專利名稱：多功能地球儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種地球儀。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)有的地球儀，只是具有用于觀賞或查找世界上某地點在地球上的具體地理位置的簡單功能。本實用新型克服了背景技術(shù)的不足，為人們提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，功能多樣的新式地球儀，它既能演示出一年四季太陽是怎樣變化角度照射地球的；又能查找出世界各地何時日出，何 時日落；還能在本實用新型上讀出世界各地間的時差，了解到一些簡單的天文知識。發(fā)明內(nèi)容為了達到上述目的，本實用新型在現(xiàn)有的地球儀的基礎(chǔ)上，在球體的中腰處水平配置了一個時間圈(圖4)和一個于其垂直的晨昏圈(圖5)。本實用新型的球體由傾角為66. 5度的單軸支撐。具體結(jié)構(gòu)是由I、底座(圖I) ;2、斜軸(圖2) ;3、托架(圖3) ;4、固定圈(圖3-4) ;5、指針(圖3-5) ;6、時間圈(圖4)7、晨昏圈(圖5) ;8、球體所構(gòu)成。所謂時間圈，其特征在于在時間圈的上表面的內(nèi)徑處，逆時針刻有一天24小時的時間刻度，它反映出地球由西向東的自轉(zhuǎn)方向，和地球的自轉(zhuǎn)速度是每小時轉(zhuǎn)動為15度。外徑處排列著一年的24節(jié)氣。每個節(jié)氣都反映出地球在公轉(zhuǎn)軌道上的相應(yīng)位置。在時間圈的底面設(shè)有環(huán)形凹槽(圖4-6)，坐落在托架上端的固定圈(圖3-4)上，這樣，時間圈在固定圈上可以用手隨意轉(zhuǎn)動。在固定圈旁設(shè)有指針(圖3-5)明示出時間圈上節(jié)氣位置。晨昏圈的設(shè)計為大半圓狀，半圓處設(shè)有一對耳角(圖5-8)按插在時間圈的6時與18時處兩角槽(圖4-7)內(nèi)，垂直固定在時間圈上。晨昏圈隨時間圈轉(zhuǎn)動始終垂直于太陽的照射方向，并把地球分為晝夜兩部分。有了時間圈圍在球體中間，地球轉(zhuǎn)動時就如同一座巨大的天鐘，時間圈就是天鐘上的鐘盤，地球上的經(jīng)線則是天鐘上的指針，觀測者所在的那條經(jīng)線與時間圈上時間刻度的交點，便是觀測者所處的時間。時間圈的上表面的平面與球體赤道面成23. 5度交角，也相當于公轉(zhuǎn)軌道面在地球上的縮影，時間圈上時間刻度的12點處就是太陽對地球的直射點。由于地球的自轉(zhuǎn)軸與地球的公轉(zhuǎn)軌道面有66.5度的傾角，地軸又是始終保持著一個指向。所以，當?shù)厍蛐敝碜永@太陽公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)時，才有一年四季和晝夜長短的交替變化。本實用新型的設(shè)計制作就是符合了這一自然規(guī)律。用轉(zhuǎn)動時間圈的方法來模擬地球在公轉(zhuǎn)軌道上的運行狀況，演示出不同節(jié)氣，地球在公轉(zhuǎn)軌道上的相應(yīng)位置，從而演示太陽照射地球的不同角度。如果轉(zhuǎn)動時間圈，按指針所示，將時間圈定位在春分節(jié)氣上，這時，從本實用新型上，就會看到時間圈平面與赤道23. 5度斜交，太陽的直射點正好落在這個交點上。里昏圈則過南北兩極與經(jīng)圈重合，與所有的緯圈正交并平分它們。所以，春分這天，全球各地都是晝夜平分。再轉(zhuǎn)動時間圈，將時間圈定位在夏至節(jié)氣上，從本實用新型上看，時間圈平面與北緯23. 5度平齊，也就是太陽直射點在北回歸線上，晨昏圈與北極圈外切，北半球朝著陽光方向傾斜，整個北極圈內(nèi)24小時都在陽光的照射之下，如果不停歇地轉(zhuǎn)動時間圈。從本實用新型上看，就會演示出，太陽的直射點，始終在南北回歸線之間徘徊。在轉(zhuǎn)動時間圈的過程中，從本實用新型上看到春分過后，地球上的北極逐漸朝著陽光方向傾斜。北半球上的經(jīng)線與晨昏圈逐漸地在夜半球這邊產(chǎn)生夾角，直到夏至，夾角到達最大值。這樣，地球上的經(jīng)線，晨昏圈和時間圈三者交叉構(gòu)成無數(shù)多的球面三角形。夏季時球面三角形的形成在夜半球這一面。