专利名称：同步演示地球仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及模拟地球的一种演示用具。现有的地球仪通常是由地球、支架、基座构成，地球借助转轴安装在支架基座上，靠手动球体实现旋转运动。它的不足之处在于，不能真实地模拟地球的运转情况。它只能手动动作。
本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种可以与地球同步运行，真实模拟地球运转情况的地球仪产品。
可采取以下的技术方案实现目的。除地球、转轴、基座外，它还有由时钟轮系组件控制的电动驱动装置，驱动装置安装在基座内，经过减速机构及离合器分别驱动地球的旋转及模拟太阳板的旋转，制成电动同步地球仪。
也可以采用太阳板的俯仰运动代替太阳板旋转的旋转的方式来模拟一年太阳对地球日照变化的现象。结合附图，实施方式对本技术方案的内容作进一步详述。
图1是同步演示地球仪的一种结构示意图。
图2是离合器示意图。
图3是同步演示地球仪的第二方案结构示意图。
参考
图1，由于驱动装置(12)是受时钟轮系组件控制，而时钟轮系每转1周12小时，配以减速机构(13)，就可以实现以每24小时一周的角速度自西向东模拟地球自转的同步运动，致于驱动装置的具体结构形式则可以酌情选定。
如
图1所示例中，电动驱动装置(12)主要由依次传动连接的时钟轮系组件，步进马达，及减速机构(13)组成。输出端分别与地球(17)及驱动太阳板的轴套(10)经离合器相联接。驱动装置可采用干电池(15)或外接电源供电。
为使演示地球仪具备手动功能或作必要的调整，因此系统设计了滚动复位轴锥式离合器。〔其结构如图2所示〕机构中设置了旋转手柄(14)，当人用手搬动后，牵引钢索(30)使离合器的磨擦套(21)做顺时针旋转一个角度，另一个磨擦套(27)做逆时针旋转一个角度，由于它们的底部有钢球(24)，其一部分沉卧在定位板(25)的凹槽中，当磨擦套(21)和(27)旋转时迫使球出槽并克服弹簧(28)的压力使磨擦套(21)与磨擦轴(22)同时(26)与(27)脱离了轴锥的磨擦配合面，使它们脱离了转动链，使地球壳能自由转动，太阳板能通过(22)自由转变。完成了手动调整功能。
当系统做同步运行时，可将手柄(14)〔参考
图1〕复位，使离合器结合。系统由步进电机驱动的钟表轮系(12)经减速机构(13)获得每24小时一周的角速度驱动地球(17)以与地球同步的角速度旋转。与此同时减速机构(13)还输出一以365.25天1周的角速度旋转的轴套(10)，用以驱动太阳板(6)的旋转。由于地轴倾角是66°34′，因此系统设计了倾斜转动的轴承，其轴承外套的轴线与轴承中心的轴线成66°34′的交叉倾斜。它是由轴承斜芯(4)〔(4)与地轴(5)固定连接〕与钢球(18)及滑动转动片(9)组成。当转动套(10)被驱动围绕地轴(5)做转动时，通过其拨杆〔转动套轴端设有拨杆且拨杆插入转动片(9)的孔中〕拨动转动片(9)，使固定在(9)上的模拟太阳板(6)及照明灯泡(7)等在钢球(18)的支承下做围绕轴承斜芯(4)做旋转运动。
为了便于显示日、月、节气、日照变化，在地球壳内设置了显示球(2)及显示时间的指示灯(1)。
为使地球壳内获得电源，系统设置了炭刷架(3)及集电球等滑球供电装置。
