Гироскоп двухстепенной

Одним из загадочных свойств гироскопа является его способность удерживать направление своей оси в пространстве, а благодаря этому стабилизировать машину или платформу, на которой он установлен. Поясним это явление. Рассмотрим двухстепенный гироскоп, используемый в стабилизированных платформах (рис. 37). [c.132]

Гироскопические устройства для измерения параметров угловой вибрации — указатели поворота на основе двухстепенного гироскопа [6]. Двухстепенный гироскоп, действие которого основано на использовании восстанавливающего момента упругого элемента, является устройством инерционного действия, имеющим инер- [c.181]

Использование двух спаренных гироскопов повышает эффективность демпфирования нутационных колебаний КА. Одна так называемая спарка двухстепенных гироскопов из-за сильных гироскопических перекрестных связей вращающегося аппарата в состоянии демпфировать его нутационные колебания сразу относительно двух экваториальных осей. [c.251]

В качестве датчиков угловой скорости наиболее широко применяются гироскопические датчики. Двухстепенной гироскоп 1 (рис. 5.40), на оси прецессии которого установлены датчик угла 2 и датчик момента 5, связанные электрически через усилитель 4 при достаточной консервативности этой связи образуют так называемый ДУС. С целью повышения точности прибора подвиж- [c.258]

В рассматриваемом примере при помощи двухстепенного гироскопа можно развернуть КА относительно оси тангажа. [c.12]

Очевидно, что для создания управляющ их моментов относительно трех осей стабилизации необходимо иметь как минимум либо три маховика, либо три двухстепенных гироскопа. [c.12]

Движение двухстепенного гироскопа описывается уравнением [c.21]

Допустим, что на КА установлен двухстепенной гироскоп с кинетическим моментом No, ось прецессии которого направлена по оси ОХ (рис. 4.5) [c.78]

При отсутствии системы стабилизации по каналу вращения ошибки такого рода окажутся соизмеримыми с допустимыми погрешностями. Этот недостаток также исключается применением спаренных двухстепенных гироскопов. [c.83]

Рис. 4.11. Схема механической системы космический аппарат — двухстепенные спаренные гироскопы

Используя метод Лагранжа, получим уравнения движения для трехосной системы угловой стабилизации КА с применением в качестве исполнительных органов спаренных двухстепенных гироскопов, поскольку они обеспечивают минимальные перекрестные связи между каналами стабилизации. [c.84]

С точки зрения простоты технической реализации отдают предпочтение первому виду гироскопических систем, считая наиболее перспективными системы на спаренных двухстепенных гироскопах. [c.102]

Возможны различные варианты компоновки структур с двухстепенными гироскопическими исполнительными органами. Они могут включать в себя от шести до одного гироскопа. [c.102]

Принципиально демпфирование колебаний аппарата возможно и при помощи одного двухстепенного гироскопа, если он расположен так, что его ось прецессии совпадает с осью вращения ОХ (рис. 4.20), а главная ось составляет угол Ро с осью 0Z. Кинетический момент гироскопа Н при такой ориентации может быть разложен на две составляющие по оси тангажа и по оси рыскания [c.102]

При трехосной стабилизации космического аппарата при помощи двухстепенных гироскопов ориентация последних относительно стабилизируемых осей может быть различна. Из наиболее целесообразных схем ориентации можно указать на такое расположение векторов Hi (1=1, 2, 3), когда они образуют треугольник (рис. 4.22) или звезду (рис. 4.23). [c.104]

При экспериментальных испытаниях исполнительных органов на двухстепенных гироскопах было установлено, что эффект усиления момента реальных конструкций значительно меньше расчетного [31]. Оказалось, что причина уменьшения момента кроется в упругой податливости элементов конструкции ГИО. Весь предшествующий анализ базировался на том предположении, что все детали гироскопа являются абсо- , [c.107]

Как пример приведем описание двухстепенного гироскопа, который использовался в качестве опытного образца [31]. Этот гироскоп относится к классу крупногабаритных двухстепенных гироскопов с высоким отношением управляющего момента к кинетическому (рис. 4.30). В цилиндре установлены вращающиеся детали гироскопа / рамки 2, подшипники рамки, датчик момента 4, тахометр 7 и вращающийся трансформа- [c.111]

Рис. 4.30. Опытный образец двухстепенного гироскопа

Гироскопы находят также применение в системах гравитационной стабилизации. В работе [22] рассмотрена возможность использования гироскопического стабилизатора, состоящего из двухстепенных гироскопов, для демпфирования угловых колебаний гравитационно устойчивого спутника. Размещение гироскопов внутри спутника, их малые размеры и высокая эффективность демпфирования колебаний подчеркивают достоинства таких устройств. [c.113]

