專利名稱：日地運行儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及教育演示用具技術領域，尤其是涉及反映地球相對于太陽運動所產生自然現(xiàn)象的教學儀器。
背景技術：
本發(fā)明人曾申請過一種"日照地球現(xiàn)象儀"的發(fā)明專利，公開號CN1815525A，它是由陽光罩和黑夜罩兩個半球罩殼組成的球罩，置于球罩內表示地球的球體，以及套設于球罩外的子午圈構成；在球罩上繪有黃道線、時差、太陽直射點、太陽高度圈、正午線等，球罩南北兩端各開有長條形的滑槽；球體的南北方向設有中心軸，即地軸，地軸兩端經(jīng)球罩的滑槽穿入子午圈上設置的中心孔，地軸的上端并穿過子午圈上設置的中心孔；通過轉動球體和擺動子午圈，即能形象地演示地球相對于太陽運動所產生自然現(xiàn)象的變化；該發(fā)明結構簡單，原理新穎，制作方便，能達到使學生更快地掌握知識的效果；但尚存在著演示的直觀性及操作的自動程度不足的缺陷。發(fā)明內容
本實用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種演示操作自動化程度高，且演示更為直觀的日地運行儀。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是這樣的 一種日地運行儀，包括底座，外球殼與內球芯同心套設一起而內球芯能轉動的球體，球體表面固定的子午圈；所說的底座，上部開有圓弧形的槽缺，
4該槽缺的圓弧度與球體的圓弧一致，槽缺內安裝丁字架，該丁字架倒置于槽缺內，丁字架的橫桿呈圓弧形，與槽缺的圓弧相配合，丁字架的橫桿底部設齒條，該齒條與傳動齒輪副配合，在電機的驅動下，橫
桿能沿槽缺往復移動；所說的傳動齒輪副及電機安裝于底座內，在底座內還設有電子控制器，以及在底座外側面上設有調速按鈕和電源接口；所說丁字架的縱桿為管狀，固定于橫桿上，向上穿入內球芯中，在管狀的縱桿上設有通電線的穿孔；
所說球體的外球殼表示天體，由透明材料制作，其上繪有太陽直射點、晨昏圈、午時線(亦稱量天尺)及時刻線；在外球殼底部開有一條南北方向的長槽孔，用于丁字架與外球殼的相對移動；
所說的內球芯表示地球，內球芯中空；在內球芯的表面上繪有地球圖案；該地球圖案中包括海洋、陸地、經(jīng)緯線、赤道、南北回歸線、南北極圈、本初子午線；在內球芯的表面上還標有二十四個氣節(jié)位置，太陽直射點回歸運動路線，還繪有日出和晝夜時間計算對照圖；在內球芯的南極位置設有穿孔，用以穿入縱桿；在內球芯的空腔中設有代表地軸的短軸，該短軸通過支架與內球芯的內壁相固定；短軸插入丁字架縱桿的管孔內；所說的固定短軸的支架上安裝有微電機，微電機經(jīng)傳動齒輪副聯(lián)接短軸，短軸能相對于丁字架縱桿轉動。
演示時，接通電源，在電子控制器的控制下，代表地軸的短軸轉動，帶動內球芯自西向東轉動，表示地球的自轉；同時在底座內電機的驅動下，丁字架的橫桿被齒條推動，沿弧形槽缺往復移動，在移動過程中，太陽直射點與地球相對應的位置不斷變化，太陽直射點按照回歸運動路線往復徘徊，表示地球的公轉運動。
當太陽直射點正對赤遒，并對準某地徑線，此時日即為該地的舂分；隨著地球自轉，與太陽直射點正對的徑線一條一條地持續(xù)變換，經(jīng)晨昏線后，送走了白天，進入了黑夜，形象地演示著一天天晝夜交替。在地球自轉的同時還在公轉，太陽直射點在地面的南北方向曰移0.258°—年中南北往返94°，途中，由舂分經(jīng)清明、谷雨.....，經(jīng)過了24個節(jié)氣中的一個個季節(jié)，完成一次回歸運動。
春分時，太陽直射點在赤道，南北半球光照平均，即晝夜平均；春分過后，太陽直射點北移，北半球光照面逐漸擴大，南半球則反之;太陽直射點移到北回歸線上時，正是夏至時節(jié)，北半球光照面最寬，這是夏季白天時間最長的一天；過了這一天，太陽直射點要向南轉了，直至移到南回歸線上時，正是冬至時節(jié)，北半球光照面最窄，這是冬季白天時間最短的一天。
