专利名称：全仿真三球仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种日球、地球、月球三球演示教具，特别涉及一种全仿真三球仪。
背景技术：
目前，国内的三球仪产品和专利技术种类很多，但都不能全面地模拟演示日地月三球的运行，教育界需要一种功能更全的三球仪辅助教学，市场需要技术性能更高的产品更新换代。目前三球仪产品和专利技术存在的不足方面主要有1、它们采用的是黄道坐标系，其中大型的三球仪如苏州育龙科教设备有限公司的飞碟式三球仪、浙江康贝尔科教设备有限公司的豪华三球仪等，它们都在三球运行的空间上设置了半球形透明天球，三球的运行是在天球的背景中进行的，天球赤道、北天极明显的摆在眼前，这在客观上又确认存在着赤道坐标系。其黄道坐标系只反映日地月三球之间的关系，虽然其也引入了天球、黄道十二宫星座，但黄道坐标系不能反映和演示赤道坐标系所能反映和演示的地球与天球、恒星之间的运行关系，如恒星的周日视运动和周年视运动等，演示天体运行的范围和深度相对较小；作为地球北半球的人们，从自身感觉和习惯出发，总觉得身处天球之中，以正北上方天球北天极的北极星作为参照物，更容易接受的是赤道坐标系。由于其两种坐标系的并存，造成了一些有悖于三球真实运行的演示结果，例如地球的自转轴不垂直于天球和日球的赤道平面，地轴指向偏离北天极的北极星，这有悖于人们早已形成的北天极在正北上方，北极星在北天极的认知。2、地球公转围绕日球的赤道平面运行，地球公转的轨道平面与天球和日球的赤道平面平行或重合，如苏州市华夏科技展示品制作公司的大型飞碟式三球仪等，这有悖于地球公转轨道平面与天球和日球的赤道平面相交所应存在的23° 26'的交角。3、半球形透明天球上未绘出恒星和星座，只把黄道十二宫星座绘在三球下面固定的平板圆盘上，地球公转时只能指示日球和地球转到黄道十二宫某一星座的方位，却不能指示转到天球上的某一十二宫星座，演示得不到位，如南京南大天尊电子有限公司的多功能三球仪、武汉金迪电子科技有限公司的三球仪等，这些产品和技术更不能演示星空的季节变化以及其他星象等，原本可以利用绘有星象的透明天球作更多功能的演示，由于其未绘出星象，使得透明天球形同虚设或作用不大。4、月球能公转不能自转，更不能演示月球在自转和公转时总是一面朝向地球。5、日球能发光不能自转，演示功能欠缺。6、在透明天球内地球、月球的传动机构外露，影响观感。7、控制功能少，不能随意控制三球中任一球单独自转或公转，不便于某一专项的演示。如专利申请号为2009100066的三球仪。8、只能使用一种电源，使用的条件和环境受到限制。总之，这些产品和专利技术由于其设计理念和自身结构的原因，不能完全仿真三球运行，或仿真程度差。
发明内容本实用新型克服了上述存在的缺陷，目的是提供一种全仿真三球仪。本实用新型全仿真三球仪内容简述本实用新型全仿真三球仪，其特征在于全仿真三球仪是由日球自转及发光装置、地球自转装置、月球自转及升降装置、月球公转装置、地球公转装置、地月升降装置和电路板组成，日球自转及发光装置位于底板的中央，地球公转长臂的一端套在日球中心轴套管上，其外端设有地球公转装置，地球公转长臂靠近外端的上面设有地月升降装置，在地月升降装置的上面设有月球公转装置，在月球公转装置的中心处设有地球自转装置，地球自转装置的一侧设有月球自转及升降装置，电路板设置在地月升降装置的一侧，底盘围罩支架设置在全仿真三球仪的上下和周围。在日球自转及发光装置中日球空心轴上端设置半透明空心日球，半透明空心日球由上下两个半空心球组成，细螺杆在中轴处将之紧固，在半透明空心日球内设有一组半导体LED发光管组，日球空心轴穿过固定在上基板上的日球空心轴套管，下端通过轴承固定在下基板上，日球空心轴的轴线位于全仿真三球仪的中心；直流减速电机输出轴上的电机齿轮和固定在日球空心轴上的大齿轮传动连接；两个固定有碳刷架的碳刷架支板固定在下基板上，碳刷架内的碳刷的一端与固定在日球空心轴下部的导电环套筒上的导电环滑动接触，碳刷的另一端通过导线接电路板上的日光电源输出端，连接导电环的导线，穿过日球空心轴接在半导体LED发光管组的两端。月球设置在月球空心轴的上端，月球空心轴套在月球中心轴上，月球中心轴向下穿过固定在上基板的轴套，下端通过轴承固定在下基板上；月球空心轴的中部沿轴线在轴壁上设有一条略大于销钉直径的缝，缝的长度大于月球升降行程，一头带螺纹的销钉穿过月球空心轴的轴缝紧固在月球中心轴上部的螺孔中；固定在月球中心轴上的齿轮与固定在斜盘轴上的相同齿数的齿轮啮合传动连接，斜盘轴向下穿过上基板上的轴套，下端通过轴承固定在下基板上；在斜盘轴上部设有一椭圆形斜盘，斜盘的外边与固定在月球空心轴下端的伞形圆盘滑动接触，斜盘在下，伞形圆盘在上；直流减速电机通过电机齿轮与固定在月球中心轴上的月球中心轴大齿轮传动连接。在地月升降横担上面的中心处设有月球公转轴，在月球公转圆盘的中心设有月球公转轴套，月球公转轴套套在月球公转轴上，坐落在地月升降横担上；在月球公转圆盘中心处的上面设有地球自转装置，地球的自转轴线与月球公转圆盘的中心线重合，地球自转装置的一侧设有月球自转及升降装置；直流减速电机的电机齿轮与固定在月球公转轴套上的月球公转大齿轮啮合传动连接；月球公转圆盘上面的相应处设有三个碳刷架，碳刷架内的碳刷的下端分别与下面固定在导电环板上的三个导电环滑动接触，三个导电环通过导线一个接电路板的电源负极，一个接地球自转电源输出的正极，一个接月球自转电源输出的正极，三个碳刷的上端，接电源负极的一个与地球和月球自转电机的负极端相连，另外两个分别接两电机的正极端；在月球公转圆盘上设有面板转盘机构在下面板转盘外边的相应处设有三个垂直于它的拨杆，拨杆向下穿入固定在月球公转圆盘上的拨杆套管内；转盘面板通过连接块固定在下面板转盘上，转盘面板与环形转盘面板、外圆固定面板、内圆固定面板处于同一平面，其中环形转盘面板由环形转盘面板支架和滑轮导轨支撑固定在地球公转长臂上，环形转盘面板在内圆固定面板和外圆固定面板之间与地球一起公转；下面板转盘和转盘面板与其上的地球和月球在环形转盘面板上的一个圆内以地球自转轴为中心作月球公转的运动；在环形转盘面板与内圆固定面板之间的圆缝隙下，在内圆固定面板下边固定有内圆固定面板缝环形遮板；在环形转盘面板与外圆固定面板之间的圆缝隙下，在外圆固定面板下边固定有外圆缝环形遮板，在转盘面板的圆缝隙处下面固定有转盘面板缝环形遮板；转盘面板和下面板转盘的中心和外边的相应处设有地球自转轴套和月球自转轴套，地球自转轴和月球自转轴分别在这两个轴套内转动；下面板转盘的外侧周边和上下面相应处设有由侧滑轮夹板固定的侧限位滑轮、由上下限位滑轮轴支架固定的上限位滑轮和由上下限位滑轮轴支架固定的下限位滑轮各一组，每组四个，每个滑轮相隔90°，每组相隔120°，限位套圈通过螺丝固定在环形限位板上，环形限位板通过连接块和螺丝固定在环形转盘面板下。地球公转中心轴套固定在长臂的一端，地球公转中心轴套穿过地球公转圆盘的中心，通过连接螺丝将长臂和地球公转圆盘连接；坐落在上基板上的地球公转中心轴套套在日球自转装置中的日球空心轴套管上；在地球公转中心轴套的上面设有套在日球空心轴套管上的限位环；在长臂的外端设有直流减速电机，直流减速电机的电机齿轮与固定在减速齿轮轴上的减速大齿轮、减速小齿轮及固定在行走轮轴上的齿轮和行走轮传动连接；减速齿轮轴和行走轮轴通过轴承固定在左、右侧板间，左右侧板通过连接块和螺丝固定在长臂上；地球公转圆盘的两边对称的设置有限位开关组和限位开关组，在其中一组的下面设置有固定在底板上的限位立板；限位开关组由常闭限位开关SQl和常开限位开关SQ3组成；限位开关组由常闭限位开关SQ2和常开限位开关SQ4组成；地球公转圆盘上的相应处固定有两碳刷架，碳刷架内的碳刷的下端与固定在导电环板上的导电环滑动接触，两导电环通过导线与输入电源线相连，两碳刷的上端通过导线与电路板的电源输入端连接。