专利名称：太阳地球月球运动演示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于天文知识普及、地理教学，模拟太阳、地球和月球相互运动的演示装置。
背景技术：
目前现有技术中，类似的演示多半采用金属杆支撑圆球，在电机带动下，沿圆形轨道作平面转动用来演示地球的公转、自转和月球的公转运动，这种方式无法演示太阳、地球和月球的某些基本运动形式，制约了演示效果和演示功能的扩展。
发明内容
本发明的目的是要提供一种用直观的演示，来模拟太阳、地球和月球基本运动形式的装置，用以演示1、太阳悬浮自转。
2、地球在椭圆形平面轨道悬浮公转和自转。
3、月球在有倾斜夹角轨道的悬浮公转和自转。
4、地球在近日点与远日点运行速度的不同。
5、地球运行轨道位置的间隔显示。
6、地球公转与黄道十二星座、二十四节气名称和四季星空的互动声光文字自动显示。
本发明的目的是这样实现的用聚苯乙烯发泡材料，按要求尺寸注塑成圆球，在圆球内的下部位置加配重物组合为一体，经风机吹出的气流，在伯努利原理作用下，使圆球悬浮并作自转。圆球表面用彩色光致发光材料绘制相应的图形，在紫外光照射下用来模拟太阳发光和地球、月球的反射光。适当选择圆球直径与配重比，使圆球悬浮和自转更加稳定。
地球沿椭圆平面轨道悬浮运行地球在轨道车电机带动下，沿椭圆形轨道在平台面板下运动。轨道车风机吹出的气流经风道槽、带动地球在平台面板上方悬浮自转，并与轨道车同步作椭圆公转运动，以此演示、地球在椭圆平面轨道悬浮公转和自转。
月球在有倾斜夹角的轨道运行月球在轨道转盘上风机的带动下，在围绕地球作悬浮自转的同时，因为该风机由渐变频调速电路供电、风机的转速与吹出的气流量，随风机电源频率逐渐变化而变化(气流量逐渐加大、月球悬浮逐渐加高，气流量逐渐减小则相反)，在轨道转盘和电机带动及程序电路控制下，月球在有倾斜夹角的轨道上悬浮公转和自转。
太阳的悬浮自转将太阳悬浮自转的风机，安装固定在轨道车合板中心的相应位置，并在平台面板中心对应位置加工一圆形风道孔，在风机吹出气流的作用下，使太阳在平台面板上方悬浮自转。
地球在近日点与远日点运行速度的不同轨道车电机由渐变频调速电路供电。当轨道车带动地球运行到近日点与远日点设定的位置时，安装在轨道车台板相应位置的永久磁铁，分别给轨道车接近开关一触发信号，使渐变频调速电路输出的电源频率逐渐升高或降低、使轨道车电机转速逐渐加快或减慢，实现了地球在近日点与远日点运行速度的不同。
地球运行轨道位置的间隔显示地球的运行轨道在太空中是无形的，该装置中的地球运行轨道位置、采用自动间隔光电显示。沿平台面板上风道槽的椭圆形状，将发光管竖立排列固定在风道槽外侧，在程序电路控制下自动间隔显示。
地球公转与黄道十二星座、二十四节气名称、四季星空的互动声光文字自动显示在轨道车台板上与黄道十二星座相对应的位置、安装十二个接近开关，当轨道车带动地球运行到某一位置时，轨道车上的永久磁铁触发轨道车台板上的接近开关，启动程控电路、点亮相对应的黄道星座及二十四节气名称。地球运动到另一位置时，原先点亮的熄灭，新到位置的点亮。在装置上方的穹隆顶幕上，用发光管矩阵设置的四季星空显示电路与黄道十二星座、二十四节气名称互动显示。当黄道星座依次点亮三次时(即一个季节)、逻辑电路发出信号启动相应季节的星空显示，再经过上述过程，逻辑电路又发出信号启动下一个季节的星空显示。依次类推，在设定程序控制下，达到了互动显示的目的。
本发明的优点是、不同于用金属杆支撑圆球、在电机带动下作平面圆周转动的演示方式，模拟实现了太阳悬浮自转，地球在椭圆形平面轨道悬浮公转和自转，月球在有倾斜夹角轨道的悬浮公转和自转，地球在近日点与远日点运行速度的不同，地球运行轨道位置的间隔显示，地球公转与黄道十二星座、二十四节气名称、四季星空的互动声光文字自动显示。通过模拟使太阳系中的太阳、地球和月球的基本运动形式，在该装置的创新演示中得到直观、形象的展现。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