演示中還可以形象地理解極晝極夜現(xiàn)象，以及各地氣溫變化現(xiàn)象；通過日出和晝夜時間計算對照圖，可以推算出時差與各地的日出時間，以及晝夜長短時間。
由于采用了上述技術方案，本實用新型的一種日地運行儀，結構簡單，造型美觀，自動化程度高，演示直觀性強，能加深學生對日地運行所產生的自然現(xiàn)象的理解，是比本領域中現(xiàn)有技術更適宜的教學用具。
以下結合附圖和實施例對本實用新型加以詳述。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是圖l左視圖。
圖3是本實用新型部件7底座的示意圖。圖4是圖3的局部剖面示意圖。
圖5是本實用新型部件3內球芯表面繪制的日出和晝夜時間計算對照圖在春分時的狀態(tài)。
圖6是圖5轉動一角度后所見狀態(tài)的示意圖。
圖7是本實用新型在運行中由圖6狀態(tài)改變而成的狀態(tài)的示意圖。
圖中1、子午圈，2、外球殼，3、內球芯，4、太陽直射點，5、赤道，6、 丁字架，601、縱桿，602、橫桿，603、齒條，7、底座，8、代表光照半球面，9、代表黑夜半球面，10、晨昏圈，11、零時區(qū)，12、一時區(qū)，13、 二時區(qū)，14、三時區(qū)，15、四時區(qū)，16、五時區(qū)，17、北回歸線，18、六時線，19、五時線，20、四時線，21、三時線，22、 二時線，23、 一時線。
具體實施方式
由附圖l-7所示，本實用新型的一種日地運行儀，包括底座7，外球殼2與內球芯3同心套設一起而內球芯能轉動的球體，球體表面固定的子午圈l;所說的底座7，上部開有圓弧形的槽缺，該槽缺的圓弧度與球體的圓弧一致，槽缺內安裝丁字架6，該丁字架6倒置于槽缺內，丁字架的橫桿602呈圓弧形，與槽缺的圓弧相配合，丁字架的橫桿底部設齒條603，該齒條與傳動齒輪副配合，在電機的驅動下橫桿能沿槽缺往復移動；所說的傳動齒輪副及電機安裝于底座內，在底座內還設有電子控制器，以及在底座外側面上設有調速按鈕和電源接口；所說丁字架的縱桿601為管狀，固定于橫桿上，向上穿入內球芯中，在管狀的縱桿上設有通電線的穿孔；
所說球體的外球殼2表示天體，由透明材料制作，其上繪有太陽直射點4、晨昏圈10、午時線(亦稱量天尺)及時刻線；在外球殼底部開有一條南北方向的長槽孔，用于丁字架與外球殼的相對移動；
所說內球芯3表示地球，內球芯中空；在內球芯的表面上繪有地球圖案；該地球圖案中包括海洋、陸地、經(jīng)緯線、赤道5、南回歸線、北回歸線17、南北極圈、本初子午線；在內球芯的表面上還標有二十四個氣節(jié)位置、太陽直射點回歸運動路線，還繪有日出和晝夜時間計算對照圖；在內球芯的南極位置設有穿孔，用以穿入縱桿；在內球芯的空腔中設有代表地軸的短軸，該短軸通過支架與內球芯的內壁相固定；短軸插入丁字架縱桿601的管孔內；所說的固定短軸的支架上安裝有微電機和傳動齒輪副，微電機經(jīng)傳動齒輪副聯(lián)接短軸，短軸能相對于丁字架縱桿轉動；
所說的晨昏圈IO是表示白天和黑夜的分界圈，在
圖1中晨昏圈為內球芯表面的外圈，在圖2中晨昏圈與子午圈1重合，以晨昏圈為界將外球殼以東西向分成兩半，其中代表光照半球面8的用無色透明材料制作，另一半代表黑夜半球面9所用的透明材料為有色的；
所說的午時線(或稱量天尺)是一條通過太陽直射點的經(jīng)向線，其上標有刻度，以太陽直射點為卯。，向南北兩極度數(shù)逐漸減少，至南北兩極點各為0°，度數(shù)越小，離太陽直射點越遠，該處越冷；
所說的日出和晝夜時間計算對照圖，是繪于內球芯表面所示的北半球上，在東經(jīng)0-卯°之間，在該圖中，將該區(qū)域分為90條經(jīng)線，共
6個時區(qū)，即零時區(qū)ll、 一時區(qū)12、 二時區(qū)13、三時區(qū)14、四時區(qū)15、五時區(qū)16;各時區(qū)間的交線依次為一時線23、 二時線22、三時線21、四時線20、五時線19;—時區(qū)的邊線為零時線，圖5、 6中該線與晨昏線10重合，五時區(qū)的邊線為六時線18;春分時節(jié)，在晨
