本实用新型涉一种水下滑翔机模型,属于演示模型技术领域。
背景技术:
水下滑翔机是一种新型的水下机器人。由于其利用净浮力和姿态角调整获得推进力,能源消耗极小,只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源,并且具有效率高、续航力大的特点。虽然水下滑翔机的制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点,满足了长时间、大范围海洋探索的需要。水下滑翔机可以搭载各种传感器,可以大范围地观测和获取海水的温度、盐度、浊度、叶绿素、含氧量及洋流变化等信息,对开发海洋资源、预防灾害等都有重要作用。
水下滑翔机内部设置有工质囊和工质箱,工质囊和工质箱之间通过连接管相连通。工质箱的体积固定,工质囊的体积随着内部存储工质的多少而变化。工质是为密度小于水的流体,可以是液体也可以使气体,通过改变工质囊中的工质多少,进而改变水下滑翔机的体积和密度的比值,从而实现水下滑翔机的上浮和下潜。
演示模型是在教学、展览等教育和科学活动中常见的一种装置。演示,演示模型度对设备的体积进行按比例缩小,并对设备的结构原理进行适当的简化,从而方便人们对演示模型进行操作,进而方便人们了解设备的原理和功能。使用演示模型进行教学展览具有直观、生动等优点深受广大人们的喜爱。
申请公布号为CN101879377A的中国发明专利申请文件公开了水下滑翔机玩具,包括滑翔机主体,所述滑翔机主体两侧分别安装有翼片,滑翔机主体采用密度比水小的材料制作,其头部体积大于尾部体积。
上述的水下滑翔机玩具,滑翔机主体采用密度比水小的材料制作,其头部体积大于尾部体积,从而能够实现在水中漂浮的功能;但是其只能简单展示水下滑翔机的外型,并不能对水下滑翔机的结构和原理进行演示。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种水下滑翔机模型,能够方便直观的让人们了解水下滑翔机的工作原理。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种水下滑翔机模型,包括模型主体,所述模型主体设置有安装腔;水下滑翔机模型还包括对水下滑翔机的进排水进行模拟演示的进水状态演示装置、对模型主体的重心进行调节的重心调节装置、驱动模型主体在竖直方向进行升降的升降驱动装置;所述进水状态演示装置和重心调节装置设置于安装腔内。
通过上述技术方案,模型主体设置有安装腔,并且在安装腔内设置重心调节装置和进水状态演示装置;通过重心调节装置模拟水下滑翔机水下的机身的上浮和下潜时机身角度的变化;通过进水状态演示装置演示工质由水腔进入和排出工质囊的过程;通过升降驱动装置驱动模型主体在竖直方向上进行上下运动,从而模拟水下滑翔机的上浮和下潜的过程。
较佳的,所述进水状态演示装置包括分别固定在安装腔中的工质箱模型和工质囊模型;所述工质箱模型和工质囊模型之间设置连接管模型,所述连接管模型的一端与工质箱模型固定连接,所述工质箱模型的另一端与工质囊模型固定连接;所述工质囊模型和连接管模型采用透明亚克力材质;所述连接管模型内部设置有LED灯带;所述工质囊模型内部设置有LED灯。
通过上述技术方案,用工质箱模型、工质囊模型和连接管模型分别代表水下下滑翔机的工质箱、工质囊和连接管;工质囊模型和连接管模型采用透明亚克力材质,并且分别在工质囊模型和连接管模型中设置LED灯和LED灯带;通过将LED灯带点亮来演示工质进入到连接管中,通过点亮LED灯来演示工质进入到工质囊模型中,从而演示工质由水下滑翔机的工质囊进入到工质箱和由工质囊排出到工质箱中的过程变化。
较佳的,重心调节装置包括水平固定在安装腔内的伺服电机,所述伺服电机的输出轴同轴固定连接有丝杆,所述丝杆设置有与丝杆螺纹啮合的配重块。
通过上述技术方案,通过在安装腔设置伺服电机,伺服电机的输出轴设置同轴固定的丝杆;并且在丝杆上设置与丝杆螺纹啮合配重块,通过伺服电机带动丝杆进行转动,进而带动配重块沿丝杆长度方向进行滑动,从而起到改变模型主体重心的作用。
