專利名稱：一種太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模擬教具，尤其涉及一種太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具。
背景技術(shù)：
教學(xué)過程中，教師在向?qū)W生講述太陽運(yùn)動軌跡時要使用太陽運(yùn)動軌跡模擬教具，向?qū)W生演示太陽在運(yùn)動過程中高度和方向軌跡的變化。而現(xiàn)有的太陽運(yùn)動軌跡模擬教具為位置固定的演示教具，無法演示太陽在運(yùn)動過程中高度和方向軌跡的變化，演示效果不理想。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具，能夠自動或手動模擬演示太陽在運(yùn)動過程中高度和方向軌跡的變化，達(dá)到較好的展示效果。本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具，包括底座、安裝在底座上的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置上固定有太陽燈桿，太陽燈桿的另一端連接太陽模擬裝置。所述的底座上還設(shè)置有扶手,底座下方設(shè)置有定向輪和/或萬向輪。所述的太陽模擬裝置包括HID高強(qiáng)度氣體放電燈和HID鎮(zhèn)流器。所述的驅(qū)動裝置包括太陽方向角電機(jī)、太陽高度角電機(jī)和控制電路。所述的太陽方向角電機(jī)和太陽高度角電機(jī)采用直流雙向電機(jī)，所述的控制電路包括方向角電機(jī)控制電路和高度角電機(jī)控制電路，方向角電機(jī)控制電路是由向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路和向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路并聯(lián)后與第一停止按鈕串聯(lián)在電源兩端，所述向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路是由第一繼電器線圈和第二繼電器線圈并聯(lián)后與第一行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)、第二行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路，第一行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)的兩端并聯(lián)有第一啟動按鈕，第一繼電器的常開觸點(diǎn)設(shè)置在電機(jī)電源正極與太陽方向角電機(jī)第一輸入端之間，第二繼電器的常開觸點(diǎn)設(shè)置在電機(jī)電源負(fù)極與太陽方向角電機(jī)第二輸入端之間；所述向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路是由第三繼電器線圈和第四繼電器線圈并聯(lián)后與第二行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)、第一行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路，第三繼電器的常開觸點(diǎn)設(shè)置在電機(jī)電源負(fù)極與太陽方向角電機(jī)第一輸入端之間，第四繼電器的常開觸點(diǎn)設(shè)置在電機(jī)電源正極與太陽方向角電機(jī)第二輸入端之間；所述高度角電機(jī)控制電路與方向角電機(jī)控制電路連接方式相同。所述方向角電機(jī)控制電路還包括第一選擇開關(guān)和第二選擇開關(guān)，第一停止按鈕通過第一選擇開關(guān)的第一靜觸點(diǎn)連接電源正極，第一選擇開關(guān)的第二靜觸點(diǎn)連接第二選擇開關(guān)的動觸點(diǎn)，第一行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)與第二行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)的中間節(jié)點(diǎn)連接第二選擇開關(guān)的第一靜觸點(diǎn)，第二行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)與第一行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)的中間節(jié)點(diǎn)連接第二選擇開關(guān)的第二靜觸點(diǎn)；所述高度角電機(jī)控制電路與方向角電機(jī)控制電路連接方式相同。所述的方向角電機(jī)控制電路還包括第九、第十、第十一和第十二繼電器，第九和第十繼電器線圈分別并聯(lián)在第一繼電器線圈兩端，第十一和第十二繼電器分別并聯(lián)在第三繼電器線圈兩端，第九繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路中第一行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)與第三繼電器線圈之間，第十繼電器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)在第一啟動按鈕兩端，第十一繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路中第二行程開關(guān)常開觸點(diǎn)與第一繼電器線圈之間，第十二繼電器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)在第二行程開關(guān)常開觸點(diǎn)兩端；所述高度角電機(jī)控制電路與方向角電機(jī)控制電路連接方式相同。本實(shí)用新型利用方向角電機(jī)控制電路和高度角電機(jī)控制電路分別控制太陽方向角電機(jī)和太陽高度角電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)太陽在運(yùn)動過程中高度和方向軌跡的自動或手動演示，結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)模擬演示效果。