一种潮汐演示装置的制作方法

1.本发明涉及演示装置技术领域，具体为一种潮汐演示装置。


背景技术：

2.潮汐是发生在沿海地区的一种自然现象，是海水在天体引潮力作用下所产生的周期性运动，由于天体是运动的，各地海水所受的引潮力不断在变化，使地球上的海水发生了时涨时落的运动，形成潮汐现象；
3.在地理教学过程中，常用图片和文字理论知识进行授课，使得学生难以充分生动地理解星体之间的运行对于潮汐的影响，给教学带来不便。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种潮汐演示装置，具备动态潮汐产生的优点，解决了背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种潮汐演示装置，包括底盘，所述底盘上靠近边缘的下表面固定连接有均匀分布的支撑柱，所述支撑柱的底部固定连接有吸盘，所述底盘的上方设有带有磁性的磁性球体一，所述磁性球体一的弧形轮廓上固定连接有两个对称的轴一，所述轴一上远离磁性球体一的一端固定连接有透明玻璃球壳，所述透明玻璃球壳内设有填充剂，所述磁性球体一外轮廓上吸附有受磁性球体一上磁力影响的磁流体，所述透明玻璃球壳的侧方设有对影响磁流体在磁性球体一上分布的磁性球体二。
6.优选的，所述透明玻璃球壳的下方设有使透明玻璃球壳模拟天体进行运动的传动装置一，所述传动装置一包括在底盘上方受驱动而进行转动的轴二，所述轴二上靠近顶部的弧形轮廓上限位转动连接有受外部支架支撑固定的支撑环，所述支撑环被倾斜贯穿并定轴转动连接有轴三，所述轴三的顶部与透明玻璃球壳的底部固定连接，所述轴三上靠近底部的弧形轮廓上固定套有锥形齿轮一，所述轴二的外轮廓上固定套有与锥形齿轮一传动啮合的锥形齿轮二。
7.优选的，所述磁性球体二的底部固定连接有连接臂，所述连接臂的底部与轴二的外轮廓固定连接。
8.优选的，所述透明玻璃球壳的转轴倾角在二十三点四四度。
9.优选的，所述底盘下表面的圆心处固定连接有电机，所述电机上输出轴的顶部贯穿底盘后固定连接有轴四，所述轴四的顶部固定连接有磁性球体三。
10.优选的，所述轴四上设有使磁性球体二以及磁性球体一模拟天体围绕太阳进行公转运行的传动装置二，所述传动装置二包括在轴四上靠近底部的外轮廓上固定的齿轮一，所述齿轮一上的齿牙传动啮合有在底盘上表面上活动连接的齿轮二，所述底盘的上表面固定连接有与齿轮二上齿牙传动啮合的内齿环，所述齿轮一的上方设有被轴四贯穿且与轴四限位转动连接的同步板，所述齿轮二的内壁固定连接有贯穿同步板且与同步板限位转动连接的轴五，所述轴二贯穿同步板且与同步板限位转动连接，所述轴二上靠近底部的弧形轮
廓上固定套有与齿轮二上齿牙啮合的齿轮三。
11.优选的，所述透明玻璃球壳内的填充剂为盐水，且盐水的浓度为百分之零点九。
12.优选的，所述磁性球体三、磁性球体二以及透明玻璃球壳的表面磁力大小依次降低。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
14.1、本发明通过底盘实现整体的载物支撑作用，通过支撑柱对底盘进行支撑，通过吸盘将装置整体吸附固定在洁净平整的面板上，实现装置整体的固定支撑；通过吸盘的设置，使得装置整体便于携带的同时也能够保持使用时的稳定；
15.2、通过轴一使得磁性球体一和透明玻璃球壳连接为一体，在磁性球体一和透明玻璃球壳所形成的腔体内设置有填充剂以及磁流体，由于磁性球体一上具有磁性，使得磁流体能够被均匀地吸附在磁性球体一上，通过磁性球体一作为地球模型，磁流体作为地球表面上液体水的模型，地球的重力将地表水聚集在地球表层，而磁性球体一通过其上的磁力将磁流体均匀地聚集在其弧形轮廓上，通过透明玻璃球壳以及透明玻璃球壳内填充剂的设置，使得磁流体能够悬浮在透明玻璃球壳中，减小实际操作过程中，现实地球对于磁流体的重力影响；
