ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Движение гироскопа в сопротивляющейся среде из "Гироскопические системы " В технике для обеспечения свободы вращения гироскопа вокруг неподвижной точки обычно применяется карданов подвес. [c.47] Теория гироскопа в кардановом подвесе излагается в части III. [c.47] Гироскопом, вращение которого вокруг неподвижной точки осуществляется без применения карданова подвеса, является, например, криогенный сферический гироскоп, представленный на рис. 1.2. [c.47] Полая тонкостенная сфера 1 — гироскоп, изготовленный из сверхпроводящего металла, приводится во вращение электродвигателем 3. В полости 2, образующейся между гироскопом и корпусом, создается высокий вакуум. Часть 4 корпуса прибора представляет собой криогенную установку, заключенную в корпус 5, представляющий собой сосуд Дюара. Криогенная установка охлаждается жидким гелием или азотом и поддерживает температуру прибора, близкую к 0° К. [c.47] протекающий по обмоткам катушек 6, создает центрирующее магнитное поле 8. На поверхности сверхпроводящей сферы образуются вихревые токи, создающие магнитное поле, препятствующее проникновению центрирующего магнитного поля в металл. [c.48] Силы взаимодействия центрирующего магнитного поля и поля, наводимого в металле, удерживают ротор во взвешенном состоянии. Малые отклонения оси г гироскопа в корпусе определяются с помощью фотоэлемента 7 и отрабатываются следящей системой (следящая система на рис. 1.2 не показана). Подобные сферические гироскопы также строятся с использованием центрирующего поля, создаваемого электростатическими силами (электростатический гироскоп), давлением газовой среды (гироскоп с газовым или воздушным подвесом) и др. Все эти гироскопы обладают малой собственной скоростью прецессии и большим сроком службы. [c.48] создаваемые центрирующей средой подвеса, уравновешивают силу веса и инерционные силы, действующие на гироскоп при движении корпуса прибора с ускорением. [c.48] Если точка приведения центрирующих сил не совпадает с центром тяжести гироскопа, то сила веса и центрирующие силы создают момент, порождающий собственную скорость прецессии гироскопа. [c.48] Точку приведения центрирующих сил принимают за точку опоры гироскопа. Если центр тяжести гироскопа не совпадает с точкой его опоры, то такой гироскоп называется гиромаятником. [c.48] Теория гиромаятника рассматривается в гл. II. Сферические гироскопы подобны естественным гироскопам-планетам, в том числе и Земле, представляющей собой гигантский сферический гироскоп, взвешенный в гравитационном поле солнечной системы. [c.48] Исключительно малая собственная скорость прецессии оси собственного вращения Земли в абсолютном пространстве объясняется тем, что точка приложения равнодействующей поддерживающих сил (гравитационное поле) и центра массы Земли совпадают, так как физическая природа гравитационных сил и сил инерции видимо одинакова. [c.48] Сферические гироскопы, взвешенные в любой поддерживающей среде, объединяет ряд принципиальных задач, непосредственно не связанных с видом поддерживающей среды (электростатический подвес, электродинамический подвес, воздушный подвес и др.), однако важных для выбора его основных параметров. [c.49] Главным является вопрос устойчивости движения оси 2 симметрии гироскопа, взвешенного в сопротивляющейся поддерживающей среде. Определим условия устойчивости движения оси z гироскопа, при которых амплитуда нутационных колебаний оси г фигуры гироскопа, вращающегося в сопротивляющейся среде, с течением времени уменьшается. [c.49] Следуя Б. В. Булгакову [5], в первом приближении полагаем, что момент сопротивления среды, в которой вращается гироскоп, может быть представлен в виде трех независимых моментов, пропорциональных экваториальным и осевой составляющим й. [c.50] Во втором случае вектор 2 стремится к экваториальной плоскости, и конус полодии сливается с экваториальной плоскостью гироскопа. [c.52] Ф — угол поворота вектора 0е от своего начального положения, отсчитываемого относительно подвижных осей ж, у. [c.53] Если в частности принять, что а — с, то в случае С А при I оо 5(- 0, ав случае С а А при Ь со Х-90°. [c.53] С течением времени ось 2 фигуры гироскопа отклоняется от направления кинетической оси. Амплитуда % нутационных колебаний увеличивается. [c.54] Исследование движения кинетической оси гироскопа, вращающегося в сопротивляющейся среде, показывает. [c.54] Вернуться к основной статье