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型中方向角電機(jī)控制電路圖；圖3為本實(shí)用新型中高度角電機(jī)控制電路圖；圖4為本實(shí)用新型中方向角電機(jī)電源控制電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型包括底座1、安裝在底座上的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置上固定有太陽燈桿2，太陽燈桿2的另一端連接太陽模擬裝置。為了便于移動，底座I上設(shè)置有扶手5，底座I下方設(shè)置有定向輪和/或萬向輪6。太陽模擬裝置采用HID高強(qiáng)度氣體放電燈3和HID鎮(zhèn)流器4，產(chǎn)生的光亮色調(diào)與太陽光比較接近，消耗功率低，可靠性高。驅(qū)動裝置包括太陽方向角電機(jī)7、太陽高度角電機(jī)8和控制電路，太陽方向角電機(jī)7和太陽高度角電機(jī)8均采用直流雙向電機(jī)，可通過電流輸入方向的改變實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。
`[0018]所述的控制電路包括方向角電機(jī)控制電路和高度角電機(jī)控制電路，方向角電機(jī)控制電路是由向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路和向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路并聯(lián)后與第一停止按鈕S5串聯(lián)在電源兩端，所述向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路是由第一繼電器線圈KA1、第二繼電器線圈KA2、第九繼電器線圈KA9和第十繼電器線圈KAlO并聯(lián)后與第一行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)KS3-1、第二行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)KS4-2組成的串聯(lián)電路，第一行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)KS3-1的兩端并聯(lián)有第一啟動按鈕S6,第一繼電器的常開觸點(diǎn)KAl-1設(shè)置在電機(jī)電源正極與太陽方向角電機(jī)第一輸入端之間，第二繼電器的常開觸點(diǎn)KA2-1設(shè)置在電機(jī)電源負(fù)極與太陽方向角電機(jī)第二輸入端之間，第九繼電器的常閉觸點(diǎn)KA9-1串聯(lián)在向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路中第一行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)KS3-2與第三繼電器線圈KA3之間，第十繼電器的常開觸點(diǎn)KA10-1并聯(lián)在第一啟動按鈕S6兩端。所述向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路是由第三繼電器線圈KA3、第四繼電器線圈KA4、第i^一繼電器線圈KAll和第十二繼電器線圈KA12并聯(lián)后與第二行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)KS4-1、第一行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)KS3-2組成的串聯(lián)電路，第三繼電器的常開觸點(diǎn)KA3-1設(shè)置在電機(jī)電源負(fù)極與太陽方向角電機(jī)第一輸入端之間，第四繼電器的常開觸點(diǎn)KA4-1設(shè)置在電機(jī)電源正極與太陽方向角電機(jī)第二輸入端之間，第^ 繼電器的常閉觸點(diǎn)KAll-1串聯(lián)在向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路中第二行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)KS4-2與第一繼電器線圈KAl之間，第十二繼電器的常開觸點(diǎn)KA12-1并聯(lián)在第二行程開關(guān)常開觸點(diǎn)KS4-1兩端；方向角電機(jī)控制電路還包括用于進(jìn)行自動或手動模式選擇的第一選擇開關(guān)SI和用于進(jìn)行向東運(yùn)轉(zhuǎn)演示或向西運(yùn)轉(zhuǎn)演示的第二選擇開關(guān)S2，第一停止按鈕S5通過第一選擇開關(guān)SI的第一靜觸點(diǎn)Sl-1連接電源正極，第一選擇開關(guān)SI的第二靜觸點(diǎn)S1-2連接第二選擇開關(guān)S2的動觸點(diǎn)，第一行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)KS3-1與第二行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)KS4-2的中間節(jié)點(diǎn)連接第二選擇開關(guān)S2的第一靜觸點(diǎn)S2-1，第二行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)KS4-1與第一行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)KS3-2的中間節(jié)點(diǎn)連接第二選擇開關(guān)S2的第二靜觸點(diǎn)S2-2。本實(shí)施例中，第一停止按鈕S5為常閉停止按鈕，第一啟動按鈕S6為常開啟動按鈕。當(dāng)使用本實(shí)用新型進(jìn)行太陽運(yùn)行方向自動演示時，將第一選擇開關(guān)Si選擇為自動模式，然后按下第一啟動按鈕S6開始演示。