16.3、磁流体是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性；
17.4、实际中地球上的潮汐变化是由于月球引力和一部分太阳引力造成的，在本方案中，磁性球体二演示装置中模拟月球，由于磁性球体二本身具有磁性，在磁性球体一上靠近磁性球体二一侧的外轮廓上，会聚集更多的磁流体，形成磁流体的隆起，磁性球体一外轮廓上对应磁流体的隆起处，即为涨潮状态，同时伴随着磁性球体一的转动，在离心力的作用下会在磁性球体一外轮廓上远离磁性球体二的一侧同样形成由磁流体造成的隆起，即在演示过程中磁性球体一上有两处隆起，对应着一天中两次潮汐变换；透过透明玻璃球壳可直接观察磁流体在磁性球体一上分布的情况，由此演示模型上潮汐的变化。
18.5、通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于传统地理教学过程中，常用图片和文字理论知识进行授课，使得学生难以充分生动地理解星体之间的运行对于潮汐的影响，给教学带来不便。
附图说明
19.图1为本发明结构的立体图；
20.图2为本发明底盘的立体图；
21.图3为本发明支撑柱的立体图；
22.图4为本发明透明玻璃球壳内部结构放大图；
23.图5为本发明同步板的立体图；
24.图6为本发明内齿环的立体图；
25.图7为本发明内齿环的后视图。
26.图中：1、底盘；2、支撑柱；3、吸盘；4、磁性球体一；5、轴一；6、透明玻璃球壳；7、磁流体；8、磁性球体二；9、轴二；10、支撑环；11、轴三；12、锥形齿轮一；13、锥形齿轮二；14、连接
臂；15、电机；16、轴四；161、磁性球体三；17、齿轮一；18、齿轮二；19、内齿环；20、同步板；21、轴五；22、齿轮三。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例一：
29.本发明提供一种技术方案：一种潮汐演示装置，包括底盘1，底盘1上靠近边缘的下表面固定连接有均匀分布的支撑柱2，支撑柱2的底部固定连接有吸盘3，底盘1的上方设有带有磁性的磁性球体一4，磁性球体一4的弧形轮廓上固定连接有两个对称的轴一5，轴一5上远离磁性球体一4的一端固定连接有透明玻璃球壳6，透明玻璃球壳6内设有填充剂，磁性球体一4外轮廓上吸附有受磁性球体一4上磁力影响的磁流体7，透明玻璃球壳6的侧方设有对影响磁流体7在磁性球体一4上分布的磁性球体二8。
30.实施例一的工作原理：
31.参考图1和图2，通过底盘1实现整体的载物支撑作用，通过支撑柱2对底盘1进行支撑，通过吸盘3将装置整体吸附固定在洁净平整的面板上，实现装置整体的固定支撑；通过吸盘3的设置，使得装置整体便于携带的同时也能够保持使用时的稳定；
32.通过轴一5使得磁性球体一4和透明玻璃球壳6连接为一体，在磁性球体一4和透明玻璃球壳6所形成的腔体内设置有填充剂以及磁流体7，由于磁性球体一4上具有磁性，使得磁流体7能够被均匀地吸附在磁性球体一4上，通过磁性球体一4作为地球模型，磁流体7作为地球表面上液体水的模型，地球的重力将地表水聚集在地球表层，而磁性球体一4通过其上的磁力将磁流体7均匀地聚集在其弧形轮廓上，通过透明玻璃球壳6以及透明玻璃球壳6内填充剂的设置，使得磁流体7能够悬浮在透明玻璃球壳6中，减少实际操作过程中，现实地球对于磁流体7的重力影响；
33.其中，磁流体7是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性。
