CN1584949A

CN1584949A - 磁悬浮装置

Info

Publication number: CN1584949A
Application number: CN 200410044847
Authority: CN
Inventors: 孔凡让; 冯志华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-23
Filing date: 2004-05-23
Publication date: 2005-02-23

Abstract

本发明公开了磁悬浮地球仪，包括有球体，支架，磁铁，支架顶部有电磁线圈，球体的南北极地轴线上安装有轴承，轴承的中轴线与球体的南北极地轴线重合，该轴承的外圈(或内圈)通过辐条或轴承架固定在球体上，支杆与轴承的内圈(或外圈)固定连接，支杆上方安装一个磁铁，该磁铁不与球体内壁接触，和球体内壁有一定间隙。由于电磁线圈与磁铁的相互引力，使得地球仪能处理悬浮状态，同时，可以在支杆下端安装电机，驱动轴承旋转，使地球仪在悬浮的同时，球体同时进行自旋。本发明能进行地球自转的演示，结构简单。

Description

磁悬浮装置

技术领域

本发明涉及一种磁悬浮的地球仪。

背景技术

现有的磁悬浮地球仪，多是在支架顶部设置电磁线圈，球体顶部固定安装有磁铁，当电磁线圈通电时，吸引球体内的磁铁，带动球体上浮，当磁铁吸力和球体重量相等时，通过控制***就可维持球体处于悬浮状态。

但是这种磁悬浮地球仪，其磁铁固定安装在地球仪的北极的球体内壁上，磁铁的南北磁极轴线与地球仪的南北极地轴线是重合的，其夹角为0度，由于电磁铁的吸引，磁铁的南北磁极轴线垂直于地面，所以地球仪的南北极地轴线也垂直于地面，所以仅能围绕垂直的地轴线旋转，而真实的地球其南北极地轴与黄道面有23.5度的夹角，地球是围绕倾斜的地轴旋转的，所以这种地球仪科学性不够准确，不能真实模仿地球沿倾斜的地轴旋转，对观众有误导。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种能够沿倾斜地轴自旋的磁悬浮地球仪。

本发明是通过以下技术方案实现的：

磁悬浮地球仪，包括有球体，支架，磁铁，支架顶部有电磁线圈，其特征在于球体的南北极地轴线上安装有轴承，轴承的中轴线与球体的南北极地轴线重合，该轴承的外圈(或内圈)通过辐条或轴承架固定在球体上，支杆与轴承的内圈(或外圈)固定连接，支杆上方安装一个磁铁，该磁铁的南北磁极轴线与地球仪的南北极地轴线有夹角，磁铁的南北极轴线的延长线通过球心，该磁铁不与球体内壁接触，和球体内壁有一定间隙。

所述的磁悬浮地球仪，其特征在于磁铁下方的支杆上固定连接有直杆，直杆两端分别和二个轴承内套或外套固定安装；轴承外套或内套固定在球体内壁上，或者通过辐条和球体内壁固定连接。

所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的磁铁下方的支杆上固定连接有一短杆，短杆和一个轴承的内套或外套固定安装；轴承外套或内套固定在球体内壁上，或者通过辐条和球体内壁固定连接。

所述的磁悬浮地球仪，其特征在于和磁铁固定连接的支杆下端固定连接有配重块，该配重块可以是重物，也可以是蓄电池，。

所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的支架上安装有一电磁线圈，在地球仪悬浮旋转状态下，和自旋力电磁线圈在同一水平面的地球仪内壁部位安装有一个或多个自旋磁铁。

所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的与球体固定连接的轴承内套或外套上固定连接有同轴转轮，连接磁铁的支杆下端安装有电机，电机以链条或皮带或齿轮或齿型带传动方式驱动同轴转轮。

所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的与球体固定连接的轴承内套或外套上固定连接有同轴转轮，连接磁铁的支杆下端安装有电机和蓄电池，电机以链条或皮带或齿轮传动方式驱动同轴转轮。