此時第一選擇開關(guān)SI動觸點(diǎn)與第一靜觸點(diǎn)Sl-1閉合，向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路導(dǎo)通，第九繼電器線圈KA9、第十繼電器線圈KA10、第一繼電器線圈KAl和第二繼電器線圈KA2得電開始工作，第九繼電器常閉觸點(diǎn)KA9-1斷開，保證向西運(yùn)轉(zhuǎn)電路斷開；第十繼電器常開觸點(diǎn)KA10-1閉合，保證第一啟動按鈕S6斷開后向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路依然導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)自鎖；第一繼電器常開觸點(diǎn)KAl-1和第二繼電器常開觸點(diǎn)KA2-1閉合，此時方向角電機(jī)第一輸入端接電機(jī)電源正極，第二輸入端接電機(jī)電源負(fù)極，方向角電機(jī)7得電正向轉(zhuǎn)動，帶動太陽燈桿2向東擺動。當(dāng)太陽燈桿2到達(dá)東止點(diǎn)位時將引發(fā)第二行程開關(guān)動作，第二行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)KS4-2斷開，第二行程開關(guān)常開觸點(diǎn)KS4-1閉合，隨后第二行程開關(guān)動作后將在規(guī)定時間內(nèi)恢復(fù)原狀態(tài)。由于第二行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)KS4-2斷開，第九繼電器線圈KA9、第十繼電器線圈KA10、第一繼電器線圈KAl和第二繼電器線圈KA2斷電停止工作，方向角電機(jī)7停止正向轉(zhuǎn)動，太陽燈桿2停止向東擺動。同時由于第二行程開關(guān)常開觸點(diǎn)KS4-1閉合，此時向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路導(dǎo)通，第十一繼電器線圈KA11、第十二繼電器線圈KA12、第三繼電器線圈KA3和第四繼電器線圈KA4得電開始工作，第十一繼電器常閉觸點(diǎn)KAll-1斷開，保證向東運(yùn)轉(zhuǎn)電路斷開；第十二繼電器常開觸點(diǎn)KA12-1閉合，保證第二行程開關(guān)常開觸點(diǎn)KS4-1恢復(fù)斷開狀態(tài)后向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路依然導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)自鎖；第三繼電器常開觸點(diǎn)KA3-1和第二繼電器常開觸點(diǎn)KA2-1閉合,此時方向角電機(jī)7第一輸入端接電機(jī)電源負(fù)極，第二輸入端接電機(jī)電源正極，方向角電機(jī)7重新得電工作反向轉(zhuǎn)動，帶動太陽燈桿2向西擺動。當(dāng)太陽燈桿2到達(dá)西止點(diǎn)位時將引發(fā)第一行程開關(guān)動作，第一行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)KS3-2斷開，第一行程開關(guān)常開觸點(diǎn)KS3-1閉合，隨后第一行程開關(guān)動作后將在規(guī)定時間內(nèi)恢復(fù)原狀態(tài)。由于第一行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)KS3-2斷開，第十一繼電器線圈KA11、第十二繼電器線圈KA12、第三繼電器線圈KA3和第四繼電器線圈KA4斷電停止工作，方向角電機(jī)7停止反向轉(zhuǎn)動，太陽燈桿2停止向西擺動。由于此時第二行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)KS4-1與常閉觸點(diǎn)KS4-2均恢復(fù)原狀態(tài)，向東運(yùn)轉(zhuǎn)電路導(dǎo)通，方向角電機(jī)7再次得電正向轉(zhuǎn)動，帶動太陽燈桿2向東擺動，如此循環(huán)演示。當(dāng)需要停止演示時，只需按下第一停止按鈕S5即可。使用本實(shí)用新型進(jìn)行太陽運(yùn)行方向手動演示時，將第一選擇開關(guān)SI選擇為手動模式，此時第一選擇開關(guān)SI的動觸點(diǎn)與第二靜觸點(diǎn)S1-2閉合，第二選擇開關(guān)S2可選擇向東運(yùn)轉(zhuǎn)演示或向西運(yùn)轉(zhuǎn)演示。選擇向東運(yùn)轉(zhuǎn)演示時，將第二選擇開關(guān)S2的動觸點(diǎn)與第一靜觸點(diǎn)S2-1閉合，此時向東運(yùn)轉(zhuǎn)電路導(dǎo)通，方向角電機(jī)7得電正向轉(zhuǎn)動，帶動太陽燈桿2向東擺動，當(dāng)太陽燈桿2到達(dá)東止點(diǎn)位時引發(fā)第二行程開關(guān)動作，太陽燈桿2停止向東擺動。選擇向西運(yùn)轉(zhuǎn)演示時，將第二選擇開關(guān)的動觸點(diǎn)S2與第二靜觸點(diǎn)S2-2閉合，此時向西運(yùn)轉(zhuǎn)電路導(dǎo)通，方向角電機(jī)7得電反向轉(zhuǎn)動，帶動太陽燈桿2向西擺動，當(dāng)太陽燈桿2到達(dá)西止點(diǎn)位時引發(fā)第一行程開關(guān)動作，太陽燈桿2停止向西擺動。所述高度角電機(jī)控制電路包括第三選擇開關(guān)S7、第四選擇開關(guān)S8、第二停止按鈕S11、第二啟動按鈕S12、第三行程開關(guān)、第四行程開關(guān)、第五繼電器KA5、第六繼電器KA6、第七繼電器KA7、第八繼電器KA8、第十三繼電器KA13、第十四繼電器KA14、第十五繼電器KA15、第十六繼電器KA16,由于高度角電機(jī)控制電路的連接方式與工作原理同方向角電機(jī)控制電路完全一致，在此不再贅述。
