一種旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑工程教學(xué)模型制作技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種旋轉(zhuǎn)式可展開教學(xué)模型。
【背景技術(shù)】
[0002]不同于傳統(tǒng)建筑，可展屋蓋是一種在短時(shí)間內(nèi)(一般為20_25min)部分或全部屋蓋可以移動(dòng)或開合的建筑形式，它使建筑物在屋頂開啟、關(guān)閉和部分開啟等狀態(tài)下都可以使用，是一種動(dòng)態(tài)建筑。可展屋蓋這種建筑形式理念新穎，但是目前工程應(yīng)用尚少。
[0003]上海旗忠森林體育館網(wǎng)球中心則詮釋了此類建筑形式的活力與優(yōu)越性，突破以往平動(dòng)開合方式，首次采用旋轉(zhuǎn)開閉方式，8片花瓣形狀的屋蓋成為一朵能開啟綻放的“白玉蘭”，盡顯建筑發(fā)展的動(dòng)感時(shí)尚。
[0004]在工程結(jié)構(gòu)模型教學(xué)方面，因一般工程較大，這部分模型很少，已有模型也多局限在典型靜態(tài)模型結(jié)構(gòu)展示上，學(xué)習(xí)者只可觀摩，無法進(jìn)行親手操作。并且動(dòng)態(tài)建筑構(gòu)成復(fù)雜，零件較小且加工不易。目前空間結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速，對于建筑工程及土木工程專業(yè)的學(xué)生及工程師，僅僅依靠資料講解，沒有直觀感受，很難體會(huì)動(dòng)態(tài)建筑的機(jī)理和優(yōu)越性，一定程度上限制了新型結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型，具有新穎實(shí)用、操作簡單、機(jī)理清楚、理解容易的特點(diǎn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型，包括屋蓋、屋蓋支撐板、下部圍護(hù)結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置；所述屋蓋位于屋蓋支撐板上，所述屋蓋支撐板位于所述下部圍護(hù)裝置上，所述驅(qū)動(dòng)裝置位于所述屋蓋支撐板的下方圍護(hù)裝置的內(nèi)部。
[0008]所述屋蓋包括八個(gè)形狀相同的花瓣結(jié)構(gòu)，圍繞圓心均勻布置，在每個(gè)花瓣結(jié)構(gòu)底部設(shè)置一個(gè)圓弧軌道用于安裝滾動(dòng)軸承。
[0009]所述屋蓋所在的平面為圓形，最外圈直徑為lm。
[0010]所述花瓣結(jié)構(gòu)是一個(gè)中空的立體結(jié)構(gòu)，底部采用2mm厚鐵板制作而成的花瓣底邊形狀，鐵板的寬度為10mm，鐵板中間鏤空，在底部連接的鐵板上設(shè)置圓弧形軌道用于安裝滾動(dòng)軸承；上部是由外徑為8mm的空心銅管通過焊接相連形成立體的花瓣?duì)?，銅管的端部與底板最外側(cè)角點(diǎn)和第一外側(cè)角點(diǎn)連接的邊、最外側(cè)角點(diǎn)與第二外側(cè)角點(diǎn)連接的邊、第一外側(cè)角點(diǎn)與最內(nèi)側(cè)角點(diǎn)連接的邊、最內(nèi)側(cè)角點(diǎn)與第二外側(cè)角點(diǎn)連接的邊連接；第一外側(cè)角點(diǎn)與第二外側(cè)角點(diǎn)在最外側(cè)角點(diǎn)與最內(nèi)側(cè)角點(diǎn)連線的兩側(cè)對稱分布。
[0011]所述圓弧形軌道上等距設(shè)有第一方孔、第二方孔、第三方孔、第四方孔，用于安裝滾動(dòng)軸承。
[0012]所述最外側(cè)角點(diǎn)和第一外側(cè)角點(diǎn)連接的邊、最外側(cè)角點(diǎn)與第二外側(cè)角點(diǎn)連接的邊為直線；所述第一外側(cè)角點(diǎn)與最內(nèi)側(cè)角點(diǎn)連接的邊、最內(nèi)側(cè)角點(diǎn)與第二外側(cè)角點(diǎn)連接的邊為弧線。
[0013]所述第一外側(cè)角點(diǎn)與第二外側(cè)角點(diǎn)在直徑為0.8m的同心圓上。
