)置在主翹桿42
兩端底部的電路接觸片相離合；
主翹桿42兩端底面各設(shè)有一個(gè)電源，且回路相反，并與所述陽(yáng)光有效器35
電鏈接；
游動(dòng)抹槽38內(nèi)裝有游動(dòng)抹板39，游動(dòng)抹板39是在一塊水平板的兩端固定 有兩塊豎板，中間有一個(gè)游動(dòng)抹40;游動(dòng)抹板39整體在游動(dòng)抹槽38內(nèi)游動(dòng)； 游動(dòng)抹40為一曲針，以抹動(dòng)副翹桿41。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括主計(jì)日表47和副記日表12;
所述主計(jì)日表47是一個(gè)齒輪圓盤(pán)，支撐在靜筒5上，其側(cè)面設(shè)有齒輪與地 球自轉(zhuǎn)軸13上的齒輪平行且相嚙合；其盤(pán)面設(shè)有計(jì)量地球自轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動(dòng)周數(shù) 的標(biāo)記；
所述副計(jì)日表12是一個(gè)環(huán)狀盤(pán)，固定在靜筒5上，其圓心與地球自轉(zhuǎn)軸13 軸心同心，其盤(pán)面與地球自轉(zhuǎn)軸13垂直，盤(pán)面上設(shè)有計(jì)日刻度。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括天象觀察點(diǎn)34;所述天象觀察點(diǎn)34包括 地球模型9、觀察點(diǎn)支架24、緯度指針20、觀察點(diǎn)21、諱度儀23;
所述觀察點(diǎn)支架24彎曲以使上部的觀察點(diǎn)21的轉(zhuǎn)動(dòng)部分能夠繞地球模型9 的圓心轉(zhuǎn)動(dòng)；所述觀察點(diǎn)支架24底部插入地球自轉(zhuǎn)軸13中并隨地球自轉(zhuǎn)軸13 轉(zhuǎn)動(dòng)；所述觀察點(diǎn)支架24上部曲頭端點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)于與地球模型9的圓心，且所 述上部曲頭端通過(guò)固定軸與觀察點(diǎn)21轉(zhuǎn)動(dòng)相連，并與諱度儀23固定相連；
觀察點(diǎn)21為一圓盤(pán)，該圓盤(pán)底部設(shè)有軸承與觀察點(diǎn)支架24的固定軸相連；
緯度儀23為一透明的半圓盤(pán)，其圓周上帶有刻度，固定在觀察點(diǎn)支架24
的固定軸上。
緯度指針20固接在觀察點(diǎn)21底部的軸承上，并與觀察點(diǎn)21的盤(pán)面垂直。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括觀察鏡36，所述觀察鏡36包括兩塊
全反射棱鏡25、凸透鏡48、凹透鏡49、觀察筒26、觀察鏡支架51和固定鈕52;
全反射棱鏡25分別位于觀察筒26內(nèi)兩端，凸透鏡48和凹透鏡49位于兩 塊全反射棱鏡25之間，凸透鏡48和其一側(cè)的全反射棱鏡25構(gòu)成物鏡，凹透鏡 49和其一側(cè)的全反射棱鏡25構(gòu)成目鏡；
可調(diào)節(jié)的觀察鏡支架51支撐所述觀察鏡36。
本發(fā)明提出的地月演示儀，能夠演示日、地、月關(guān)系，直觀為使用者提供 天體模型及這些天體模型的運(yùn)動(dòng)軌跡，有利于使用者理解。
圖1為本發(fā)明的地月演示儀優(yōu)選實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的地月演示儀優(yōu)選實(shí)施例的地月運(yùn)轉(zhuǎn)器33的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的地月演示儀優(yōu)選實(shí)施例的陽(yáng)光有效器35的主視圖4為本發(fā)明的地月演示儀優(yōu)選實(shí)施例的陽(yáng)光有效器35左視圖5為本發(fā)明的地月演示儀優(yōu)選實(shí)施例的天象觀察點(diǎn)34示意圖6為本發(fā)朋的地月演示儀優(yōu)選實(shí)施例的觀察鏡36示意圖7為本發(fā)明的地月演示儀優(yōu)選實(shí)施例的觀察鏡支架51示意圖8為本發(fā)朋的地月演示儀優(yōu)選實(shí)施例的電極換向器58放大示意圖； 