ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Гравитационный гироскопный двигатель Драгунова. Г2Д2. Начинаем разработку. Шаг 1. Антигравитация. Гироскопический двигатель


Гравитационный гироскопный двигатель Драгунова. Г2Д2. Начинаем разработку. Шаг 1. Антигравитация.: artemdragunov

Разработаем совместно Гравитационно-гироскопный двигатель. Или Антигравитационно-гироскопный.Рабочее название Г2Д2 (Гравитационный гироскопный двигатель Драгунова)

Нужны только помощь специалистов, техников, инженеров и желание.

Ничего сверхестественного в таком нет и науке не противоречит, хотя дополняет.

Я долго изучал штуки, подобные Виманике и т.д. и пришёл к выводу, что древним цивилизациям были известны технологии гравитационно-гироскопных двигателей, и ключевых элементов, в например виманах, было два -  свастика и ртуть.Причём первое играло роль ротора или рабочей части машины, а второе - рабочего тела или топлива.

Проанализировав многие источники, наблюдения, работы других людей, понял следующее. Технология состояла из двух по сути независимых друг от друга технологий.А) Технология создания гравитационного момента или антигравитационных сил. По сути использовался механический гироскопный движитель.Б) Технология получения энергии для работы первой технологии, и тут скорее всего использовался холодный синтез.

Я несколько лет экспериментировал и вот наконец готов приступить к постройке первого опытного образца.Надо признать, что в мире существует куча наработок по подобной теме, и даже есть действующие образцы, но пока нет миска технологий в работающий проект.

Работать будем так.Я ставлю вопросы, инженеры или специалисты отвечают. Без всяких допущений, издёвок, иронии и т.д.Все кто нарушит правила - будут забанены в данном посте или блоге.Кому не интересно или смешно -  проходит мимо или наблюдает молча.Я задаю вопросы -  инженеры и техники отвечают. По мере надобности - делаем чертежи, рисунки и опытные образцы.

Это очень серьёзный и пост и проект. Поэтому шутки допустимы, но не отвлекайтесь от темы.

Мне не хватает знаний, но есть интуиция.Поэтому нужны консультанты по силам инерции, спецы по Кориолису, спецы по центростремительным и центробежным силам, знающие механику и гироскопы.

Теперь важное.

Я знаю какую роль играла свастика в древности и как использовали ртуть.Это настолько просто, что охуеть почему до сих пор никто не воссоздал.

Достаточно простых знаний простого механика и пару опытов. В теории разумеется.На практике всё сложнее, но построить такое - возможно.Чем мы и займёмся.

Поэтому - ШАГ первый.

Я беру железную спицу, один конец закрепляю на оси электромотора( дрель например, перпендикулярно оси двигателя), на другой конец прикрепляю железный шарик. Включаю двигатель. Начинается раскрутка спицы с шариком.Уяснили?Какие силы действуют на шарик, спицу и т.д.?Опишите просто, по учебнику. Если кто может - нарисуйте.

g2d2-001

Вид сверхуg2d2-002

_______________

artemdragunov.livejournal.com

Гироскопический двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Гироскопический двигатель

Cтраница 1

Гироскопические двигатели обычно работают без механической нагрузки на валу, преодолевая только потери на трение в подшипниках и ротора о воздух. Практически полезная мощность на валу этого двигателя Р2 может быть принята численно равной потерям на трение ротора о воздух.  [1]

Достоинством гироскопических двигателей постоянного тока является малое время разгона, что определяется их большим пусковым моментом.  [3]

