本发明专利技术公开了一种演示天体视运动的经典物理浑天仪，其特征是：外、中、内三个圆形支撑臂构成平行固定架；天球面定位在外、中两个圆形支撑臂间，并绕南北天极轴以每23小时54分4秒转动一周；中间和内侧两圆形支撑臂通过南北黄极多维曲轴固定连接，由椭圆弧形支撑臂连接南北黄极多维曲轴的月球、太阳和地内行星系统、火星、木星、土星、天王星、海王星绕南北黄极多维曲轴并以地球为中心做圆周运动；太阳和地内行星系统中水星、金星绕太阳多维曲轴，并以太阳为中心做圆周运动；地球由地球自转轴定位在内侧圆形支撑臂内。本发明专利技术完整演示了各天体相对地球的视运动；通过日期时间刻度环、时分时间刻度环和虚拟时间指针演示了太阳时时间定义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种演示天体视运动的经典物理浑天仪。可以作为演示各天体:恒星、行星和月球与地球表面各位置点(各地)视运动关系的机械模型。并可按此原理结构建筑浑天仪馆。
技术介绍
目前，冠以浑天仪和天球仪相关的产品只是按对中国古代科学家张衡制作的浑天仪的文字记载，结合部分现代天文学描述制作的简易模型，不能真实全面地演示各天体:恒星、行星、卫星与地球表面各位置点视运动关系。
技术实现思路
本专利技术的技术原理:本专利技术以经典物理质点运动学为基础，以地球中心为参考点，根据运动的绝对性和相对性之间的关系，演示天体视运动。每一个天体的视运动都是多维运动合成的结果。本专利技术所采用的技术方案是:以地球中心为中心点，外置天球面，地球球面和天球面间分布月球、太阳和地内行星系统、太阳系各地外行星；以天文学中描述星体位置坐标的赤道坐标系为基础，将88星座分布于天球面上。地球相对于观察者是静止的。以南北天极轴，南北黄极多维曲轴和太阳多维曲轴构成转动轴系:1、天球绕南北天极轴以每23小时54分4秒转动一周；南北天极轴和南北黄极轴固定(相对于观测者静止)并以23.5度角相交于地球中心。2、月球、太阳和地内行星(水星、金星)系统、太阳系各地外行星(火星、木星、土星、天王星、海王星)绕南北黄极多维曲轴并以地球中心为中心近似为圆周运动:太阳和地内行星系统转动轴为南北黄极轴，太阳和地内行星系统绕地球转动过程中，太阳多维曲轴主轴线与南北黄极轴平行轴平行；月球和各地外行星转动轴方向由白道平面和各行星轨道平面与黄道面交角及其升交点黄经根据天文学数据制定。3、太阳和地内行星系统中水星、金星绕太阳多维曲轴，并以太阳中心为中心近似为圆周运动；水星、金星转动轴方向由其各自的行星轨道平面与黄道面交角及其升交点黄经根据天文学数据制定。4、日期时间刻度环定位于黄道平面内，地球中心点与太阳中心点连线与日期时间刻度环相交点为几月几日，每年日期时间刻度环按春分点根据当年春分日期定位。5、时分时间刻度环为24小时刻度制，刻度线为时间经圈，时分时间刻度环由世界时时分刻度环、地区时时分刻度环和地方时时分刻度环三环组成，定位于天赤道平面上，并随天球一起转到；地球中心点和格林威治皇家天文台所处地点经度线与地球赤道交点连线，其延长连线与世界时时分刻度环时间经圈相交点为世界时时间几点几分，世界时时分刻度环依此调整；地球中心点和观测者所处地区时所处地点经度线与地球赤道交点连线，其延长连线与地区时时分刻度环时间经圈相交点为地区时时间几点几分，地区时时分刻度环依此调整；地球中心点和观测者所处地点经度线与地球赤道交点连线，其延长连线与地方时时分刻度环时间经圈相交点为地方时时间几点几分，地方时时分刻度环依此调整；地球中心点与太阳中心点连线与时分刻度环时间经圈相交点为地球中心点与太阳中心点连线与地球球面交点处经度线上的点的正午12时整，也可依此为根据调整时分刻度环。地球中心点与观测者位置点(观测者位置处地球经、玮度交点)连线延长线交于天球面上的位置点(黄经、黄玮交点)为观测者天顶。天球转动过程中观测者天顶在变化，太阳视运动(太阳绕地球转动)引起的观测者地平圈所对应的天球夜间可视部分在变化，两变化的合成变化为观测者所在位置点观测到的天象变化；某月某日某一时刻(太阳按曰月刻度环定位，地球按地方时时分刻度环定位)观测者地平圈所对应的天球夜间可视部分为观测者所在位置点该时刻观测到的天象。本专利技术通过三个双轴交叉23.5度连接圆形支撑臂以地球中心为中心点构成的平行固定架实现了交叉轴转动线性无关(不相交叉)问题；通过多维曲轴、多维曲轴辅轴构成南北黄极曲轴，多维曲轴、多维曲轴辅轴和圆形支撑臂组合实现了多维不同轴不同转速的驱动和不相交叉问题；通过太阳多维曲轴实现了地内行星相对地球表面各位置点(各地)视运动的合成。本专利技术完整演示了恒星、月球、太阳和太阳系除地球外各大行星的视运动。演示了太阳时时间定义。附图:图1本专利技术的主视图。图2图1中2001、2003结构图。图3 图 2 中 2001-1、2003-1 局部图。图4图2中2001-1局部俯视图。图5图1中3001多维曲轴辅轴。图6图1中3002多维曲轴结构图。图7图1中2003-1处各转轴角位置图。图8图1中2005结构图。图9图1中2004结构图。图10 图1 中 4001、4002 结构图。