一種模擬太陽運行軌跡的裝置的製作方法

2023-06-27 07:59:16

專利名稱：一種模擬太陽運行軌跡的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽運行軌跡的模擬技術，更具體地說是涉及一種模擬太陽運行軌跡的裝置。
背景技術：
隨著經濟的發展，能源問題已成為制約人們發展的瓶頸，而太陽能作為ー種潔淨的可再生能源，也越來越受到重視，所以，在各種場合不時的有人介紹不同的光伏發電系統。但是，由於地球上不同地點以及不同季節的太陽光照強度都不同，因此市場上缺少ー種能夠根據需求實時反映地球上任何ー個地方在任何一個季節內太陽光照強度的數據展示以及模擬裝置。
實用新型內容針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種模擬太陽運行軌跡的裝置。為達到上述目的，本實用新型採用如下的技術方案一種模擬太陽運行軌跡的裝置，包括外殼、圓形板、弧形軌道、擺動機構、曳引機 構、太陽模擬機構、控制機構以及顯示屏，所述外殼採用中空的半球形結構，所述圓形板的直徑與外殼的直徑相對應，所述圓形板水平設於外売上，並與外殼固定連接；所述弧形軌道設於圓形板上方，弧形軌道的兩端穿過圓形板井伸入外殼內；所述擺動機構設於外殼內，擺動機構分別與弧形軌道的兩端相連；所述曳引機構設於外殼內並分別與擺動機構以及弧形軌道相連；所述太陽模擬機構套設在弧形軌道外，太陽模擬機構通過設於弧形軌道內的鋼絲與曳引機構相連；所述控制機構分別與擺動機構、曳引機構、太陽模擬機構以及顯示屏相連。所述擺動機構包括底板、水平設置的擺動軸、擺動盤、電機以及配重盤，所述底板上設有軸承座，所述擺動軸穿過軸承座，擺動軸的外端與擺動盤固定連接，其中一擺動軸的內端通過聯軸器與電機相連，另ー擺動軸的內端通過配重板與配重盤相連，所述擺動盤與弧形軌道連接固定。所述曳引機構包括支架、電機、滑輪以及曳引輪，所述弧形軌道的一端與滑輪連接固定，所述曳引輪設於弧形軌道另一端的下方；所述支架與擺動機構相連，所述電機設於支架上，電機通過轉動軸與曳引輪相連。所述太陽模擬機構包括變頻器、滑動小車以及照射燈，所述滑動小車套設在弧形軌道外，所述照射燈設於滑動小車上，所述變頻器設於滑動小車的車座內，所述照射燈通過變頻器與控制機構相連。所述控制機構包括伺服器以及觸控屏，所述觸控屏與伺服器相連。與現有技術相比，本實用新型的一種模擬太陽運行軌跡的裝置，包括外殼、圓形板、弧形軌道、擺動機構、曳引機構、太陽模擬機構、控制機構以及顯示屏，所述外殼採用中空的半球形結構，所述圓形板的直徑與外殼的直徑相對應，所述圓形板水平設於外売上，並與外殼固定連接；所述弧形軌道設於圓形板上方，弧形軌道的兩端穿過圓形板井伸入外殼內；所述擺動機構設於外殼內，擺動機構分別與弧形軌道的兩端相連；所述曳引機構設於外殼內並分別與擺動機構以及弧形軌道相連；所述太陽模擬機構套設在弧形軌道外，太陽模擬機構通過設於弧形軌道內的鋼絲與曳引機構相連；所述控制機構分別與擺動機構、曳引機構、太陽模擬機構以及顯示屏相連。其中，圓形板代表地平面，弧形軌道的弧度與每天太陽升落的運動軌跡相對應，太陽模擬機構代表太陽光的光照強度。操作者通過控制機構輸入所要查詢的地點、季節、時間以及天氣等要素後，控制機構索引資料庫得到所選地點的光照強度、光照角度等參數後，通過控制擺動機構帶動弧形軌道的擺動，形成查詢地點的太陽與地平面的光照角度，通過控制曳引機構帶動太陽模擬機構沿弧形軌道的滑動，模擬出太陽每天的運動軌跡，通過控制太陽模擬機構的亮暗變化完成光照強度的模擬，同時顯示屏來顯示觀眾所要查詢的地點、季節、時間以及天氣等的圖像場景及發電情況，圖像場景針對所選城市的標誌性建築作為顯不載體，使觀眾有身臨其境的感受。