В качестве синхронных гироскопических двигателей, как правило, используются гистерезисные двигатели. Это объясняется их хорошими пусковыми свойствами и легкостью входа в синхронизм. Синхронные двигатели с постоянными магнитами и реактивные синхронные двигатели для пуска имеют беличью клетку и в пусковом режиме работают как асинхронные двигатели. При достижении скорости, соответствующей некоторому скольжению, зависящему от момента нагрузки, ротор втягивается в синхронизм за счет воздействия на него синхронного момента, однако ввиду большого момента инерции маховика гиродвигателя процесс втягивания в синхронизм чрезвычайно затруднен. В гистере-зисном двигателе ( см. § 4 - 4) момент, приложенный к ротору двигателя, не зависит от скорости и остается постоянным вплоть до достижения синхронной скорости. Fm, магнитным потоком Ф и гистерезисным углом е, После входа в синхронизм двигатель превращается в недовоз-бужденный синхронный двигатель с постоянными магнитами.  [4]

Важным режимом работы для гироскопического двигателя является пусковой режим. Вследствие большого момента инерции ротора двигателя и относительно малого электромагнитного момента пуск гироскопического двигателя по времени может быть весьма продолжительным, иногда до 20 - 30 мин. При проектировании гироскопического электродвигателя стремятся максимально возможно сократить время пуска при обеспечении приемлемой тепловой нагрузки в процессе пуска.  [5]

Важным режимом работы для гироскопического двигателя является пусковой режим. Вследствие большого момента инерции ротора двигателя и относительно малого электромагнитного момента пуск гироскопического двигателя может быть весьма продолжительным, иногда до 20 - 30 мин. При проектировании гироскопического электродвигателя стремятся максимально сократить время пуска при обеспечении приемлемой тепловой нагрузки в процессе пуска.  [6]

Вследствие повышенного момента инерции ротора гироскопического двигателя его электромеханическая постоянная времени относительно велика, поэтому время разгона этого двигателя при пуске может достигать нескольких минут. Уменьшение этого времени может быть достигнуто увеличением пускового момента двигателя за счет выбора надлежащих параметров обмоток статора и ротора и повышения напряжения питания двигателя на время пуска.  [7]

В связи с этим рабочие скорости вращения гироскопических двигателей достигают 20000 - 60000 об / мин и выше. Мощности на валу этих двигателей составляют от долей ватта до нескольких десятков ватт.  [8]

В третью группу - электрических микромашин гироскопических приборов - входят различного типа гироскопические двигатели, датчики угла и датчики момента. В отличие от двигателей общего применения гироскопические двигатели имеют обращенную конструкцию ( с целью увеличения кинетического момента) и должны быть весьма стабильны в работе. Электромашинные датчики момента и угла, как правило, не заключены в отдельный корпус, а встроены в тот или иной узел гироскопического прибора; к ним предъявляют очень высокие требования по точности работы.  [9]

В третью группу - электрических микромашин гироскопических приборов ( рис. В-3) - входят различного типа гироскопические двигатели, датчики угла и датчики момента. В отличие от двигателей общего применения гироскопические двигатели имеют обращенную конструкцию ( с целью увеличения кинетического момента) и должны быть весьма стабильны в работе.  [10]

В третью группу - электрических микромашин гироскопических приборов ( рис. В-3) - входят различного типа гироскопические двигатели, датчики угла и датчики момента. В отличие от двигателей общего применения гироскопические двигатели имеют обращенную конструкцию ( с целью увеличения кинетического момента) и должны быть весьма стабильны в работе. Электромашинные датчики момента и угла, как правило, не заключены в отдельный корпус и встроены в тот или иной узел гироскопического прибора; к ним предъявляют весьма высокие требования по точности работы.  [11]

Как показывает рис. 19.19, обмотка возбуждения В моментного двигателя включена последовательно, а управляющие У - параллельно в трехфазную цепь гироскопического двигателя. Реверсирование корректирующего момента двигателя в этом случае достигается изменением направления тока в двух противоположно включаемых обмотках управления.  [13]