34.透过透明玻璃球壳6可直接观察磁流体7在磁性球体一4上分布的情况，由此演示模型上潮汐的变化；
35.实际中地球上的潮汐变化是由于月球引力和一部分太阳引力造成的，在本方案中，磁性球体二8演示装置中模拟月球，由于磁性球体二8本身具有磁性，在磁性球体一4上靠近磁性球体二8一侧的外轮廓上，会聚集更多的磁流体7，形成磁流体7的隆起，磁性球体一4外轮廓上对应磁流体7的隆起处，即为涨潮状态，同时伴随着磁性球体一4的转动，在离心力的作用下会在磁性球体一4外轮廓上远离磁性球体二8的一侧同样形成由磁流体7造成的隆起，即在演示过程中磁性球体一4上有两处隆起，对应着一天中两次潮汐变换。
36.实施例二，与实施例一基本相同，更进一步的是：透明玻璃球壳6的下方设有使透明玻璃球壳6模拟天体进行运动的传动装置一，传动装置一包括在底盘1上方受驱动而进行
转动的轴二9，轴二9上靠近顶部的弧形轮廓上限位转动连接有受外部支架支撑固定的支撑环10，支撑环10被倾斜贯穿并定轴转动连接有轴三11，轴三11的顶部与透明玻璃球壳6的底部固定连接，轴三11上靠近底部的弧形轮廓上固定套有锥形齿轮一12，轴二9的外轮廓上固定套有与锥形齿轮一12传动啮合的锥形齿轮二13。
37.实施例二的工作原理：
38.参考图1，本方案中关于轴二9的动力来源在后文进行详述，支撑环10通过外部支架支撑固定，得以与后文中的同步板20同步进行转动，轴三11倾斜贯穿支撑环10之后会在支撑环10上进行限位定轴转动，通过轴二9的转动带动锥形齿轮二13的转动，与锥形齿轮二13保持传动啮合的锥形齿轮一12会带动轴三11在支撑环10上的定轴转动，由此得以实现透明玻璃球壳6的转动，轴三11在支撑环10上的倾斜贯穿，有助于模拟地球在自转时的倾斜状态；支撑环10上的外部支架作为本领域技术人员所熟知的现有结构，故未在图中加以图示画出。
39.进一步的，磁性球体二8的底部固定连接有连接臂14，连接臂14的底部与轴二9的外轮廓固定连接。
40.参考图1，通过连接臂14的连接，使得磁性球体二8能够与轴二9同步进行转动，得以实现地月模型的运行；磁性球体一4在自转时，磁性球体二8绕着其公转。
41.进一步地，透明玻璃球壳6的转轴倾角在二十三点四四度。
42.通过透明玻璃球壳6的转轴倾角在二十三点四四度的设置，能够进一步精准模拟实际演示过程中，地球的倾斜自转。
43.进一步的，底盘1下表面的圆心处固定连接有电机15，电机15上输出轴的顶部贯穿底盘1后固定连接有轴四16，轴四16的顶部固定连接有磁性球体三161。
44.参考图1,通过电机15接通电源之后，电机15上的输出轴带动轴四16的同步转动，通过轴四16带动磁性球体三161在底盘1上方的定轴转动，由此模拟天体运行中太阳的自转。
45.实施例三，在实施例二的基础上，进一步的是：
46.轴四16上设有使磁性球体二8以及磁性球体一4模拟天体围绕太阳进行公转运行的传动装置二，传动装置二包括在轴四16上靠近底部的外轮廓上固定的齿轮一17，齿轮一17上的齿牙传动啮合有在底盘1上表面上活动连接的齿轮二18，底盘1的上表面固定连接有与齿轮二18上齿牙传动啮合的内齿环19，齿轮一17的上方设有被轴四16贯穿且与轴四16限位转动连接的同步板20，齿轮二18的内壁固定连接有贯穿同步板20且与同步板20限位转动连接的轴五21，轴二9贯穿同步板20且与同步板20限位转动连接，轴二9上靠近底部的弧形轮廓上固定套有与齿轮二18上齿牙啮合的齿轮三22。
47.实施例三的工作原理：
48.参考图1，首先通过轴四16的转动带动齿轮一17在底盘1上表面的定轴转动，而通过轴四16、轴五21、轴二9三者同时贯穿同步板20之后，会与同步板20共同组成一个整体；