Рис. 4.31. Гравитационная система с двухстепенным гироскопом

На рис. 4.31 представлена механическая система, состоящая из корпуса спутника 1, двухстепенного гироскопа 2 и штанги 3, закрепленной на кожухе гироскопа. Ось прецессии гироскопа упруго связана с корпусом спутника с помощью пружины 4, а для рассеяния энергии колебаний используется демпфер 5. [c.113]

Датчики угловой скорости необходимы для введения в закон управления системы угловой стабилизации производных от регулируемых параметров. В качестве таких датчиков наиболее широко применяются гироскопические датчики. Двухстепенной гироскоп 1 (рис. 6.13), на оси прецессии которого установлены датчик угла 2 и датчик момента 3, связанные электрически через усилитель 4, образуют датчик угловой скорости (ДУС) с электрической пружиной. С целью повышения точности прибора подвижную часть ДУС делают в виде поплавка и помещают его в жидкость, [c.152]

Рассмотрим примеры использования двухстепенного гироскопа. Допустим, что ротор этого гироскопа (рис. 338) помешен в кожух 2, связанный с основанием 1 жесткой пружиной, удерживающей ротор в положении, для которого угол Р=я/2—в=0, и сохраняющей в дальнейшем этот угол малым. При вращении основания начнется под действием гироскопической пары поворот ротора, что вызовет увеличение угла Р и деформацию пружины. В результате начнет действовать момент fep силы упругости пружины. При некотмом р этот момент и момент гироскопической пары уравновесятся, т. е. будет или ш= [c.339]

Примером использования двухстепенного гироскопа в качестве стабилизатора служит успокоитель качки. Он представляет собой вращающийся с угловой скоростью й ротор 1 (рис. 339). Ось AAi ротора закреплена в раме 2, которая имеет свою Ось вращения DDj, скреоленную с корпусом судна. Когда на судно при волнении подействует момент М, он сообщит судну какую-то угловую скорость перпендикулярно плоскости чертежа). Тогда, согласно правилу Жуковского, -рама вместе с ротрром aчнeт вращаться вокруг оси DDi [c.339]

Двухстепенной гироскоп установлен па новерхпостп Земли так, что ось ротора вынуждена оставаться в плоскости меридиана места )то достигается тем, что рамка 1 с гироскопом 2 [c.234]

Рассмотрим влияние статической неуравновешенности ротора на точность работы двухстепенных интегрируюших поплавковых гироскопов (ИПГ). [c.256]

Двухстепенный гироскоп может поворачиваться вокруг выходной оси относительно входной оси он удерживается в заданном положении системой автоматической коррекции. Двухстепенный гироскоп вместе с платформой обеспечивает стабилизацию относительно одпой оси. Применив два или три двухстепенных гироскопа, можно осуществить стабилизацию платформы относительно двух или трех взаимно перпендикулярных осей. [c.132]

Рис. 5.31. Демпфирующее устройство на спаренных двухстепенных гироскопах Рис. 5.32. Демпфирующее устройство на спаренных трехстепенных гироскопах

Рис. 5.31. <a href="/info/65337">Демпфирующее устройство</a> на спаренных двухстепенных гироскопах Рис. 5.32. <a href="/info/65337">Демпфирующее устройство</a> на спаренных трехстепенных гироскопах

Приведенные конструктивные схемы гироскопических демпферов не ограничивают возможностей использования других конструктивных схем, основу которых составляют гироскопы. Так, например, может оказаться рациональным применение в качестве демпфера спарки трехстепенных гироскопов (рис. 5.32). По сравнению со спаркой двухстепенных гироскопов такая спарка будет оказывать меньшее влияние на прецессионное движение КА, стабилизированного вращением. [c.251]

Примером устройства другого типа является гироскопическая система стабилизации и управления положением космонавта при работе в безопорном пространстве, которая создана фирмой Дже-нерал Динамик . Система состоит из четырех двухстепенных гироскопов, установленных попарно на подошвах башмаков космонавтов и управляется мускулами лодыжек. Масса системы 6,3 кг. [c.285]

Управляющие моменты могут быть также созданы при п0хМ0Щ1Г гироскопов. Предположим, что на борту КА установлен двухсте пенной гироскоп с кинетическим моментом Н (рис. 1.9). Для определенности будем считать, что ось прецессии гироскопа сов падаег с осью ОХ, а вектор Н в исходном положении лежит в плоскости орбиты. Совместно с корпусом аппарата такая механическая система образует трехстепенной гироскоп, причем роль наружной рамки выполняет корпус. Одно из свойств трехстепенного гироскопа заключается в прецессии под действием приложенного к нему момента внешних сил. Это означает, что для создания управляющего момента достаточно к оси прецессии двухстепенного гироскопа приложить момент двигателя-маховика под действием кото- [c.12]