两个丝杠的上下两端通过轴承固定在上基板和下基板之间，在两个丝杠的下部设有同一参数的两个丝杠齿轮，镶套并限定在升降横担内的两个螺母分别套在两个丝杠上，升降橫担的两端设有限位滑块，限位滑块与导轨滑动连接，滑轨固定在上基板和下基板之间；顶杆下端向下穿过上基板的顶杆套其销孔由下销钉固定在下销钉座上，下销钉座由螺丝固定在升降横担的中心处；顶杆上端销孔通过上销钉固定在上销钉座上，上销钉座由螺丝固定在月球公转装置中的地月升降横担的底面中心处。电路板电路中输入电源的负极接电路的负极，正极接在双刀四掷开关SHl的公共端、电阻Rl的一端，Rl的另一端接发光管LEDl的正极，LEDl的负极接电源的负极。功能选择开关SHl拨到I处为手控，2处为遥控，3处为自控，4处为空挡；由三端固定稳压集成电路IC5、手动自锁开关SH2-8、以及电阻R2-6、R12-14、半导体发光管LED2_6、LED12_14等组成手控电路，由SHl的I脚引入的电源正极分别接IC5的I脚和双刀三掷开关SH2的I脚和6脚，IC5的2脚接电源的负极，IC5的3脚接三端固定稳压集成电路IC2的3脚，并分别接到手动自锁开关SH3 — 7的I脚上，IC2的2脚接电源的负极，SH3—7的2脚分别与三端可调稳压集成电路IC6-10的3脚、继电器K8-12常开接点的一端、二极管D1-5的负极以及电阻R2-6的一端相接；电阻R2—6的另一端与发光管LED2-6的正端相接，LED2—6的负极接电源负极；IC6 —10的2脚分别接二极管Dl — 5的正极、电阻R7-11的一端、电容C1-5的一端，以及直流减速电机MD2-6的正极，电阻7-11的另一端接接IC6 —10的I脚和多圈电位器RP1-5的上端，RPI-5的中端和下端、电容C1-5的另一端以及直流减速电机MD2-6的负极接电源负极；SH2的3、4脚相连接于电源负极，SH2的2脚接电机MDl的2端、半导体发光管LED8的负极、电阻R13的一端，SH2的5脚接直流减速电机MDl的I端，电阻R12的一端、半导体发光管LED9的负极，电阻R12的另一端接LED8的正极，LED9的正极接电阻R13的另一端；手动自锁开关SH8的I脚接电源正极，2脚接日球发光管组LEDlO的正极和电阻R14的一端，R14的另一端接LED7的正极，LED7和LEDlO的负极接电源负极；由集成固定稳压电路IC3、IC4、遥控模块YKMKl、YKMK2、继电器K1-12、二极管D6-9等组成遥控电路。SHl的2脚引入的电源正极分别与IC3、IC4的I脚、遥控常开接点YKUYK4-8的一端、继电器K5常闭接点的一端、遥控模块的电源输入端正极相接；遥控常开接点YK1、YK4-8的另一端分别接继电器K5、K8-12的电源输入端，K5常闭接点的另一端分别与遥控常开接点YK2、YK3的一端相接，YK2、YK3接点的另一端接K6、K7的电源输入端，K5-12的另一端、遥控模块的负极接电源负极；继电器K6、K7的常开接点的一端接IC3的3脚，K6常开接点的另一端接继电器K3、K4的电源输入端和二极管D8、D9的负极以及常开限位开关SQ4的2端，K3、K4的另一端和D8、D9的正极接电源的负极；K7常开接点的另一端接继电器K1、K2的电源输入端和二极管D6、D7的负极以及常开限位开关SQ3的2端，KU K2的另一端和D6、D7的正极接电源的负极；继电器K8-12常开接点的一端接IC4的3脚，其另一端分别接三端可调稳压集成电路IC6-10的3脚，IC3、IC4的2脚接电源的负极；由三端固定稳压集成电路IC1、IC2、常闭限位开关SQ1、SQ2、常开限位开关SQ3、SQ4、继电器K1-4、二极管D6-9等组成了自控电路，由SHl的3脚引入的电源正极分别与IC1、IC2的I脚、继电器Kl的常开接点Kl-I的I端、K3的常开接点K3 — I的I端相接，Kl常开接点Kl-I的2端通过常闭限位开关SQ5、SQ6与电机MDl的I端、K3-2的2端相接；K3的常开接点K3-1的2端接电机MDl的2端、K1-2的2端；手动开关SH9跨接在常闭限位开关SQ5、SQ6串连的两端；IC1和IC2的2脚接电源的负极，ICl的3脚分别接常闭限位开关SQl和SQ2的I端，SQl的2端与常开限位开关SQ4的I端相接，SQ2的2端与常开限位开关SQ3的I端相接，SQ3的1、2端分别与继电器K2的常开接点两端相接；SQ4的1、2端分别与继电器K4的常开接点两端相接；由常闭限位开关SQ5、SQ6、手动开关SH9组成安保电路，常闭限位开关SQ5、SQ6串连在电机MDl的电源电路中，手动开关SH9跨接在SQ5和SQ6串连的两端；电路中采用的集成电路ICl、IC3为三端固定稳压集成电路7805，经其输出稳定直流5V电压；IC2、IC4、IC5为三端固定稳压集成电路7806，经其输出稳定直流6V电压；IC6-10为三端可调稳压集成电路317，经其输出稳定的可调直流电压。 半球形透明天球坐在顶圈上，并由螺丝固定之,顶圈、中圈和底圈的平面均布三个通孔，其顶圈和中圈为通孔，底圈为螺纹通孔，三个长丝杆分别穿过顶圈和中圈的三个通孔旋入并穿过底圈的丝孔，由螺帽将长丝杆固定在顶圈和底圈间，长丝杆的下端与底脚或底脚转轮紧固连接；中圈与底圈之间有三个相等的长套管套在其间的长丝杆上，支撑着中圈和底圈之间的空间；顶圈和中圈之间也有三个相等的短套管套在其间的丝杆上，支撑着顶圈和中圈之间的空间；在底圈上固定有底板，在地月对面一侧的地球公转长臂上，支撑环形转盘面板的环形转盘面板支架上固定有手动开关板支架，手动开关板支架上固定着手动开关板；在顶圈和中圈之间的外圆处安装有透明围圈，透明天球和透明围圈上绘有北极星、黄道十二宫等恒星和星座；在中圈外圆处固定有环形滑轮导轨，带凹槽的多个滑轮在环形滑轮导轨上滚动，滑轮经轮轴均布固定在活动围筒近上端处一周的内侧，活动围筒上端设置一圈向内的环形遮板遮住多个滑轮；在活动围筒对着手动开关板同高处开有一洞口，洞口略大于手动开关板，洞口处安有一活动拉门。悬臂式全仿真三球仪是在地球公转装置的上面设有地月升降装置及悬臂，悬臂的外端上设有月球公转装置，月球公转装置的中心设有地球自转装置，地球自转装置的一侧设有月球自转及升降装置，日球自转及发光装置设置在地月升降装置的中心处上，电路板设置在地月升降装置的一侧，外罩经外罩连接块和螺丝固定在地月升降装置的外侧。所述的悬臂式全仿真三球仪中圆盖周边的下面由三个圆盖支架和三个圆盖支架连接块、三个圆盖连接块通过螺丝固定在月球公转圆盘外边上，外圆筒的下边由三个外圆筒连接块通过螺丝固定在下基板上。本发明全仿真三球仪，采用赤道坐标系，与地球北半球人们感知的天象基本相同，能完全、客观、真实且立体、形象地演示三球运行，简单、通俗、快捷地揭示各种天象和自然现象昼夜交替、四季轮回、日月升落、斗转星移、冬寒夏暑、日长夜短、月圆月缺、日食月食、潮汝、厉法、万有引力等，对辅助天文、地理科目的教学提供了一种直观、立体、形象的教具，也是一种高级知识型玩具和公共场所吸引观众的展示品，对群众普及天文知识、宣传唯物论和反对邪教也具有现实意义。