[0014]在與第一外側(cè)角點(diǎn)的距離為8mm的位置設(shè)置有第四孔，在第四孔處安裝有螺栓桿貫通屋蓋支撐板，與驅(qū)動(dòng)裝置電機(jī)相連，電機(jī)帶動(dòng)螺栓的轉(zhuǎn)動(dòng)以控制屋蓋繞第四孔轉(zhuǎn)動(dòng)。以第四孔為圓心，200mm為半徑，在每片花瓣結(jié)構(gòu)的底部的鐵板上設(shè)置有圓弧形軌道，保證屋蓋的運(yùn)行軌跡。
[0015]所述屋蓋支撐板為圓環(huán)形鋁板，鋁板厚度為3mm，內(nèi)圓直徑為0.7m，外圓半徑為Im0
[0016]所述屋蓋支撐板上設(shè)置8組孔，每組3個(gè)，分別為第一孔、第二孔、第三孔；第一孔與第四孔對應(yīng)，穿過螺栓桿，使得屋蓋與屋蓋支撐板連接成一體；第二孔、第三孔用于固定電機(jī)。
[0017]所述屋蓋下部設(shè)有的滾動(dòng)軸承放置在屋蓋支撐板上，屋蓋通過螺栓與滾動(dòng)軸承支撐在屋蓋支撐板上。
[0018]所述鋁板的寬度設(shè)置為每片花瓣結(jié)構(gòu)的開合運(yùn)行過程中至少有2個(gè)軸承運(yùn)行在屋蓋支撐板上，確保整體穩(wěn)定。
[0019]所述下部圍護(hù)裝置是用8mm厚PVC板圍成的圓柱形，直徑為800mm，高度為350mm，屋蓋支撐板與下部圍護(hù)裝置粘合在一起。將PVC板涂漆為白色，使得整體協(xié)調(diào)美觀。
[0020]所述下部圍護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，在距離屋蓋支撐板底部1mm的位置上，沿著圓周設(shè)有一圈彩燈，增加了整體結(jié)構(gòu)的美觀性。
[0021]所述驅(qū)動(dòng)裝置為8個(gè)低壓直流電機(jī)，直流電機(jī)額定電壓為24V，電源采用8組I號(hào)電池并聯(lián)；每個(gè)電機(jī)對應(yīng)屋蓋的一片花瓣結(jié)構(gòu)，與每個(gè)花瓣結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸連接，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)置轉(zhuǎn)向器控制，來進(jìn)行倒順車，達(dá)到屋蓋展開閉合轉(zhuǎn)動(dòng)的效果，設(shè)置其中的一組電池來控制快速慢速；8個(gè)電機(jī)串聯(lián)，保證了 8片花瓣結(jié)構(gòu)開合的一致性，此外，為了保證設(shè)備無故障，屋蓋開合設(shè)置點(diǎn)動(dòng)控制。
[0022]為了便于操作，特制作了一個(gè)桌子，下部PVC板與桌子粘合在一起，電池放置在桌子下的柜子里，桌子上設(shè)置操作臺(tái)，用以控制屋蓋的開合。
[0023]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0024]本發(fā)明的裝置中屋蓋的立體造型，大方美觀，新穎時(shí)尚，并且采用旋轉(zhuǎn)式開合機(jī)制，整體屋蓋繞著中心轉(zhuǎn)動(dòng)開合，每片花瓣結(jié)構(gòu)也繞著角點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，凸顯了動(dòng)態(tài)建筑的靈動(dòng)特點(diǎn)。
[0025]本發(fā)明的裝置中屋蓋的桿件選用銅管連接，即保證了整個(gè)屋蓋質(zhì)量較輕，便于發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)屋蓋轉(zhuǎn)動(dòng)，又便于進(jìn)行焊接，各構(gòu)件連接易于處理。
[0026]本發(fā)明的裝置中每片花瓣結(jié)構(gòu)都有相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，便于檢修維護(hù)，且發(fā)動(dòng)機(jī)串聯(lián)，可以控制各片花瓣結(jié)構(gòu)開合的一致性和開合速度；電源全部采用干電池，方便更換，操作也更加安全；屋蓋滑動(dòng)選用了滾動(dòng)軸承，大大減小了摩擦力。
[0027]本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)造型新穎輕巧，凸顯了鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)電路控制可以在內(nèi)部觀察，軌道的設(shè)置及屋蓋的運(yùn)行都清晰可見，有助于學(xué)生的理解。