權(quán)利要求1.一種太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具，其特征在于包括底座、安裝在底座上的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置上固定有太陽燈桿，太陽燈桿的另一端連接太陽模擬裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具，其特征在于所述的底座上還設(shè)置有扶手，底座下方設(shè)置有定向輪和/或萬向輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具，其特征在于所述的太陽模擬裝置包括HID高強(qiáng)度氣體放電燈和HID鎮(zhèn)流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具，其特征在于所述的驅(qū)動裝置包括太陽方向角電機(jī)、太陽高度角電機(jī)和控制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具，其特征在于所述的太陽方向角電機(jī)和太陽高度角電機(jī)采用直流雙向電機(jī)，所述的控制電路包括方向角電機(jī)控制電路和高度角電機(jī)控制電路，方向角電機(jī)控制電路是由向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路和向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路并聯(lián)后與第一停止按鈕串聯(lián)在電源兩端，所述向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路是由第一繼電器線圈和第二繼電器線圈并聯(lián)后與第一行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)、第二行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路，第一行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)的兩端并聯(lián)有第一啟動按鈕，第一繼電器的常開觸點(diǎn)設(shè)置在電機(jī)電源正極與太陽方向角電機(jī)第一輸入端之間，第二繼電器的常開觸點(diǎn)設(shè)置在電機(jī)電源負(fù)極與太陽方向角電機(jī)第二輸入端之間；所述向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路是由第三繼電器線圈和第四繼電器線圈并聯(lián)后與第二行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)、第一行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路，第三繼電器的常開觸點(diǎn)設(shè)置在電機(jī)電源負(fù)極與太陽方向角電機(jī)第一輸入端之間，第四繼電器的常開觸點(diǎn)設(shè)置在電機(jī)電源正極與太陽方向角電機(jī)第二輸入端之間；所述高度角電機(jī)控制電路與方向角電機(jī)控制電路連接方式相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具，其特征在于所述方向角電機(jī)控制電路還包括第一選擇開關(guān)和第二選擇開關(guān)，第一停止按鈕通過第一選擇開關(guān)的第一靜觸點(diǎn)連接電源正極，第一選擇開關(guān)的第二靜觸點(diǎn)連接第二選擇開關(guān)的動觸點(diǎn)，第一行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)與第二行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)的中間節(jié)點(diǎn)連接第二選擇開關(guān)的第一靜觸點(diǎn)，第二行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)與第一行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)的中間節(jié)點(diǎn)連接第二選擇開關(guān)的第二靜觸點(diǎn)；所述高度角電機(jī)控制電路與方向角電機(jī)控制電路連接方式相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具，其特征在于所述的方向角電機(jī)控制電路還包括第九、第十、第十一和第十二繼電器，第九和第十繼電器線圈分別并聯(lián)在第一繼電器線圈兩端，第十一和第十二繼電器分別并聯(lián)在第三繼電器線圈兩端，第九繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在向西運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路中第一行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)與第三繼電器線圈之間，第十繼電器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)在第一啟動按鈕兩端，第十一繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在向東運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路中第二行程開關(guān)常開觸點(diǎn)與第一繼電器線圈之間，第十二繼電器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)在第二行程開關(guān)常開觸點(diǎn)兩端；所述高度角電機(jī)控制電路與方向角電機(jī)控制電路連接方式相同。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽運(yùn)動軌跡自動模擬教具，包括底座、安裝在底座上的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置上固定有太陽燈桿，太陽燈桿的另一端連接太陽模擬裝置。本實(shí)用新型利用方向角電機(jī)控制電路和高度角電機(jī)控制電路分別控制太陽方向角電機(jī)和太陽高度角電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)太陽在運(yùn)動過程中高度和方向軌跡的自動或手動演示，結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)模擬演示效果。
文檔編號G09B19/00GK202904939SQ20122059235
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者王 鋒, 邱麗, 崔巍, 葉新娜, 宋盧郟, 李亞萌 申請人:河南領(lǐng)聚能源科技有限公司