所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的轴承用滑套替代，轴承内、外套相当于滑套的内、外套。

所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的多个磁铁是指1～36个磁铁。

所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的球体表面安装有太阳能电池板。

本发明的核心技术是在球体的南北极地轴线上安装有轴承，轴承的中轴线与球体的南北极地轴线重合，该轴承的外圈(或内圈)通过辐条或轴承架固定在球体上，其内圈(或外圈)通过支杆安装一个磁铁，该磁铁的南北磁极轴线与地球仪的南北极地轴线有夹角(该夹角可为23.5度)，磁铁的南北极轴线的延长线通过球心，该磁铁不与球体内壁接触，和球体内壁有一定间隙，该磁铁用于维持球体处于悬浮状态，球体旋转时磁铁位置不变，始终保持在电磁铁的正下方，磁铁的南北磁极轴线始终垂直于地面，球体悬浮不受影响；由于磁铁的南北磁极与球体的南北极地轴线有一定夹角，所以球体的南北极地轴线是倾斜的，由于球体的南北极地轴线上固定的轴承其中轴线与地轴线重合，所以球体可以绕轴承的中轴线旋转，因此地球仪围绕倾斜的地轴线旋转。

前文所述的轴承可以是滚动轴承，也可以是滑动轴承，在采用滑动轴承的情况下前文所指的轴承外圈是滑动轴承的外表面，前文所指的轴承内圈是滑动轴承的内表面。

本实用新型的旋转驱动有二种方式，一种是在支架上设置旋转驱动电磁线圈，相应的球体内壁上安装磁铁，磁铁数量为1到36个，磁铁可以沿地球仪的某一纬度线的一圈均匀分布，当磁铁接近电磁线圈位置时，让电磁线圈通电，与磁铁相吸，从而在球体上产生一个推动球体绕轴承或滑套中轴线旋转的力，使球体绕轴承或滑套中轴线旋转。

另一种是在与磁铁同一体的支杆上安装电机，电机上的主动轮通过皮带或链条或齿型带或齿轮带动轴承或滑套上的与球体同一体的被动轮转动，进而带动球体旋转。电机可以通过球体内自带的蓄电池供电，也可以通过在地球仪表面安装太阳能电池板，在地球仪外部用灯光照明供电。

或者在与球体同一体的辐条上或构件上安装电机，电机上的主动轮通过皮带或链条或齿型带或齿轮带动轴承或滑套上的与磁铁同一体的被动轮，进而带动球体旋转。电机可以通过球体内自带的蓄电池供电，也可以通过在地球仪表面安装太阳能电池板，在地球仪外部用灯光照明供电。

与磁铁相连的支杆上可以安装配重块，该配重块可以是蓄电池，配重块可以使磁铁始终处于球体的上部。

本发明构思巧妙，结构新颖，能够围绕倾斜的南北极地轴自旋，可以更准确的摹仿地球在黄道面的倾斜旋转，观众在观看演示时，不会被误导。本发明可以用于科普演示，广告，教具，工艺品等场合。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1中A-A剖视图。

图3为图1结构采用电磁驱动装置使地球仪自旋的结构图。

图4为图1结构采用电机驱动装置使地球仪自旋的结构图。

图5为本发明另一种结构示意图。

图6为图5结构采用电磁驱动装置使地球仪自旋的结构图。

图7为图5结构采用电机驱动装置使地球仪自旋的结构图。

具体实施方式

例1

参见附图1、图2。

磁悬浮地球仪，包括有球体3，支架1，底座14，支架1顶部安装有电磁线圈2，球体3内上方有磁铁7，磁铁7和球体3内壁不接触，磁铁7下方固定连接有一个支杆6，支杆6下端固定联接在轴承5的内圈上，轴承5的外圈固定在辐条4上，辐条4和球体3内壁固定连接，轴承5的中轴线与球体的南北极地轴线17重合，磁铁7的上表面是南磁极(或北磁极)，磁铁7的下表面是北磁极(或南磁极)，磁铁7的南北磁极轴线19与地球仪的南北极地轴线17有夹角为23.5度，由于电磁线圈2的南北磁极轴线18安装成垂直状态，因此磁铁7本身的南北磁极轴线19保持垂直悬浮状态，而球体3可以绕轴承5的倾斜中轴线旋转，所以地球仪在空中围绕倾斜的地轴线17自转。

例2

参见图3。

本实用新型在球体3的南纬30度左右的内壁部位增加了磁铁8，磁铁8为2个，在球体3内壁均匀分布，相应的支架3上有电磁线圈9，通过给电磁线圈9间断供电，使电磁线圈9和磁铁8之间产生间断的吸力，使得球体3自旋。其余结构同例1。