图I全仿真三球仪结构示意图；图2日球自转及发光装置结构示意图；图3地球自转装置结构示意图；图4月球自转及升降装置结构示意图；图5月球公转装置结构示意图；图6地球公转装置结构示意图；图7地月升降装置结构示意图；图8电路原理图；图9底盘围罩支架结构示意图；图10悬臂式全仿真三球仪结构示意图；图11悬臂式三球仪月球公转装置结构示意图；图12悬臂式三球仪地球公转装置结构示意图；图13悬臂式三球仪地月升降装置结构示意图；图中1是日球自转及发光装置、2是地球自转装置、3是月球自转及升降装置、4是月球公转装置、5是地球公转装置、6是地月升降装置、7是电路板、8是底盘围罩支架、9是半透明空心日球、10是半导体LED发光管组、11是日球空心轴、12是导线、13是日球空心轴套管、14是内圆固定面板、15是内圆固定面板缝环形遮板、16是内圆固定面板支架、17是上基板、18是大齿轮、19是碳刷架、20是导电环套筒、21是导电环、22是碳刷架支板、23是碳刷、24是碳刷导线、25是下基板、26是直流减速电机、27是电机齿轮、28是地球、29是地球自转轴、30是上基板、31是立柱、32是下基板、33是地球自转轴大齿轮、34是直流减速电机、35是电机齿轮、36是月球、37是月球空心轴、38是销钉、39是月球中心轴、40是伞形圆盘、41是齿轮、42是月球中心轴大齿轮、43是电机齿轮、44是直流减速电机、45是下基板、46是齿轮、47是上基板、48是斜盘、49是斜盘轴、50是地球自转轴套、51是月球自转轴套、52是转盘面板、53是下面板转盘、54是侧滑轮夹板、55是侧限位滑轮、56是环形转盘面板、57是连接块、58是环形限位板、59是外圆固定面板、60是外圆缝环形遮板、61是环形转盘面板支架、62是滑轮导轨、63是限位套圈、64是上限位滑轮、65是下限位滑轮、66是上下限位滑轮轴支架、67是月球公转圆盘、68是电机齿轮、69是直流减速电机、70是月球公转大齿轮、71是月球公转轴套、72是月球公转轴、73是地月升降横担、74是导电环板、75是导电环、76是碳刷、77是碳刷架、78是导线、79是拨杆套管、80是拨杆、81是限位滑轮、82是转盘面板缝环形遮板、83是连接块、84是限位环、85是地球公转中心轴套、86是长臂、87是地球公转圆盘、88是限位开关组、89是限位立板、90是直流减速电机、91是电机齿轮、92是减速小齿轮、93是减速大齿轮、94是减速齿轮轴、95是侧板、96是行走轮轴、97是齿轮、98是行走轮、99是连接块、100是导电环板、101是导电环、102是碳刷架、103是碳刷、104是限位开关组、105是电源输入导线、106是导线、107是丝杠、108是螺母、109是升降横担、110是限位滑块、111是导轨、112是侧板、113是丝杠齿轮、114是直流减速电机、115是电机齿轮、116是减速齿轮、117是介齿轮轴、118是介齿轮、119是介齿轮轴支板、120是丝杠齿轮、121是下基板、122是下限位开关、123是上限位开关、124是上基板、125是丝杠、126是下销钉座、127是下销钉、128是顶杆、129是上销钉、130是上销钉座、131是顶杆套、132是半球形透明天球、133是顶圈、134是透明围圈、135是短套管、136是长丝杆、137是滑轮、138是环形滑轮导轨、139是中圈、140是长套管、141是活动围筒、142是底脚转轮、143是底板、144是底圈、145是手动开关板支架、146是活动拉门、147是圆盖、148是圆盖支架、149是外围筒、150是下基板、151是外围筒连接块、152是圆盖支架连接块、153是圆盖连接块、154是地球公转轴、155是地球公转轴套、156是地球公转圆盘、157是地球公转大齿轮、158是底板、159是地球公转电机电源线、160是悬臂连接块、161是悬臂、162是外罩、163是滚轮支座、164是滚轮支座连接块、165是滚轮、166是底板、167是手动开关板支架、168是手动开关板活动门、169是外罩连接块。
具体实施方式
本实用新型全仿真三球仪是这样实现的，
以下结合附图做具体说明。本实用新型全仿真三球仪，采用的是赤道坐标系，它既能演示日地月三球之间自转、公转的关系，又能演示地球与天球、恒星及星象之间的关系，故称全仿真三球仪。它在由直流减速电机和齿轮系组成的地球公转机构围绕日球公转的同时，还由直流减速电机、齿轮系、丝杠，或由齿条以及液压、气动元器件等组成的地月升降机构作地球和月球的升降运动，这种由地球的公转和地月升降构成的同一时间的复合运动，实现了地球自转轴垂直于天球和日球赤道平面，地球公转轨道平面与天球和日球赤道平面相交所应有的23° 26'的交角，地球公转轨道为一椭圆，地球公转轨道与日球赤道平面相交于春分点和秋分点，地球的自转轴指向天球北天极的北极星。虽然看上去仪器的地球自转轴并未指向北天极，这是因为受仪器空间尺寸的限制所致，但由于地球至日球的距离为8分18秒光速，与日球至北极星400光年的距离比，可以认为地轴与日轴几乎重合，共同指向北天极的北极星。全仿真三球仪是由日球自转及发光装置I、地球自转装置2、月球自转及升降装置3、月球公转装置4、地球公转装置5、地月升降装置6和电路板7组成。见图1，日球自转及发光装置I位于底板的中央，地球公转长臂的一端套在日球中心轴套管13上，其外端设有地球公转装置5，地球公转长臂靠近外端的上面设有地月升降装置6，在地月升降装置6的上面设有月球公转装置4，在月球公转装置中心处设有地球自转装置2，地球自转装置2的一侧设有月球自转及升降装置3，电路板7设置在地月升降装置6的一侧，底盘围罩支架8设置在全仿真三球仪的上下和周围。见图2，是日球自转及发光装置I的结构示意图，日球空心轴11的上端设置有半透明空心日球9，半透明空心日球9由上下两个半空心球组成，细螺杆在中轴处将之紧固，在半透明空心日球9内设有一半导体LED发光管组10，日球空心轴11向下穿过固定在上基板17上的日球空心轴套管13，下端通过轴承固定在下基板25上，日球空心轴11的轴线位于全仿真三球仪的中心；直流减速电机26输出轴上的电机齿轮27和固定在日球空心轴11上的大齿轮18传动连接；通过电机齿轮27和固定在日球空心轴11上的大齿轮18带动日球空心轴11及半透明空心日球9逆时针方向自转。两个固定有碳刷架19的碳刷架支板22固定在下基板25上，碳刷架19内的碳刷23的一端与固定在日球空心轴11下部的导电环套筒20上的导电环21滑动接触，碳刷23的另一端通过碳刷导线24与电路板7上的日光电源输出端相接，连接导电环21的导线12，穿过日球空心轴11接在半导体LED发光管组10的两端，当半透明空心日球9和日球空心轴11自转时，导电环套筒20跟着旋转，导电环套筒20上的导电环21将碳刷23上的电源传到半导体LED发光管组10上，点亮半透明空心日球9发光；内圆固定面板14由内圆固定面板支架16支撑固定在日球空心轴套管13上，内圆固定面板14外边下面设置有内圆固定面板缝环形遮板15,遮住与其相邻的下视的缝隙。见图3，是地球自转装置结构示意图，在地球自转轴29上端设有地球28，地球自转轴29穿过上基板30的轴套，下端通过轴承固定在下基板32上，上基板30通过立柱31支撑固定在下基板32上，直流减速电机34通过电机齿轮35与固定在地球自转轴29上的地球自转轴大齿轮33传动连接，带动地球28逆时针方向自转。见图4，是月球自转及升降装置结构示意图，月球36设置在月球空心轴37的上端，月球空心轴37套在月球中心轴39上，月球中心轴39向下穿过固定在上基板47的轴套，下端通过轴承固定在下基板45上；月球空心轴37的中部沿轴线在轴壁上设有一条略大于销钉38直径的缝，缝的长度大于月球36升降的行程，一头带螺纹的销钉38穿过月球空心轴37的轴缝紧固在月球中心轴39上部的螺孔中，由于销丁的存在使得月球空心轴37带动月球36只能在月球中心轴39上沿轴向上下滑动，并且在月球中心轴39转动时，带动月球36逆时针方向转动的同时，还作升降运动；固定在月球中心轴39上的齿轮41与固定在斜盘轴49上的相同齿数的齿轮46啮合传动连接，斜盘轴49向下穿过上基板47上的轴套，下端通过轴承固定在下基板45上；在斜盘轴49上部设有一椭圆形斜盘48，斜盘48的外边与固定在月球空心轴37下端的伞形圆盘40滑动接触，斜盘48在下，伞形圆盘40在上；直流减速电机44输出轴上的电机齿轮43与固定在月球中心轴39上的月球中心轴大齿轮42传动连接，当直流减速电机44通过电机齿轮43与固定在月球中心轴39上的月球中心轴大齿轮42带动月球中心轴39转动时，月球36即跟着沿逆时针方向转动，同时经齿轮41、齿轮46带动斜盘轴49和斜盘48作反方向转动，斜盘48转动时推动伞形圆盘40及月球36向上滑动，当斜盘48与伞形圆盘40的接点到达最高点后，月球36会借助配重和自身的重力随斜盘48向下滑动；当斜盘48与伞形圆盘40的接点到达最低点后，斜盘48又会推动伞形圆盘40及月球36向上滑动，这样便实现了月球36自转一周的同时又作一次升降运动。