[发明专利]一种模拟卫星转动的教学装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星模拟教学领域，特别是涉及一种模拟卫星转动的教学装置。

背景技术

卫星作为一种科技含量极高的承载体，吸引着人们不断地研究和探索，中小学也开始加强学生对卫星的了解和学习，由于真正的卫星造价昂贵，一般在百万到上亿级别，中小学校及学生无法接触到实物或者类似替代物，学生很难去接触卫星相关专业知识。

卫星的转动周期在物理教学中涉及广泛，不同的卫星绕地球的公转周期有所不同，并且卫星在空间行驶过程中也需要自转来保持稳定和调整姿态，所以对卫星的公转和自转过程需要形象、深入地了解和学习，但目前中小学校还缺乏这一装置来使学生详细了解其如何工作，以达到教学目的。

所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种模拟卫星转动的教学装置。

其解决的技术方案是，一种模拟卫星转动的教学装置，包括壳体和卫星本体，壳体内部设置有公转控制器、自转控制器；所述公转控制器包括同步运行的上部XY电机丝杠机组、下部XY电机丝杠机组；所述上部XY电机丝杠机组与下部XY电机丝杠机组对称设置，上部XY电机丝杠机组设置在壳体顶板上，上部XY电机丝杠机组上固定有上部电磁铁；下部XY电机丝杠机组设置在壳体底板上，下部XY电机丝杠机组上固定有下部电磁铁；所述上部电磁铁和下部电磁铁极性相反，用于在壳体内部形成电磁场；所述卫星本体内部设置有悬浮磁铁，悬浮磁铁四周设置有固定杆，用于将悬浮磁铁固定在卫星本体内部中心，悬浮磁铁用于带动卫星本体在电磁场中悬浮；悬浮磁铁的中心与上部电磁铁、下部电磁铁的中心位于同一直线上；卫星本体下部中心设置有自转控制器。

优选的，所述的自转控制器包括有传动轴，传动轴上套设有传动齿轮；卫星本体下部四个拐角处固定有旋转导向杆；所述自转控制器还包括自转电机和旋转导向固定座，旋转导向固定座内部开设有圆环形导向槽，旋转导向固定座下方四个拐角处焊接有“凹”型固件；自转电机设置在旋转导向固定座上，自转电机轴上设置有自转电机齿轮，自转电机齿轮与传动齿轮咬合；所述旋转导向杆伸入导向槽内，旋转导向杆在导向槽上方、下方均套设有螺帽，用于自转控制器和卫星本体的连接。

优选的，卫星本体上还设置有卫星翼板，卫星翼板包括若干块翅板，卫星翼板通过伸缩气缸与卫星本体连接，伸缩气缸设置在卫星本体两侧的伸缩气缸安装板上，伸缩气缸轴上和每块翅板上均设置一块连接杆，连接杆的下半部分掏空，并通过可折叠式伸缩机构连接起来，可折叠式伸缩机构的上折叠点通过固定销轴固定在连接杆的顶部，可折叠式伸缩机构的下折叠点通过固定销轴滑动于连接杆的掏空部分。

优选的，所述悬浮磁铁为永磁铁。

优选的，所述的壳体下方设置有四个支撑柱，两对支撑柱分别用两块底板固定连接。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明通过设置公转控制器和自转控制器来实现对真实卫星转动的模拟，公转控制器利用电磁场原理，配合上部、下部XY电机丝杠机组同步运动来实现卫星本体在壳体内部悬浮，并完成三维公转运动；自转控制器通过控制自转电机工作，电机齿轮与卫星本体上的传动齿轮联动，从而完成自转运动，设计构思巧妙，装置实现简单合理，极为形象地模拟了真实卫星转动的过程，达到了很好的教学效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中卫星本体的结构示意图。

图3为本发明中卫星本体的主视图。

图4为本发明中卫星翼板的展开示意图。

图中：10-壳体，11-支撑柱，12-底板，20-下部XY电机丝杠机组，21-下部电磁铁，30-上部XY电机丝杠机组，31-上部电磁铁，40-卫星本体，41-悬浮磁铁，42-固定杆，43-伸缩气缸安装板，44-传动轴，45-传动齿轮，46-旋转导向杆，50-卫星翼板，51-翅板，52-可折叠式伸缩四杆机构，53-连接杆，54-固定销轴，60-自转电机，61-自转电机齿轮，70-旋转导向固定座，71-“凹”型固件，72-螺帽，80-伸缩气缸。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。