图1是根据本发明提出的太阳地球月球运动演示装置的外型结构2是图1所示装置中的轨道车结构图
具体实施例方式图1、图2，所述装置包括圆球(12)和配重物(13)组合为一体，经风机(30)吹出的气流在伯努利原理作用下，经过风道管(36)、风道槽(孔)(10)，沿箭头(11)所示方向在装置的平台面板(14)上方悬浮自转。圆球(12)表面用彩色光致发光材料绘制相应的图形，在紫外光照射下用来模拟太阳发光和地球、月球的反射光[模拟太阳、地球和月球的圆球与圆球(12)的结构和悬浮原理相同，以下简称太阳(5)、地球(6)、月球(7)]。
风机(30)、月球轨道电机(31)和轨道车电机(20)所需电源分别由集电器(28)与导电铜排(27)滑动接触供给和经渐变频调速电路(17)供给。风机(15)电源，由渐变频调速电路(18)经集电器(16)供给。轨道车接近开关(21)和永久磁铁(22)，接收和发出触发信号。
轨道车电机(20)经传动齿轮(24)与齿条(23)啮合，驱动轨道车沿着按椭圆形设置的轨道挡条(26)、在轨道车台板(25)上作椭圆运动。月球轨道电机(31)经齿轮(32)与传动齿轮(34)啮合，带动轨道转盘(33)、在轴承(35)的作用下，围绕安装在固定板(29)上的风道管(36)作圆周转动。安装在轨道转盘(33)上风机(15)、吹出的气流经风道槽(10)带动月球(7)围绕地球(6)作有倾斜夹角轨道的悬浮公转和自转。在圆台摭挡显示外壳(9)上设置的黄道星座(3)、二十四节气名称(4)和在穹隆顶幕(1)上用发光管矩阵设置的四季星空(2)互动显示配合下演示地球(6)在椭圆形平面轨道悬浮公转和自转，月球(7)在有倾斜夹角轨道的悬浮公转和自转，地球在近日点与远日点运行速度的不同，以及太阳(5)、地球(6)和月球(7)相互的基本运动形式。
地球在椭圆的平面轨道运行地球(6)在轨道车电机(20)和风机(30)带动下，沿椭圆轨道在平台面板(14)上方作平面轨道悬浮公转和自转。
月球在有倾斜夹角的轨道运行风机(15)电源，由渐变频调速电路(18)供给，因风机(15)电源频率是渐变的，风机转速和吹出的气流量也随之逐渐加大或减小。月球(7)在风机(15)、轨道转盘(33)带动和程控电路(19)设定的周期程序控制下，周而复始的在平台面板(14)上方围绕地球(6)作有倾斜夹角轨道的悬浮公转和自转。
太阳的悬浮自转将太阳(5)悬浮自转的风机〔图中未画出〕安装固定在轨道车台板(25)中心的相应位置，并在平台面板(14)中心对应位置加工一圆形风道孔(10)，在风机吹出气流的作用下，使太阳(5)在平台面板(14)上方悬浮自转。
地球在近日点与远日点运行速度的不同(轨道车离开近日点与远日点范围时，车速是固定的)。在轨道车台板(25)近日点与远日点提前和推后的相应位置，分别设置2块永久磁铁〔图中未画出〕。当轨道车运行到近日点第一块磁铁时，磁铁给轨道车上的接近开关(21)一触发信号，渐变频调速电路(17)供给电机(20)的电源频率逐渐升高、车速逐渐加快。轨道车离开近日点运行到另一块磁铁时，磁铁发出一触发信号，使车速逐渐回复到正常速度。当轨道车运行到远日点的第一块磁铁时，磁铁给轨道车的接近开关(21)一触发信号，渐变频调速电路(17)供给电机(20)的电源频率逐渐降低、车速逐渐减慢。轨道车运行到远日点另一块磁铁时，接收到触发信号使车速逐渐回复正常。周而复始，在程控电路(19)控制下，直观演示地球在近日点与远日点运行速度的不同。
地球运行轨道位置的间隔显示地球(6)的运行轨道在太空中是无形的，该装置中的地球(6)运行轨道位置、采用自动间隔光电显示。沿平台面板(14)上风道槽(10)的椭圆形状，将发光管(8)竖立排列固定在风道槽(10)外侧，在程序电路控制下、自动间隔显示。