较佳的,所述安装腔内设置有水平长度方向的滑槽,所述配重块沿滑槽长度方向与滑槽滑动连接。
通过上述技术方案,安装腔内设置有水平长度方向的滑槽,通过配重块沿滑槽长度方向与滑槽滑动连接配合,从而使配重块的运动更加稳定,从而使模型主体的中心变化更加平稳。
较佳的,水下滑翔机模型还包括背景墙,所述背景墙上设置有竖直的升降槽;所述模型主体上固定有固定环,所述连接滑设置有滑动部,所述滑动部与升降槽沿升降槽长度方向滑动连接;所述升降驱动装置驱动在竖直方向对滑动部进行驱动。
通过上述技术方案,通过背景墙模拟水下的环境背景;背景墙上设置有竖直的升降槽,通过在模型主体上固定有固定环,并且固定环上设置有沿升降槽长度方向进行滑动的滑动部;通过升降驱动装置驱动滑动部沿升降槽进行滑动,进而带动模型主体在竖直方向上进行运动。
较佳的,升降驱动装置包括缸体在水平方向背景墙铰接的电动推杆以及在水平方向与电动推杆的活塞杆铰接的连杆;所述连杆中部且在水平方向与背景墙铰接;所述连杆离电动推杆的远离端设置有沿连杆长度方向的长条孔,所述滑动部固定连接有轴向水平的导柱,所述导柱插接在长条孔中。
通过上述技术方案,通过电动推杆驱动连杆绕其中部交接点转动,进而通过长条孔与导柱的插接配合带动滑动部沿升降槽向下滑动,从而能够驱动模型主体在竖直方向上进行运动。
较佳的,所述固定环包括两个半环体;两个半环体一端固定连接,另一端构成环体开口,两个半环体环体开口一端采用栓结固定。
通过上述技术方案,固定环包括两个半环体;两个半环体一端固定连接,另一端构成环体开口;两个半环体的环体开口一端采用栓结固定,从而松动螺栓和螺母能够模型主体从固定环中取出,拧紧螺栓和螺母,既能将模型主体和固定环进行固定,从而能够方便快捷的对固定环和模型主体进行拆装,进而方便对模型主体进行维修检修。
较佳的,所述模型主体采用透明亚克力材质。
通过上述技术方案,模型主体采用透明的亚克力材质,从而能够透过模型主体看到安装腔内部的结构组件,从而方便人们对水下滑翔机的机构构造进行学习和了解。
综上所述,本实用新型具有以下有益效果:
1. 模型主体设置有安装腔,并且在安装腔内设置重心调节装置和进水状态演示装置;通过重心调节装置模拟水下滑翔机水下的机身的上浮和下潜时机身角度的变化;通过进水状态演示装置演示工质由水腔进入和排出工质囊的过程;通过升降驱动装置驱动模型主体在竖直方向上进行上下运动,从而模拟水下滑翔机的上浮和下潜的过程,从而能够使参观者对水下滑翔机的结构原理进行了解;
2. 固定环包括两个半环体;两个半环体一端固定连接,另一端构成环体开口;两个半环体的环体开口一端采用栓结固定,从而松动螺栓和螺母能够模型主体从固定环中取出,拧紧螺栓和螺母,既能将模型主体和固定环进行固定,从而能够方便快捷的对固定环和模型主体进行拆装,进而方便对模型主体进行维修检修;
3. 模型主体采用透明的亚克力材质,从而能够透过模型主体看到安装腔内部的结构组件,从而方便人们对水下滑翔机的机构构造进行学习和了解。
附图说明
图1为水下滑翔机的结构示意图;
图2为固定环的结构示意图;
图3为模模型主体的结构示意图;
图4升降驱动装置的结构示意图。
附图标记:1、背景墙;11、升降槽;2、模型主体;21、安装腔;22、滑槽;23、固定座;3、进水状态演示装置;31、工质箱模型;32、工质囊模型;33、连接管模型;4、重心调节装置;41、伺服电机;42、丝杆;43、配重块;5、升降驱动装置;51、电动推杆;52、连杆;521、长条孔;53、固定环;531、半环体;532、环体开口;54、滑动部;541、导柱。
具体实施方式
一种水下滑翔机模型,参照图1和图2,包括模型主体2和背景墙1,背景墙1用来展示水下滑翔机的水下工况。背景墙1上设置有竖直的升降槽11;模型主体2上固定有固定环53,固定环53上设置有滑动部54,且滑动部54沿升降槽11长度方向与升降槽11滑动连接。通过滑动部54在升降槽11长度方向上的滑动,进而带动水下滑翔机模型在竖直方向上进行运动,从而模拟水下滑翔机在水下的上浮和下潜。