由于齿轮41与齿轮46齿数相等，月球36自转一周的时间与月球36同时升、降的一个周期时间相等，又因为月球36自转的周期与公转的周期相等，这种在一个周期内月球36自转、公转和升降的复合运动，就使得月球36围绕地球公转的轨道平面与地球28的赤道平面形成一定的夹角，调整斜盘与斜盘轴之间的倾斜角度，便能形成6°左右的交角。[0037]见图5，是月球公转装置结构示意图，在地月升降横担73上面的中心处设有月球公转轴72，在月球公转圆盘67的中心设有月球公转轴套71，月球公转轴套71套在月球公转轴72上，并坐落在地月升降横担73上；直流减速电机69的电机齿轮68通过固定在月球公转轴套71上的月球公转大齿轮70带动月球公转圆盘67逆时针方向旋转；在月球公转圆盘67中心处上面设置有地球自转装置2，地球自转轴线与月球公转圆盘67的中心线重合；在地球自转装置2的一侧设有月球自转及升降装置3，由于地球的自转轴和月球的公转轴轴线重合，当电机驱动月球公转圆盘67转动时，月球即围绕圆盘中心轴线也即地球自转轴线作逆时针圆周运动，这便实现了月球围绕地球的公转；调整月球自转电机和公转电机的转速，使月球自转和公转的转速相等，便实现了月球在自转和公转时总是一面朝向地球；地月升降横担受下面地月升降装置顶杆128的顶升和拉降，跟着顶杆作升降运动；在地月升降横担73的两端固定有限位滑轮81，限位滑轮81沿滑轮导轨62升降，从而保证整个月球公转装置4在升降过程中的精准定位和平稳运行。为了使地球和月球自转、公转、升降稳定、协调的运转，在月球公转圆盘67上设有面板转盘机构。面板转盘机构中在下面板转盘53外边的相应处设有三个垂直于它的拨杆80，拨杆80向下穿入固定在月球公转圆盘67上的拨杆套管79内；转盘面板52通过连接块83固定在下面板转盘53上,转盘面板52与环形转盘面板56、外圆固定面板59、内圆固定面板14处同一平面，其中环形转盘面板56由环形转盘面板支架61和滑轮导轨62支撑固定在地球公转长臂86上,环形转盘面板56在内圆固定面板14和外圆固定面板59之间与地球一起公转；下面板转盘53和转盘面板52与其上的地球和月球在环形转盘面板56上的一个圆内以地球自转轴为中心作月球公转的运动；在环形转盘面板56与内圆固定面板14之间的圆缝隙下，在内圆固定面板14下边固定有内圆固定面板缝环形遮板15 ;在环形转盘面板56与外圆固定面板59之间的圆缝隙下,在外圆固定面板59下边固定有外圆缝环形遮板60，在转盘面板52的圆缝隙处下面固定有转盘面板缝环形遮板82，这三个环形遮板都是为了遮挡住向下的视线；转盘面板52和下面板转盘53的中心和外边的相应处固定有地球自转轴套50和月球自转轴套51，地球自转轴和月球自转轴分别在这两个轴套内转动。下面板转盘的外侧周边和上下面相应处固定有三组滑轮，每组四个，每个相隔90°，每组相隔120°，这些滑轮被限位套圈63和环形限位板58所限制，其限位套圈63立面的内侧限制四个由侧滑轮夹板54和丝轴固定的侧限位滑轮55，环形限位板58的上面限制由上限位滑轮轴支架66固定的四个上限位滑轮64，环形限位板58的下面限制由下限位滑轮轴支架66固定的四个下限位滑轮65，限位套圈63由螺丝固定在环形限位板58上，环形限位板58通过多个连接块57和螺丝固定在环形转盘面板56下。当地球和月球自转、公转以及地月升降运行时，月球公转圆盘67上的三个拨杆套管79跟着月球公转圆盘67逆时针方向转动，拨杆套管79带动拨杆80及转盘面板52和下面板转盘53随月球围绕地球公转，并同时在地月升降时拨杆80在拨杆套管79内跟着升降；下面板转盘53上的上限位滑轮64和下限位滑轮65受环形限位板58的限制、侧限位滑轮55受限位套圈63的限制，保证地球和月球在自转、公转及升降时不会横向和纵向移动，能精准定位、平稳协调运行。为了在月球公转时月球公转园盘67上的地球和月球获得自转动力，设置了地球、月球自转电源旋转接触器月球公转圆盘67上面的相应处安装了三个碳刷架77，碳刷架77内的碳刷76的下端分别与下面固定在导电环板74上的三个导电环75滑动接触，三个导电环75通过导线一个接电源的负极，一个接地球自转电源输出的正极，一个接月球自转电源输出的正极；三个碳刷76的上端，一个接公共负极的通过导线78分别接地球自转电机34和月球自转电机44的负极，另两个正极分别接两电机的正极。当月球公转时，月球公转圆盘67绕月球公转轴72旋转，带动碳刷76转动，碳刷76就将导电环75上的电源传输给地球和月球自转电机，驱动地球和月球自转。见图6，是地球公转装置结构示意图，地球公转中心轴套85固定在长臂86的一端，地球公转中心轴套85穿过地球公转圆盘87的中心，通过连接螺丝将长臂86和地球公转圆盘87连接在一起；地球公转中心轴套85套在日球自转及发光装置2中的日球空心轴套管13上，并坐落在上基板17上；在地球公转中心轴套85的上面设有套在日球空心轴套管13上的限位环84，使得长臂86转动时受限位环84限制不能向上移动；在长臂86的外端设有直流减速电机90，直流减速电机90通过电机齿轮91和固定在减速齿轮轴94上的减速大齿轮93、减速小齿轮92传动连接，带动固定在行走轮轴96上的齿轮97和行走轮98，以日球自转轴线为中心作逆时针方向的圆周运动，减速齿轮轴94和行走轮轴96通过轴承固定在左、右侧板95间，左右侧板通过连接块99和螺丝固定在长臂86上；在长臂86靠近外边处的上面固定着地月升降装置6，地月升降装置6上固定有月球公转装置4和其上固定的地球自转装置2和月球自转装置3.当行走轮作圆周运动时，便实现了地球、月球围绕日球的逆时针方向的公转；地球公转圆盘87的两边对称的固定有限位开关组88和限位开关组104，在其中一限位开关组的下面设置有固定在底板143上的限位立板89，限位立板89能顶开和顶闭限位开关组的常闭和常开限位开关，限位开关组88由常闭限位开关SQl和常开限位开关SQ3组成；限位开关组104由常闭限位开关SQ2和常开限位开关SQ4组成。地球公转圆盘87上的相应处固定有两碳刷架102,碳刷架内的碳刷103的下端与固定在导电环板100上的导电环101滑动接触，两导电环通过导线105与输入电源线相连，两碳刷103的上端通过导线106与电路板7的电源输入端连接。见图7，是地月升降装置结构示意图，丝杠107和丝杠125的上下两端通过轴承固定在上基板124和下基板121之间，在丝杠107和丝杠125的下部设有同一参数的丝杠齿轮113和丝杠齿轮120，镶套并限定在升降横担109内的两个螺母108套在丝杠107和丝杠125上，螺母108在升降横担109内有一定的活动间隙，但被限定其不能随丝杠转动和上下串动，因此丝杠转动时通过螺母带动升降横担109作升降运动；升降橫担109的两端设有限位滑块110，限位滑块110与升降横担109受导轨111的限定，只能沿滑轨上下轻松滑动，而不能横向移动，保证了升降横担109升降时的定位；导轨111固定在上基板124和下基板121之间。顶杆128向下穿过上基板124的顶杆套131下端销孔由下销钉127固定在下销钉座126上，下销钉座126由螺丝固定在升降横担109的中心处；顶杆128上端销孔通过上销钉129固定在上销钉座130上，上销钉座130由螺丝固定在月球公转装置4中的地月升降横担73的底面中心处，并使顶杆128的中心线与月球公转中心轴线和地球自转轴线重合，两销钉的轴线相错90°，以保证上下装置的轴线偏差时能顺利运行。直流减速电机114通过电机齿轮115、固定在介齿轮轴117上的减速齿轮116、介齿轮118带动两丝杠齿轮113、120及两丝杠107、125同向同速转动，変换直流减速电机MDl电源正负极性，可使两丝杠正反转，驱动升降横担109作升、降往复运动，从而带动地球和月球作升降运动；上基板124的下面和下基板121的上面相应处固定有上限位开关123和下限位开关122，两限位开关为SQ5、SQ6 ;两侧板112通过螺丝与上基板124、下基板121的两端连接。见图8，是电路原理图，图中输入电源的负极接电路的负极，正极接在双刀四掷开关SHl的公共端、电阻Rl的一端，Rl的另一端接发光管LEDl的正极，LEDl的负极接电源的负极。功能选择开关SHl拨到I处为手控，2处为遥控，3处为自控，4处为空挡；由三端固定稳压集成电路IC5、手动自锁开关SH2-8、以及电阻R2-6、R12_14、半导体发光管LED2-6、LED12-14等组成手控电路。由SHl的I脚引入的电源正极分别接IC5的