昏線重合的經(jīng)線上的與之相交的各條緯線所處地均6時日出；過了春
分，晨昏線漸漸傾斜，到夏至傾斜了 23.5°,此時的晨昏線與該區(qū)域內的卯條經(jīng)線相交，在該相交經(jīng)線上的與之相交的各條煒線所處地的日出時間各不相同，對高緯度地區(qū)，如北緯66.5°以北地區(qū)，在零時就日出，而低緯度地區(qū)，如緯皮為0。地區(qū)，要到6時才曰出。
權利要求1、一種日地運行儀，包括底座(7)，外球殼(2)與內球芯(3)同心套設一起而內球芯能轉動的球體，球體表面固定的子午圈(1)，其特征在于所說的底座(7)，上部開有圓弧形的槽缺，該槽缺的圓弧度與球體的圓弧一致，槽缺內安裝丁字架(6)，該丁字架(6)倒置于槽缺內，丁字架的橫桿(602)呈圓弧形，與槽缺的圓弧相配合，丁字架的橫桿底部設齒條(603)，該齒條(603)與傳動齒輪副配合，傳動齒輪副聯(lián)接電機；所說的傳動齒輪副及電機安裝于底座內，在底座內還設有電子控制器，以及在底座外側面上設有調速按鈕和電源接口；所說丁字架的縱桿(601)為管狀，固定于橫桿上，向上穿入內球芯中；所說球體的外球殼(2)表示天體，由透明材料制作，其上繪有太陽直射點(4)、晨昏圈(10)、午時線(亦稱量天尺)及時刻線；在外球殼底部開有一條南北方向的長槽孔；所說的內球芯(3)表示地球，內球芯中空；在內球芯的表面上繪有地球圖案；該地球圖案中包括海洋、陸地、經(jīng)緯線、赤道(5)、南回歸線、北回歸線(17)、南北極圈、本初子午線；在內球芯的表面上還標有二十四個氣節(jié)位置及太陽直射點回歸運動路線，還繪有日出和晝夜時間計算對照圖；在內球芯的南極位置設有用以穿入縱桿的穿孔；在內球芯的空腔中設有代表地軸的短軸，該短軸通過支架與內球芯的內壁相固定；短軸插入丁字架縱桿(601)的管孔內；所說的固定短軸的支架上安裝有微電機和傳動齒輪副，微電機經(jīng)傳動齒輪副聯(lián)接短軸。
2、 根據(jù)權利要求l所說的一種日地運行儀，其特征在于所說的晨昏圈(10)是表示白天和黑夜的分界圈，以晨昏圈為界將外球殼 以東西向分成兩半，其中代表光照半球面(8)的用無色透明材料制 作，另一半代表黑夜半球面(9)所用的透明材料為有色的。
3、根據(jù)權利要求l所說的一種日地運行儀，其特征在于所說 的曰出和晝夜時間計算對照圖，是繪于內球芯表面所示的北半球上， 在東經(jīng)0-卯°之間，在該圖中，將該區(qū)域分為卯條經(jīng)線，共6個時區(qū)， 即零時區(qū)(11)、-一時區(qū)(12)、 二時區(qū)(13)、三時區(qū)(14)、四時區(qū) (15)、五時區(qū)(16);各時區(qū)間的交線依次為一時線(23)、 二時線 (22)、三時線(21)、四時線(20)、五吋線(19); 一時區(qū)的邊線為 零時線，五時區(qū)的邊線為六時線(18)。
專利摘要一種日地運行儀，用作教學儀器。包括底座，外球殼，內球芯和子午圈；底座上安裝丁字架，丁字架的橫桿呈圓弧形，底部設齒條，該齒條與設于底座內的電機和傳動齒輪副聯(lián)接；丁字架的縱桿為管狀，固定于橫桿上，向上穿入內球芯中；外球殼由透明材料制作，其上繪有太陽直射點、晨昏圈等；內球芯表面上繪有地球圖案；在內球芯的空腔中設有短軸，該短軸通過支架與內球芯固定；短軸插入丁字架縱桿內；支架上安裝有聯(lián)接短軸的微電機和傳動齒輪副。本實用新型結構簡單，造型美觀，自動化程度高，演示直觀性強，能加深學生對日地運行所產生的自然現(xiàn)象的理解，是比本領域中現(xiàn)有技術更適宜的教學用具。
文檔編號G09B27/00GK201289709SQ20082016762
公開日2009年8月12日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權日2008年11月7日
發(fā)明者錢嘉禾 申請人:錢嘉禾