Для устранения или хотя бы уменьшения вредного влияния качки на раме автомобиля устанавливались два двухстепенных гироскопа, кинетические моменты которых были направлены вертикально. Каждый из гироскопов стабилизирует свою ось. Так, гироскоп 1 (рис. 4.4) обеспечивает стабилизацию кузова относительно оси ох, а гироскоп 2 — относительно оси ОУ. Применительно к каждой оси стабилизации принцип действия такого НГС аналогичен рассмотренному ранее принципу действия полупассивного гироскопического стабилизатора качки корабля. [c.78]

Исследуем движение канала тангажа полупассивной системы угловой стабилизации при условии малых углов отклонения объекта и спаренных двухстепенных гироскопов. Решению подлежиг последняя пара дифференциальных уравнений системы (4.10), которая при соо=0, Мг2 = 0 и ы=7 0 может быть представлена следующим образом [c.88]

При заданных параметрах / = 33,4 мин для Я=100 (кг м2)/с. Следовательно, только по истечении сравнительно большого времени разворота маховики и двухстепенные гироскопы становятся равнозначными. Однако переходные процессы в системе угловой стабилизации протекают значительно быстрее, поэтому всегда Л4дЛИдм 1. [c.93]

В настоящее время имеется большое разнообразие конструктивных схем гироскопических исполнительных органов. При классификации систем угловой стабилизации с гироскопическими исполнительными органами можно все гироскопические системы в зависимости от типа силовых гироскопов разделить на три вида системы на двухсте пенных гироскопах системы на трехстепенных гироскопах системы переменной структуры, когда гироскоп в зависимости от режима станав ится то двухстепенным, то трехстепенным. [c.102]

Возможности использования трехстепенных гироскопов в качестве исполнительных органов изучены значительно меньше, чем возможности использования двухстепенных гироскопов. Однороторные трехстепенные гиростабилизаторы не обладают ни одной из основных характеристик двухстепенных гиростабилизаторов, т. е. они не могут обеспечить ни полупассивной стабилизации, ни усиления момента [6]. Действительно, если под действием возмущаю- [c.104]

Возможен вариант ГИО с использованием одного трехстепенного гироскопа в кардановом подвесе переменной структуры. Система с таким исполнительным органом также обеспечивает уп-равление угловым положением аппарата и демпфирование его колебаний относительно трех осей стабилизации. Под переменной структурой карданова подвеса в данном случае следует понимать структуру, способную по программе переходить из трехстепенного гироскопа в двухстепенной и обратно. Очевидно, что такое преобразование возможно, если по осям подвеса установлены аррети-рующие механизмы. [c.106]

В работе [31] физическую природу ослабления усиления момен-та объясняют тем, что рамка гироскопа становится как бы более инерционной. Возможно и другое объяснение этого явления. Наличие упругой податливости кожуха и ротора в плоскости действия пары сил, возникаюш их в результате прецессии двухстепенного гироскопа, превращает двухстепенной гироскоп в диапазоне углов упругих деформаций в трехстепенной. Это означает, что кожух гироскопа, приобретая дополнительную, хотя и ограниченную, степень свободы, становится внутренней рамкой трехстепенного гироскопа, в результате чего получает дополнительную сопротивляемость передачи момента Мкорпусу КА. Если для абсолютно жесткого гироскопа действие момента Л дм равносильно его развороту как обычного твердого тела, то для упругого гироскопа характерна потеря части мощности момента из-за действия гироскопических сил. Эта часть мощности датчика момента бесполезно тратиться, превращаясь в тепловую энергию из-за внутреннего трения в упругих элементах конструкции гироскопа. [c.111]

Дальнейшее повышение эффективности демпфирования колебаний с помощью гироскопов может быть достигнуто, если штангу непосредственно связать -с кожухом двухстепенного или трехстепенного гироскопов. Эти элементы имеют высокие собственные частоты колебаний, а, как известно, постоянная времени демпфирования колебаний уменьшается с увеличением частоты. [c.113]

Гироскопы делятся, кроме этого, на два типа двухстепенные и трехстепенные. Ось двухстепенного гироскопа имеет ограниченное движение по отношению к основанию она может вращаться только вокруг одной из поперечных осей (рис. 9.35). [c.264]

Что называют гироскопами Чем отличается двухстепенный гироскоп от трехстепенного [c.264]