到了冬季，球面三角形的形成在晝半球一面。觀測地點緯度越高，球面三角的面積越大。這個球面三角形，在本實用新型上，就是世界各地日出、日落的時刻表。在天文學(xué)上，天文工作者用三角函數(shù)的方法，解球面三角形來計算出各地日出、日落的時間，在本實用新型上，免去了復(fù)雜繁鎖的數(shù)學(xué)運算，僅用轉(zhuǎn)動球體和時間圈，便可得知當?shù)氐娜粘觥⑷章涞拇笾碌牡胤綍r。下面以北京為例，查找在夏至這天，何時日出？其用法是先轉(zhuǎn)動時間圈，按指針所示，將時間圈定位在夏至節(jié)氣上，再轉(zhuǎn)動球體，將北京(北緯39. 9度，東經(jīng)116. 3度)靠近晨昏圈的早6時一側(cè)(因為晨昏圈所經(jīng)過之處，就是當?shù)厝粘觥⑷章渲畷r)。這時查看北 京的經(jīng)線，經(jīng)線與時間圈上的時間刻度的交點，得到的數(shù)值，便是北京地方時的大致日出時間。中國幅員遼闊，東西橫跨五個時區(qū)。都統(tǒng)一使用北京標準時間，這里，又有個地方時和標準時的換算問題，因此，本實用新型集知識性，趣味性和觀賞性于一身的文化用品。


圖I :為底座的主視示意圖。底座上端有傾斜于底面66. 5度的四方頭(圖1-2)，四方頭中心有傾斜于度面66. 5度的中心孔(圖1-1)。圖2 :為斜軸的示意圖。圖3:為托架的示意圖。托架由固定圈(圖3-4)，指針(圖3-5)和下端的四方套(圖3-3)構(gòu)成。圖4 :為時間圈的剖視圖。在時間圈底面設(shè)有環(huán)形凹槽(圖4-6)在時間刻度6時與18時兩處設(shè)有直角耳槽(圖4-7)。圖5 :為晨昏圈的示意圖，晨昏圈的半圓處設(shè)有一對耳角(圖5-8)。圖6 :為球體的示意圖。
具體實施方式
本實用新型的底座和時間圈均為塑料制品，斜軸、托架和晨昏圈的制做為金屬材料。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的裝配做如下說明I、將斜軸(圖2)插入底座上端的中心孔(圖1-1)中。2、將托架下方的四方套(圖3-3)套在底座上端的四方頭(圖1-2)上。3、將時間圈底面的環(huán)形凹槽(圖4-6)坐落在托架上端的固定圈(圖3-4)上。4、把晨昏圈套在球體(圖6)上，與球體一起串入斜軸(圖2) —起落下，將晨昏圈的兩耳角(圖5-8)垂直按插在時間圈的耳槽(4-7)中。
權(quán)利要求1.一種多功能地球儀，由底座(I)、斜軸(2)、托架(3)、固定圈(3-4)、指針(3-5)、時間圖(4)、晨昏圈(5)、球體(6)所構(gòu)成，其特征是在球體的中腰處水平配置了時間圈(4)，和一個于其垂直固定其上的晨昏圈(5)。
2.如權(quán)利要求I所述的多功能地球儀，其特征是在時間圈(4)的底面設(shè)有環(huán)凹槽(4-6)坐落在托架上端的固定圈(3-4)上，時間圈可以用手隨意轉(zhuǎn)動。
3.如權(quán)利要求I所述的多功能地球儀，其特征是在時間圈(4)的上表面內(nèi)徑處逆時針刻有一天的24小時的時間刻度，外徑處排列著一年的24節(jié)氣。
4.如權(quán)利要求I所述的多功能地球儀，其特征是晨昏圈(5)為大半圓狀，垂直固定在時間圈(4)的6時與18時兩點處把球體分為晝夜兩部分。
專利摘要本實用新型多功能地球儀，是涉及天文方面知識的地球儀。本實用新型填補了現(xiàn)有的地球儀的功能上的不足，為人們提供了功能多樣、便于教學(xué)的文化用品的產(chǎn)品。其主要技術(shù)方案是在球體的腰處水平方面配置了一個可以用手隨意轉(zhuǎn)動的時間圈，其特征在于在時間圈的內(nèi)徑處刻有24小時的時間刻度，外徑處排列著24節(jié)氣。每個節(jié)氣對應(yīng)的地球在公轉(zhuǎn)軌道上相對位置。還有一個垂直固定在時間圈的晨昏圈。這樣，當用手轉(zhuǎn)動時間圈時，本實用新型上就能演示出不同節(jié)氣、太陽照射地球的不同角度。在本實用新型上，還能查出世界各地何時日出、何時日落；以及讀出世界各地間的時差。
文檔編號G09B27/08GK202795892SQ20122016355
公開日2013年3月13日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者陳家林 申請人:陳家林