總之，本實用新型的一種模擬太陽運行軌跡的裝置通過採用在弧形軌道的兩側偏轉以及太陽模擬機構沿弧形軌道的移動這兩個曲面上運動軌跡的疊加完成了太陽照射角 度的模擬，由此實現在不同地區、不同季節、不同時間太陽所在位置及光照強度的模擬。同時，根據實際的工程要求進行研究，控制機構還可以實現經緯度和海抜高度綜合影響太陽照射的程序算法，從資料庫中索引ー些參數，然後插入索引值參加計算，提高了太陽角度及光照強度控制算法的精度。

圖I是本實用新型的一種模擬太陽運行軌跡的裝置的外觀示意圖；圖2是本實用新型的外殼以及擺動機構的結構示意圖；圖3是圖2中左側的擺動機構的結構示意圖；圖4是圖2中右側的擺動機構的結構示意圖；圖5是圖I中太陽模擬機構的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例進ー步說明本實用新型的技術方案。請參閱圖I、圖2、圖3、圖4所示的一種模擬太陽運行軌跡的裝置包括外殼11、圓形板12、弧形軌道13、擺動機構14、曳引機構15、太陽模擬機構16、控制機構(圖中未示出)以及顯示屏(圖中未示出)，控制機構包括資料庫伺服器(圖中未示出)以及觸控屏(圖中未示出)，觸控屏與數據伺服器相連。外殼11採用中空的半球形結構，圓形板12的直徑與外殼11的直徑相對應，圓形板12水平設於外殼11上，並與外殼11的開ロ固定連接，圓形板12周面的相對兩端開有軌道槽21，作為弧形軌道13擺動的空間。圓形板12上設有模擬建築物22，用來模擬地平面上接受太陽光進行發電的建築。弧形軌道13設於圓形板12上方，弧形軌道13的兩端穿過圓形板12上的軌道槽21井伸入外殼11內。擺動機構14設於外殼11內，擺動機構14分別與弧形軌道13的兩端相連。曳引機構15設於外殼11內並分別與擺動機構14以及弧形軌道13相連，太陽模擬機構16套設在弧形軌道13外，太陽模擬機構16通過設於弧形軌道13內的鋼絲23與曳引機構15相連。控制機構分別與擺動機構14、曳引機構15、太陽模擬機構16以及顯示屏相連。再請參閱圖3、圖4所示的擺動機構14包括底板141、水平設置的擺動軸142、擺動盤143、電機144以及配重盤145，底板141上設有軸承座146，擺動軸142穿過軸承座146，擺動軸142的外端與擺動盤143固定連接，其中一擺動軸142的內端通過聯軸器147與電機144相連，另ー擺動軸142的內端通過配重板148與配重盤145相連，擺動盤143與弧形軌道13的一端連接固定。電機144通過聯軸器147帶動擺動軸142的轉動，擺動軸142與擺動盤143通過圓錐銷連接，帶動擺動盤143的擺動，擺動盤143通過螺栓與弧形軌道13連接，從而帶動弧形軌道13的擺動。配重盤145用來平衡當弧形軌道13擺動時整個裝置的重心，配重盤145與配重板148通過螺栓連接，配重盤數量根據運行情況增減。曳引機構15包括支架151、電機152、滑輪153以及曳引輪154，弧形軌道13的一端與滑輪153通過螺栓連接固定，滑輪153用於鋼絲的來回滑動。曳引輪154設於弧形軌 道13另ー端的下方，支架151與擺動機構14中的配重板148通過螺栓連接，電機152固定設於支架151上，電機152通過水平設置的轉動軸155與曳引輪154相連。