В третью группу - электрических микромашин гироскопических приборов - входят различного типа гироскопические двигатели, датчики угла и датчики момента. В отличие от двигателей общего применения гироскопические двигатели имеют обращенную конструкцию ( с целью увеличения кинетического момента) и должны быть весьма стабильны в работе. Электромашинные датчики момента и угла, как правило, не заключены в отдельный корпус, а встроены в тот или иной узел гироскопического прибора; к ним предъявляют очень высокие требования по точности работы.  [14]

В третью группу - электрических микромашин гироскопических приборов ( рис. В-3) - входят различного типа гироскопические двигатели, датчики угла и датчики момента. В отличие от двигателей общего применения гироскопические двигатели имеют обращенную конструкцию ( с целью увеличения кинетического момента) и должны быть весьма стабильны в работе.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Гиродвигатель

Cтраница 1

Гиродвигатели ( ГД) марки ГМА-05-ПК, используемые в аэронавигационных системах летательных аппаратов. Показателем уровня деградации в каждый данный момент работы гидродвигателя может служить выработка подшипников ( на которые приходится 96 - 98 % отказов), определяемая разнокалиберно-стью шариков и неоднородностью размеров беговых дорожек ротора и статора.  [1]

Гиродвигатели постоянного тока применяются в настоящее время весьма ограниченно. Наличие щеточно-коллекторного аппарата помимо увеличения момента трения приводит на больших частотах вращения к искрению. Снижение же Шр при заданном MKilB увеличивает массу и габариты гиродвигателя. Износ коллектора приводит к разбалансировке ротора и снижению точности работы гироузлз.  [3]

Кроме гиродвигателей и моментных двигателей в гиросистемах применяются и другие электромашинные устройства автоматики: ВТ, сельсины, датчики углов и моментов, тахоге-нераторы.  [5]

По устройству гистерезисный гиродвигатель совершенно аналогичен асинхронному гиродвигателю. Отличие состоит в конструкции ротора. Вместо магнитопровода ротора 9 и беличьей клетки ( рис. 12 - 2) запрессованы кольца из викаллоя соответствующей толщины А, выбранной из условия получения максимального момента. Синхронные гистерезисные гиродвигатели обычно проектируются для точных гиросистем и имеют симметричный маховик и два внутренних статора.  [6]

За КПД гиродвигателя принимается т) - Рр / Рс - отношение условной полезной мощности Рр к потребляемой мощности Рс. Под условной полезной мощностью понимают Рр Л1о) Р в установившемся режиме.  [7]

Основной режим работы гиродвигателя - режим максимальной скорости ротора, который для обычных электродвигателей является режимом холостого хода. Однако для гироскопических электродвигателей этот режим работы следует считать номинальным, так как нагрузка на электродвигатель близка к предельной при установившемся режиме работы; это объясняется двумя обстоятельствами, обусловленными обращенной конструкцией двигателя: с одной стороны, вследствие больших габаритов и массы ротора тормозной момент сил трения о воздух и в подшипниках значительно больше, чем в обычном электродвигателе тех же габаритов; с другой стороны, мощность двигателя вследствие меньшей площади, занимаемой обмоткой статора, и худших условий охлаждения значительно ниже.  [8]

Основной режим работы гиродвигателя - режим максимальной скорости ротора, который для обычных электродвигателей является режимом холостого хода.  [9]

Основной режим работы гиродвигателей - режим максимальной частоты вращения ротора, который для обычных электродвигателей является холостым ходом.  [10]

По своему устройству статор гистерезисного гиродвигателя совершенно аналогичен статору асинхронного гиродвигателя. Отличие состоит в конструкции ротора. Вместо магнитопровода ротора 5 и беличьей клетки 6, как на рис. 12 - 1, здесь в маховик запрессованы кольца из викаллоя толщиной А, выбранной из условия получения максимального момента. Синхронные гистере-зисные гиродвигатели обычно проектируются для точных гиро-систем и имеют симметричный маховик и два внутренних статора.  [11]

