Учебный прибор для демонстрации гироскопического эффекта Советский патент 1982 года по МПК G09B23/06 

1

Изобретение относится к учебнонаглядным пособиям по теоретической механике и может быть использовано, в частности, для демонстрации вы-, нужденной прецессии и гироскопического эффекта.

Наиболее близким к предлагаемому является учебный прибор для демонстрации гироскопического эффекта, содержащий укрепленную на основании полую стойку, установленнуюна ней поворотную раму с рукояткой и ось вращения диска, концы которой связаны, с рамой подвижным соединением lj

Недостатком его является ограни,ченность демонстрационных возможностей вследствие отсутствия возможности наглядно продемонстрировать, например, влияние величины момента силы тяжести гироскопа на скорость прецессии его оси.

Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей.

Цель достигается тем, что учебный прибор для демонстрации гироскопического эффекта, содержащий укрепленную-на основании полую стойку, установленную на ней поворотную раму с рукояткой , и диск, установленный на оси, концы которой связаны с рамой подвижным соединением, имеет установленный на оси диска сменный груз с держателем, стержень,

to расположенный в стойке и жестко связанный с рамой, и датчик скорости вращения рамы, состоящий из магнитного элемента,. укрепленного на JJ свободном конце стёржня, геркона, установленного в основании, и элект- рически связанного с ним регистратора, при этом диск расположен в держателе.

20

На фиг.1 изображен учебный прибор для демонстрации гироскопического эффекта, общий виду на фиг. 2 принципиальная электрическая схема прибора.

Учебный прибор для демонстрации гироскопического эффекта содержит диск 1, смонтированный на оси 2 с помощью подшипников 3, и сменный груз l с держателем S, поворотную раму 6 с рукояткой 7, установленную на полой стойке 8 и жестко связан- ную со стержнем 9- Полая стойка 8 укреплена на основании 10. Концы оси 2 связаны с рамой 6 подвижным соединением 11. На свободном конце стержня 9 укреплен магнитный элемент 12 датчика блока измерения ско рости вращения рамы, вблизи которого в основании 10 установлен геркон 13 и электрически связанный с ним регистратор 14.

Электрическая схема (фиг.. 2) включает датчик I, ключ М, генератор Ш импульсов и счетчик и смонтирована в регистраторе Т.

Ключ il содержит реле Р1, Р2, РЗ и диоды Д1, Д2, необходимые для развязки реле РЗ.

Генератор § импульсов содержит реле Р и конденсатор С1.

Прибор работает следующим образом

Для демонстрации гироскопического давления на опоры и вынужденной прецессии с держателя 5 снимают сменный груз k и диски 1 придают необходимую скорость вращения от постороннего двигателя. Включают выключатель 81. Далее плавным поворотом рукоятки 7 гироскопу сообщают вынужденное прецесионное движение. Оси гироскопа начинает прецессировать вокруг стойки 8. При этом вместе с рамой 6 поворачивается ось с магнитным элементом 12.

Первый импульс (фиг. 2), следующий при проходе магнита около геркона, через реле Р1 включает реле Р2, которое готовит цепь самоблокировки и цепь включения реле РЗ. По окончании действия входного импульса реле Р1 отпускает и своими контактами, включает реле РЗ- Реле Р2 остается на самоблокировке. Контактами реле РЗ включается генератор импульсов и в счетчике начинают накапливаться импульсы, число которых пропорционально времени оборота оси гироскопа

Вторым входным импульсом включается реле Р1, которое своими контактами выключает реле Р2. Реле РЗ остается на самоблокировке. По окончании второго импульса реле Pi вновь отпуекает и выключает реле РЗ. Счетчик

прекращает счет импульсов. Количество импульсов запоминается.

Затем предыдущие показания счет- чика сбрасываются, и с помощью рукоятки 7 создается угол наклона оси

2 в пределах 50-60. Скорость прецессии при этом остается прежней. После этого на держатель 5 надевается сменный груз k, В этом случае момент силы тяжести гироскопа изменяет свою величину и, следовательно, ось гироскопа начинает прецессировать с другой по величине скоростью, что фиксируют другим количеством импульсов на счетчике.

Предлагаемый учебный прибор .сэбеспёчивает,наглядную демонстрацию гироскопического давления на опорах и влияние величины момента приложения сил на скорость прецессии оси

гироскопа и установку диска на оси

с малым коэффициентом трения, упрощает технологию его изготовления.

Формула изобретения

Учебный прибор для демонстрации гироскопического эффекта, содержащий укрепленную на основании полую

стойку, установленную на ней поворотную раму с рукояткой, и диск,установленный на оси, концы которой связаны с рамой подвижным соединением, отличающийся тем,

что, с целью расширения демонстрации онных возможностей , он имеет установленный на оси диска сменный груз с держателем, стержень, расположенный в стойке и жестко связанный с рамой,

и датчик скорости вращения рамы, состоящий из магнитного элемента, укрепленного на свободном конце стержня, геркона, установленного в основании, и электрически связанного с ним регистратора, при этом диск расположен

в держателе. I

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 09 В 23/10, 197.