桁架连接结构演示装置的制作方法

本实用新型属于桁架连接结构演示模型领域，具体涉及一种桁架连接结构演示装置。

背景技术：

目前,公知的桁架结构连接的演示方法有两种:一种是动画显示和图画演示,动画演示和图画演示虽然能够显示结构的连接，但教师、学生都不能触摸到具体的部件，不容易细化讲解；另一种是静态模型展示,此模型也能显示结构的连接状态，但是现有的模型一般不能拆解，或者可拆解但是只能拼接出固定结构，不能随意拼接出想要的展示模型，使教师不能根据其想要展示的具体模型来讲解相关部件知识点。

技术实现要素：

为解决以上问题，就需要一种桁架连接结构演示装置。该装置不仅能够拆解开来提取单一节点和单一杆件而且还可拼接出多种桁架结构及其截面，使教师能根据其展示的多种模型来讲解相关部件知识点。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以解决。

一种桁架连接结构演示装置，包括节点连接球、单位连接杆、辅助连接杆和伸缩连接杆，所述节点连接球的球面上设置有多个插孔；所述单位连接杆的本体具有单位长度，所述单位连接杆的本体的一端设置有插孔，另一端设置有插头；所述辅助连接杆的本体的两端分别设置有插头；所述伸缩连接杆的本体的两端分别设置有插头。

根据本实用新型的桁架连接结构演示装置，节点连接球可用作所需桁架结构的节点，单位连接杆的两端分别设置有插孔和插头，辅助连接杆的两端分别为插头，多个单位连接杆之间可以通过自身的插头和插孔延长连接，单位连接杆和辅助连接杆之间也可以通过插孔和插头连接在一起，同时，节点连接球上的插孔与单位连接杆和辅助连接杆上的插头相匹配，使单位连接杆和辅助连接杆可以与节点连接球连接并形成桁架结构。伸缩连接杆的两端设置的插头也可以与单位连接杆上的插孔和节点连接球上的插孔连接，伸缩连接杆可根据两个节点连接球之间的长度需要配合单位连接杆和辅助连接杆调整至合适的长度。单位连接杆、辅助连接杆和伸缩连接杆之间通过配合连接可得到任何桁架结构所需的桁架杆，以上桁架杆的两端的插头可与节点连接球上的插孔配合，多个桁架杆再配合多个节点连接球可拼接出多种桁架结构模型，方便教师根据所拼接出的模型来讲解相关部件知识点。

作为优选的，所述辅助连接杆的本体的长度值为单位长度减去节点连接球的直径长度后的差值。

根据本实用新型的桁架连接结构演示装置，由于节点连接球自身具有半径，桁架结构上任意两个相邻的节点连接球之间的距离等于连接在两者之间的桁架杆的长度与两个节点连接球的半径之和，由于辅助连接杆的本体的两端都设置有插头，所以每两个相邻的节点连接球之间的桁架杆中必定包含一个辅助连接杆，为了便于计算，可使辅助连接杆的本体的长度为单位长度减去节点连接球的直径长度后的差值。

作为优选的，所述伸缩连接杆收缩后的最短长度为单位长度，伸长后的最长长度为二倍单位长度。

根据本实用新型的桁架连接结构演示装置，伸缩连接杆的伸长长度应该位于单位长度和二倍单位长度之间，所需的桁架结构模型上的两个节点连接球之间的桁架杆的长度如果并非单位长度的整数倍与辅助连接杆的长度之和，那多出的部分长度可由伸缩连接杆的伸长长度来弥补。

作为优选的，所述伸缩连接杆上标有刻度值，所述刻度值包括单位长度的倍数值刻度、倍数值刻度和倍数值刻度。

根据本实用新型的桁架连接结构演示装置，在桁架结构中常遇到直角三角结构，直角三角结构中常遇到具有30°锐角和60°锐角的直角三角形结构，具有45°锐角的直角三角形结构以及两个直角边为二倍关系的直角三角形的结构，为了方便伸缩连接杆弥补以上直角三角形结构上的桁架杆长度，应该在伸缩连接杆上的刻度值上标出伸长后总长度为单位长度的倍数值刻度、倍数值刻度和倍数值刻度，方便使用者拼接两个直角边为二倍关系的直角三角形结构、具有30°锐角和60°锐角的直角三角形结构和具有45°锐角的直角三角形结构。

作为优选的，所述节点连接球的表面上的插孔包括一个基准插孔和一个或多个角度插孔，每个所述角度插孔与所述基准插孔之间的球面上标有分布角度或代表分布角度的三角函数。

根据本实用新型的桁架连接结构演示装置，角度插孔一般成对设置，分别以基准插孔为中心对称设置在节点连接球的表面上，角度插孔的数量可以是一对或者两对，多对角度插孔可以与基准插孔处于同一平面上，也可以是多对角度插孔之间不处于同一平面上，但每对角度插孔与基准插孔都处于同一平面上。根据角度插孔的数量和分布特点的不同可设置多种不同的节点连接球，应用于桁架结构上的不同节点。基准插孔与角度插孔之间的分布角度即为两个插孔所朝方向的角度，为了方便使用人员根据所需桁架结构来连接桁架，基准插孔与每个角度插孔之间的球面上都标有两个插孔之间的分布角度或代表分布角度的三角函数。这样，使用人员可在节点连接球的球面上轻易找到所需连接的角度插孔。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型的桁架连接结构演示装置一种实施例的结构示意图；