Он представляет собой совокупность двух асимметричных гиродвигателей с общим маховиком. Дли уменьшения трения ротора в газовой среде гиродвигатель помещается в герметичную камеру и заполняется гелием или водородом.  [13]

Главное требование, предъявляемое к гиродвигателю, - получение достаточно большого значения кинетического момента ротора. Для электрических гиродвигателей это требование наилучшим образом удовлетворяется применением обращенной конструкции машины при относительно высокой угловой скорости ротора; в двигателях переменного тока это также достигается применением повышенной частоты питания ( 400 Гц и более) и выбором малого числа пар полюсов.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Исполнительные асинхронные двигатели. Схемы замещения и параметры двухфазных исполнительных асинхронных двигателей. Вращающий момент двухфазного исполнительного асинхронного двигателя. Характеристики исполнительных асинхронных двигателей. Вращающиеся трансформаторы. Универсальные коллекторные двигатели и преобразователи. Синхронные машины общего применения. Синхронные двигатели для систем автоматики, страница 12

 , если за входную величину принят угол поворота ротора.

Основные технические данные асинхронных тахогенераторов приведены в табл. П.18, П.19.

§ 9.10. Гироскопические и моментные асинхронные двигатели

Гироскопические асинхронные двигатели. Точность работы гироскопического устройства определяется значением и постоянством кинетического момента ротора. Чем больше этот момент, тем выше точность работы прибора. Необходимый кинетический момент двигателя достигается увеличением момента инерции ротора и выбором возможно большей частоты вращения.

Гироскопические двигатели обычно работают без механической нагрузки на валу, преодолевая только потери на трение в подшипниках и ротора о воздух. Практически полезная мощность на валу этого двигателя Р2может быть численно равна потерям на трение ротора о воздух.

Гироскопические трехфазные асинхронные двигатели, применяемые в гироскопических системах, выполняют с наружным ротором и внутренним неподвижным статором. При заданных габаритах гироскопического устройства такое исполнение двигателя позволяет увеличить диаметр ротора и получить возможно больший момент инерции последнего.

Рис. 9.35. Схема конструкции гироскопического асинхронного двигателя

На рис. 9.35 представлена схема конструкции гироскопического асинхронного двигателя.

На неподвижном валу 1 размещают набранный из листов электротехнической стали пакет статора 2 с обмоткой, Кольцевой пакет ротора 3 также набран из листов электротехнической стали. Обмотка ротора — короткозамкнутая. Для увеличения момента инерции ротора двигателя на нем предусматривают внешний цилиндрический латунный обод 4 с полированной наружной поверхностью. На валу размешены подшипники 7 и отверстие 6 для вывода обмотки статора. С торцов конструкция закрывается крышками 5. Ротор двигателя подвергают тщательной динамической балансировке, так как рабочая частота вращения его обычно значительная.

Напряжение питания асинхронных двигателей гироскопических систем составляет 36 — 40 В при частоте 400, 500 и 1000 Гц или более. В связи с этим рабочие частоты вращения двигателей достигают 20000— 60000 об/мин и выше. Мощности на валу этих двигателей составляют от долей ватта до нескольких десятков ватт.

Вследствие повышенного момента инерции его электромеханическая постоянная времени ротора относительно велика, поэтому время разгона двигателя при пуске может достигать нескольких минут. Уменьшение времени разгона может быть достигнуто увеличением пускового момента двигателя за счет выбора надлежащих параметров обмоток статора и ротора и повышения напряжения питания двигателя на время пуска. В применяемых в настоящее время гироскопических трехфазных двигателях кратность пускового момента по отношению к номинальному при номинальном напряжении на зажимах составляет порядка 2.6 — 6.2. При повышении напряжения питания двигателя на время пуска кратность его пускового момента возрастает пропорционально квадрату кратности повышения напряжения.

