[其他]平衡式地球仪

说明书

本实用新型是一种地球仪。

传统的地球仪均采用将地球模型支撑在厚重底座的弓形支架上的结构。因其整体重心在支撑面之上，为保持地球仪的稳定性，必须增加底座的重量和加大底座支撑面积，因此使得结构和造型呆板笨重，装饰性差，同时这种地球仪的功能单一，除用于地理教学外，缺乏其它教学功能和趣味性。

本实用新型的目的在于改变传统结构，提供一种结构简单，造型活泼，具有多种教学功能的地球仪。

本实用新型的实现运用了力学平衡原理。由物体重心与支撑点（或面）的相互位置关系对支撑稳定性的影响可知，重心在支撑点（或面）之上，总是属于一种不稳定平衡，一旦重心偏离支撑点（或面）就将引起倾倒；重心在支撑点（或面）之下，则属于最稳定的平衡，无论受到何种外力，都不会发生倾倒，尤其对于支撑点支撑时，最后总会平衡于重心与支撑点处于同一重垂线的位置上。本实用新型的地球仪根据这一原理，采用了中心杆和平衡杆为骨架结构，地球模型位于中心杆的一端，中心杆的另一端可以作为支撑端使用。平衡杆可以有一根或多根，位于中心杆的周围，并且至少应该有一个部位与中心杆连接，其中最方便的作法是使其端点与中心杆连接。当平衡杆只有一端与中心杆连接时，另一端可以呈辐射状或其它形式分布于中心杆周围；当平衡杆的两端都与中心杆连接时，则平衡杆成封闭形式分布于中心杆周围。平衡杆的数目不止一根时，其与中心杆的连接既可以集中于中心杆的同一位置，也可以相互交错分布于中心杆的不同位置上，其重量、形状、大小可以根据需要采取各种形式，如球形、飞碟形等。但不论采用何种形式，均应满足地球仪在以中心杆的支撑端为支撑点时，其整体重心位于支撑点之下的要求，这是本实用新型的关键所在。这样就保证了地球仪能始终处于最稳定的平衡状态，受各种外力干扰都不会发生倾倒。当平衡物的分布使地球仪的总重心在中心杆的延长线上，地球仪在平衡时中心杆处于直立状态；当总重心不在中心杆的延长线上，则平衡时中心杆呈一定角度的倾斜状态，倾斜角度随重心偏离中心杆延长线的多少而改变。整个地球仪可以支撑安放于任何形式的基座上。当采用硬质材料基座时，由于支撑点与基座间的摩擦力很小，受到任何微小的外力作用，地球仪都可以作长时间的摆动或以支撑点为圆心作圆周转动。

如果中心杆上带有一支撑柱，地球仪就可以用支撑柱支撑，而不必使用中心杆的端头支撑。

在采用带支撑柱的结构时，如果中心杆与支撑柱之间通过带有鉸链结构的连接件连接，则不仅使支撑柱在中心杆上的连接位置可以调节，从而改变地球仪的平衡角度，而且鉸链结构还可以使支撑柱不随中心杆倾角的改变而变化，始终保持垂直状态。

平衡杆与中心杆之间如果也用连接件连接，使平衡杆在中心杆上的连接位置可以调节，则可以使地球仪的整体重心位置发生变化而改变其平衡状态。至于连接件与平衡杆是否为整体结构则不是关键。

为达到通过调节整体重心位置而改变地球仪平衡状态的目的，平衡物与平衡杆的连接也可以采取可调式的连接方式，如平衡物上可以开有通孔或盲孔或沟槽等，与平衡杆之间采取螺纹、螺钉或其它方式进行调节和固定。

实现本实用新型的地球仪，还可以采用一种更简单的结构，即省去平衡杆，只采用中心杆、支撑柱和平衡物的形式，地球模型位于中心杆的一端。为保持平衡，中心杆的另一端应弯向下方，平衡物位于弯曲的一段上，中心杆的弯折程度，同样应满足使地球仪支撑时其整体重心位于支撑点之下，并与支撑点在同一垂线上的要求。

这种无平衡杆的地球仪，其中心杆与支撑柱之间同样可以采用带鉸链结构的连接件连接。

为方便调节整体重心，平衡物在中心杆上也可以采用如前所述的可调式的连接方式。