图11图10中4002-1局部俯视图。图12图1中5002太阳和地内行星系统结构图。图13图12中5002-1-2处各转轴角位置图。图14图1中2002-1处俯视展开图。图15图1中2002-7处俯视展开图。【附图说明】:1001 基座；1002 电控箱。2001双轴交叉23.5度连接圆形支撑臂:2001-1北黄极连接固定环；2001-2北天极连接固定环；2001_3南黄极连接固定环；2001-4南天极连接固定环；2001-5定位槽；2001_6黄道和日期时间刻度环；2001_7北黄极标志，2001-8定位槽。2002天球球面:2002-01、2002-02、2002-03、2002-04、2002-05、2002-06 赤经圈；2002_1 北天极赤经圈连接固定环、2002-2赤玮60度玮圈、2002-3赤玮30度玮圈、2002-4天赤道、2002-5赤玮负30度玮圈、2002-6赤玮负60度玮圈；2002_7南天极赤经圈带轴套连接固定环；2002_8时分时间刻度环:2002-8-1世界时时分刻度环，2002-8-2地区时时分刻度环，2002-8-3地方时时分刻度环；2002-9恒星及连接线。2003双轴交叉23.5度连接圆支撑臂:2003-1连接固定环；2003-2连接固定环；2003_3连接固定环；2003_4连接固定环。2004天球驱动装置:2004-1固定轴杆；2004-2固定螺母；2004_3垫环；2004_4驱动齿轮；2004_5电机齿轮；2004-6垫环；2004-7固定螺母；2004-8电机。2005天球转动连接装置:2005-1固定轴杆；2005-2固定螺母；2005_3垫环；2005_4固定螺母；2005_5北极 ll1、O南、北天极轴由2004-1固定轴杆和2005-1固定轴杆组成。3001多维曲轴辅轴:3001-1 转动连接环；3001-2 跳线转动连接环；3001-3、3001-4、3001-5、3001-6、3001-7转动连接环。3001-01固定螺母；3001-02固定连杆;3001_03曲轴连杆；3001-04固定螺母、3001-05固定连杆。3001-101固定轴杆；3001_102曲轴连杆。3001-201固定轴杆；3001_202曲轴连杆；3001_203曲轴连杆；3001_204中央连杆。3001-301固定轴杆;3001_302曲轴连杆;3001_303曲轴连杆;3001_304中央连杆。2001-401固定轴杆；3001_402曲轴连杆；3001_403曲轴连杆；3001_404中央连杆。3001-501固定轴杆;3001_502曲轴连杆;3001_503曲轴连杆;3001_504中央连杆。3001-601固定轴杆；3001_602曲轴连杆；3001_603曲轴连杆；3001_604中央连杆。3001-70本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种演示天体视运动的经典物理浑天仪，其特征是：以地球中心为中心点，外、中、内三个双轴交叉23.5度连接圆形支撑臂(2001、2003、4002)构成平行固定架；地球球面(4001)由地球自转轴(由螺栓(4002‑21)和螺栓(4002‑41)组成)定位在双轴交叉23.5度连接圆形支撑臂(4002)上，双轴交叉23.5度连接圆形支撑臂(4002)通过南北黄极多维曲轴(由多维曲轴辅轴(3001)和多维曲轴(3002)组成)定位在双轴交叉23.5度连接圆形支撑臂(2003)上；天球面(2002)通过南北天极轴(由固定轴杆(2004‑1)和固定轴杆(2005‑1)组成)定位在两个双轴交叉23.5度连接圆形支撑臂(2001、2003)之间；双轴交叉23.5度连接圆形支撑臂(2001)固定在基座(1001)的电控箱(1002)上；天球面绕南北天极轴(由固定轴杆(2004‑1)和固定轴杆(2005‑1)组成)以每23小时54分4秒转动一周；两个双轴交叉23.5度连接圆形支撑臂(4002和2003)间的通过椭圆弧形支臂组合连接南北黄极多维曲轴的月球(5001)、太阳和地内行星系统(5002)、地外行星(火星(5003)、木星(5004)、土星(5005)、天王星(5006)、海王星(5007))绕南北黄极多维曲轴并以地球中心为中心按各自的会和周期做圆周运动，太阳转动轴轴向为南北黄极轴轴向；太阳和地内行星系统(5002)中的水星(5002‑2)、金星(5002‑3)绕太阳多维曲轴并以太阳中心为中心做圆周运动；黄道和日期刻度环(2001‑6)定位于外侧圆形支撑臂黄道平面上，时分刻度环(2002‑8)定位于天球面天赤道上。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：武亚斌，
申请(专利权)人：武亚斌，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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