Conceptul de giroscop.
Un giroscop este un corp care se rotește rapid în jurul axei sale de simetrie; Axa în jurul căreia are loc rotirea își poate schimba poziția în spațiu. În tehnică, giroscopul este un disc masiv, care în practic toate dispozitivele moderne este rotit electric, fiind un rotor al motorului electric.
Una dintre metodele de suspendare este instalarea unui giroscop în inelele cardanice (Figura 1). Giroscopul astfel suspendat poate fi rotit în jurul următoarelor trei axe care sunt reciproc perpendiculare și se intersectează la un punct O:
- axa de rotație AB a giroscopului însuși, numită axa principală sau axa rotației corecte;
- axa de rotație a inelului interior CD;
- axa de rotație EP a inelului exterior al suspensiei.
Trei rotații posibile ale unui giroscop într-o suspensie cu braț sunt gradul de libertate; Un astfel de giroscop este numit giroscop cu trei grade de libertate.
Punctul O al intersecției acestor axe se numește punctul de suspendare al giroscopului. Punctul de suspendare este singurul punct fix în jurul căruia se rotește giroscopul.
Giroscop cu trei grade de libertate, în care centrul de greutate al întregului sistem format din rotor și inele cardanice coincide cu punctul O și suspensia la care nici o forță de rotație externă aplicată se numește echilibrat sau liber.
Datorită rotației rapide, giroscopul gratuit dobândește proprietăți interesante, utilizate pe scară largă în toate dispozitivele giroscopice.
Proprietățile de bază ale unei giroscoape gratuite sunt următoarele:
a) axa de rotație a giroscopului este stabilă, adică tinde să păstreze poziția atribuită inițial acesteia față de spațiul mondial.
Stabilitatea axei este mai mare sau mai degrabă centrul de greutate al sistemului coincide cu punctul de suspendare, adică. E. Mai bine decât giroscop este echilibrat, cu atât mai mic forța de frecare în axele cardanice și cu cât greutatea giroscopic, diametrul și viteza de rotație. Stabilitatea axei de rotație face posibilă utilizarea ca dispozitiv giroscop liber pentru detectarea rotației pământului, ca și în raport cu axa obiectelor terestre pot face mișcare vizibilă sau aparentă;
b) sub acțiunea forței aplicate inelelor cardanice, axa giroscopului se deplasează într-un plan perpendicular pe direcția acțiunii forței.
O astfel de mișcare a unui giroscop se numește mișcare de precesie sau precesie. Mișcarea de mișcare apare pe întreaga durată a acțiunii forței externe și încetează odată cu încetarea acțiunii sale.
Pentru a determina direcția de precesie, folosiți, de exemplu, regula stâlpilor.
Polul giroscopic este capătul axei sale principale, din direcția căreia se observă rotația, mergând în sens invers acelor de ceasornic. Stâlpul forței este sfârșitul axei giroscoapelor, de partea căruia acțiunea forței exterioare aplicată asupra ei pare să aibă loc în sens contrar acelor de ceasornic. Regula stâlpilor este formulată după cum urmează: atunci când un cuplu de forță externă este aplicat giroscopului, polul giroscopului tinde spre polul forței în cel mai scurt mod posibil.
TRANSFORMAREA UNUI GYROSCOPE GRATUIT LA GYROKOMPAS.
Dacă axa principală a giroscopului liber este setată în planul meridianului, atunci cu trecerea timpului,
Axa Pământului va părăsi acest avion, făcând ultima mișcare vizibilă.
Figura 3. Rotația avioanelor
orizont și meridian.
Fig. 4. Transformarea liberului
giroscoapă în giroscop:
B - direcția de rotație a pământului;
A este polul giroscopului.
Fig. 5. Localizarea giroscoapelor
Momentul de ghidare atinge valoarea maximă la ecuator atunci când axa principală a giroscopului este extrasă din meridian cu 90 °. Cu o latitudine crescândă, momentul de direcție scade și dispare la pol. Prin urmare, giroscopul nu poate funcționa la pol.
În giroscoapele de tip "Curs", elementul de detectare este o minge ermetic sigilată, numită giroscop. Suspensia giroscopului permite rotirea în jurul tuturor celor trei axe. Pentru a preveni efectul dăunător al laminării, sistemul giroscopic giroscopic este montat din două giroscoape.
Giroscoapele sunt situate în giroscop, la un unghi de 90 ° unul față de celălalt și la un unghi de 45 ° față de linia giroscopului NS (figura 5). Gyroscoapele sunt interconectate printr-o manivelă și cu o carcasă giroscopică - prin arcuri și se pot roti în jurul axelor lor verticale.
