ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Гироскопы с двумя степенями свободы Датчики угловой скорости и интегрирующие гироскопы из "Гироскопические системы " При этом такие приборы измеряют именно составляющую (йу = Qy переносной угловой скорости со основания прибора на ось у, которую называют измерительной осью гироскопа с двумя степенями свободы. [c.100] Из выражения (2) видно, что гироскопический момент М1 обращается в нуль, когда вектор Н совмещается с вектором (йу2 И sin (Н, Юуг) равен нулю. [c.100] С помощью гироскопа с двумя степенями свободы можно определить направление проекции Шу вектора ш переносной угловой скорости поворота его основания на плоскость, заключающую ось z ротора гироскопа и измерительную ось у. [c.100] Простейшим датчиком угловой скорости является гироскоп с двумя степенями свободы (рис. IV. 1). [c.101] Принудительное вращение рамки 3 вместе с платформой гиростабилизатора, а следовательно, и оси 2 ротора гироскопа вокруг оси вызывает появление гироскопического момента, вектор которого направлен по оси X. [c.102] Если от рамки 3 гироскопа (см. рис. IV. ) отсоединить пружину 6, то он превращается в так называемый интегрирующий гироскоп. [c.103] В результате интегрирования (IV.4) примет вид Р ----------------- ( у (11 - - 51. [c.103] Таким образом, угол поворота рамки 3 гироскопа, а следовательно, и щетки 5 оказывается пропорциональным углу 0 поворота платформы вокруг оси y . В то же время угол поворота Р пропорционален интегралу от измеряемого параметра — угловой скорости (Oyj — поворота платформы. [c.105] Примером гироскопа, интегрирующего угловую скорость вращения платформы относительно какой-либо связанной оси, может служить поплавковый гироскоп (рис. IV.2). [c.105] Гиромотор 26, 27 вмонтирован в поплавковую камеру 11, плавающую в тяжелой жидкости. Ось поплавка опирается на каменные опоры 37. На оси поплавка установлены чувствительный индуктивный датчик 36 для измерения углов и моментный датчик 16, 17. Зазор между поплавковой камерой и корпусом прибора составляет примерно 0,25 мм, а коэффициент вязкости жидкости составляет около 600—700 спа. [c.105] Вязкое сопротивление жидкости вращению поплавка в данном случае пропорционально скорости его вращения и, следовательно, жидкостное трение заменяет действие воздушного демпфера (см. рис. IV.1). Такой прибор может быть использован как измеритель угла поворота платформы гиростабилизатора в абсолютном пространстве. [c.105] Представим себе гироскоп (рис. V. ), обладающий двумя степенями свободы, ось х прецессии которого направлена по истинной вертикали места расположения прибора на Земле. При этом ось х прецессии гироскопа как-либо удерживается на направлении истинной вертикали (на рис. V. , а система стабилизации оси х на направлении истинной вертикали не показана), а ось z ротора гироскопа свободно поворачивается в плоскости горизонта. В качестве опорной системы координат выберем координатный трехгранник т] , ориентированный географически. Угол отклонения оси z ротора гироскопа от плоскости меридиана обозначим через р. В дальнейшем считаем, что ось х точно удерживается на направлении истинной вертикали (ось Такой прибор, представленный на рис. V. , я, называется деклинометрическим гироскопом, или гироскопом Фуко I рода. Приближенные уравнения движения гироскопа Фуко I рода составим, пользуясь принципом Д Аламбера. [c.106] М — момент внешних сил. [c.106] Отклонение оси z ротора гироскопа от направления меридиана с течением времени уменьшается, и ось z ротора гироскопа устанавливается в плоскости меридиана. Ось Z ротора гироскопа имеет два положения равновесия устойчивое, когда вектор Н направлен на север, и неустойчивое, когда вектор Н направлен на юг. Так как, согласно уравнению (V.1), знак sin р в III и IV четвертях отрицательный, то следовательно, и знак момента HU os фоР в уравнении (V.2) будет также отрицательным. [c.109] При этом гироскоп Фуко I рода может служить указателем направления географического меридиана — гирокомпасом. [c.109] Определим положение равновесия Pv для гироскопа Фуко I рода, установленного на самолете, когда V Ф Q и Ve = 0. [c.109] Для определения положения равновесия гироскопа следует положить Qy = 0. [c.109] Измеряя Fjv и зная фо, mohiho с помощью специального счетно-решающего устройства вводить поправку в показания прибора на величину р скоростной его погрешности, как это делается в морских гирокомпасах. [c.110] На самолетах же и ракетах, скорость которых (Fjv и Ve) велика, возможен случай, когда RU os ф = F и, следовательно, tgPv- = + oo, а Ру достигает + 90°. [c.110] При этом пользоваться гироскопом Фуко I рода для определения направления меридиана (географического курса самолета) уже не представляется возможным даже в случае применения соответствующего счетно-решающего механизма. [c.110] Вернуться к основной статье