Моментные асинхронные двигатели. В некоторых системах автоматического регулирования и управления в качестве измерительных или корректирующих элементов применяют малые трех- и однофазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, работающие в режиме заторможенного ротора. Такие двигатели получили название моментныхх. В частности, моментные двигатели применяют, например. в гироскопических устройствах в качестве коррекционных двигателей. Они создают корректирующий момент для сохранения постоянства положения оси гироскопа в пространстве.

Однофазные моментные двигатели с двумя обмотками на статоре, взаимно сдвинутыми в пространстве на половину полюсного деления, используют для коррекции медленного ухода оси гироскопа под влиянием небольшого момента трения. Трехфазные моментные двигатели применяют в тех случаях, когда требуется создание большого коррекционного момента при наличии значительных моментов трения в системе.

vunivere.ru

Исполнительные органы системы ориентации КА: engineering_ru

Пуск ракеты, но запуск космического аппарата Терминология

Преимущество силовых гироскопов перед двигателями-маховиками

Сегодня хочу обсудить интересную тему исполнительных органов системы ориентации космических аппаратов. В рассказе о применении для этих целей реактивных двигателей малой тяги, на мой взгляд, слишком мало интриги. Поэтому под катом будет обстоятельный рассказ про двигатели-маховики (ДМ) и силовые гироскопы (СГ). На необходимость дать определенные комментарии на эту тему меня натолкнул пост zelenyikot Спасение «Электро-Л», в котором данные понятия оказались творчески перемешаны, в том числе и с измерительными трехстепенными гироскопами. А решение о том, что «писать нужно сейчас» созрело после того, как в одном из моих любимых научно-популярных изданий была обнаружена похожая путаница. Кстати, во многом это связано с переводом англоязычных технических текстов. ДисклаймерПро системы ориентации космических аппаратов я узнал из курса лекций, которые на базовой кафедре 533 МИРЭА (при ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ») читал Владимир Николаевич Васильев. Через несколько лет курс лекций воплотился в отличную монографию, из которой взяты ниже приведенные схемы и описания исполнительных органов. В главе про двигатели-маховики мне встретилась информация, что по одной из классификаций ДМ являются одностепенными гироскопами.Спорить с научной классификацией не берусь, но могу заявить ответственно: для создателей космического аппарата разница между двигателями-маховиками и силовыми гироскопами (гиродинами) колоссальная, и о ней я попробую рассказать ниже. Поэтому, при описании систем ориентации космических аппаратов два этих термина необходимо разграничивать: мало что так действует на нервы, как упоминание в одном предложении ДМ, а в соседнем, про ту же систему – гиродинов.Кстати, тема одного из выступлений на конференции по малым космическим аппаратам, сделанного сотрудником фирмы SkyBox Imaging как раз был выбор между ДМ и СГ для малого КА дистанционного зондирования (да-да, для SkySat’a подбирали, куда же ещё).

Двигатели-маховики, reaction wheels

Схема двигателя-маховика

Принцип действия двигателя-маховика основан на законе сохранения момента количества движения в замкнутой системе, которой является космический аппарат на орбите. За счёт изменения скорости вращения ротора ДМ изменяется его кинетический момент и создаётся управляющий момент, действующий на КА. ДМ может воздействовать на КА, только при изменении скорости вращения ротора. Когда скорость вращения достигает предела, ДМ теряет возможность воздействовать на спутник. При этом потребуется «разгрузка» ДМ: ротор ДМ останавливается, а чтобы КА не вращался в противоположную сторону, создаётся управляющий момент с помощью ракетных двигателей или электромагнитов.Пионером в разработке электромеханических систем ориентации отечественных КА был как раз ВНИИЭМ. Спутники-лаборатории «Омега-1» и «Омега-2» были запущены как раз для их отработки. По сей день исполнительными органами всех ВНИИЭМовских КА были двигатели-маховики, причём вплоть до КА «Канопус-В» - собственной разработки.Достоинством двигателей-маховиков считаются простота как конструкции самого ДМ, так и их применения в составе системы ориентации, а также относительно небольшие габариты и масса. Недостатки: ограниченный управляющий момент и изменение потребления ДМ электроэнергии при выдаче момента (необходимо раскручивать ротор).