電機152的轉動帶動曳引輪154的轉動，曳引輪154帶動鋼絲23在弧形軌道13內的滑動。再請參閱圖5所示的太陽模擬機構16包括變頻器(圖中未示出)、滑動小車161以及照射燈162，滑動小車161套設在弧形軌道13タト，照射燈162設於滑動小車161上，照射燈162直射模擬建築物22。變頻器設於滑動小車的車座163內，照射燈162通過變頻器與控制機構相連。控制機構控制變頻器來控制照射燈162的亮度，達到模擬太陽光強度的目的。鋼絲23在弧形軌道13內並分別繞過滑輪153以及曳引輪154後，與車座163的兩端通過螺釘相接，這樣就形成了一個封閉的控制環，從而實現滑動小車161在弧形軌道13上的滑動。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的目的，而並非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求的範圍內。
權利要求1.一種模擬太陽運行軌跡的裝置，其特徵在幹 包括外殼、圓形板、弧形軌道、擺動機構、曳引機構、太陽模擬機構、控制機構以及顯示屏，所述外殼採用中空的半球形結構，所述圓形板的直徑與外殼的直徑相對應，所述圓形板水平設於外売上，並與外殼固定連接；所述弧形軌道設於圓形板上方，弧形軌道的兩端穿過圓形板井伸入外殼內；所述擺動機構設於外殼內，擺動機構分別與弧形軌道的兩端相連；所述曳引機構設於外殼內並分別與擺動機構以及弧形軌道相連；所述太陽模擬機構套設在弧形軌道外，太陽模擬機構通過設於弧形軌道內的鋼絲與曳引機構相連；所述控制機構分別與擺動機構、曳引機構、太陽模擬機構以及顯示屏相連。
2.根據權利要求I所述的模擬太陽運行軌跡的裝置， 其特徵在於 所述擺動機構包括底板、水平設置的擺動軸、擺動盤、電機以及配重盤，所述底板上設有軸承座，所述擺動軸穿過軸承座，擺動軸的外端與擺動盤固定連接，其中一擺動軸的內端通過聯軸器與電機相連，另ー擺動軸的內端通過配重板與配重盤相連，所述擺動盤與弧形軌道連接固定。
3.根據權利要求I所述的模擬太陽運行軌跡的裝置，其特徵在於 所述曳引機構包括支架、電機、滑輪以及曳引輪，所述弧形軌道的一端與滑輪連接固定，所述曳引輪設於弧形軌道另一端的下方；所述支架與擺動機構相連，所述電機設於支架上，電機通過轉動軸與曳引輪相連。
4.根據權利要求I所述的模擬太陽運行軌跡的裝置，其特徵在於 所述太陽模擬機構包括變頻器、滑動小車以及照射燈，所述滑動小車套設在弧形軌道夕卜，所述照射燈設於滑動小車上，所述變頻器設於滑動小車的車座內，所述照射燈通過變頻器與控制機構相連。
5.根據權利要求I所述的模擬太陽運行軌跡的裝置，其特徵在於 所述控制機構包括伺服器以及觸控屏，所述觸控屏與伺服器相連。
專利摘要本實用新型公開了一種模擬太陽運行軌跡的裝置，包括中空的半球形結構的外殼、圓形板、弧形軌道、擺動機構、曳引機構、太陽模擬機構、控制機構以及顯示屏，本實用新型的模擬太陽運行軌跡的裝置通過弧形軌道的偏轉以及太陽模擬機構沿弧形軌道的移動這兩個曲面上運動軌跡的疊加完成了太陽照射角度的模擬，由此實現在不同地區、不同季節、不同時間太陽所在位置及光照強度的模擬。
文檔編號G05D3/00GK202486624SQ20122006129
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月23日 優先權日2012年2月23日
發明者孫安波, 季長芹, 杜寶江, 郭京敏, 魏雄 申請人:上海理工大學