一種旋轉式可展屋蓋教學模型的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑工程教學模型制作技術領域，涉及一種旋轉式可展開教學模型。
【背景技術】
[0002]不同于傳統(tǒng)建筑，可展屋蓋是一種在短時間內(一般為20_25min)部分或全部屋蓋可以移動或開合的建筑形式，它使建筑物在屋頂開啟、關閉和部分開啟等狀態(tài)下都可以使用，是一種動態(tài)建筑?？烧刮萆w這種建筑形式理念新穎，但是目前工程應用尚少。
[0003]上海旗忠森林體育館網球中心則詮釋了此類建筑形式的活力與優(yōu)越性，突破以往平動開合方式，首次采用旋轉開閉方式，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)展的動感時尚。
[0004]在工程結構模型教學方面，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)模型結構展示上，學習者只可觀摩，無法進行親手操作。并且動態(tài)建筑構成復雜，零件較小且加工不易。目前空間結構發(fā)展迅速，對于建筑工程及土木工程專業(yè)的學生及工程師，僅僅依靠資料講解，沒有直觀感受，很難體會動態(tài)建筑的機理和優(yōu)越性，一定程度上限制了新型結構體系的發(fā)展。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種旋轉式可展屋蓋教學模型，具有新穎實用、操作簡單、機理清楚、理解容易的特點。
[0006]為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0007]一種旋轉式可展屋蓋教學模型，包括屋蓋、屋蓋支撐板、下部圍護結構和驅動裝置；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裝置上，所述驅動裝置位于所述屋蓋支撐板的下方圍護裝置的內部。
[0008]所述屋蓋包括八個形狀相同的花瓣結構，圍繞圓心均勻布置，在每個花瓣結構底部設置一個圓弧軌道用于安裝滾動軸承。
[0009]所述屋蓋所在的平面為圓形，最外圈直徑為lm。
[0010]所述花瓣結構是一個中空的立體結構，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置圓弧形軌道用于安裝滾動軸承；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狀，銅管的端部與底板最外側角點和第一外側角點連接的邊、最外側角點與第二外側角點連接的邊、第一外側角點與最內側角點連接的邊、最內側角點與第二外側角點連接的邊連接；第一外側角點與第二外側角點在最外側角點與最內側角點連線的兩側對稱分布。
[0011]所述圓弧形軌道上等距設有第一方孔、第二方孔、第三方孔、第四方孔，用于安裝滾動軸承。
[0012]所述最外側角點和第一外側角點連接的邊、最外側角點與第二外側角點連接的邊為直線；所述第一外側角點與最內側角點連接的邊、最內側角點與第二外側角點連接的邊為弧線。
[0013]所述第一外側角點與第二外側角點在直徑為0.8m的同心圓上。
[0014]在與第一外側角點的距離為8mm的位置設置有第四孔，在第四孔處安裝有螺栓桿貫通屋蓋支撐板，與驅動裝置電機相連，電機帶動螺栓的轉動以控制屋蓋繞第四孔轉動。以第四孔為圓心，200mm為半徑，在每片花瓣結構的底部的鐵板上設置有圓弧形軌道，保證屋蓋的運行軌跡。
[0015]所述屋蓋支撐板為圓環(huán)形鋁板，鋁板厚度為3mm，內圓直徑為0.7m，外圓半徑為Im0
[0016]所述屋蓋支撐板上設置8組孔，每組3個，分別為第一孔、第二孔、第三孔；第一孔與第四孔對應，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。
[0017]所述屋蓋下部設有的滾動軸承放置在屋蓋支撐板上，屋蓋通過螺栓與滾動軸承支撐在屋蓋支撐板上。
[0018]所述鋁板的寬度設置為每片花瓣結構的開合運行過程中至少有2個軸承運行在屋蓋支撐板上，確保整體穩(wěn)定。
[0019]所述下部圍護裝置是用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裝置粘合在一起。將PVC板涂漆為白色，使得整體協調美觀。
[0020]所述下部圍護裝置的結構內部，在距離屋蓋支撐板底部1mm的位置上，沿著圓周設有一圈彩燈，增加了整體結構的美觀性。