КА «Канопус-В»

Двигатели-маховики, созданные SSTL

Схема установки двигателей-маховиков КА «Канопус-В»

Для управления ориентацией спутника необходимо как минимум три ДМ: по каждой из осей ориентации КА (крен-тангаж-курс). Но при создании спутников с длительными сроками активного существования разработчики столкнулись с проблемой надежности и необходимостью резервирования ДМ. Решение проблемы «в лоб»: поставить по каждой оси по два ДМ, один из которых будет в «холодном» резерве – не годилось, ибо практика показала, что электромеханическое устройство, которое длительное время не включалось в космосе, имеет все шансы не включиться и в тот момент, когда в нём появится необходимость. Гораздо перспективнее оказалась идея расположить маховики на гранях пирамиды, делить управляющий момент между всеми четырьмя ДМ и парировать отказ одного из них, перераспределяя момент по трём оставшимся. Естественно, всё это стало возможно с появлением бортовых вычислительных машины и – особенно – с применением в их программном обеспечении алгебры кватернионов. А разработчики КА «Канопус-В» пошли ещё дальше и поставили не 4 маховика, а все 8. Дело в том, что для поворотов КА при съемке необходим большой управляющий момент, а для точного поддержания оси телескопа на цели – нужна высокая точность выдачи момента. Поэтому большие маховики закрывают манёвры, а маленькие применяются при стабилизации.Почти все отечественные автоматические КА укомплектованы двигателями-маховиками. Навскидку из КА дистанционного зондирования: «Электро-Л», «EgyptSat-2», «Метеор-М», «Канопус-В». Разработчики ДМ в России: ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ», Москва , НПЦ «Полюс», г. Томск, НИИ Командных приборов, г. Санкт-Петербург.

Силовые гироскопы, гиродины, control moment gyros

Схема двухстепенного силового гироскопа

Другим способом создания управляющих моментов на борту КА является применение силовых гироскопов. Они применяются тогда, когда необходим большой управляющий момент. Долгое время основным местом применения СГ были космические станции: на МИРе стояли 12 гиродинов разработки ВНИИЭМ, на МКС также установлены гиродины. Да, слово «гиродин» является синонимом словосочетания «силовой гироскоп» и введено для того, чтобы отличать силовые гироскопы от измерительных. Вместе с тем, максимальный управляющий момент исполнительных органов влияет на скорость перенацеливания съёмочной аппаратуры спутников дистанционного зондирования Земли. Поэтому применение гиродинов на них оказалось вполне оправданным. Но сначала несколько слов о принципе действия.Вращающийся с постоянной скоростью  маховик 1 установлен в рамке 2, которая в подшипниках 3 поворачивается вокруг оси Oz космического аппарата. За счет рамки маховик получает дополнительную степень свободы движения. Такое устройство называется двухстепенным силовым гироскопом. Вращающийся с постоянной скоростью маховик называется ротором силового гироскопа. Рамка поворачивается специальным приводом прецессии 4. Вектор кинетического момента ротора G, постоянный по модулю, меняет свое направление при поворотах рамки. Управляющий момент гиродина равен векторному произведению скорости поворота рамки на кинетический момент ротора. Недостатками силовых гироскопов являются повышенная сложность, как самого изделия, так и системы управления (необходимо постоянно оценивать положение рамок всех гиродинов, установленных на КА), необходимость плавной раскрутки ротора после выведения КА, бОльшие размеры и масса. Но все их перекрывает главное достоинство: высокий управляющий момент. Именно благодаря четырём гиродинам CMG 15-45 S, установленным по граням пирамиды, космические аппараты Pleiades обеспечивают не только двойную и тройную стереосъёмку, но и выполнение такого фокуса, как съёмка движения минутной стрелки башенных часов, выполненная в ходе одного пролёта.

