Гироскопическое устройство Российский патент 2017 года по МПК G01C19/16 

Изобретение относится к гироскопическим устройствам и может быть использовано для преобразования энергии угловых перемещений объекта в другой какой-либо вид энергии, например электрический.

Из уровня техники известно гироскопическое устройство (патент РФ №2390725, МПК G01C 19/06, опубликовано 27.05.2010 г.), состоящее из основания с размещенными на нем опорами - центральной и двух боковых, в которых закреплена ось с расположенными на ней симметрично относительно центральной опоры двумя равными по массе роторами, вращающимися в разные стороны. Это позволяет скомпенсировать силы прецессии на опоры при вынужденных поворотах основания устройства.

Недостатком данного устройства являются его ограниченные функциональные возможности.

Известен гироскопический извлекатель энергии вращения Земли для экологически чистых систем энергоснабжения (заявка на патент РФ №2003136912, МПК G01С 1/00, опубликовано 10.06.2005 г.), содержащий гиродиполь, состоящий из двух одинаковых гироскопов, подвешенных в нем изначально моментами импульсов враздрай и поперек продольной оси корпуса на параллельных осях так, что за счет прецессии вокруг них каждый раз гироскопы сопротивляются моменту внешних сил до установления векторов моментов их импульсов вдоль продольной оси, когда они теряют способность сопротивляться ему, обратная совместная прецессия, возвращающая гиродиполю свойство сопротивляемости моменту внешних сил, понуждается каждый раз исключительно изнутри приводом, причем возникающие гироскопические силы через подшипники гиродиполя и его корпус замыкаются и уравновешивают друг друга, не требуя энергии и каких-либо усилий извне.

Недостатком данного гиродиполя являются его ограниченные функциональные возможности.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей гироскопического устройства.

Технический результат изобретения заключается в возможности преобразования энергии сил прецессии противоположно вращающихся роторов гироскопов в другой необходимый вид энергии, например электрический.

Гироскопическое устройство, обеспечивающее получение указанного технического результата, содержит плоское основание, на каждой из сторон которого соосно закреплены опоры в виде шарниров Гука, на которых установлены на одной линии осей два одинаковых гироскопа с противоположными направлениями вращения роторов, причем на корпусах гироскопов выполнены опорные площадки, расположенные параллельно основанию устройства, а между опорными площадками и основанием закреплены на равных радиусах и через равные угловые промежутки как минимум по три механоэлектрических преобразователя.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид гироскопического устройства.

Гироскопическое устройство содержит плоское основание 1, на каждой из сторон которого соосно закреплены опоры 2 в виде шарниров Гука, на которых установлены на одной линии осей два одинаковых гироскопа 3 с противоположными направлениями вращения роторов, причем на корпусах 4 гироскопов выполнены опорные площадки 5, расположенные параллельно основанию 1 устройства, а между опорными площадками 5 и основанием 1 закреплены на равных радиусах и через равные угловые промежутки как минимум по три механоэлектрических преобразователя 6.

Основание 1 гироскопического устройства может крепиться к объекту, совершающему угловые перемещения.

Устройство работает следующим образом:

Если после раскрутки роторов гироскопов с равными угловыми скоростями Ω₁=Ω₂ и противоположными направлениями вращения к точкам А и В основания 1 прикладывать внешние противоположные, переменные и равные по значению силы F_a и F_в, то основание гироскопического устройства будет совершать колебательные движения относительно оси О-О₁. Эти колебательные движения относительно оси О-O₁ вызовут силы прецесии С¹ и С¹₁, приложенные к точкам С и C₁ соответственно, и силы прецессии N¹ и N¹₁, приложенные к точкам N и N₁ соответственно. Силы прецессии С¹ и С¹₁, а также N¹ и N¹₁ равны и противоположны по направлению. В тот момент, когда силы прецессии С¹ и С¹₁ в результате колебательных движений основания относительно оси O-O₁ направлены навстречу друг к другу, силы прецессии N¹ и N¹₁ направлены друг от друга и наооборот. Так как гироскопы прикреплены к основанию шарнирами Гука, то гироскопы по осям X-X₁ и Х-Х₂ могут колебаться относительно плоскости основания под действием сил прецессии. Следовательно, механоэлектрические преобразователи, закрепленные между основанием и опорными площадками корпусов гироскопов, будут испытывать сжимающе-растягивающее силовое воздействие. В результате механоэлектрические преобразователи будут вырабатывать переменный электрический ток, который можно проинтегрировать и направить на нагрузку (электроаккумулятор) - режим генератора. Или после соответствующей обработки данных с механоэлектрических преобразователей использовать в индицировании величин векторов угловых перемещений, т.е. по значениям токов можно судить о величине угловых перемещений - режим датчика угловых перемещений.

Таким образом, изобретение позволяет расширить область применения гироскопического устройства за счет его конструктивного выполнения, обеспечивающего преобразование сил прецессии противоположно вращающихся гироскопов в другой необходимый вид энергии, например электрический.

Изобретение относится к гироскопическим устройствам и может быть использовано для преобразования энергии угловых перемещений объекта в другой какой-либо вид энергии, например электрический. Предложенное гироскопическое устройство содержит плоское основание, на каждой из сторон которого соосно закреплены опоры в виде шарниров Гука, на которых установлены на одной линии осей два одинаковых гироскопа с противоположными направлениями вращения роторов. На корпусах гироскопов выполнены опорные площадки, расположенные параллельно основанию устройства, а между опорными площадками и основанием закреплены на равных радиусах и через равные угловые промежутки как минимум по три механоэлектрических преобразователя. Использование предлагаемого гироскопического устройства позволяет расширить область применения гироскопического устройства за счет его конструктивного выполнения, обеспечивающего преобразование сил прецессии противоположно вращающихся гироскопов в другой необходимый вид энергии, например электрический. 1 ил.

Гироскопическое устройство, содержащее плоское основание, на каждой из сторон которого соосно закреплены опоры в виде шарниров Гука, на которых установлены на одной линии осей два одинаковых гироскопа с противоположными направлениями вращения роторов, причем на корпусах гироскопов выполнены опорные площадки, расположенные параллельно основанию устройства, а между опорными площадками и основанием закреплены на равных радиусах и через равные угловые промежутки как минимум по три механоэлектрических преобразователя.