地球公转与黄道十二星座、二十四节气名称和四季星空的互动声光文字自动显示在轨道车台板(25)上与黄道十二星座(3)相对应的位置、安装十二个接近开关[图中未画出]，当轨道车电机(20)带动地球(6)运行到某一位置时，轨道车上的永久磁铁(22)触发轨道车台板(25)上的接近开关，启动程控电路、点亮相对应的黄道十二星座(3)及二十四节气名称(4)。地球(6)运动到另一位置时，原先点亮的熄灭，新到位置的点亮。在装置上方的穹隆顶幕(1)上，用发光管矩阵设置的四季星空(2)显示电路与黄道十二星座(3)、二十四节气名称(4)互动显示。当黄道十二星座(3)依次点亮三次时(即一个季节)、逻辑电路发出信号启动相应季节的星空显示，再经过上述过程，逻辑电路又发出信号启动下一个季节的星空显示。依次类推，在设定的程序控制下，实现了地球(6)公转与黄道十二星座(3)、二十四节气名称(4)、四季星空(2)的互动声光文字自动显示。
权利要求
1.一种用于天文知识普及，地理教学的太阳地球月球运动演示装置，该装置不同于用金属杆支撑圆球，在电机带动下沿圆形轨道作平面转动的演示方法，而是用圆球在轨道车电机带动下、沿椭圆轨道和有倾斜夹角轨道的悬浮公转和自转，用以演示太阳、地球和月球相互的运动形式，其特征在于用聚苯乙烯发泡材料，按要求尺寸注塑成圆球(12)，在圆球内的下部位置加配重物(13)组合为一体，圆球(12)表面用彩色光致发光材料绘制相应的图形，在紫外光照射下用来模拟太阳(5)发光和地球(6)、月球(7)的反射光；适当选择圆球(12)直径与配重比，使圆球悬浮和自转更加稳定；风机(30)、月球轨道电机(31)所需电源由集电器(28)与导电铜排(27)滑动接触供给，轨道车电机(20)所需电源由渐变频调速电路(17)供给，风机(15)电源，由渐变频调速电路(18)经集电器(16)供给；轨道车接近开关(21)和永久磁铁(22)，接收和发出触发信号；轨道车电机(20)经传动齿轮(24)与齿条(23)啮合，驱动轨道车沿着按椭圆形设置的轨道挡条(26)、在轨道车台板(25)上作椭圆转动，同时地球(6)经风机(30)吹出的气流在伯努利原理作用下，经过风道管(36)、风道槽(孔)(10)，沿箭头(11)所示方向在装置的平台面板(14)上方悬浮自转；月球轨道电机(31)经齿轮(32)与传动齿轮(34)啮合，带动轨道转盘(33)、在轴承(35)的作用下，围绕安装在固定板(29)上的风道管(36)作圆周转动；安装在轨道转盘(33)上风机(15)吹出的气流经风道槽(10)带动月球(7)围绕地球(6)作有倾斜夹角轨道的悬浮公转和自转；在圆台摭挡显示外壳(9)上设置的黄道星座(3)、二十四节气名称(4)和在穹隆顶幕(1)上设置的四季星空(2)互动显示配合下演示地球(6)在椭圆形平面轨道悬浮公转和自转，月球(7)在有倾斜夹角轨道的悬浮公转和自转，地球在近日点与远日点运行速度的不同，以及太阳(5)、地球(6)和月球(7)相互的基本运动形式。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是用聚苯乙烯发泡材料，按要求尺寸注塑成圆球(12)，在圆球内的下部位置加配重物(13)，经风机吹出的气流，在伯努利原理作用下，使圆球悬浮并作自转；圆球(12)表面用彩色光致发光材料绘制相应的图形，在紫外光照射下用来模拟太阳(5)发光和地球(6)、月球(7)的反射光，适当选择圆球(12)直径与配重比，使圆球悬浮和自转更加稳定。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是将太阳(5)悬浮自转的风机〔图中未画出〕、安装固定在轨道车台板(25)中心的相应位置，并在平台面板(14)中心对应位置加工一圆形风道孔(10)，在风机吹出气流的作用下，使太阳(5)在平台面板(14)上方悬浮自转。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征是地球(6)在轨道车电机(20)和风机(30)带动下，沿椭圆轨道在平台面板(14)上方作平面轨道的悬浮公转和自转。