гиродатчик двоступеневого типу
1.4 Гіроскоп з трьома ступенями свободи
На (малюнку 1.6) дана спрощена кінематична схема гіроскопа з трьома ступенями свободи (трьома осями обертання), причому напрямку обертання на ній показані вигнутими стрілками. Кінетичний момент представлений жирної прямий стрілкою, спрямованої уздовж осі власного обертання ротора. Момент сили прикладається натисканням пальця так, що він має складову, перпендикулярну осі власного обертання ротора (другу силу пари створюють вертикальні півосі, закріплені в оправі, яка пов'язана з підставою). Згідно законам Ньютона, такий момент сили повинен створювати кінетичний момент, що співпадає з ним у напрямку і пропорційний його величині. Оскільки ж кінетичний момент (пов'язаний з власним обертанням ротора) фіксований за величиною (завданням постійної кутової швидкості за допомогою, скажімо, електродвигуна), це вимога законів Ньютона може бути виконано тільки за рахунок повороту осі обертання (у бік вектора зовнішнього моменту сили), що приводить до збільшенню проекції кінетичного моменту на цю вісь. Цей поворот і є прецесія, про яку говорилося раніше. Швидкість прецесії зростає із збільшенням зовнішнього моменту сили і убуває із збільшенням кінетичного моменту ротора. Гіроскопічний покажчик курсу. Застосування триступеневого гіроскопа в авіаційному покажчику курсу (гирополукомпаса). Обертання ротора в шарикопідшипниках створюється і підтримується струменем стисненого повітря, спрямованої на рифлену поверхню обода. Внутрішня і зовнішня рамки карданова підвісу забезпечують повну свободу обертання осі власного обертання ротора. За шкалою азимута, прикріпленої до зовнішньої рамці, можна ввести будь-яке значення азимута, вирівнявши вісь власного обертання ротора з основою приладу. Тертя в підшипниках настільки незначний, що після того як це значення азимута введено, вісь обертання ротора зберігає задане положення в просторі, і, користуючись стрілкою, скріпленим з основою, за шкалою азимута можна контролювати поворот літака. Показання повороту не виявляють ніяких відхилень, якщо не вважати ефектів дрейфу, пов'язаних з недосконалостями механізму, і не вимагають зв'язку з зовнішніми (наприклад, наземними) засобами навігації.
Малюнок 1.6.- Гіроскоп з трьома ступенями свободи
1.4.1 Гіроскопічний покажчик курсу
На (малюнку 1.7) показаний приклад застосування триступеневого гіроскопа в авіаційному покажчику курсу (гирополукомпаса).
1 - підстава; 2 - зубчасте колесо синхронізатора; 3 - ручка аретира; 4 - аретир; 5 - шкала азимута; 6 - повітряне сопло; 7 - зовнішня рамка; 8 - ротор; 9 - корпус; 10 - піввісь зовнішньої рамки з фіксаторний гайкою; 11 - внутрішня рамка.
Малюнок 1.7.- Авіаційний гіроуказатель курсу з повітряним приводом
Обертання ротора в шарикопідшипниках створюється і підтримується струменем стисненого повітря, спрямованої на рифлену поверхню обода. Внутрішня і зовнішня рамки карданова підвісу забезпечують повну свободу обертання осі власного обертання ротора. За шкалою азимута, прикріпленої до зовнішньої рамці, можна ввести будь-яке значення азимута, вирівнявши вісь власного обертання ротора з основою приладу. Тертя в підшипниках настільки незначний, що після того як це значення азимута введено, вісь обертання ротора зберігає задане положення в просторі, і, користуючись стрілкою, скріпленим з основою, за шкалою азимута можна контролювати поворот літака. Показання повороту не виявляють ніяких відхилень, якщо не вважати ефектів дрейфу, пов'язаних з недосконалостями механізму, і не вимагають зв'язку з зовнішніми засобами навігації.
2. ЗАСТОСУВАННЯ
2.1 Застосування гіроскопів у техніці
Властивості гіроскопа використовуються в приладах - гіроскопах, основною частиною яких є швидко обертовий ротор, який має декілька ступенів свободи. Гіроскопи, у яких центр мас збігається з центром підвісу O, називаються астатичними, в іншому випадку - статичними гіроскопами. Для забезпечення обертання ротора гіроскопа з високою швидкістю застосовуються спеціальні гіромотори. Для управління гіроскопом і зняття з нього інформації використовуються датчики кута і датчики моменту. Гіроскопи використовуються у вигляді компонентів як в системах навігації (авіагоризонт, гірокомпас), так і в системах орієнтації та стабілізації космічних апаратів. При використанні в гіровертикалі показання гіроскопа повинні коректуватися маятником, тому що із за добового обертання землі та догляду гіроскопа, відбувається відхилення від істиною вертикалі. Крім того, в механічних гіроскопах може використовуватися зміщення його центру мас, яке еквівалентно безпосередньому впливу маятника на гіроскоп.