圖9為本發(fā)明的地月演示儀優(yōu)選實(shí)施例的游動(dòng)抹板39示意圖； 圖10為本發(fā)明的地月演示儀優(yōu)選實(shí)施例的推動(dòng)針46示意具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例如圖l所示，包括太陽(yáng)直射器54 、地月運(yùn)轉(zhuǎn)器33 、天 象觀察點(diǎn)34 、陽(yáng)光有效器35 、觀察鏡36;
太陽(yáng)直射器54由太陽(yáng)直射器支架53固定于地球公轉(zhuǎn)軌道盤(pán)55的上方。
地月運(yùn)轉(zhuǎn)器33結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括
底坐1與4動(dòng)力軸下端相接，托起整個(gè)地月運(yùn)轉(zhuǎn)器33 。其底部裝有滾動(dòng)輪 未畫(huà)出，可供地月運(yùn)轉(zhuǎn)器33在地球公轉(zhuǎn)軌道盤(pán)55上轉(zhuǎn)動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)桿2 —端與動(dòng)力軸4固定相連，另一端與主動(dòng)軸57固定相連。
連桿19 一端與靜筒5固定相連，另一端與滾動(dòng)支桿56固定相連。
驅(qū)動(dòng)桿2和連桿19這兩個(gè)部件，有兩方面作用 一方面是使地月運(yùn)轉(zhuǎn)器 33整體上在地球公轉(zhuǎn)軌道盤(pán)55上繞"日"運(yùn)行；另一方面是將主電機(jī)圖中未畫(huà) 出的動(dòng)力傳給地月運(yùn)轉(zhuǎn)器33 ，使其內(nèi)部運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)力。
靜筒5是本部件一個(gè)特制的圓柱狀殼體；動(dòng)力軸4是一個(gè)圓柱與圓形齒輪 的組合體。動(dòng)力軸4裝在靜筒5內(nèi)，下端固定在底座l上。靜筒5支撐在動(dòng)力 軸4上，靜筒5通過(guò)連桿19連接滾動(dòng)支桿56;動(dòng)力軸4通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿2連接地月 演示器的主動(dòng)軸57 。
在地月演示器的運(yùn)動(dòng)中，主動(dòng)軸57帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿2和連桿19做相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 從而使靜筒5與動(dòng)力軸4做相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中動(dòng)力軸4相對(duì)于 靜筒5的運(yùn)動(dòng)正好與本系統(tǒng)中"地球"公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)是等速同向的。
地月齒7是一個(gè)同軸三齒輪組成的齒輪組。它的軸穿過(guò)靜筒5 ，且轉(zhuǎn)動(dòng)支 撐在靜筒5上。中間的一個(gè)齒輪與動(dòng)力軸4的齒輪相嚙合；上端的齒輪與傘形 齒輪8的下部柱形齒輪相嚙合；最終將動(dòng)力傳于地球自轉(zhuǎn)軸13;它的下端齒輪 與齒輪筒6的上部齒輪相嚙合，最終將動(dòng)力傳于月球模型10和月球軌道盤(pán)3 。
傘形齒輪8的上部是一個(gè)傘形齒輪，傾角為66.5°，同地軸與黃道面的傾角 一致；下部是一個(gè)柱體齒輪。本齒輪以動(dòng)力軸4的軸心為軸心，支撐在靜筒5 上部的柱體上。它的柱體齒輪與地月齒7的上端齒輪相嚙合;它的傘形齒輪與 方向齒輪15相嚙合。