例3、

参见图4。

轴承5的内圈上固定一轴，其端部固定有被动轮，辐条4上安装有电动机10，电机10主轴端固定有主动轮，主动轮、被动轮间通过齿型皮带16连接，电动机10转动带动球体3转动。电机通过在地球仪表面安装太阳能电池板20，在地球仪外部用灯光21照明供电。其余结构同例1。

例4

参见图5。

磁悬浮地球仪，包括有球体3，支架1，底座14，支架1顶部安装有电磁线圈2，球体3内有磁铁7，磁铁7和球体3内壁不接触，磁铁7下方固定连接有一个支杆6，支杆6和直杆13安装在连接板15上，直杆13两端分别套接固定在轴承11的内圈上，轴承11的外圈通过轴承架固定在球体3内壁上，轴承11的中轴线与球体3的南北极地轴线17重合，磁铁7的上表面是南磁极(或北磁极)，磁铁7的下表面是北磁极(或南磁极)，磁铁7的南北磁极轴线19与地球仪的南北极地轴线有夹角，由于电磁线圈2的南北磁极轴线18安装成垂直状态，因此磁铁7本身的南北磁极轴线19保持垂直悬浮状态，而球体3可以绕轴承11的倾斜的中轴线旋转，所以地球仪在空中围绕倾斜的地轴线自转。

支杆6下端固定连接有一配重块12，是普通的铁块或蓄电池，可以在不悬浮时保持磁铁7在上部。

例5

参见图6。

本实用新型在球体3的北纬30度左右的内壁部位增加了磁铁8，磁铁8为2个，在球体3内壁均匀分布，相应的支架3上有电磁线圈9，通过给电磁线圈9间断供电，使电磁线圈9和磁铁8之间产生间断的吸力，使得球体3自旋。其余结构同例4。

例6

参见图7。

在配重块12上安装有一电动机10，配重块12内安装有蓄电池为电动机10供电。电机10主轴端固定有主动轮，直杆13上固定有被动轮，主动轮、被动轮间通过齿型皮带16连接，电动机10转动，驱动球体3自旋。其余结构同例4。

Claims

1、磁悬浮地球仪，包括有球体，支架，磁铁，支架顶部有电磁线圈，其特征在于球体的南北极地轴线上安装有轴承，轴承的中轴线与球体的南北极地轴线重合，该轴承的外圈(或内圈)通过辐条或轴承架固定在球体上，支杆与轴承的内圈(或外圈)固定连接，支杆上方安装一个磁铁，该磁铁的南北磁极轴线与地球仪的南北极地轴线有夹角，磁铁的南北极轴线的延长线通过球心，该磁铁不与球体内壁接触，和球体内壁有一定间隙。

2、如权利要求1所述的磁悬浮地球仪，其特征在于磁铁下方的支杆上固定连接有直杆，直杆两端分别和二个轴承内套或外套固定安装；轴承外套或内套固定在球体内壁上，或者通过辐条和球体内壁固定连接。

3、如权利要求1所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的磁铁下方的支杆上固定连接有一短杆，短杆和一个轴承的内套或外套固定安装；轴承外套或内套固定在球体内壁上，或者通过辐条和球体内壁固定连接。

4、如权利要求1、2或3所述的磁悬浮地球仪，其特征在于和磁铁固定连接的支杆下端固定连接有配重块。

5、如权利要求1、2或3所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的支架上安装有一电磁线圈，在地球仪悬浮状态下，和自旋力电磁线圈在同一水平面的地球仪内壁部位安装有一个或多个磁铁。

6、如权利要求1、2或3所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的与球体固定连接的轴承内套或外套上固定连接有同轴转轮，连接磁铁的支杆下端安装有电机，电机以链条或皮带或齿轮或齿型带传动方式驱动同轴转轮。

7、如权利要求1、2或3所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的与球体固定连接的轴承内套或外套上固定连接有同轴转轮，连接磁铁的支杆下端安装有电机和蓄电池，电机以链条或皮带或齿轮传动方式驱动同轴转轮。

8、如权利要求1至3之一所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的轴承用滑套替代，轴承内、外套相当于滑套的内、外套。

9、如权利要求5所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的多个磁铁是指1～36个磁铁。

10、如权利要求1、2或3所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的球体表面安装有太阳能电池板。

11、如权利要求4所述的磁悬浮地球仪，其特征在于所述的配重块是蓄电池。