Выбирая угловую скорость собственного вращения ротора гирокомпаса, в то время исходили из двух соображений. Во-первых, стремились получить как можно больший направляющий момент, чтобы сократить погрешность от 147 моментов сил в подвесе. Во-вторых, считалось, что желательно достигнуть как можно более высокой частоты собственных колебаний прибора, чтобы можно было усреднять его показания на фоне медленного рыскания корабля, подобно тому, как это делают с показаниями магнитного компаса. Казалось бы, следовательно, вопрос о выборе угловой скорости собственного вращения гироскопа был решен работой Феппля и эту скорость следовало брать столь высокой, сколь это позволяли сделать различные технические ограничения (потери мощности, долговечность подшипников, прочность материала и т. п.). Однако результаты Феппля относились к двухстепенному гирокомпасу Фуко, который мог действовать лишь на неподвижном относительно Земли основании. Схемы с большим числом степеней свободы и маятником, предназначавшиеся к использованию на подвижном основании, обнаруживали иное соотношение между частотой собственных колебаний и скоростью вращения ротора. В 90-х годах XIX в. В. Сименс провел эксперимент с подобным прибором, построенным по заявке Ван-ден-Боса. Здесь камера гироскопа поддерживалась жидкостью (так, что центр фигуры ее был выше центра масс) [c.147]

Цоследнее показывает, что при наличии у камеры свободы движения по углу /70 на как бы приобретает по спавнению с двухстепенным гироскопом дОпол- момент инерции I mga, чем и объясняется наличие максимума [c.149]

Более эффективное использование момента гироскопических сил достигается в предложенном Э. Сперри активном гироскопическом успокоителе качки (1911). В нем имеется два двухстепенных гироскопа большой силовой и малый — индикаторный. Большой гироскоп подвешен и ориентирован на судне так же, как в успокоителе системы Лликка, но центр масс подвижной системы находится здесь на оси прецессии, а момент на этой оси создается с помощью исполнительного электродвигателя и управляемого тормоза. Малый гироскоп играет роль датчика угловой скорости бортовой качки. Для этого его прецессионные движения стеснены возвратной пружиной и он расположен на судне так, что ось прецессии его перпендикулярна плоскости палубы, а ось ротора в положении равновесия параллельна поперечной оси судна. Малый гироскоп через контактное устройство по оси прецессии управляет большим гироскопом так, что либо накладывает на камеру последнего полный момент сил того или иного знака, развиваемый двигателем, либо посредством электромагнитного тормоза стопорит камеру большого гироскопа относительно судна. [c.172]

Активные успокоители благодаря большей эффективности вскоре вытеснили устройства системы Шликка. По-видимому, именно в успокоителе системы Сперри было положено начало использованию двухстепенного гироскопа в качестве датчика угловой скорости. Позднее (1917) Дрекслер на том же принципе построил свой авиационный указатель поворотов. [c.172]

Хотя практическая целесообразность построения однорельсовых дорог со статически неустойчивым вагоном так и осталась недоказанной, а гироскопические успокоители качки судов по указанной выше причине нашли лишь ограниченное применение, в процессе работ по созданию и исследованию этих устройств были накоплены ценные идеи и теоретические результаты. Прежде всего, было показано, что посредством двухстепенного гироскопа можно налагать на стабилизируемое тело моменты сил, удерживающие его вблизи желаемой ориентации. Были выведены линеаризованные уравнения движения такого тела с присоединенным к нему гироскопом, учитывающие инерционность всех масс, и исследованы условия устойчивости системы в линейной постановке. Обнаружено, что отклонение оси ротора одногироскоп-ного устройства от нулевого ее положения обусловливает связь между вра- [c.173]

В 1924 г. С. А. Ноздровским был предложен силовой гироскопический стабилизатор с разгрузочным двигателем (рис. 15). Здесь тело П, расположенное на подвижном основании, удерживается от поворотов вокруг оси стабилизации X не только действием двухстепенного гироскопа, но и двигателем Для этого датчик угла ДУ (или контактное приспособление) на оси прецессии у управляет через усилитель (либо непосредственно) моментом двигателя Д таким образом, что ось ротора гироскопа z остается примерно пер- [c.174]

В конце 40-х годов в связи с наметившимся использованием гиростабилизаторов в системах навигации появляется тенденция к резкому повышению точности этих приборов и, прежде всего,— к сокраш,ению скорости ухода стабилизированных платформ. В 50-х годах обозначилось развитие двух типов гиростабилизаторов — с тремя двухстепенными гироскопами или с двумя свободными (трехстепенными) гироскопами в качестве чувствительных элементов. Сами эти элементы выделяются в конструктивно обособленные и взаимозаменяемые блоки прибора, которые настойчиво совершенствуются для снижения произвольных моментов сил, налагаемых на гиро-178 скоп. [c.178]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...