方向齒輪15支撐在靜筒5上，與傘形齒輪8的傘形齒和地球自轉(zhuǎn)軸13上 的一個(gè)齒輪相嚙合。其主要作用是使地球自轉(zhuǎn)軸13的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與實(shí)際地球自轉(zhuǎn) 方向一致。
地球自轉(zhuǎn)軸13是一個(gè)管狀軸，其上帶有兩個(gè)齒輪。本軸插在軸承筒14內(nèi)， 通過(guò)軸上的一個(gè)齒輪接受方向齒輪15傳來(lái)的動(dòng)力，在軸承筒14內(nèi)自轉(zhuǎn)；另一
個(gè)齒輪驅(qū)動(dòng)主計(jì)日表47轉(zhuǎn)動(dòng)。其管狀軸內(nèi)可插進(jìn)觀察點(diǎn)支架24和地球模型支 桿ll，以達(dá)到讓天象觀察點(diǎn)34和地球模型9自轉(zhuǎn)的目的。
軸承筒14固定在靜筒5上，其軸心線與動(dòng)力軸4的軸心線在同一平面內(nèi)， 與傘形齒輪8的傾斜度相同，即與水平面夾角為66.5。。他用以支撐地球自轉(zhuǎn)軸 13，使地球自轉(zhuǎn)軸13在其筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
副計(jì)日表12是一個(gè)環(huán)狀盤(pán)，固定在靜筒5上，其圓心與地球自轉(zhuǎn)軸13軸 心同心，其盤(pán)面與地球自轉(zhuǎn)軸13垂直，盤(pán)面上設(shè)有計(jì)日刻度。本表是配合主計(jì) 日表47計(jì)日的，用以顯示較小的日長(zhǎng)。
主計(jì)日表47是一個(gè)齒輪圓盤(pán)，支撐在靜筒5上，其側(cè)面設(shè)有齒輪與地球自 轉(zhuǎn)軸13上的一個(gè)齒輪平行且相嚙合，接受地球自轉(zhuǎn)軸13傳來(lái)的動(dòng)力而自轉(zhuǎn)。 其盤(pán)面設(shè)有計(jì)量地球自轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動(dòng)周數(shù)的標(biāo)記，從而顯示"地球"運(yùn)行的日長(zhǎng)， 其顯示的日長(zhǎng)是較大的日長(zhǎng)。
齒輪筒6兩端設(shè)有輪齒，中間設(shè)有一對(duì)固定軸頭。二軸頭之軸心線垂直且 經(jīng)過(guò)本筒軸心線。本筒支撐在靜筒5上，以靜筒5之軸心線為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。其上 端之輪齒與地月齒輪7相嚙合，接受動(dòng)力軸4傳來(lái)的動(dòng)力，其下端的輪齒與變 速齒輪18相嚙合，帶動(dòng)月球軌道盤(pán)3轉(zhuǎn)動(dòng)，其中間的固定軸頭連接月球支桿16 下面的端點(diǎn)，作用有二 一是使月球支桿16能上下轉(zhuǎn)動(dòng)，二是使月球支桿16 隨齒輪筒6轉(zhuǎn)動(dòng)。
變速齒18是一個(gè)雙頭齒輪，支撐在靜筒5上，上部齒輪與齒輪筒6的下端 齒輪相嚙合，下部齒輪與月球軌道盤(pán)3的管形柱體環(huán)狀槽的槽內(nèi)外壁上的輪齒 相嚙合，將齒輪筒6傳來(lái)的動(dòng)力，傳給月球軌道盤(pán)3而使其轉(zhuǎn)動(dòng)。
月球軌道盤(pán)3是一個(gè)圓環(huán)與一個(gè)管形柱體的組合體。其上部是一個(gè)正圓環(huán) 與其管形柱體水平橫截面有5°之夾角。其管形柱體有一個(gè)與柱體同心的環(huán)形槽， 槽內(nèi)外壁設(shè)有輪齒接受變速齒18傳來(lái)的動(dòng)力，以達(dá)到其順時(shí)針自轉(zhuǎn)的目的。本 軌道盤(pán)通過(guò)其管形柱體支撐在靜筒5上，且以靜筒5為軸心整體旋轉(zhuǎn)。
