Гироскоп. Гироскопические силы

Гироскоп. Гироскопические силы [c.74]

Проследим действие гироскопического момента на примере гироскопа, ось которого вместе с рамкой (рис. 5.22) может свободно поворачиваться вокруг горизонтальной оси 00 U-образной подставки. Если подставке сообщить вынужденное вращение вокруг вертикальной оси, как показано на рисунке вектором О), то момент импульса L гироскопа получит за время приращение dLi — вектор, направленный за рисунок. Это приращение обусловлено моментом Mi пары сил, действующих на ось гироскопа со стороны рамки. Гироскопические силы, действующие со стороны оси гироскопа на рамку, вызовут поворот последней вокруг горизонтальной оси 00 . При этом вектор L получит дополнительное приращение dL2, которое, в свою очередь, обусловлено моментом Мг пары сил, действующих на ось гироскопа со стороны рамки. В результате ось гироскопа будет поворачиваться так, что вектор L будет стремиться совпасть по направлению с вектором to. [c.162]

В частности, если подшипники оси гироскопа жестко связаны с каким-либо телом, то гироскопические моменты действуют на это тело при всяком движении этого тела, сопровождающемся изменением направления оси гироскопа. Эти силы часто играют заметную роль. [c.455]

В различных технических устройствах встречается вынужденное прецессионное движение быстро вращающихся тел. При повороте оси вращения таких тел возникают гироскопические силы, оказывающие дополнительное давление на подшипники. Рассмотрим гироскоп, ось которого поворачивается вокруг прямой О О (рис. 61). Вследствие гироскопического эффекта ось гироскопа стремится повернуться [c.77]

Эти производные обусловлены силами и моментами, возникающими при вращении крыла вокруг двух осей, которые ведут себя в этих условиях подобно гироскопу. Такие силы и моменты (и соответствующие производные) называются гироскопическими. [c.473]

Пример 1. Покажем, что силы, приложенные к вращающемуся гироскопу и обеспечивающие его регулярную прецессию, являются гироскопическими отсюда и происходит термин гироскопические силы ). Пусть О [c.278]

Движение точки G можно представить как движение частицы массы А/1 , скользящей по гладкой сфере. Но такое движение будет вызываться не одной силой F, а еще силой, перпендикулярной к скорости и пропорциональной ей. Силы подобного рода постоянно встречаются в задачах в которых рассматривается движение волчков и гироскопов, и называются гироскопическими силами. [c.131]

Отметим, наконец, что главный момент сил инерции в случае регулярной прецессии гироскопа представляет собой обобщенную гироскопическую силу. Обобщенные силы называются гироскопическими, если их [c.74]

Гироскопы. Свободный гироскоп. Прецессия гироскопа под действием внешних сил. Угловая скорость прецессии. Нутации. Гироскопические силы, их природа и проявления. [c.55]

Направление гироскопических сил можно легко найти с помощью правила, сформулированного Н.Е.Жуковским гироскопические силы стремятся совместить момент импульса Ь гироскопа с направлением угловой скорости вынужденного поворота. Это правило можно наглядно продемонстрировать с помощью устройства, представленного на рис. 4.11. [c.63]

Поскольку на штангу, расположенную вдоль оси этого гироскопа, надет грузик, положение которого можно изменять, то можно приложить к гироскопу определённый момент силы тяжести, сместив этот грузик. Когда точка опоры не совпадает с центром масс гироскопа, мы получаем т.н. гироскопический маятник , угловая скорость прецессии которого постоянна, т.е. не зависит от наклона оси гироскопа. Гироскопические маятники с большими периодами прецессии (десятки минут) мало подвержены действию кратковременных сил и применяются на самолётах и морских судах для создания искусственного горизонта и искусственной вертикали. После наблюдения движения гироскопического маятника можно продемонстрировать работу авиагоризонта. [c.23]

Правило Жуковского если быстровращающемуся гироскопу сообщают вынужденное прецессионное движение, то возникает гироскопическая пара сил, стремящаяся сделать ось гироскопа параллельной оси прецессии, причем так, чтобы после совпадения направления этих осей оба вращения вокруг них имели одинаковое направление. [c.514]

Если кольцо 2 скрепить с основанием У жестко, т. е. так, чтобы оно не могло вращаться вокруг оси Ох, то у гироскопа останется одна степень свободы (поворот вокруг оси Ог). Но и в этом случае, если вращать основание вокруг оси Ozi, будет иметь место гироскопический эффект н ось начнет давить на подшипники с силами N, N, значения которых, зная расстояние АА, можно определить по формуле (77), если все величины, входящие в ее правую часть, будут тоже известны. [c.338]

Некоторые авторы применяют этот термин в другом смысле, называя гироскопическим моментом момент сил инерции частиц гироскопа. [c.338]

Гироскоп в виде однородного сплошного диска радиуса 0,1 м равномерно вращается с угловой скоростью wi = 10 рад/с вокруг собственной горизонтальной оси АВ, закрепленной в подшипниках Л и В и вращающейся вместе с квадратной рамкой вокруг неподвижной вертикальной оси Ог с постоянной угловой скоростью 0)2 = 0,1 рад/с. Определить соотношение гироскопической Л г и статической N сил давления на каждый из подшипников собственной оси гироскопа, если АВ==0, ч. Ускорение свободного падения g принять равным 10м/с2. [c.119]