КА Pleiades, я его просто люблю

Силовой гироскоп CMG 15-45 S

Пролёт над Меккой и снимки башенных часов

Среди российских КА наблюдения, оборудованных силовыми гироскопами, мне вспомнились только «Ресурс-ДК» и «Ресурс-П». На первом установлены четыре, а на втором – шесть гиродинов, созданных в НИИ Командных приборов.КА «Ресурс-П»А если к двухстепенному силовому гироскопу добавить ещё одну рамку, то он закономерно становится трехстепенным. Три трехстепенные силовые гироскопа с кинетическим моментом 2500 Нмс использовались для управления ориентацией американской орбитальной станцией «Скайлаб».

engineering-ru.livejournal.com

Силовая гироскопическая стабилизация

6.1. Принцип силовой гироскопической стабилизации

При непосредственной стабилизации, принцип работы которой используется в авиагоризонтах, гироскоп сам, за счет сво­его гироскопического момента, сопротивляется внешним моментам, действующим по осям карданова подвеса. Вследствие этого для осу­ществления функций стабилизации при действии на гироскоп значи­тельных внешних моментов гироскоп должен обладать большим собст­венным кинетическим моментом, а это, в свою очередь, вызывает уве­личение веса самого гиромотора и, следовательно, моментов трения в осях его подвеса. Таким образом, при непосредственной стабилизации получить достаточно хорошую рабо­ту гироскопа в смысле точности и способности сопротивления, внеш­ним моментам затруднительно, по­этому в тех случаях, когда от прибо­ра требуется большая точность, ко­торая бы мало зависела от внеш­них моментов, действующих на ги­роскоп, используют так называе­мую силовую гироскопическую ста­билизацию.

Рассмотрим принцип действия силовой гироскопической стаби­лизации на следующем примере.

Рис 6.1 кинематическая схема одноостного гиростабилизатора

Представим, что гироскоп с тремя степенями свободы установ­лен на основании так, как показано на рис. 6.1. Основание, с кото­рым связан гироскоп через подшипники внешней рамы карданова подвеса, вращается со скоростью со против часовой стрелки. При этом в подшипниках внешней рамы неизбежно возникает момент трения Мтр, который является внешним моментом по отношению к гироскопу и стремится повернуть его тоже против часовой стрел­ки. Момент Мтр, приложенный к гироскопу, вызывает его прецессию вокруг оси х со скоростью

(6.1)

Следовательно, ротор будет участвовать в двух движениях: вращении вокруг собственной оси с большой скоростью и прецес­сионном движении со скоростью р. В результате этого возникает гироскопический момент, равный МГ= -Нр, направление которого противоположно направлению МТР и который уравновешивает мо­мент МТР (см. рис. 6. 1):

(6.2)

Следовательно, для того чтобы гироскоп удерживал свое поло­жение неизменным по углу поворота α вокруг внешней рамы под­веса при действии момента Мтр, необходима скорость прецессии по углу β. Чем больше внешний момент Мтр, тем больше будет ско­рость β́ при одном и том же значении кинетического момента H.

Если на оси внутренней рамы карданова подвеса закрепить щет­ку потенциометра, а сам потенциометр — на внешней раме подве­са, то с этого потенциометра можно снять электрический сигнал, пропорциональный углу поворота внутренней рамы. Если этот электрический сигнал подать на двигатель, якорь которого жестко связан с внешней рамой карданова подвеса, а статор закреплен на основании, то двигатель вызовет по оси внешней рамы момент Мдв, который скомпенсирует вредный внешний момент Мтр, т. е. вместо уравнения (6.2) можно будет записать Мдв=Мтр.

Таким образом, компенсация внешнего момента обеспечивается двигателем при небольшом угле поворота гироскопа вокруг оси внутренней рамы.