月球支桿16是一個(gè)特殊形狀的曲桿，其下面端點(diǎn)與齒輪筒6軸式相連接， 可在齒輪筒6上上下轉(zhuǎn)動(dòng)，軸心線與齒輪筒6的軸心線垂直相交，通過(guò)月球軌 道盤(pán)3盤(pán)面圓心。其曲桿上裝有滾動(dòng)輪17—個(gè)，用來(lái)在月球軌道盤(pán)3上滾動(dòng)支
撐本支桿，使本支桿在運(yùn)行中保持平穩(wěn)狀態(tài)。本支桿另一端的上部裝有月球模
型10 。
月球模型10是一個(gè)表面粗糙不光亮，不透明的白色小球，裝在月球支桿16 的上端，隨月球支桿16運(yùn)動(dòng)而繞地球觀察點(diǎn)34運(yùn)轉(zhuǎn)。
陽(yáng)光有效器35結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，包括
外殼32是一個(gè)特殊形狀的殼體，它包括上端運(yùn)動(dòng)燈桿31的長(zhǎng)方體桿槽， 連柄29的連接面和下端電機(jī)27的電機(jī)盒。
運(yùn)動(dòng)燈桿31的長(zhǎng)度等于月球模型10運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑。向著電機(jī)27的齒輪 28的面上設(shè)有特殊輪齒，與齒輪28相嚙合，上面中央處設(shè)有安裝聚光燈30之裝置。
聚光燈30是一個(gè)特制彩色激光燈筒，其發(fā)出的光照在月球模型10上色彩 亮麗，有利于教學(xué)。
電機(jī)27置于外殼32里面的底部，通過(guò)齒輪28帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)燈桿31左右往復(fù) 運(yùn)動(dòng)。
連柄29接于32外殼之上，供陽(yáng)光有效器35整體連接于太陽(yáng)直射器54的 轉(zhuǎn)筒。
外殼32的頂部中央還裝有電極換向器58 ，電極換向器58的作用是改變電 機(jī)27的電流方向，即電源的正負(fù)極，使電機(jī)27的運(yùn)轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化。
電極換向器58結(jié)構(gòu)如圖8到10所示，包括
支架44固定在底板45上，副翹桿41和主翹桿42分別設(shè)在支架44上，象 翹板一樣以支架44的橫桿為軸心上下轉(zhuǎn)動(dòng)。這兩根翹桿都是空心管，內(nèi)裝滎一 類(lèi)在重力作用下在管內(nèi)能自由向兩端移動(dòng)的比重較大的物質(zhì)。在主翹桿42來(lái)講， 這種物質(zhì)的作用是增加翹桿42倒向一邊之后的穩(wěn)定性，增加翹桿端頭下面的導(dǎo) 體片與底座導(dǎo)體接觸片43的良好接觸；在副翹桿41來(lái)講是增加其倒向一邊之 后的重力，以便迫使主翹桿42隨之倒向一邊。
導(dǎo)體接觸片43設(shè)在底板45上，與電機(jī)27相接，且與主翹桿42兩端底部 的電路接觸片相離合。
主翹桿42兩端底面各有一個(gè)電源，且回路相反，目的是改變電機(jī)27的電 流方向，進(jìn)而達(dá)到改變電機(jī)27的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。這兩個(gè)電源的電路來(lái)源于陽(yáng)光有效 器35 。
底板45—邊設(shè)有支架44 、導(dǎo)體接觸片43 ，另一邊設(shè)有游動(dòng)抹槽38 。 游動(dòng)抹槽38內(nèi)裝有游動(dòng)抹板39 。
游動(dòng)抹板39是在一塊水平板的兩端固定有兩塊豎板，中間有一個(gè)游動(dòng)抹 40 。它們是一個(gè)整體，整體在游動(dòng)抹槽38內(nèi)游動(dòng)。
游動(dòng)抹40是裝在游動(dòng)抹板39中央的一根曲針，供抹動(dòng)副翹桿41之用。 本部件的使用方法