I脚和双刀三掷开关SH2的I脚和6脚，IC5的2脚接电源的负极，IC5的3脚接三端固定稳压集成电路IC2的3脚，并分别接到手动自锁开关SH3 — 7的I脚上，IC2的3脚接电源的负极，SH3—7的2脚分别与三端可调稳压集成电路IC6-10的3脚、继电器K8-12常开接点的一端、二极管D1-5的负极以及电阻R2-6的一端相接；电阻R2—6的另一端与发光管LED2-6的正端相接，LED2—6的负极接电源负极；IC6 —10的2脚分别接二极管Dl—5的正极、电阻R7-11的一端、电容C1-5的一端，以及直流减速电机MD2-6的正极，电阻7_11的另一端接接IC6 —10的I脚和多圈电位器RP1-5的上端，RPI-5的中端和下端、电容C1-5的另一端以及直流减速电机MD2-6的负极接电源负极；SH2的3、4脚相连接于电源负极，SH2的2脚接电机MDl的2端、半导体发光管LED8的负极、电阻R13的一端，SH2的5脚接直流减速电机MDl的I端，电阻R12的一端、半导体LED9的负极，电阻R12的另一端接LED8的正极，LED9的正极接电阻R13的另一端；手动自锁开关SH8的I脚接电源正极，2脚接日球发光管组LEDlO的正极和电阻R14的一端，R14的另一端接LED7的正极，LED7和LEDlO的负极接电源负极；由三端固定稳压集成电路IC3、IC4、遥控模块YKMK1、YKMK2、继电器K1-12、二极管D6-9组成遥控电路。SHl的2脚引入的电源正极分别与IC3、IC4的I脚、遥控常开接点YKUYK4-8的一端、继电器K5常闭接点的一端、遥控模块的电源输入端正极相接；遥控常开接点YK1、YK4-8的另一端分别接继电器K5、K8-12的电源输入端，K5常闭接点的另一端分别与遥控常开接点YK2、YK3的一端相接，YK2、YK3接点的另一端接K6、K7的电源输入端，K5-12的另一端、遥控模块的负极接电源负极；继电器K6、K7的常开接点的一端接IC3的3脚，K6常开接点的另一端接继电器K3、K4的电源输入端和二极管D8、D9的负极以及常开限位开关SQ4的2端，K3、K4的另一端和D8、D9的正极接电源的负极；K7常开接点的另一端接继电器Kl、K2的电源输入端和二极管D6、D7的负极以及常开限位开关SQ3的2端，KUK2的另一端和D6、D7的正极接电源的负极；继电器K8-12常开接点的一端接IC4的3脚，其另一端分别接IC6-10的3脚。IC3、IC4的2脚接电源的负极；由三端固定稳压集成电路IC1、IC2、常闭限位开关SQ1、SQ2、常开限位开关SQ3、SQ4、继电器K1-4、二极管D6-9等组成自控电路。由SHl的3脚引入的电源正极分别与IC1、IC2的I脚、继电器Kl的常开接点Kl-I的I端、继电器K3的常开接点K3 — I的I端相接，Kl常开接点Kl-I的2端通过常闭限位开关SQ5、SQ6与电机MDl的I端、K3-2的2端相接；继电器K3的常开接点K3-1的2端接电机MDl的2端、K1-2的2端；手动开关SH9跨接在常闭限位开关SQ5、SQ6串连的两端；IC1和IC2的2脚接电源的负极，ICl的3脚分别接常闭限位开关SQl和SQ2的I端，SQl的2端与常开限位开关SQ4的I端相接，SQ2的2端与常开限位开关SQ3的I端相接，SQ3的1、2端分别与继电器K2的常开接点两端相接；SQ4的1、2端分别与继电器K4的常开接点两端相接。[0046]在手控状态下，开关SH2上、下或左、右拨动可变换供给地月升降电机MDl的电源极性控制其正反转，即控制地月的升、降，拨到中间位置为停止。当SH2拨到1、4位置时，电源正极经SH2的I脚至2脚接到电机MDl的2端，同时接电源负极的4脚经5脚接到电机的I端，此时电机为正转；当SH2拨到3、6位置时，电源正极经6脚至5脚接到电机的I端，同时电源的负极经4脚、3脚至2脚接到电机的2端，此时电机为反转。其他手动开关只控制其控制功能的关断与闭合SH3控制地球公转电机MD2 ;SH4控制地球自转电机MD3 ；SH5控制月球自转电机MD4 ；SH6控制月球公转电机MD5 ；SH7控制日球自转电机MD6 ；SH8控制LEDlO日球发光。经SH2-SH7控制的电源再经三端可调稳压集成电路IC6-IC10调压、稳压后由IC6-10的2脚传输给各电机的正极，电机的负极接电源负极，调整电位器RP1-5的阻值，可改变IC6-IC10输给各电机的电压高低，从而控制各电机的转速。在自控状态时，SH2拨到中间空档。电路的手控开关和其状态指示部件，即图8中的虚线框内部件，另安装在一电路板上，固定于环形转盘面板支架61上的手动开关板支架145上，或见图13，固定在悬臂式外罩162内的手动开关板支架167上，手控开关电路板通过电缆与电路板7连接。在遥控状态下，手动8路无线遥控开关可控制日地月三球的自转、公转、地月升降等。8路无线遥控模块的常开接点YKl—8接在8路继电器K5 —12的电源输入端，控制其8路常开或常闭接点，其中K5的常闭接点串接在K6、K7的电源输入端，遥控K6、K7的关闭，可控制地月的升降或停止。继电器K6控制地月的升，当K6的常开接点闭合后，将经K6常开接点的电源传给K3、K4，K3通电后其常开接点K3-1将电源的正极接到电机MDl的2端，同时K3的另一常开接点K3-2将电源负极接到电机MDl的I端，此时电机为正转，K4虽自保，但其上无电不起作用；继电器K7控制地月的降，当K7的常开接点闭合后，将经K7常开接点的电源传给K1、K2，K1通电后其常开接点Kl-I将电源的正极经限位开关SQ5、SQ6接到电机MDl的I端，同时Kl的另一常开接点K1-2将电源负极接到电机MDl的2端，此时电机为反转，K2虽自保，但其上无电不起作用。当电机正转时，电源经电阻R13限流点亮LED9 ;当电机反转时，电源经电阻R12限流点亮LED8，指示地月升降的状态。继电器K8 —12的常开接点受遥控常开接点YK4-8的控制分别将电源传给三端可调稳压集成电路IC6-10的3脚，经其稳压、调压后的电压由各自的2脚传给电机MD2-6的正极，各电机的负极接电源的负极。继电器K8控制地球公转电机MD2 ；K9控制地球自转电机MD3 ；K10控制月球自转电机MD4 ；Kll控制月球公转电机MD5 ；K12控制日球自转电机MD6.传给IC6-10的3脚电压，经电阻R2-6的限流点亮LED2-6，指示各电机的工作状态。在自控状态下，只控制地月的升降，其他仍由手控操作。如原电机MDl的2端为电源正极，I端为负极，电机正转，此时为SQl常闭，继电器K4闭合自保，K3闭合，K3的常开接点K3-1接通电机MDl的2端为电源正极，K3-2接通电机I端为电源负极，LED9经电阻R13通电亮；当SQ1、SQ3 —组转到限位立板处时，常闭限位开关SQl被顶开，K4失电自保断，K3的常开接点K3-1、K3-2断，电机断电停转，LED9灭；与此同时常开限位开关SQ3闭合，电源正极经常闭限位开关SQ2接通继电器K1、K2，K2接点闭合自保，继电器Kl的常开接点Kl-I闭合，电源正极经限位开关SQ5、SQ6接到电机MDl的I端，Kl的另一常开接点K1-2接通电源负极到电机2端，此时电机转为反转，LED8经电阻R12通电亮；当地球公转圆盘再转180。后，限位开关SQ2、SQ4转到限位立板处，SQ2断开，K2自保断，Kl-1、K1-2接点断，电机停转，LED8灭，与此同时SQ4闭合，K3、K4通电，K4自保，K3_1、K3_2接点接通电源，电机MDl的2端接电源正极，I端接负极，LED9亮，电机又转换为正转，只要地球继续公转便会如此自动反复循环运行。