参照图1和图2,固定环53包括两个半环体531,两个半环体531一端固定连接,另一端构成环体开口532,两个半环体531的环体开口532一端采用栓结固定。通过松动螺栓和螺母能够模型主体2从固定环53中取出;拧紧螺栓和螺母,既能将模型主体2和固定环53进行固定,从而能够方便快捷的对固定环53和模型主体2进行拆装,进而方便对模型主体2进行维修检修。
参照图1和图3,水下滑翔机模型还包括进水状态演示装置3、重心调节装置4和升降驱动装置 5。模型主体2设置有安装腔21,进水状态演示装置3、重心调节装置4安装在安装腔21内;进水状态演示装置3用来演示水下滑翔机在工作时工质从工质箱进入工质囊和工质从工质囊排出到工质箱中的工作过程。重心调节装置4用来调节模型主体2整体的重心,从而将模拟水下滑翔机在上方和下潜过程中机身角度的变化。升降驱动装置 5用来驱动滑动部54沿升降槽11长度方向进行滑动,从而带动模型主体2在竖直方向上进行运动,从而模拟水下滑翔机在水下的上浮和下潜运动。
参照图3,进水状态演示装置3包括工质箱模型31、工质囊模型32和连接管模型33。工质箱模型31和连接管模型33固定在安装腔21中,连接管模型33的一端与工质箱模型31固定连接,另一端与连接管模型33固定连接。工质囊模型32和连接管模型33采用透明的亚克力材质,工质囊模型32内安装有LED灯,连接管模型33内安装有LED灯带。工质箱模型31、工质囊模型32和连接管模型33分别用来代表水下滑翔机的工质箱、工质囊和连接管;通过点亮连接管模型33中的LED灯带用来演示工质进入连接管中,通过点亮LED用来演示工质进入到工质囊中,从而能够对水下滑翔机工质由工质箱进入工质囊和工质由工质囊排入到工质箱中动态过程。
参照图1和图4,升降驱动装置 5包括电动推杆51和连杆52。电动推杆51的缸体在水平方向背景墙1铰接,连杆52的一端在水平方向与电动推杆51的活塞杆铰接,连杆52中部在水平方向与背景墙1铰接;连杆52离电动推杆51的远离端设置有沿连杆52长度方向的长条孔521。滑动部54固定连接有轴向水平的导柱541,导柱541插接在长条孔521中。通过电动推杆51驱动连杆52绕其中部交接点转动,进而通过长条孔521与导柱541的插接配合带动滑动部54沿升降槽11向下滑动,从而能够驱动模型主体2在竖直方向上进行运动。
参照图3和图4,滑动部54与固定环53铰接,其铰接的转动平面与背景墙1平行。重心调节装置4包括伺服电机41、丝杆42和配重块43。伺服电机41水平固定在安装腔21内;安装腔21内设置有固定座23,丝杆42在水平方向上与固定座23转动连接。丝杆42与伺服电机41的输出轴同轴固定连接,配重块43与丝杆42螺纹啮合。安装腔21中还设置有水平的滑槽22,配重块43沿滑槽22长度方向与滑槽22滑动连接。通过伺服电机41带动丝杆42进行转动,进而带动配重块43沿丝杆42长度方向进行滑动,通过配重块43与滑槽22的配合,配重块43的运动更加稳定,从而使模型主体2的重心变化更加平稳。
具体操作方式如下:
当使用水下滑翔机模型进行树下工作状态演示时,连接管模型33中的LED灯带先进行点亮,一段时间后,工质囊模型32中LED灯进行点亮,从而模拟演示工质由工质箱进入到工质囊中的过程。此时,伺服电机41驱动丝杆42转动,配重块43向水下滑翔机的尾部方向进行运动,从而水下滑翔机的头部开始上扬,进而模拟水下滑翔机在进行上浮时机身角度的变化。通过电动推杆51带动连杆52绕其中部铰接点转动,进而带动滑动部54沿升降槽11长度方向滑动,从而带动模型主体2在竖直方向朝上运动,模拟水下滑翔机的上浮运动。当对水下滑翔机的下潜运动进行模拟时,LED灯带先点亮,然后LED灯和LED灯带相继熄灭;伺服电机41驱动丝杆42转动,配重块43向水下滑翔机的头部方向进行运动,从而水下滑翔机的头部开始下潜,电动推杆51带动连杆52驱动模型主体2竖直向下运动。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。