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征是风机(15)电源，由渐变频调速电路(18)供给，因风机(15)电源频率是渐变的，风机转速和吹出的气流量也随之逐渐加大或减小；月球(7)在风机(15)、轨道转盘(33)带动和程控电路(19)设定的周期程序控制下，周而复始的在平台面板(14)上方围绕地球(6)作有倾斜夹角轨道的悬浮公转和自转。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征是在轨道车台板(25)近日点与远日点提前和推后的相应位置，分别设置2块永久磁铁〔图中未画出〕；当轨道车运行到近日点第一块磁铁时，磁铁给轨道车上的接近开关(21)一触发信号，渐变频调速电路(17)供给电机(20)的电源频率逐渐升高、车速逐渐加快，轨道车离开近日点运行到另一块磁铁时，磁铁发出一触发信号，使车速逐渐回复到正常速度；当轨道车运行到远日点的第一块磁铁时，磁铁给轨道车的接近开关(21)一触发信号，渐变频调速电路(17)供给电机(20)的电源频率逐渐降低、车速逐渐减慢，轨道车运行到远日点另一块磁铁时，接收到触发信号使车速逐渐回复正常；周而复始，在程控电路(19)控制下，直观演示地球(6)在近日点与远日点运行速度的不同。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征是地球(6)的运行轨道在太空中是无形的，该装置中的地球(6)运行轨道位置、采用自动间隔光电显示，沿平台面板(14)上风道槽(10)的椭圆形状，将发光管(8)竖立排列固定在风道槽(10)外侧，在程序电路控制下、自动间隔显示。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征是在轨道车台板(25)上与黄道十二星座(3)相对应的位置、安装十二个接近开关[图中未画出]，当轨道车电机(20)带动地球(6)运行到某一位置时，轨道车上的永久磁铁(22)触发轨道车台板(25)上的接近开关，启动程控电路、点亮相对应的黄道十二星座(3)及二十四节气名称(4)，地球(6)运动到另一位置时，原先点亮的熄灭，新到位置的点亮；在装置上方的穹隆顶幕(1)上，用发光管矩阵设置的四季星空(2)显示电路与黄道十二星座(3)、二十四节气名称(4)互动显示，当黄道十二星座(3)依次点亮三次时(即一个季节)、逻辑电路发出信号启动相应季节的星空显示，再经过上述过程，逻辑电路又发出信号启动下一个季节的星空显示，依次类推，在设定的程序控制下，实现了地球(6)公转与黄道十二星座(3)、二十四节气名称(4)、四季星空(2)的互动声光文字自动显示。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征是圆台摭挡显示外壳(9)穹隆顶幕(1)结构外形。
全文摘要
本发明涉及一种用于天文知识普及、地理教学，用来模拟太阳、地球、月球基本运动形式的演示装置。该装置不同于用金属杆支撑圆球，在电机带动下，沿圆形轨道作平面转动的演示方法。而是通过变频电路、轨道转盘、圆球悬浮和圆台摭挡显示穹隆顶幕结构外型等，在程序电路控制下模拟演示太阳的悬浮自转，地球在椭圆形平面轨道悬浮公转和自转，月球围绕地球在有倾斜夹角轨道的悬浮公转和自转，地球在近日点与远日点运行速度的不同，地球运行轨道位置的自动间隔显示，地球公转与黄道十二星座、二十四节气名称、四季星空的互动声光文字自动显示等。通过模拟使太阳系中的太阳、地球和月球的基本运动形式，在该装置的创新演示中得到直观、形象的展现。
文档编号G09B27/02GK1885368SQ200610045230
公开日2006年12月27日 申请日期2006年6月28日 优先权日2006年6月28日
发明者耿庆荣 申请人:耿庆荣