本实用新型还提供了另一种方案实现，如图3所示，本方案是将原太阳板的圆周运动变成太阳板的俯仰摆动，其幅度是以赤道为中心做上致北回归线，下致南回归线来模拟太阳一年四季对地球日照的变化，相当于以太阳为参照物来观察地球，结构中原驱动太阳板旋转的轴套(42)端部制成斜端面园柱形，斜面的倾角等于南北回归线之间的夹角，斜面转一周，则往复倾斜一周期，斜面上通过滚动球(33)将倾角的变化传递到连接太阳板的平面(34)上，〔平面(3)的俯仰摆中心由小轴(36)固定在立柱(37)上〕这样轴套(17)每旋转一周，太阳板做一个俯仰摆动周期，完成了太阳在一年四季中对地球的日照变化。
系统为了扩大视野，便于观察将原地球仪的支架去掉，整个地球由中心地轴支承，以全新的外观造型展示地球的本来面目。以达到同步仿真的效果。
本实用新型相对现有技术具有如下优点1。可以与地球同步运行，真实模拟地球的运转情况，整个系统可以直观再现地球上的不同地区的白天、黑夜，不同地区的时差、极昼、极夜、日出、日落时间及一年24节气日照变化等自然现象。
2。本实用新型在外观造型上去掉了现有地球仪的半圆型支架，因此扩大了观察视野，较真实再现地球的本来面目。
3.系统可以电动，也可以手动调整，并具有准时钟、日历、照明、装饰等多种功能，集科普、教学、实用、观赏于一身。
权利要求1.一种同步演示地球仪，由地球、转轴、基座组成，其特征在于它还有由按装在基座内的时钟轮系组成的电动驱动装置(12)，减速机构(13)及离合器机构组成，其动力输出分别与地球(17)及驱动太阳板旋转的转动套(10)相连接。
2.如权利要求1所述的同步演示地球仪，其特征在于电动驱动装置(12)主要是由依次传动连接的时钟轮系组件、步进马达等组成。减速机构(13)由齿轮组成其输出端分别驱动地球和太阳板。
3.如权利要求1所述的同步演示地球仪，其特征在于它有一个用手搬动的滚动复位轴锥式离合器。
4.如权利要求3所述的同步演示地球仪，它的离合器设有牵引钢索(42)、复位弹簧(28)及由(21)和(22)、(26)和(27)分别组成的锥形摩擦副，和带有凹槽的分离片(29)、可滚动升降的钢珠(24)。
5.如权利要求1所述的同步演示地球仪，其特征在于地轴(5)上设置了倾斜转动的轴承。
6.如权利要求5所述同步演示地球仪，其特征在于其倾斜式转动轴承的外套轴线与轴心的轴线的倾斜交角为66°34′，它设有轴承斜芯(4)，钢球(18)，转动片(9)。
7.如权利要求1、2所述的同步演示地球仪，其特征在于它还设有太阳板(6)、光源(7)、指示时间的指示灯(1)及带有刻度的、季度显示球(2)组成的太阳模拟装置，并可以绕轴承斜芯(4)旋转，炭刷架(3)及滑球为太阳光源供电。
8.如权力要求1、2所述的同步演示地球仪，其模拟太阳装置还可按装在斜端面上，使其做俯仰动作。
9.如权力要求8所述的同步演示地球仪其太阳模拟装置的特征在于驱动太阳板运动的轴套(42)的端部制成椭园形，带有滚珠滚道的斜面，滚珠(33)中设计了小孔并可以在小轴上滑动。
10.如权力要求1所述的同步演示地球仪，其特征在于地球仅由固定在基座上的地轴(5)支承。
专利摘要本实用新型是涉及模拟地球的一种演示用具。除地球、转轴、基座外，它还有由时钟轮系组件控制的电动驱动装置，驱动装置安装在基座内，其输出端与地球连接。它可以与地球同步运行，真实模拟地球运转及日照变化的自然现象，既可以电动，也可以做手动调整，同时该系统还具有准时钟、准日历及照明装饰等多种功能，集科普、教学、实用、观赏于一体。
文档编号G09B27/08GK2253506SQ9521647
公开日1997年4月30日 申请日期1995年7月24日 优先权日1995年7月24日
发明者李培桐, 李德明, 芊连才, 张培琴 申请人:李培桐