在陽(yáng)光有效器35 、運(yùn)動(dòng)燈桿31的兩端分別裝上推動(dòng)針46 ，將電極換向 器58裝在陽(yáng)光有效器35的頂部中央處。當(dāng)運(yùn)動(dòng)燈桿31運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)針46就 推動(dòng)游動(dòng)抹板39兩端的豎板在游動(dòng)抹槽38內(nèi)運(yùn)行，游動(dòng)抹40也隨之運(yùn)行，當(dāng) 運(yùn)行到一定程度時(shí)，游動(dòng)抹40就正好抹動(dòng)副翹桿41翹起的一端降下去，從而 迫使主翹桿42翹起的一端也降下去，進(jìn)而達(dá)到改變電機(jī)27的電流方向，達(dá)到 電機(jī)27改變運(yùn)轉(zhuǎn)方向的目的。
天象觀察點(diǎn)34結(jié)構(gòu)如圖5所示，天象觀察點(diǎn)34包括地球模型9 ，其主體 部件是觀察點(diǎn)支架24 。本支架是一個(gè)特殊形狀的曲桿，其彎曲的主要目的是上 部觀察點(diǎn)21的轉(zhuǎn)動(dòng)部分能夠繞"地心""南北"轉(zhuǎn)動(dòng)。其下部插入地球自轉(zhuǎn)軸 13中并隨其轉(zhuǎn)動(dòng)；其上部曲頭端點(diǎn)恰是"地心"，此處通過(guò)固定軸與觀察點(diǎn)21 轉(zhuǎn)動(dòng)相連，與緯度儀23固定相連。
觀察點(diǎn)21是一個(gè)盤(pán)，下面設(shè)有軸承與觀察點(diǎn)支架24上的固定軸相連。它 可以沿"地軸"上下1S0。轉(zhuǎn)動(dòng)，表示不同緯度的地平面。
緯度儀23是一個(gè)透明的半圓盤(pán)，其圓周上帶有刻度，與其直徑垂直的半徑 為0°，然后以"0。"為原點(diǎn)分別向兩端刻有0?！Ｖ潭?。將其裝在觀察點(diǎn) 支架24的固定軸上，目的是用以顯示觀察點(diǎn)21所表示的諱度。 ，
緯度指針20裝在觀察點(diǎn)21底部的軸承上，與觀察點(diǎn)21的盤(pán)面垂直，在觀 察點(diǎn)21與"地軸"平行時(shí)其指向緯度儀20的"0"度。其作用是指示觀察點(diǎn)21
所表示的緯度地面。
"上"指針22垂直裝在觀察點(diǎn)21邊上，表示觀察點(diǎn)21的上空方向。
天象觀察點(diǎn)34的主要作用，是讓觀察者通過(guò)觀察鏡36回到"地球"上觀 察本演示器所演示到的月相、日食、月食等現(xiàn)象。
地球模型9是一個(gè)球體，與地球模型支桿ll固定相連為一體。將地球模型 支桿11插入地球自轉(zhuǎn)軸13內(nèi)，隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。
觀察鏡36結(jié)構(gòu)如圖6和圖7所示，觀察鏡36主要由全反射棱鏡25兩塊、 凸透鏡48 、凹透鏡49 、觀察筒26及觀察鏡支架51和固定鈕52構(gòu)成，它是 潛望鏡和望遠(yuǎn)鏡的組合體。全反射棱鏡25分別位于觀察筒26內(nèi)兩端，凸透鏡 48和凹透鏡49位于兩塊棱鏡25之間，凸透鏡48和其一側(cè)的全反射棱鏡25構(gòu) 成物鏡，凹透鏡49和其一側(cè)的全反射棱鏡25構(gòu)成目鏡。觀察筒26由兩部分對(duì) 接，可以旋轉(zhuǎn)，目的是便于觀察。
觀察鏡支架51是用于支撐觀察鏡36的，其高低根據(jù)需要可以調(diào)整。
使用時(shí)將觀察鏡支架51置于演示盤(pán)上的相應(yīng)位置上，將觀察鏡36的物鏡 一端放在觀察點(diǎn)21上，目鏡一端放在觀察鏡支架51上，調(diào)好角度用固定鈕52 固定好。觀察者可以從目鏡中看到要演示的現(xiàn)象，也可以利用多媒體攝像頭將 觀察到的現(xiàn)象投影到銀幕上去，讓更多的人同時(shí)看到要觀察的現(xiàn)象。
地月演示器使用方法
將地月演示器的各個(gè)部件連接起來(lái)，接通電源，然后將聚光燈30的燈光調(diào) 至水平直射"地心"。"地心"位于觀察點(diǎn)21的支柄旋轉(zhuǎn)軸心和地球模型9的球 心。
1、演示和月亮有關(guān)的現(xiàn)象時(shí)，在前面調(diào)好的基礎(chǔ)上，再通過(guò)調(diào)整運(yùn)動(dòng)燈桿 31將聚光燈30調(diào)至對(duì)準(zhǔn)月球模型10 。
