[其他]一種演示地球、月球運行規(guī)律的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86105324
• 申請日: 1986-08-26
• 公開（公告）號: CN86105324A
• 公開（公告）日: 1988-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢綱
• 申請（專利權(quán)）人: 錢綱
• 主分類號: G09B27/06
• 分類號: G09B27/06
• 代理公司: 暫無信息
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本發(fā)明涉及一種演示地球、月球運行規(guī)律的裝置。

從電視片《大自然的奧秘》中，看到一種演示地球、月球運行規(guī)律的裝置，該裝置的缺點是：較笨重，因而使用不便且成本較高;對地月系統(tǒng)運行規(guī)律的演示效果還不夠理想;難以在社會中廣泛普及，特別是難以作為一種具有教育意義的兒童玩具進入許多家庭，隨著人們消費水平的提高，演示用具的玩具化已經(jīng)較為明顯，例如，許多人是把地球儀作為玩具而不是作為教具送給自己或別人的孩子，可是，前面所述的裝置卻難以適應(yīng)這種變化。

本發(fā)明的目的，是要提供一種尺寸小巧、結(jié)構(gòu)簡單、演示功能較理想的裝置，以模擬地球、月球的運行規(guī)律，并期望該裝置動作可靠且成本較低。

在本發(fā)明中，有一個地球模型、一個月球模型、一個底座和一個用于支承月球模型的小轉(zhuǎn)臂，其特征在于，在該小轉(zhuǎn)臂上裝有用以保持月球模型自轉(zhuǎn)軸方向的行星輪。為了使行星輪能夠自動地隨著小轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動而平動，還可以設(shè)置一個太陽輪。上述太陽輪、行星輪可以用帶，特別是同步齒形帶相聯(lián)接;也可以用鏈相聯(lián)接;還可以用齒輪，特別是園錐齒輪相聯(lián)接等。

上述裝置的特征部分是可以代換的。例如，為了模擬月球的同步自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，可以在小轉(zhuǎn)臂上安裝一個卡塊，通過該卡塊上的槽或凸出部分與月球模型上的定位桿或槽的配合，來實現(xiàn)上述模擬功能。

當(dāng)然，上述特征部分也可以互相迭加，形成一種新的、功能更完善的裝置。

尺寸小巧是上述裝置的一個顯著特點，通常，其底座的最大尺寸不超過月球模型的回轉(zhuǎn)范圍。

為了模擬地球或月球的進動現(xiàn)象，可以把地球或月球模型分別安裝在它們的支架上，該支架上有兩根軸線，一是它們的自轉(zhuǎn)軸線，二是它們的進動軸線。如果使上述支架繞其進動軸線轉(zhuǎn)動，便可模擬地球和/或月球的進動現(xiàn)象。

為了模擬月球拱線的轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，可以將小轉(zhuǎn)臂安裝在一個可以沿環(huán)形曲線平動的平動圈上。當(dāng)該平動圈帶動小轉(zhuǎn)臂平移時，便可模擬月球拱線的轉(zhuǎn)動。

實現(xiàn)上述平動圈平動的方案較多，例如可采用十字滑塊的方法來實現(xiàn)等，但是，本發(fā)明建議采用平行四連桿機構(gòu)來實現(xiàn)此項功能。

為了模擬黃白交角，還可以將小轉(zhuǎn)臂安裝在底座上的白道模擬面上。該白道模擬面可以是平面，也可以是園柱面或其二者的結(jié)合。由于白道模擬面的軸線方向通常與底座底面的垂線保持大約黃白交角的角度，所以建議將安裝月球模型支架的柱的上部的軸頸（或孔）的軸線與該柱的基本軸線也制成大約等于黃白交角的角度，以保持上述軸頸與底座底面大體垂直。這樣，將有助于較正確地演示月球的進動現(xiàn)象。

為了模擬月球交點線的轉(zhuǎn)動，還可以將上述白道模擬面制作在一個可以轉(zhuǎn)動的白道模擬塊上。這樣，當(dāng)白道模擬塊轉(zhuǎn)動時，就可實現(xiàn)月球交點線的模擬轉(zhuǎn)動。不過，由此帶來的一個缺點是，隨著白道模擬塊的轉(zhuǎn)動，月球模型自轉(zhuǎn)軸線的方向也發(fā)生了變化。

為了既能模擬月球交點線的轉(zhuǎn)動，又不引起月球模型的自轉(zhuǎn)軸線的方向變化，可以將小轉(zhuǎn)臂安裝在底面靠在白道模擬塊的白道模擬面上的、不能繞白道模擬塊的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的搖板上。不過，該搖板可以繞白道模擬塊轉(zhuǎn)軸的垂線方向搖動。

當(dāng)使用白道模擬塊時，如果月球模型支架還是直接套裝在支承月球模型的柱上，那么，月球模型的自轉(zhuǎn)軸線的方向?qū)⒃诖蠹s兩倍于黃白交角的范圍內(nèi)變化。為了排除由于白道模擬塊的轉(zhuǎn)動引起的月球模型自轉(zhuǎn)軸線的方向變化，最好將月球模型及其支架安裝在一個能夠自位的支架上。建議按照重心低于支點的隨遇平衡原理制做這種支架。在結(jié)構(gòu)處理上，建議參考萬向接手的構(gòu)造原理。

由于黃白交角比較大（5°9’），當(dāng)小轉(zhuǎn)臂的所在平面與地球模型的中心之間的距離較大時，就使得地球模型中心到小轉(zhuǎn)臂的軸線的距離也較大。這樣，在演示月球交點線的轉(zhuǎn)動時，能夠引起月球拱線的不合理的變化，從而增加了該裝置的演示誤差。

為了補償上述誤差，可以將小轉(zhuǎn)臂安裝在一個平動盤上，利用該平動盤的平移，使得地球模型中心位于小轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動軸線上或者該軸線的附近。上述平動盤之所以采用平移的方案而不采用偏心轉(zhuǎn)動，是為了防止引起月球模型自轉(zhuǎn)軸線的方向變化。

鑒于月球的拱線和交點線的轉(zhuǎn)動都是客觀存在的天文學(xué)事實，為了模擬這種事實，可以將上述的平動盤分成兩部分，一部分是保持原補償功能的，仍稱之為平動盤，另一部分是在該平動盤上分加裝一個平動圈，以模擬月球拱線的轉(zhuǎn)動。這樣，其演示功能就比較齊全了。

如上所述，還不能說得到了一種能夠完美地演示地球、月球運行規(guī)律的裝置，因為上述裝置對地球、月球運行規(guī)律的演示還具有局限性。例如，還看不出地球的公轉(zhuǎn)情形等。