为了防止地月升降电路失误，升降横担到顶或到底继续运行伤害设备，设置了由常闭限位开关SQ5、SQ6、手动开关SH9组成的保护电路。两常闭限位开关SQ5、SQ6串接在地月升降电机MDl的电源电路中，当升降横担或升或降顶开SQ5或SQ6时，电机会因断电而停转，使升降横担停止升降而避免事故。手动复位开关SH9跨接在SQ5、SQ6串连的两端，正常时为关断状态，当SQ5或SQ6被顶开电机停转后，闭合SH9接通电机电源，再手控SH2使电机MDl复原转动，复原正常后再关断SH9。为了应付变故，可随时拉动活动围筒141的活动拉门146到手动开关板处，打开活动拉门146露出手动开关板，或者悬臂式的全仿真三球仪随时打开手动开关板活动门168露出手动开关板变换控制对象。电路中采用的集成电路IC1、IC3为三端固定稳压集成电路7805，经其输出稳定直流5V电压；IC2、IC4、IC5为三端固定稳压集成电路7806，经其输出稳定直流6V电压；IC6-10为三端可调稳压集成电路317，经其输出稳定的可调直流电压。见图9，是底盘围罩支架结构示意图，半球形透明天球132坐落在顶圈133上，并由螺丝固定之，顶圈133及中圈139和底圈144的平面均布三个通孔，其顶圈133和中圈139为通孔，底圈144为螺纹通孔，三个长丝杆136分别穿过顶圈133和中圈139的三个通孔旋入并穿过底圈144的丝孔，由螺帽将长丝杆136固定在顶圈133和底圈144间，长丝杆136的下端与底脚或底脚转轮142连接。中圈139与底圈144之间有三个相等的长套管140套在其间的长丝杆136上，支撑着中圈139和底圈144之间的空间；顶圈133和中圈139之间也有三个相等的短套管135套在其间的丝杆136上，支撑着顶圈133和中圈139之间的空间。在底圈144上固定有底板143，在地月对面一侧的地球公转长臂86上，支撑环形转盘面板56的环形转盘面板支架61上固定有手动开关板支架145，支架上固定着手动开关板。在顶圈133和中圈139之间的外圆处安装有透明围圈134，透明天球132和透明围圈134上绘有北极星、黄道十二宫等恒星和星座，还可在透明天球132和透明围圈134上绘出更多具有代表性的天体，如银河、星系、星系团、河外星系、变星等，扩展天文知识，引导和启发更多的青少年学生热爱天文科学，投身天文科学。在中圈139外圆处固定有环形滑轮导轨138，带凹槽的多个滑轮137在环形滑轮导轨138上滚动，滑轮137经轮轴均布固定在活动围筒141近上端处的内侧一周,遮挡住仪器内的各机械传动机构和电子电路。活动围筒一侧对应手动开关板处开有一洞口，洞口略大于手动开关板，洞口设有活动拉门146，当需要手控操作时，拉动活动围筒141洞口到手动开关板处,打开活动拉门146操作手动开关板。由于活动围筒141的存在，仪器的机械传动机构和电子电路均隐藏在封闭的围筒内，只能看见三球和支撑它们的轴杆在大圆盘上透明天球内运转，显得简洁、利落，既避免观看者注意力的分散，又使仪器增加了神秘感。见图10，是另一实施例悬臂式全仿真三球仪。地球公转装置5的上面设置有地月升降装置及悬臂6，悬臂的外端上设置有月球公转装置4，月球公转装置的中心处设置有地球自转装置2，地球自转装置的一侧设置有月球自转及升降装置3，日球自转及发光装置I设置在地月升降装置及悬臂6上的中心处，电路板7设置在地月升降装置的一侧，外罩162罩在日球自转及发光装置I以下部分。地球公转装置5转动时带动其上的地月升降装置及悬臂6 —起逆时针方向转动，悬臂上的月球公转装置4及地球自转装置2、月球自转装置3也跟着一起转动，与此同时地月升降装置作升降运动，这样地球和月球围绕日球公转的同时地球和月球也在作升降运动，实现了地球公转轨道平面为一椭圆，形成了地球公转轨道平面与日球赤道平面所应存在的23° 26'的交角。日球在直流减速电机和齿轮的带动下进行自转，同时由碳刷、碳刷架和导电环等组成的日光电源旋转接触器将电源传给发光管组LED10，使日球发光。见图11，是悬臂式全仿真三球仪的月球公转装置结构示意图。圆盖147由三个圆盖支架148、三个圆盖链接块153和三个圆盖支架链接块152固定在月球公转圆盘67上，夕卜圆筒149的下边由三个外圆筒连接块151固定在下基板150上；下基板150的中心处固定有月球公转轴72，固定在月球公转圆盘67中心的月球公转轴套71套在月球公转轴72上，并坐落在下基板150上；直流减速电机69经电机齿轮68和固定在月球公转轴套71上的月球公转大齿轮70，带动月球公转圆盘67逆时针转动，圆盖147与下面的各装置在外围筒149内围绕地球公转,遮盖住其内的传动机构。由碳刷76、碳刷架77、导电环75和导电环板74组成地球、月球自转电源旋转接触器月球公转圆盘67上面的相应处安装了三个碳刷架77，碳刷架77内的碳刷76的下端分别与下面固定在导电环板74上的三个导电环75滑动接触，三个导电环75通过导线一个接电源的负极，一个接地球自转电源输出的正极，一个接月球自转电源输出的正极；三个碳刷的上端，接公共负极的通过导线分别接地球自转电机34和月球自转电机44的负极，另两个接正极的分别接两电机的正极。当月球公转时，月球公转圆盘67绕月球公转轴72旋转，带动碳刷76转动，碳刷76就将导电环75上的电源传输给地球和月球自转电机，驱动地球和月球自转。见图12，是悬臂式全仿真式三球仪的地球公转装置结构示意图。地球公转轴154固定在底板158上，地球公转轴套155套在地球公转轴154上，并坐落在底板158上，地球公转轴套155的上端固定有地球公转圆盘156，地球公转轴套155的下部固定有地球公转大齿轮157，直流减速电机90的电机齿轮91与地球公转大齿轮157啮合，直流减速电机90转动时通过电机齿轮91和地球公转大齿轮157带动地球公转圆盘156和其上的地月升降装置及悬臂6以及地球、月球一起绕日球公转。地球公转圆盘156的两边对称的固定有限位开关组88和限位开关组104，在其中一限位开关组的下面设置有固定在底板158上的限位立板89，限位立板89能顶开和顶闭限位开关组的常闭和常开限位开关，限位开关组88由常闭限位开关SQl和常开限位开关SQ3组成；限位开关组104由常闭限位开关SQ2和常开限位开关SQ4组成。地球公转圆盘156上的相应处固定有三个碳刷架102，碳刷架内的碳刷103的下端与固定在导电环板100上的导电环101滑动接触，其中两个导电环通过导线105与输入电源线相连，另一个接直流减速电机90的正极；接输入电源的两碳刷103的上端通过导线106与电路板7的电源输入端连接，另一导电环接地球公转输出电源的正极。当地球公转圆盘156转动时带动碳刷103将导电环101上的输入电源传给电路板7，还将电路板7上的地球公转电源传给地球公转电机。见图13，是悬臂式全仿真三球仪的地月升降装置及悬臂结构示意图。升降横担109的一端固定有悬臂连接块160，悬臂连接块160的另一端通过螺丝与悬臂161连接，悬臂的外端上固定有月球公转装置4 ;一侧板112的中部固定有滚轮连接块164，滚轮连接块164的另一端通过螺丝固定有滚轮支座163,滚轮支座163的下部固定有滚轮165,在地球公转时，滚轮165跟着转动并支撑着地月升降装置及悬臂6不会因悬臂一侧过重而影响整体平衡，使之稳定运行；外罩162经外罩连接块169固定在地月升降装置及悬臂6的两侧板112的上部；手动开关板活动门168安装在外罩162—侧的中部，手动开关板活动门168内安装有手动开关板支架167，手动开关板固定在手动开关板支架167上，手动开关板通过电缆与电路板7连接。