[0028]本發(fā)明中屋蓋開合控制，可以學(xué)生自行控制，并且設(shè)置了 “快速”、“慢速”兩檔開合速度，可以隨時(shí)停止，屋蓋的開合大小隨意控制，學(xué)生可以在操作中慢慢體會(huì)結(jié)構(gòu)原理，并感受空間結(jié)構(gòu)這種建筑形式的新穎。此外，燈光也設(shè)置了兩種彩光效果，視覺感受更新穎。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型閉合狀態(tài)示意圖。
[0030]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型展開狀態(tài)示意圖。
[0031]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型的花瓣結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0032]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型的花瓣結(jié)構(gòu)底部的示意圖。
[0033]圖5是屋蓋支撐板的示意圖。
[0034]圖6是電機(jī)布置的示意圖。
[0035]圖7是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型的整體示意圖。
[0036]圖8是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型的驅(qū)動(dòng)裝置的操作臺(tái)的示意圖。
[0037]其中為屋蓋，2為屋蓋支撐板，3為下部圍護(hù)裝置，4為驅(qū)動(dòng)裝置，21為第一孔，22為第二孔，23為第三孔，11為花瓣結(jié)構(gòu)，111為最外側(cè)角點(diǎn)，112為第一外側(cè)角點(diǎn)，113為最內(nèi)側(cè)角點(diǎn)，114為第二外側(cè)角點(diǎn)，115為第四孔，116為第一方孔，117為第二方孔，118為第三方孔，119為第四方孔。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0039]實(shí)施例1
[0040]如圖1、圖2、圖7所示，圖1是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型閉合狀態(tài)示意圖，圖2是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型展開狀態(tài)示意圖，圖7是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型的整體示意圖。
[0041]一種旋轉(zhuǎn)式可展屋蓋教學(xué)模型，包括屋蓋1、屋蓋支撐板2、下部圍護(hù)結(jié)構(gòu)3和驅(qū)動(dòng)裝置4 ;所述屋蓋I位于屋蓋支撐板2上，所述屋蓋支撐板2位于所述下部圍護(hù)裝置3上，所述驅(qū)動(dòng)裝置4位于所述屋蓋支撐板2的下方圍護(hù)裝置3的內(nèi)部。屋蓋I包括八個(gè)形狀相同的花瓣結(jié)構(gòu)11，八個(gè)花瓣結(jié)構(gòu)11間無連接，圍繞圓心均勻布置，在每個(gè)花瓣結(jié)構(gòu)11底部設(shè)置一個(gè)圓弧軌道用于安裝滾動(dòng)軸承。
[0042]屋蓋I所在的平面為圓形，最外圈直徑為lm?；ò杲Y(jié)構(gòu)11是一個(gè)中空的立體結(jié)構(gòu)，底部采用2mm厚鐵板制作而成的花瓣底邊形狀，鐵板的寬度為10mm，鐵板中間鏤空，在底部連接的鐵板上設(shè)置圓弧形軌道用于安裝滾動(dòng)軸承；上部是由外徑為8mm的空心銅管通過焊接相連形成立體的花瓣?duì)?，銅管的端部與底板最外側(cè)角點(diǎn)111和第一外側(cè)角點(diǎn)112連接的邊、最外側(cè)角點(diǎn)111與第二外側(cè)角點(diǎn)114連接的邊、第一外側(cè)角點(diǎn)112與最內(nèi)側(cè)角點(diǎn)113連接的邊、最內(nèi)側(cè)角點(diǎn)113與第二外側(cè)角點(diǎn)114連接的邊連接；第一外側(cè)角點(diǎn)112與第二外側(cè)角點(diǎn)114在最外側(cè)角點(diǎn)111與