演示在地球上觀察月球上出現(xiàn)的現(xiàn)象時(shí)，在地月運(yùn)轉(zhuǎn)器33上裝上天象觀察 點(diǎn)34 ，利用觀察鏡36可以從"地球"上觀察月球上出現(xiàn)的現(xiàn)象。調(diào)整觀察點(diǎn) 21可以從不同諱度進(jìn)行觀察。
演示因日、月、地三者的位置關(guān)系在地球上出現(xiàn)的現(xiàn)象，在地月運(yùn)轉(zhuǎn)器33
上裝上地球模型9 ，可直接在地球模型9上看到相應(yīng)的現(xiàn)象。
2、演示與月亮無(wú)關(guān)時(shí)，地球上產(chǎn)生的一些日照現(xiàn)象時(shí)，關(guān)掉相應(yīng)開(kāi)關(guān)，將 聚光燈30保持在外殼32的中央，不做左右運(yùn)動(dòng)。其它運(yùn)動(dòng)情況保持不變。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下， 所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些 相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種地月演示儀，其特征在于包括底座(1)、設(shè)置在地球模型支桿(11)上的地球模型(9)、設(shè)置在月球模型支桿(16)上的月球模型(10)、太陽(yáng)直射器(54)；所述底座(1)表面設(shè)有地球公轉(zhuǎn)軌道盤(pán)(55)，所述地球公轉(zhuǎn)軌道盤(pán)(55)表面設(shè)有可在其上轉(zhuǎn)動(dòng)的地月運(yùn)轉(zhuǎn)器(33)；所述太陽(yáng)直射器(54)通過(guò)太陽(yáng)直射器支架(53)固定在所述地球公轉(zhuǎn)軌道盤(pán)(55)表面；在地月運(yùn)轉(zhuǎn)器(33)包括一靜筒(5)，設(shè)置在靜筒(5)內(nèi)的動(dòng)力軸(4)的一端固定在底座(1)上，靜筒(5)另一端通過(guò)連桿(19)連接滾動(dòng)支桿(56)，動(dòng)力軸(4)通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿(2)連接的主動(dòng)軸(57)；主動(dòng)軸(57)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿(2)和連桿(19)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以使靜筒(5)與動(dòng)力軸(4)做相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；月球軌道盤(pán)(3)支撐在靜筒(5)上并能夠相對(duì)于靜筒(5)旋轉(zhuǎn)，月球模型支桿(16)為L(zhǎng)型，以使月球模型支桿(16)上的月球模型(10)能夠繞地球模型(9)旋轉(zhuǎn)；地球自轉(zhuǎn)軸(13)為管狀軸，設(shè)置在軸承筒(14)內(nèi)，地球自轉(zhuǎn)軸(13)設(shè)有一齒輪與方向齒輪(15)聯(lián)動(dòng)，以使地球自轉(zhuǎn)軸(13)能夠在在軸承筒(14)內(nèi)自轉(zhuǎn)；地球自轉(zhuǎn)軸(13)內(nèi)設(shè)有地球模型支桿(11)以使地球模型(9)自轉(zhuǎn)；軸承筒(14)與靜筒(5)固定；地月齒(7)為一個(gè)同軸三齒輪組成的齒輪組，其軸穿過(guò)靜筒(5)，且轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在靜筒(5)上；其中一個(gè)齒輪與動(dòng)力軸(4)的齒輪相嚙合；其中一個(gè)齒輪通過(guò)傘形齒輪(8)的下部柱形齒輪相嚙合以將動(dòng)力傳于地球自轉(zhuǎn)軸(13)；其中一個(gè)齒輪與齒輪筒(6)的上部齒輪相嚙合以將動(dòng)力傳于月球模型(10)和月球軌道盤(pán)(3)；傘形齒輪(8)以