权利要求1.一种全仿真三球仪，其特征在于全仿真三球仪是由日球自转及发光装置(I)、地球自转装置(2)、月球自转及升降装置(3)、月球公转装置(4)、地球公转装置(5)、地月升降装置(6)和电路板(7)组成，日球自转及发光装置(I)位于底板的中央，地球公转长臂的一端套在日球中心轴套管上，其外端设有地球公转装置(5)，地球公转长臂靠近外端的上面设有地月升降装置(6)，在地月升降装置(6)的上面设有月球公转装置(4)，在月球公转装置 (4)的中心处设有地球自转装置(2)，地球自转装置(2)的一侧设有月球自转及升降装置(3)，电路板(7)设置在地月升降装置(6)的一侧，底盘围罩支架⑶设置在全仿真三球仪的上下和周围。
2.根据权利要求I所述的全仿真三球仪，其特征在于在日球自转及发光装置(I)中 日球空心轴(11)上端设置半透明空心日球(9)，半透明空心日球(9)由上下两个半空心球组成，细螺杆在中轴处将之紧固，在半透明空心日球(9)内设有一组半导体LED发光管组 (10)，日球空心轴(11)穿过固定在上基板(17)上的日球空心轴套管(13)，下端通过轴承固定在下基板(25)上，日球空心轴(11)的轴线位于全仿真三球仪的中心；直流减速电机 (26)输出轴上的电机齿轮(27)和固定在日球空心轴(11)上的大齿轮(18)传动连接；两个固定有碳刷架(19)的碳刷架支板(22)固定在下基板(25)上，碳刷架(19)内的碳刷(23) 的一端与固定在日球空心轴(11)下部的导电环套筒(20)上的导电环(21)滑动接触，碳刷 (23)的另一端通过导线接电路板(7)上的日光电源输出端，连接导电环(21)的导线(12)， 穿过日球空心轴(11)接在半导体LED发光管组(10)的两端。
3.根据权利要求I所述的全仿真三球仪，其特征在于月球(36)设置在月球空心轴 (37)的上端，月球空心轴(37)套在月球中心轴(39)上，月球中心轴(39)向下穿过固定在上基板(47)的轴套，下端通过轴承固定在下基板(45)上；月球空心轴(37)的中部沿轴线在轴壁上设有一条略大于销钉(38)直径的缝，缝的长度大于月球(36)升降行程，一头带螺纹的销钉(38)穿过月球空心轴(37)的轴缝紧固在月球中心轴(39)上部的螺孔中；固定在月球中心轴(39)上的齿轮(41)与固定在斜盘轴(49)上的相同齿数的齿轮(46)啮合传动连接，斜盘轴(49)向下穿过上基板(47)上的轴套，下端通过轴承固定在下基板(45)上；在斜盘轴(49)上部设有一椭圆形斜盘(48)，斜盘(48)的外边与固定在月球空心轴(37)下端的伞形圆盘(40)滑动接触，斜盘(48)在下，伞形圆盘(40)在上；直流减速电机(44)通过电机齿轮(43)与固定在月球中心轴(39)上的月球中心轴大齿轮(42)传动连接。
4.根据权利要求I所述的全仿真三球仪，其特征在于在地月升降横担(73)上面的中心处设有月球公转轴(72)，在月球公转圆盘(67 )的中心设有月球公转轴套(71)，月球公转轴套(71)套在月球公转轴(72)上，坐落在地月升降横担(73)上；在月球公转圆盘(67)中心处的上面设有地球自转装置(2)，地球的自转轴线与月球公转圆盘(67)的中心线重合， 地球自转装置的一侧设有月球自转及升降装置(3);直流减速电机(69)的电机齿轮(68)与固定在月球公转轴套(71)上的月球公转大齿轮(70)啮合传动连接；月球公转圆盘(67)上面的相应处设有三个碳刷架(77)，碳刷架(77)内的碳刷(76)的下端分别与下面固定在导电环板(74)上的三个导电环(75)滑动接触，三个导电环(75)通过导线一个接电路板(7) 的电源负极，一个接地球自转电源输出的正极，一个接月球自转电源输出的正极，三个碳刷 (76)的上端，接电源负极的一个与地球和月球自转电机的负极端相连，另外两个分别接两电机的正极端；在月球公转圆盘(67)上设有面板转盘机构在下面板转盘(53)外边的相应处设有三个垂直于它的拨杆(80)，拨杆(80)向下穿入固定在月球公转圆盘(67)上的拨杆套管(79)内；转盘面板(52)通过连接块(83)固定在下面板转盘(53)上，转盘面板(52) 与环形转盘面板(56)、外圆固定面板(59)、内圆固定面板(14)处于同一平面,其中环形转盘面板(56 )由环形转盘面板支架(61)和滑轮导轨(62 )支撑固定在地球公转长臂(86 )上， 环形转盘面板(56)在内圆固定面板(14)和外圆固定面板(59)之间与地球一起公转；下面板转盘(53)和转盘面板(52)与其上的地球和月球在环形转盘面板(56)上的一个圆内以地球自转轴为中心作月球公转的运动；在环形转盘面板(56)与内圆固定面板(14)之间的圆缝隙下，在内圆固定面板(14)下边固定有内圆固定面板缝环形遮板(15);在环形转盘面板(56)与外圆固定面板(59)之间的圆缝隙下,在外圆固定面板(59)下边固定有外圆缝环形遮板(60)，在转盘面板(52)的圆缝隙处下面固定有转盘面板缝环形遮板(82);转盘面板(52)和下面板转盘(53)的中心和外边的相应处设有地球自转轴套(50)和月球自转轴套(51)，地球自转轴和月球自转轴分别在这两个轴套内转动；下面板转盘(53)的外侧周边和上下面相应处设有由侧滑轮夹板(54)固定的侧限位滑轮(55)、由上下限位滑轮轴支架 (66)固定的上限位滑轮(64)和由上下限位滑轮轴支架(66)固定的下限位滑轮(65)各一组，每组四个，每个滑轮相隔90°，每组相隔120°，限位套圈(63)通过螺丝固定在环形限位板(58 )上，环形限位板(58 )通过连接块(57 )和螺丝固定在环形转盘面板(56 )下。
5.根据权利要求I所述的全仿真三球仪，其特征在于地球公转中心轴套(85)固定在长臂(86 )的一端，地球公转中心轴套(85 )穿过地球公转圆盘(87 )的中心，通过连接螺丝将长臂(86 )和地球公转圆盘(87 )连接；坐落在上基板(17 )上的地球公转中心轴套(85 )套在日球自转装置(2)中的日球空心轴套管(13)上；在地球公转中心轴套(85)的上面设有套在日球空心轴套管(13)上的限位环(84);在长臂(86)的外端设有直流减速电机(90)，直流减速电机(90 )的电机齿轮(91)与固定在减速齿轮轴(94 )上的减速大齿轮(93 )、减速小齿轮 (92 )及固定在行走轮轴(96 )上的齿轮(97 )和行走轮(98 )传动连接；减速齿轮轴(94)和行走轮轴(96 )通过轴承固定在左、右侧板(95 )间，左右侧板通过连接块(99 )和螺丝固定在长臂(86)上；地球公转圆盘(87)的两边对称的设置有限位开关组(88)和限位开关组(104)， 在其中一组的下面设置有固定在底板(143)上的限位立板(89);限位开关组(88)由常闭限位开关SQl和常开限位开关SQ3组成；限位开关组(104)由常闭限位开关SQ2和常开限位开关SQ4组成；地球公转圆盘(87)上的相应处固定有两碳刷架(102)，碳刷架(102)内的碳刷(103)的下端与固定在导电环板(100)上的导电环(101)滑动接触，两导电环通过导线(105)与输入电源线相连，两碳刷(103)的上端通过导线(106)与电路板(7)的电源输入端连接。
6.根据权利要求I所述的全仿真三球仪，其特征在于丝杠(107)和丝杠(125)的上下两端通过轴承固定在上基板(124)和下基板(121)之间，在丝杠(107)和丝杠(125)的下部设有同一参数的丝杠齿轮(113)和丝杠齿轮(120)，镶套并限定在升降横担(109)内的两个螺母(108)套在丝杠(107)和丝杠(125)上，升降橫担(109)的两端设有限位滑块(110)，限位滑块(110)与导轨(111)滑动连接，滑轨(111)固定在上基板(124)和下基板(121)之间；顶杆(128)下端向下穿过上基板(124)的顶杆套(131)其销孔由下销钉(127)固定在下销钉座(126)上，下销钉座(126)由螺丝固定在升降横担(109)的中心处；顶杆(128)上端销孔通过上销钉(129)固定在上销钉座(130)上，上销钉座(130)由螺丝固定在月球公转装置中的地月升降横担(73)的底面中心处。