[0021]所述驅動裝置為8個低壓直流電機，直流電機額定電壓為24V，電源采用8組I號電池并聯；每個電機對應屋蓋的一片花瓣結構，與每個花瓣結構的旋轉軸連接，帶動旋轉軸的轉動，設置轉向器控制，來進行倒順車，達到屋蓋展開閉合轉動的效果，設置其中的一組電池來控制快速慢速；8個電機串聯，保證了 8片花瓣結構開合的一致性，此外，為了保證設備無故障，屋蓋開合設置點動控制。
[0022]為了便于操作，特制作了一個桌子，下部PVC板與桌子粘合在一起，電池放置在桌子下的柜子里，桌子上設置操作臺，用以控制屋蓋的開合。
[0023]由于采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0024]本發(fā)明的裝置中屋蓋的立體造型，大方美觀，新穎時尚，并且采用旋轉式開合機制，整體屋蓋繞著中心轉動開合，每片花瓣結構也繞著角點轉動，凸顯了動態(tài)建筑的靈動特點。
[0025]本發(fā)明的裝置中屋蓋的桿件選用銅管連接，即保證了整個屋蓋質量較輕，便于發(fā)動機帶動屋蓋轉動，又便于進行焊接，各構件連接易于處理。
[0026]本發(fā)明的裝置中每片花瓣結構都有相應的發(fā)動機帶動運轉，便于檢修維護，且發(fā)動機串聯，可以控制各片花瓣結構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；屋蓋滑動選用了滾動軸承，大大減小了摩擦力。
[0027]本發(fā)明整體結構造型新穎輕巧，凸顯了鋼結構的優(yōu)勢，內部發(fā)動機電路控制可以在內部觀察，軌道的設置及屋蓋的運行都清晰可見，有助于學生的理解。
[0028]本發(fā)明中屋蓋開合控制，可以學生自行控制，并且設置了 “快速”、“慢速”兩檔開合速度，可以隨時停止，屋蓋的開合大小隨意控制，學生可以在操作中慢慢體會結構原理，并感受空間結構這種建筑形式的新穎。此外，燈光也設置了兩種彩光效果，視覺感受更新穎。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明實施例的旋轉式可展屋蓋教學模型閉合狀態(tài)示意圖。
[0030]圖2是本發(fā)明實施例的旋轉式可展屋蓋教學模型展開狀態(tài)示意圖。
[0031]圖3是本發(fā)明實施例的旋轉式可展屋蓋教學模型的花瓣結構的示意圖。
[0032]圖4是本發(fā)明實施例的旋轉式可展屋蓋教學模型的花瓣結構底部的示意圖。
[0033]圖5是屋蓋支撐板的示意圖。
[0034]圖6是電機布置的示意圖。
[0035]圖7是本發(fā)明實施例的旋轉式可展屋蓋教學模型的整體示意圖。
[0036]圖8是本發(fā)明實施例的旋轉式可展屋蓋教學模型的驅動裝置的操作臺的示意圖。
[0037]其中為屋蓋，2為屋蓋支撐板，3為下部圍護裝置，4為驅動裝置，21為第一孔，22為第二孔，23為第三孔，11為花瓣結構，111為最外側角點，112為第一外側角點，113為最內側角點，114為第二外側角點，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。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖所示實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0039]實施例1
[0040]如圖1、圖2、圖7所示，圖1是本發(fā)明實施例的旋轉式可展屋蓋教學模型閉合狀態(tài)示意圖，圖2是本發(fā)明實施例的旋轉式可展屋蓋教學模型展開狀態(tài)示意圖，圖7是本發(fā)明實施例的旋轉式可展屋蓋教學模型的整體示意圖。
[0041]一種旋轉式可展屋蓋教學模型，包括屋蓋1、屋蓋支撐板2、下部圍護結構3和驅動裝置4 ;所述屋蓋I位于屋蓋支撐板2上，所述屋蓋支撐板2位于所述下部圍護裝置3上，所述驅動裝置4位于所述屋蓋支撐板2的下方圍護裝置3的內部。屋蓋I包括八個形狀相同的花瓣結構11，八個花瓣結構11間無連接，圍繞圓心均勻布置，在每個花瓣結構11底部設置一個圓弧軌道用于安裝滾動軸承。
[0042]屋蓋I所在的平面為圓形，最外圈直徑為lm。花瓣結構11是一個中空的立體結構，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置圓弧形軌道用于安裝滾動軸承；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狀，銅管的端部與底板最外側角點111和第一外側角點112連接的邊、最外側角點111與第二外側角點114連接的邊、第一外側角點112與最內側角點113連接的邊、最內側角點113與第二外側角點114連接的邊連接；第一外側角點112與第二外側角點114在最外側角點111與