Учебный прибор для демонстрации свойств гироскопа Советский патент 1986 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к учебно- демонстрационнЫм приборам по механике и физике и может быть использовано для демонстрации свойств ги- ,роскопа, в частности гирокомпаса с торсионным подвесом гироскопа.

Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем обеспечения демонстрации зависимости процессии гироскопа от упругости торсиона.

На чертеже изображен предл:агаемы прибор, общий вид.

Прибор содержит раму 1, гироскоп 2 с горизонтально расположенно ocbro OpXf. ротора (обозначен вектором Н), ленточный торснон 3, узел установки торсиона под заданным углом к оси ротора, состоящий из связанной с рамой 1 посредством регулировочных винтов 4 опоры 5, расположенной над гироскопом 2, шарика 6 и уровня 7, расположенных между опорой 5 и рамой 1, зажим 8 для верхнего конца торсиона 3, Закрепленного на опоре 5, две горизонтально расположенные одна над .другой градуированные линейки 9 и 10, выступ 11 гироскопа 2, несущий зажим 12 для нижнего конца торсиона 3, при этом линейка 9 за- ;креплена на раме 1, а линейка 10 - на выступе 11. На основании прибора имеется дополнительный уровень 1

Торсион 3 представляет собой металлическую ленту с различной жесткостью относительно горизонтальных осей ОрХр и OfZf, причем жесткость торсиона относительно оси OpZp больше, чем жесткость его относительно оси ., поэтому, если торсион совпадает с линией отвеса,, а верхний зажим расположен в плоскости горизонта по уровням 13 и 7j то упругость торсиона вокруг вертикальной оси ОрУ будет одинаковой как для поворотов гироскопа вокруг той же оси по часовой стрелке „ так и для поворотов против часовой стрелки.

Прибор работает следующим обра- 3 ом,

Для демонстрации изменения yirpy- гости торсиона .вокруг вертикальной осн Oj-Y в начале наклоняют опору 5 по уровню 7 вокруг оси Of-Z наибольшей жесткости торсиона по ходу стрелки часов, а затем против

хода стрелки часов. После этого выполняют повороты опоры 5 вокруг оси OJ.XP наименьшей жесткости торсиона аналогичньп- образом. При

калгдом повороте опоры 5 изменение упругости торсиона вокруг оси OpYp оценивают при помощи градуированных линеек 9 и 10.

Демонстрация процессии гироскопа

вследствие изменения упругости тор- Сиона производится в той же после- - довательности, но пр и раскрученном роторе гироскопа, т.е. при запущенном гиродвигателе,

5 В начале прибор устанавливают,, как и реальный гирокомпас так, чтобы ось ОрХр вращения ротора гироскопа бьша расположена в плоскости горизонта, а ее положительное

0 направление совпадало (приблизительно) с северным направлением меридиана „ При разарретировании гироскопа начинаются его колебания относительно вертикальной оси при

5 этом количество делений на линейках со знаком (+) будет равно количеству делений со знаком (-).

Наклоняют опору 5 вокруг оси при помощи винтов 4 по ходу стрел0 ки часов до тех пор, пока уровень 7 не встанет на упор.

Положение динамического равновесия колебаний сместится и число , делений п, со знаком (+) будет маньше числа делений п со знаком (-) с Определяют разницу дМ, |(п,-п,)0.

Поворачивают опору 5 при помощи тех же винтов в другую CTopoHyj ПРОТИВ хода часовой стрелки, пока, уровень 7 не встанет на упор, При этом положении количество делений, фиксирующих амплитуду колебаний, со знаком (-f) будет большеj чем дапенийсо знаком. (-). Вычисляют разницу fl 2( П,-П2)0,

Возвращают опору 5 в горизон- , таль нее положение,

0 Аналогичные операции проводят при наклонах опоры 5 вокруг оси Of;X и определяют д N и и N . Воз- :вращают опору в горизонтальное положение ,

5

5

Величины л М, -uN4 определяют из- м -нение упругости торсиона вследствие наклонов его опоры и характеризует смещение механического нуля подвеса гироскопа.

При запущенном гироскопе и по- явлении прецессионных колебаний положение динамического равновесия будет стремиться к положению механического нуля. Поэтому повторяют наклоны опоры при запущенном гироскопе (согласно вьшеописанно- му) и вновь определяют величины

лм; , bNj, AN; и лм.

Сравнивая полученные результаты можно сделать вывод об изменении характера прецессионных колебаний гироскопа и положении динамического равновесия. Формула изобретени

Учебньм прибор для демонстрации свойств гироскопа, содержащий раму, гироскоп с горизонтально расположенной осью ротора и ленточРедактор А.Резин Заказ 291/59

Составитель Г.Самбикина

Техред Л .МикешКорректор Л. Пилипенко

Тираж 456Подписное

ВНИРШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2085734

ный торсион, отличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем обеспечения демонстрации зависи5 мости прецессии гироскопа от упругости торсиона, он имеет узел установки торсиона под заданным углом к оси ротора гироскопа, состоящий из связанной с рамой пос-

10 редством регулировочных винтов опоры, расположенной над гироскопом, шарика и уровня, расположенных между опорой и рамой, и зажима для верхнего конца торсиона, закреп15 ленного на опоре, и две горизонтально расположенные одна над другой градуированные линейки, одна из которых закреплена на раме, при этом гироскоп имеет выступ,несущий зажим для нижнего конца торсиона, а другая линейка закреплена на выступе гироскопа.

Изобретение позволяет расширить диапазон задач, решаемых учебным прибором для демонстрации свойств гироскопа путем обеспечения демонст15ации зависимости процессии гироскопа от упругости торсиона. Прибор содержит гироскоп 2 с горизонтально расположенной осью ротора и ленточный торсион 3. Узел уста- нойки торсиона 3 под заданным уг- .лом к оси ротора гироскопа 2 состоит КЗ опоры 5, связанной с рамой 1 и расположенной под гироскопом 2, шарика 6 и уровня 7, расположенных между опорой 5 и рамой 1. Зажим 8 для верхнего конца торсиона 3 закреплен на опоре 5. Градуированные линейки 9 и 10 горизонтально расположены одна над другой. Линейка 9 закреплена на раме 1, а линейка 10 на выступе 11 гироскопа 2. Выступ 11 имеет зажим 12 для нижнего конца торсиона 3. 1 нл. (Л