7.根据权利要求I所述的全仿真三球仪，其特征在于电路板电路中输入电源的负极接电路的负极，正极接在双刀四掷开关SHl的公共端、电阻Rl的一端，Rl的另一端接发光管LEDl的正极，LEDl的负极接电源的负极；功能选择开关SHl拨到I处为手控，2处为遥控，3处为自控，4处为空挡；由三端固定稳压集成电路IC5、手动自锁开关SH2-8、以及电阻 R2-6、R12-14、半导体发光管LED2-6、LED12-14等组成手控电路，由SHl的I脚引入的电源正极分别接IC5的I脚和双刀三掷开关SH2的I脚和6脚，IC5的2脚接电源的负极，IC5 的3脚接三端固定稳压集成电路IC2的3脚，并分别接到手动自锁开关SH3 — 7的I脚上， IC2的2脚接电源的负极，SH3—7的2脚分别与三端可调稳压集成电路IC6-10的3脚、继电器K8-12常开接点的一端、二极管D1-5的负极以及电阻R2-6的一端相接；电阻R2—6的另一端与发光管LED2-6的正端相接，LED2—6的负极接电源负极；IC6 —10的2脚分别接二极管Dl—5的正极、电阻R7-11的一端、电容C1-5的一端，以及直流减速电机MD2-6的正极，电阻7-11的另一端接接IC6 —10的I脚和多圈电位器RP1-5的上端，RPI-5的中端和下端、电容C1-5的另一端以及直流减速电机MD2-6的负极接电源负极；SH2的3、4脚相连接于电源负极，SH2的2脚接电机MDl的2端、半导体发光管LED8的负极、电阻R13的一端， SH2的5脚接直流减速电机MDl的I端，电阻R12的一端、半导体发光管LED9的负极，电阻 R12的另一端接LED8的正极，LED9的正极接电阻R13的另一端；手动自锁开关SH8的I脚接电源正极，2脚接日球发光管组LEDlO的正极和电阻R14的一端，R14的另一端接LED7的正极，LED7和LEDlO的负极接电源负极；由集成固定稳压电路IC3、IC4、遥控模块YKMK1、YKMK2、继电器K1-12、二极管D6-9等组成遥控电路；SH1的2脚引入的电源正极分别与IC3、IC4的I脚、遥控常开接点YK1、YK4_8 的一端、继电器K5常闭接点的一端、遥控模块的电源输入端正极相接；遥控常开接点YK1、 YK4-8的另一端分别接继电器K5、K8-12的电源输入端，K5常闭接点的另一端分别与遥控常开接点YK2、YK3的一端相接，ΥΚ2、ΥΚ3接点的另一端接Κ6、Κ7的电源输入端，Κ5-12的另一端、遥控模块的负极接电源负极；继电器Κ6、Κ7的常开接点的一端接IC3的3脚，Κ6常开接点的另一端接继电器Κ3、Κ4的电源输入端和二极管D8、D9的负极以及常开限位开关SQ4 的2端，K3、K4的另一端和D8、D9的正极接电源的负极；K7常开接点的另一端接继电器Κ1、 Κ2的电源输入端和二极管D6、D7的负极以及常开限位开关SQ3的2端，K1、K2的另一端和 D6、D7的正极接电源的负极；继电器K8-12常开接点的一端接IC4的3脚，其另一端分别接三端可调稳压集成电路IC6-10的3脚，IC3、IC4的2脚接电源的负极；由三端固定稳压集成电路IC1、IC2、常闭限位开关SQ1、SQ2、常开限位开关SQ3、SQ4、继电器K1-4、二极管D6-9 等组成了自控电路，由SHl的3脚引入的电源正极分别与IC1、IC2的I脚、继电器Kl的常开接点Kl-I的I端、K3的常开接点K3 — I的I端相接，Kl常开接点Kl-I的2端通过常闭限位开关SQ5、SQ6与电机MDl的I端、K3-2的2端相接；K3的常开接点Κ3-1的2端接电机MDl的2端、Κ1-2的2端；手动开关SH9跨接在常闭限位开关SQ5、SQ6串连的两端；IC1 和IC2的2脚接电源的负极，ICl的3脚分别接常闭限位开关SQl和SQ2的I端，SQl的2 端与常开限位开关SQ4的I端相接，SQ2的2端与常开限位开关SQ3的I端相接，SQ3的I、 2端分别与继电器K2的常开接点两端相接；SQ4的1、2端分别与继电器K4的常开接点两端相接；由常闭限位开关SQ5、SQ6、手动开关SH9组成安保电路，常闭限位开关SQ5、SQ6串连在电机MDl的电源电路中，手动开关SH9跨接在SQ5和SQ6串连的两端；电路中采用的集成电路IC1、IC3为三端固定稳压集成电路7805，经其输出稳定直流5V电压；IC2、IC4、IC5为三端固定稳压集成电路7806，经其输出稳定直流6V电压；IC6-10为三端可调稳压集成电路 317，经其输出稳定的可调直流电压。
8.根据权利要求I所述的全仿真三球仪，其特征在于半球形透明天球(132)坐在顶圈(133)上，并由螺丝固定之，顶圈(133)、中圈(139)和底圈(144)的平面均布三个通孔， 其顶圈(133)和中圈(139)为通孔，底圈(144)为螺纹通孔，三个长丝杆(136)分别穿过顶圈(133)和中圈(139)的三个通孔旋入并穿过底圈(144)的丝孔，由螺帽将长丝杆(136)固定在顶圈(133)和底圈(139)间，长丝杆(136)的下端与底脚或底脚转轮(142)紧固连接； 中圈(139)与底圈(144)之间有三个相等的长套管(140)套在其间的长丝杆(136)上，支撑着中圈(139)和底圈(144)之间的空间;顶圈(133)和中圈(139)之间也有三个相等的短套管(135)套在其间的丝杆(136)上，支撑着顶圈(133)和中圈(139)之间的空间；在底圈(144 )上固定有底板(143 )，在地月对面一侧的地球公转长臂(86 )上，支撑环形转盘面板 (56)的环形转盘面板支架(61)上固定有手动开关板支架(145)，手动开关板支架(145)上固定着手动开关板；在顶圈(133)和中圈(139)之间的外圆处安装有透明围圈(134)，透明天球(132)和透明围圈(134)上绘有北极星、黄道十二宫等恒星和星座；在中圈(139)外圆处固定有环形滑轮导轨(138)，带凹槽的多个滑轮(137)在环形滑轮导轨(138)上滚动，滑轮(137)经轮轴均布固定在活动围筒(141)近上端处一周的内侧，活动围筒(141)上端设置一圈向内的环形遮板遮住多个滑轮(137);在活动围筒(141)对着手动开关板同高处开有一洞口，洞口略大于手动开关板，洞口处安有一活动拉门(146)。
9.根据权利要求I所述的全仿真三球仪其特征在于悬臂式全仿真三球仪是在地球公转装置(5)的上面设有地月升降装置及悬臂(6)，悬臂的外端上设有月球公转装置(4)，月球公转装置(4)的中心设有地球自转装置(2)，地球自转装置的一侧设有月球自转及升降装置(3 )，日球自转及发光装置(I)设置在地月升降装置(6 )的中心处上，电路板(7 )设置在地月升降装置(6)的一侧，外罩(162)经外罩连接块(169)和螺丝固定在地月升降装置的外侧。
10.根据权利要求9所述的全仿真三球仪，其特征在于所述的悬臂式全仿真三球仪中圆盖(147)周边的下面由三个圆盖支架(148)和三个圆盖支架连接块(152)、三个圆盖连接块(153)通过螺丝固定在月球公转圆盘(67)外边上，外圆筒(149)的下边由三个外圆筒连接块(151)通过螺丝固定在下基板(150)上。
专利摘要本实用新型涉及一种全仿真三球仪，由日球自转及发光装置、地球、月球的自转、公转装置、地月升级装置和调速、控制电路组成，地球公转装置长臂外端上为地月升降装置，其上设有地球自转和月球公转、自转及升降装置，这些装置一起围绕中心的日球运行，其特征是在地球绕日和月球绕地公转的同时作升降运动，这种复合运动使地球公转轨道平面与日球赤道平面、月球公转轨道平面与地球赤道平面形成应有的交角；电子调速使三球自转、公转之间的转速比与实际相仿；绘制在透明天球上的星象与真实的星象相似，能全面、真实且立体、形象地演示三球运行，通俗、快捷地揭示其运行规律及由此产生的天象和自然现象，对普及天文知识具有现实意义。
文档编号G09B27/06GK202816256SQ201220493678
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者万林 申请人:万林