Это равенство определяет величину и направление момента внешних сил, необходимого для вращения оси гироскопа с заданной угловой скоростью 0)2. Очевидно, что на устройство, сообщающее оси гироскопа это вращение, будет действовать гироскопический момент — М —Уо)1 X Wj. При больших значениях (Oi гироскопический момент велик и может вызвать разрушение опор, в которых лежит ось быстро вращающегося тела. [c.195]

Гироскопический момент можно представить как момент гироскопической пары сил, с которой гироскоп действует на тела, принуждающие гироскоп прецессировать под действием момента внешних сил Vo-Обычно противодействие гироскопа в виде гироскопической пары сил передается на эти тела через подшипники, в которых помешена ось гироскопа. Если эти тела или одно из них могут двигаться, то гироскопическая пара сил может вызвать его движение. [c.470]

В случае, когда таким гироскопом является ротор турбины, установленной на корабле, совершающем разворот вокруг вертикальной оси (рис. 305), гироскопическое давление воспринимается подшипниками турбины. Силу этого давления N определяют по формуле [c.470]

Решение. Бегун считаем прецессирующим гироскопом с осью собственного вращения Ог и осью прецессии Огх. Сила давления О бегуна на дно чаши складывается из веса бегуна и силы гироскопического давления Ы, т. е. [c.472]

Гироскопический момент L как момент сил инерции гироскопа можно вычислить по формуле [c.474]

В гироскопических устройствах обычно применяют гироскопы, у которых момент инерции вокруг собственной оси вращения является наибольшим, т. е. гироскопы берутся в виде диска, а не цилиндра. Это, во-первых, при прочих равных условиях, дает больший собственный кинетический момент, а, во-вторых, как показывают исследования, ось вращения с наибольшим моментом инерции оказывается более устойчива к действию сил сопротивления, зависящих линейно от угловой скорости вращения гироскопа, [c.478]

Гироскопнческ1гй момент представляет собой момент пары, составленной силами инерции гироскопа. Гироскопический эффект в той или иной форме проявляется всегда, когда изменяется направление оси быстро вращающегося гироскопа, [c.252]

Примеры. 1. Покажем, что силы, приложенные к вращающемуся гироскопу и обеспечивающие его регулярную прецессию, являются гироскопическими (отсюда и происходит термин гироскопические силы ). Пусть О — поподвижная точка гироскопа, о> — его угловая скорость собственпого нра-щепия, а Ма — угловая скорость прецессии. Согласно п. 106, главный момент Мо сил, приложенных к гироскопу, вычисляется по формуле [c.236]

Такими примерами могут служить а) гироскоп с двумя степенями свободы без демпфера и пружины внешними силами здесь являются гироскопические силы, пропорциональные угловой скорости переносного движения гироскопа б) неуравновешенный груз акселерометра без демпфера и пружины здесь внешние силы иро-иорциональиы линейному ускорению переносного движения системы. [c.63]

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]

Авторы вывели некоторые общие теоремы об условиях устойчивости механических систем, в которых присутствуют обобщенные гироскопические силы. Исследование систем с гироскопическими членами стало одним из направлений аналитической механики, которое смыкается с собственно теорией гироскопов, и, будучи продолжено Г. Гельмгольцем и Г. Герцем, развивалось далее благодаря работам И. И. Метелицына, Г. Циглера и Д. Р. Меркина. [c.144]

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]

Гироскопический тахометр установлен на платформе, вращающейся с постоянной угловой скоростью и вокруг оси С. Определить первые интегралы движения, если коэффициент жесткости спиральной пружины равен с, моменты инерции гироскопа относительно главных центральных осей х, у, г соответственно равны А, В и С, причем В = А силы трения на оси г собственного вращения гироскопа уравновешиваются моментом, создаваемым статором электромотора, приводящим во врапгение гироскоп силами трения на оси прецессии н пренебречь. [c.373]

Гироскоп установлен в кардаиовом подвесе. Вокруг осей Е и у вращения рамок подвеса действуют моменты внетиих сил Aij н Л4 . Игнорируя циклическую координату ф, най и 1) дифференциальные уравнения движения для координат if и О, 2) гироскопические члены. (См. рисунок к задаче 49.5.) [c.374]

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]

На рис, 208, б показаны гироскопический момент М,, и соот-петствующая ему пара сил РТ Рв "), приложенная к подшипникам. Таким образом, при вращении рамы гироскопа подшипники испытывают, кроме статических давлений Р" и Рд, динамические давления и Р%" Давления рамы па подшипники противопо- [c.252]

Таким образом, из приведенных исследований следует, что для регулярной прецессии гироскопа необходимо, чтобы момент внешних сил относительно неиодвиж ной точки О был постоянен по величине и направлен вдоль линии узлов. Величину М, взятую с обратным знаком, называют гироскопическим моментом и определяют формулой [c.193]

Тз многочисленных применений прецессирующего гироскопа, дпижение которого легко оценить на основании правила Жуковского, рассмотрим для примера измерение угловых скоростей. Пусть гироскоп, ось которого помещена в подшипниках, расположенных на каком-либо летательном аппарате, совершает быстрое вращение вокруг своей оси. Если летательный аппарат поворачивается вокруг какой-либо мгновенной оси с угловой скоростью 2, то для гироскопа эта угловая скорость является угловой скоростью прецессии и ее можно оценить по силе гироскопического давления N. Эту силу в свою очередь можно измерить, например, по деформации пружины, на которой укреплен один из подшипников гироскопа (рис. 306). Для О), по формуле (17) имеем [c.471]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...