動(dòng)力軸(4)的軸心為軸心，支撐在靜筒(5)上部的柱體上；其上部是一個(gè)傾角為66.5°傘形齒輪，與方向齒輪(15)相嚙合；下部是一個(gè)柱體齒輪，與地月齒(7)的上端齒輪相嚙合；齒輪筒(6)兩端設(shè)有輪齒，中間設(shè)有一對(duì)固定軸頭；二軸頭之軸心線垂直且經(jīng)過(guò)本筒軸心線；其支撐在靜筒(5)上，以靜筒(5)的軸心線為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)；其上端之輪齒與地月齒輪7相嚙合，其下端的輪齒與變速齒輪(18)相嚙合，帶動(dòng)月球軌道盤(pán)3轉(zhuǎn)動(dòng)，其中間的固定軸頭連接月球支桿(16)下面的端點(diǎn)；方向齒輪(15)支撐在靜筒(5)上，與傘形齒輪(8)的傘形齒和地球自轉(zhuǎn)軸(13)上的一個(gè)齒輪相嚙合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的地月演示儀，其特征在于，所述月球軌道盤(pán)(3) 包括圓環(huán)及一管形柱體，所述圓環(huán)與所述管形柱體水平橫界面有5°夾角；所述 管形柱體具有一與所述管形柱體同心的環(huán)形槽，所述槽內(nèi)外壁設(shè)有輪齒且與變 速齒(18)嚙合，所述管形柱體支撐在靜筒(5)上且以靜筒(5)為軸心整體 旋轉(zhuǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的地月演示儀，其特征在于，還包括陽(yáng)光有效器(35); 所述陽(yáng)光有效器(35)包括外殼(32)，外殼(32)包括位于其上部的安裝有運(yùn)動(dòng)燈桿(31)的長(zhǎng)方體 桿槽，以及安裝連柄29的連接面和位于其下部的安裝有電機(jī)27的電機(jī)盒；所述運(yùn)動(dòng)燈桿(31)設(shè)有齒輪，所述齒輪與電機(jī)(27)的齒輪(28)嚙合；電機(jī)(27)設(shè)置于所述外殼(32)里面的底部，通過(guò)齒輪(28)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng) 燈桿(31)左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)；連柄(29)設(shè)置在所述外殼(32)的上部。連柄(29)供陽(yáng)光有效器(35) 整體連接于太陽(yáng)直射器(54)的轉(zhuǎn)筒。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的地月演示儀，其特征在于，所述陽(yáng)光有效器(35) 的外殼(32)頂部設(shè)有用于改變電機(jī)(27)的電流方向的電極換向器(58)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的地月演示儀，其特征在于，所述電極換向器(58) 包括底板(45)，底板(45) —端設(shè)有支架(44)和導(dǎo)體接觸片(43)，另一邊 設(shè)有游動(dòng)抹槽(38);上的支架(44);副翹桿(41)和主翹桿(42)分別設(shè)在支架(44)上，并 能夠以支架(44)的橫桿為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)；所述副翹桿(41)和主翹桿(42)為空心管，內(nèi)裝有汞；導(dǎo)體接觸片(43)設(shè)在底板(45)上，與電機(jī)(27)龜鏈接，并與設(shè)置在主翹桿(42)兩端底部的電路接觸片相離合；主翹桿(42)兩端底面各設(shè)有一個(gè)電源，且回路相反，并與所述陽(yáng)光有效 器(35)電鏈接；游動(dòng)抹槽(38)內(nèi)裝有游動(dòng)抹板(39)，游動(dòng)抹板(39)是在一塊水平板的 兩端固定有兩塊豎板，中間有一個(gè)游動(dòng)抹(40);游動(dòng)抹板(39)整體在游動(dòng)抹 