49.处于轴五21上的齿轮二18，在其相对于同步板20上的位置不变之后，在齿轮一17的传动啮合下，使得齿轮二18顺利地在同步板20上带着轴五21进行定轴转动，而由于齿轮二18上远离齿轮一17一侧的齿牙上与内齿环19内壁上的齿牙啮合，使得齿轮二18、轴五21、同步板20整体会以轴四16为转动中心进行定轴转动，而前文中的通过外部支架得以与同步
板20支撑固定的支撑环10也会同步带动磁性球体一4绕着磁性球体三161进行转动，由此模拟出地球围绕太阳进行公转的运行。
50.通过轴二9上的齿轮三22在与齿轮二18上齿牙的啮合传动下，使得轴二9得以在同步板20上进行定轴转动，前文中所提及的轴二9的动力来源得以公开。
51.至此在演示出潮汐模型后，又进一步地模拟出地球、月球和太阳之间的运行模拟，能够进一步地展示潮汐受多方面因素所干扰。
52.透明玻璃球壳6内的填充剂为盐水，且盐水的浓度为百分之零点九。
53.通过透明玻璃球壳6内填充剂为盐水的设置，能够进一步抵消由现实中的球引力对磁流体7所造成的影响，使得磁流体7能够悬浮在透明玻璃球壳6的正中间。
54.磁性球体三161、磁性球体二8以及磁性球体一4的表面磁力大小依次降低，其中按照实际比例，随磁性球体三161、磁性球体二8以及磁性球体一4的磁力强度进行划分，用以模拟太阳、月球对磁性球体一4上磁流体7磁力的大小影响，同时磁性球体三161与磁性球体一4之间的大于与磁性球体二8和磁性球体一4之间的距离，由此模拟出星球之间的间距；由于磁性球体二8相较于磁性球体三161距离磁性球体一4更近，由此使得磁性球体二8对于磁性球体一4上磁流体7的影响更为显著。
55.工作原理：该潮汐演示装置，使用时本发明通过底盘1实现整体的载物支撑作用，通过支撑柱2对底盘1进行支撑，通过吸盘3将装置整体吸附固定在洁净平整的面板上，实现装置整体的固定支撑；通过吸盘3的设置，使得装置整体便于携带的同时也能够保持使用时的稳定；通过轴一5使得磁性球体一4和透明玻璃球壳6连接为一体，在磁性球体一4和透明玻璃球壳6所形成的腔体内设置有填充剂以及磁流体7，由于磁性球体一4上具有磁性，使得磁流体7能够被均匀的吸地在磁性球体一4上，通过磁性球体一4作为地球模型，磁流体7作为地球表面上液体水的模型，地球的重力将地表水聚集在地球表层，而磁性球体一4通过其上的磁力将磁流体7均匀的聚地在其弧形轮廓上，通过透明玻璃球壳6以及透明玻璃球壳6内填充剂的设置，使得磁流体7能够悬浮在透明玻璃球壳6中，减小减少操作过程中，现实地球对于磁流体7的重力影响；磁流体7是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性；实际中地球上的潮汐变化是由于月球引力和一部分太阳引力造成的，在本方案中，磁性球体二8演示装置中模拟月球，由于磁性球体二8本身具有磁性，在磁性球体一4上靠近磁性球体二8一侧的外轮廓上，会聚集更多的磁流体7，形成磁流体7的隆起，磁性球体一4外轮廓上对应磁流体7的隆起处，即为涨潮状态，同时伴随着磁性球体一4的转动，在离心力的作用下会在磁性球体一4外轮廓上远离磁性球体二8的一侧同样形成由磁流体7造成的隆起，即在演示过程中磁性球体一4上有两处隆起，对应着一天中两次潮汐变换；透过透明玻璃球壳6可直接观察磁流体7在磁性球体一4上分布的情况，由此演示模型上潮汐的变化。
56.通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于传统地理教学过程中，常用图片和文字理论知识进行授课，使得学生难以充分生动地理解星体之间的运行对于潮汐的影响，给教学带来不便。
57.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。