Следовательно, сам гироскоп в такой схеме практически выполняет роль чувствительного элемента, а стабилизацию обеспе­чивает двигатель.

Описанная схема называется схемой одноосной силовой гиро­скопической стабилизации. Силовой она называется потому, что всю силовую работу по компенсации вредных моментов выполняет двигатель, получающий электрическую энергию, а гироскоп лишь управляет работой двигателя. В переходном процессе компенсация вредных моментов обеспечивается двигателем и гироскопом, а в установившемся режиме — только двигателем.

studfiles.net

Свойства простейшего механического гироскопа

Механический гироскоп — не такое уж сложное устройство, при этом его работа — довольно красивое зрелище. Его свойства изучают ученые уже более двухсот лет. Можно было бы подумать, что все изучено, ведь давно уже найдено и практическое применение и тема должна быть закрытой.

gyroscope

gyroscopeНо находятся увлеченные люди, которые не устают утверждать, что при работе гироскопа происходит изменение его веса при вращении в ту или иную сторону или в определенной плоскости. Причем звучат такие выводы, как будто гироскоп преодолевает гравитацию. Или он образует так называемую зону гравитационной тени. И наконец, находятся люди, которые говорят, что если скорость вращения гироскопа превысить до некоторой критической величины, то данное устройство приобретает негативный вес начинает отлетать от Земли.

С чем же мы имеем дело? Возможность прорыва цивилизации или псевдонаучное заблуждение?

Теоретически изменение веса возможно, но на таких больших скоростях, что экспериментально это проверить невозможно в обычных условиях. Но есть люди, которые уверяют, что они видели преодоление земного тяготения при скорости вращения всего в пределах нескольких тысяч минут. Проверке этой гипотезе посвящен данный эксперимент.

Характеристики простейшего самодельного гироскопа.

Далеко не каждому по возможности собрать гироскоп. Авто ролика собрал гироскоп массой более 1 кг. Максимальная скорость вращения  5000 оборотов.  Если эффект изменения веса действительно присутствует, он будет заметен на рычажных весах. Их точность, учитывая трение в шарнирах, лежит в пределах 1 гр.

Приступим к эксперименту.

Вначале раскрутим уравновешенный гироскоп в горизонтальной плоскости по часовой стрелке. Вращающийся маховик никогда не будет полностью уравновешен, так как невозможно произвести его идеальную балансировку. Да и нет идеальных подшипников.

Откуда возникает осевая и радиальная вибрация, которая переходит на коромысло весов? В результате чего может возникнуть мнимое увеличение или уменьшение веса? Попробуем раскрутить маховик в другую сторону, чтобы проверить теорию о том что именно направление вращения играет главную роль в гравитационном затмении. Но, похоже, чуда так и не произойдет.

Что будет, если подвесить и раскрутить гироскоп в вертикальной плоскости? Но и в этом случае не происходит никаких изменений на весах.

Принудительная прецессия.

Возможно в школе или в институте вам показывали такую установку для демонстрации принудительной прецессии. Если раскрутить гироскоп, например, по часовой стрелке в вертикальной плоскости, а потом повернуть его опять же по часовой стрелке, если смотреть сверху, но уже в горизонтальной плоскости, то он как бы взлетает. Таким образом он реагирует на внешние воздействия и стремится совместить оснь и направление своего вращения с осью и направлением вращения в новой плоскости.

У некоторых людей внезапно нарывших эту тему, складывается ошибочное понимание этого процесса. Мм кажется, что механический гироскоп способен взлететь, если его принудительно раскрутить во второй плоскости и таким образом якобы можно создать инновационный двигатель. В то же время гироскоп здесь поднимается лишь потому, что отталкивается от вращающейся подставки, а она в свою очередь отталкивается от стола. В невесомости суммарный импульс такой конструкции будет равен нулю.

izobreteniya.net


Смотрите также