图2是图1中的节点连接球的一种实施例的结构示意图；

图3是图1中的单位连接杆和辅助连接杆的结构示意图；

图4是图3中的单位连接杆和辅助连接杆的连接结构示意图；

图5是图1中的伸缩连接杆的结构示意图。

在图1至图5中：1节点连接球；101基准插孔；102角度插孔；2单位连接杆；3辅助连接杆；4伸缩连接杆。

具体实施方式

如图1至图5所示，本实用新型的实施例提供一种桁架连接结构演示装置，包括节点连接球1、单位连接杆2、辅助连接杆3和伸缩连接杆4，所述节点连接球1的球面上设置有多个插孔；所述单位连接杆2的本体具有单位长度，所述单位连接杆2的本体的一端设置有插孔，另一端设置有插头；所述辅助连接杆3的本体的两端分别设置有插头；所述伸缩连接杆4的本体的两端分别设置有插头。

在以上实施例中，节点连接球1可用作所需桁架结构的节点，单位连接杆2的两端分别设置有插孔和插头，辅助连接杆3的两端分别为插头，多个单位连接杆2之间可以通过自身的插头和插孔延长连接，单位连接杆2和辅助连接杆3之间也可以通过插孔和插头连接在一起，同时，节点连接球1上的插孔与单位连接杆2和辅助连接杆3上的插头相匹配，使单位连接杆2和辅助连接杆3可以与节点连接球1连接并形成桁架结构。伸缩连接杆4的两端设置的插头也可以与单位连接杆2上的插孔和节点连接球1上的插孔连接，伸缩连接杆4可根据两个节点连接球1之间的长度需要配合单位连接杆2和辅助连接杆3调整至合适的长度。单位连接杆2、辅助连接杆3和伸缩连接杆4之间通过配合连接可得到任何桁架结构所需的桁架杆，以上桁架杆的两端的插头可与节点连接球1上的插孔配合，多个桁架杆再配合多个节点连接球1可拼接出多种桁架结构模型，方便教师根据所拼接出的模型来讲解相关部件知识点。

其中，节点连接球1、单位连接杆2、辅助连接杆3和伸缩连接杆4可用塑料等硬质材料制成，节点连接球1的直径可为15mm，单位连接杆2的本体的长度可为50mm、直径可为5mm，插孔的直径为2.5mm、孔深为5mm，插头的直径为2.4mm、长度为4.8mm。

根据本实用新型的一个实施例，所述辅助连接杆3的本体的长度值为单位长度减去节点连接球1的直径长度后的差值。

在以上实施例中，由于节点连接球1自身具有半径，桁架结构上任意两个相邻的节点连接球1之间的距离等于连接在两者之间的桁架杆的长度与两个节点连接球1的半径之和，由于辅助连接杆3的本体的两端都设置有插头，所以每两个相邻的节点连接球1之间的桁架杆中必定包含一个辅助连接杆3，为了便于计算，可使辅助连接杆3的本体的长度为单位长度减去节点连接球1的直径长度后的差值，单位长度为50mm，节点连接球1的直径长度为15mm，则辅助连接杆3的本体的长度为35mm。

根据本实用新型的一个实施例，所述伸缩连接杆4收缩后的最短长度为单位长度，伸长后的最长长度为二倍单位长度。

在以上实施例中，伸缩连接杆4的伸长长度应该位于单位长度和二倍单位长度之间，即50mm至100mm之间。所需的桁架结构模型上的两个节点连接球1之间的桁架杆的长度如果并非单位长度的整数倍与辅助连接杆3的长度之和，那多出的部分长度可由伸缩连接杆4的伸长长度来弥补。

根据本实用新型的一个实施例，所述伸缩连接杆4上标有刻度值，所述刻度值包括单位长度的倍数值刻度、倍数值刻度和倍数值刻度。

在以上实施例中，在桁架结构中常遇到直角三角结构，直角三角结构中常遇到具有30°锐角和60°锐角的直角三角形结构，具有45°锐角的直角三角形结构以及两个直角边为二倍关系的直角三角形的结构，为了方便伸缩连接杆4弥补以上直角三角形结构上的桁架杆长度，应该在伸缩连接杆4上的刻度值上标出伸长后总长度为单位长度的倍数值刻度、倍数值刻度和倍数值刻度，方便使用者拼接两个直角边为二倍关系的直角三角形结构、具有30°锐角和60°锐角的直角三角形结构和具有45°锐角的直角三角形结构。

参考图2，作为优选的，所述节点连接球1的表面上的插孔包括一个基准插孔101和一个或多个角度插孔102，每个所述角度插孔102与所述基准插孔101之间的球面上标有分布角度或代表分布角度的三角函数。

在以上任一项实施例中，节点连接球1上的角度插孔102一般成对设置，分别以基准插孔101为中心对称设置在节点连接球1的表面上，角度插孔102的数量可以是一对或者两对，多对角度插孔102可以与基准插孔101处于同一平面上，也可以是多对角度插孔102之间不处于同一平面上，但每对角度插孔102与基准插孔101都处于同一平面上。根据角度插孔102的数量和分布特点的不同可设置多种不同的节点连接球1，应用于桁架结构上的不同节点。基准插孔101与角度插孔102之间的分布角度即为两个插孔所朝方向的角度，为了方便使用人员根据所需桁架结构来连接桁架，基准插孔101与每个角度插孔102之间的球面上都标有两个插孔之间的分布角度或代表分布角度的三角函数。这样，使用人员可在节点连接球1的球面上轻易找到所需连接的角度插孔102。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。