Гироскоп - смещение
Cтраница 1
Гироскоп смещения - гироскоп с двумя степенями свободы, в котором демпфирование и трение на каждой оси снижены до практически возможного минимума, так что гироскопический ротор остается по существу неподвижным относительно инерциального пространства. Выходной величиной является смещение гироскопа от нулевого или от отсчетного угла. [1]
 |
Одноосевой гироскоп смещения и скорости. [2] |
Гироскоп смещения ( § 17 - 13) может непрерывно прецессировать или отклоняться так, что ось вращения ротора выравнивается с местной земной вертикалью и тогда прибор превращается в гировертикаль. При управлении самолетом автоматическими средствами или вручную важно знание относительного положения самолета и земли. Обычно направление гравитационного поля земли используется как средство для определения вертикали. Точность этого метода высока в тех случаях, когда основание прибора неподвижно относительно земли, как в топографических приборах, но это невозможно в авиации, так как самолет может двигаться с постоянной скоростью или с ускорением, например, в вертикальном маневре или при повороте. [3]
Градуировка гироскопов смещения ( § 17 - 13) представляет собой измерение выходной величины в функции времени при заданных условиях движения основания и окружающих условий, включая вибрацию и ускорение. Движение основания обычно во много раз превосходит движение, необходимое для преодоления порога трения. [4]
 |
Преобразования координат вращения. [5] |
В гироскопах смещения ( § 17 - 13) и в гировертикали ( § 17 - 14) в осях вращения карданов применяют шарикоподшипники. Трение в шарикоподшипниках непостоянно, но достаточно мало и для большинства случаев применения допустимо. Уровень трения изменяется из-за вибрации двигателя, вращающего ротор, и из-за внешних причин. Применение осевой нагрузки необходимо на внутренних осях вращения многокарданной подвески для предупреждения изменения равновесия из-за концевой игры. [6]
Гировертикаль - гироскоп смещения, снабженный средством для выпрямления еси вращения до местной вертикали. Это достигается с помощью гравитационных выключателей или акселерометров, связанных с соответствующими моментными двигателями. [7]
Полные уравнения движения гироскопа смещения усложняются нелинейностями, имеющимися в звеньях трения, нагрузками и связями, существующими между карданами при всех углах за исключением случая, когда оси карда - tios взаимно перпендикулярны. В том случае, когда трением можно пренебречь, угол между карданами будет бли-аок к 90 и отклонения будут невелики. [8]
Свободный гироскоп - это гироскоп смещения без системы выпрямления, но в некоторых случаях он может быть применен с корпусом. [9]
Идеальная, без трения, подвеска не существует; поэтому гироскоп смещения практически постоянно тормозится связью с движе - Йием основания из-за трения - в подвесках и Нагрузкой датчика на ротор. Так как ротор тор - Мозится, он стремится прецессировать относительно оси, перпендикулярной к плоскости, содержащей входную ось и ось вращения ротора. Эта прецессия создает на второй оси момент, противоположный первоначальному моменту трения. [10]
 |
Гирокомпас маятникового типа.| Гироскоп направления. [11] |
Более обычным является простое устройство, использующее ( двухосевой) гироскоп смещения с горизонтальной осью вращения ротора. В любом случае отсчетное направление поддерживается в пределах отклонения гироскопа. [12]
 |
Герметический интегрирующий гироскоп ( ГИГ. [13] |
В некоторых более крупных агрегатах на внешней стороне двигателя смонтировано инерционное кольцо. Для гироскопов, у которых не требуется поддерживать постоянным момент количества движения, как, например, в гироскопе смещения, подходит индукционный многофазный двигатель. Применение двигателей постоянного тока для вращения ротора гироскопа ограничено вследствие необходимости введения щеток; износ щеток может послужить причиной неуправляемого изменения равновесия. Так как щетки работают гораздо лучше при наличии водяного пара в минимальных количествах, то применение двигателей постоянного тока для вращения ротора в герметически закрытых агрегатах противопоказано. Другим средством для сообщения вращения ротору гироскопа является газовый привод. Струя газа направляется непосредственно на колесо, снабженное небольшими зубцами или лопатками. Гироскоп с газовым приводом обычно не применяется в устройствах высокого класса точности, так как выход газа создает нежелательные моменты и из-за дополнительной нагрузки карданных осей от газовой трубки, вводимой внутрь корпуса. [14]
Двигатель для вращения ротора герметически закрыт в карданном узле, имеющем тот же удельный вес, что и жидкость, в которую он погружен. Положение кардана по отношению к корпусу гироскопа поддерживается с помощью очень малых осей и опорных камней. Уровень трения такой подвески очень мал и наличие вибрации двигателя ротора приводит к освобождению гироскопа от какого-либо заметного трения. Принцип плавучести наиболее полезен в применении к дифференцирующему и интегрирующему гироскопам, но он не вполне удовлетворяет задачам гироскопов смещения из-за демпфирующего эффекта жидкости. Относительно вязкие жидкости особенно выгодны для одноосевых дифференцирующих гироскопов, потому что требование демпфирования можно удовлетворить использованием сдвигающих усилий жидкости между карданным узлом и кожухом. [15]
Страницы: 1