槽(38)內(nèi)游動(dòng)；游動(dòng)抹(40)為一曲針，以抹動(dòng)副翹桿(41)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的地月演示儀，其特征在于，還包括主計(jì)日表(47) 和副記日表(12);所述主計(jì)日表(47)是一個(gè)齒輪圓盤(pán)，支撐在靜筒(5)上，其側(cè)面設(shè)有齒 輪與地球自轉(zhuǎn)軸(13)上的齒輪平行且相嚙合；其盤(pán)面設(shè)有計(jì)量地球自轉(zhuǎn)軸13 轉(zhuǎn)動(dòng)周數(shù)的標(biāo)記；所述副計(jì)日表(12)是一個(gè)環(huán)狀盤(pán)，固定在靜筒(5)上，其圓心與地球自 轉(zhuǎn)軸(13)軸心同心，其盤(pán)面與地球自轉(zhuǎn)軸(13)垂直，盤(pán)面上設(shè)有計(jì)日刻度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的地月演示儀，其特征在于，還包括天象觀察點(diǎn)(34); 所述天象觀察點(diǎn)(34)包括地球模型(9)、觀察點(diǎn)支架(24)、緯度指針(20)、 觀察點(diǎn)(21)、緯度儀(23);所述觀察點(diǎn)支架(24)彎曲以使上部的觀察點(diǎn)(21)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分能夠繞地 球模型(9)的圓心轉(zhuǎn)動(dòng)；所述觀察點(diǎn)支架(24)底部插入地球自轉(zhuǎn)軸(13)中 并隨地球自轉(zhuǎn)軸(13)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述觀察點(diǎn)支架(24)上部曲頭端點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)于 與地球模型(9)的圓心，且所述上部曲頭端通過(guò)固定軸與觀察點(diǎn)(21)轉(zhuǎn)動(dòng)相 連，并與緯度儀(23)固定相連；觀察點(diǎn)(21)為一圓盤(pán)，該圓盤(pán)底部設(shè)有軸承與觀察點(diǎn)支架24的固定軸相連；緯度儀(23)為一透明的半圓盤(pán)，其圓周上帶有刻度，固定在觀察點(diǎn)支架 (24)的固定軸上。緯度指針(20)固接在觀察點(diǎn)(21)底部的軸承上，并與觀察點(diǎn)(21)的 盤(pán)面垂直。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的地月演示儀，其特征在于，還包括觀察鏡(36)，所述觀察鏡(36)包括兩塊全反射棱鏡(25)、凸透鏡(48)、凹透鏡(49)、 觀察筒(26)、觀察鏡支架(51)和固定鈕(52);全反射棱鏡(25)分別位于觀察筒(26)內(nèi)兩端，凸透鏡(48)和凹透鏡 (49)位于兩塊全反射棱鏡(25)之間，凸透鏡(48)和其一側(cè)的全反射棱鏡 (25)構(gòu)成物鏡，凹透鏡(49)和其一側(cè)的全反射棱鏡(25)構(gòu)成目鏡； 可調(diào)節(jié)的觀察鏡支架(51)支撐所述觀察鏡(36)。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種地月演示儀，針對(duì)現(xiàn)有授課中對(duì)于日、地、月的關(guān)系只能憑教師口述或用圖片表示的問(wèn)題，本發(fā)明的地月演示儀包括太陽(yáng)直射器、地月運(yùn)轉(zhuǎn)器、天象觀察點(diǎn)、陽(yáng)光有效器，能夠有效的模擬日、地、月的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，并能夠直觀的顯示地球上季節(jié)變化等自然規(guī)律。
文檔編號(hào)G09B27/02GK101174371SQ20071013958
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者溫金東, 王賢川 申請(qǐng)人:王賢川