Устройство для демонстрации гироавтомобиля

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНгСТРАШИ гаРОАВТОМОБИЛЯ, содержа щее платформу с укрепленными на ней передними и ведущими задними колесами и расположенньге на ней маятниковый чувствительный элемент и узел двухсте пенного вертикального гироскопа, кинем тически . соединенный с крррекционным .мотором, электрически подключенный к усилителю, .ющееся тем, что, С целью расширения демонстрационных возможностей, оно имеет реле времени , коммутатор, задатчик начального пол ожешш гироскопа и фазочувствительный выпрямитель, вход которого электрически соединен с выходом маятникового чувствительного элемента и первым входом реле времени, второй вход которого связан с выходом коммутатора, подключенного первым входом к выходу задатчика начального положения гироскопа, а вто рым входом - к выходу фазочувствительного выпрямителя, причем первый выход реле времени соединен с входом усилителя , а второй выход - с управляющим входом коррекционного мотора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3423862/18-12 (22) 20,04.82 (46) 15.09.83, Бюл. М 34 (72) С.С. Арутюжов, С.В. Кривошеев и В,М. Хохлов (71) Казанский ордена Трудового Крас- ного Знамени авиационный институт им. А.Н. Туполева (53) 681.36 (088.8) (56) 1. Павлов В.А. Гироскопический эффект, его проявление и использование.

Л., "Судостроение", 1967, с. 181. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНCTPAUHH ГИРОАВТОМОБИЛЯ, содержащее платформу с укрепленными на ней передними и веду ними задними колесами и расположенные на.ней маятниковый чувствительный элемент и узел двухсте-. пенного вертикального гироскопа, кинематически, соединенный с коррекционныммотором, электрически подключенный к усилителю, о т a и ч a,þ ш е е с я тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, оно имеет реле времени, коммутатор, задатчик начального положения гироскопа и фазочувствительный выпрямитель, вход которого электрически соединен с выходом маятникового чувствительного элемента и первым входом реле времени, второй вход которого связан с выходом коммутатора, подключенного первым входом к выходу задатчика начально1.о положенИя гИроскопа, а вторым входом — к выходу фазочувствительного выпрямителя, причем первый выход C> реле времени соединен с входом усилителя, а второй выход - с управляющим входом коррекционного мотора. C

42066 2 том (МЧЭ) 8, установленным на платфор- ме, через реле времени 9 и усилитель 10.

Кроме того, МЧЭ через фазочувствительный выпрямитель (ФЧВ) 11 управляет состоянием коммутатора 12, через который HB коррекционный мотор 7 HB время разгона гиромотора поступает сигнал начальной установки с задатчика 13 начального положения гироскопа. МЧЭ долЖен

10 иметь зону линейности 15-20 . В связи с этим в качестве МЧЭ 8 применен индуктивный датчик-MB$iTHHK, обмотка возбуждения которого запитывается двумя фазами переменного напряжения.

15 Коррекционный мотор имеет две обмотки управления. Обмотка с входом один., функционирует после срабатывания. реле времени, а с входом два — до срабатыва- .ния реле времени.

На фиг. 3 представлен один из вариантов выполнения коммутатора 12 и реле времени 9. Управляемый коммутатор представляет собой поляризованное трехпозиционное реле 14, обмотка которого под.р5 ключена к выходу ФЧВ. Через контак- ... ты 15 и 16 этого реле на второй вход . реле времени поступает сигнал начально- го положения с задатчика 13. Реле времени 9 состоит из элемента блока задержки 16 (настроенного на время раз-. гона гидромотора) и исполнительного реле 17, контакты 18 которого включены между первым входом и выходом реле времени, а контакты 19 — между вто- .

35 рым входом и выходом..

40

55

Изобретение относится к наглядным пособиям и может быть использовано для демострации гироавтомобиля.

Известно устройство для демонстрации гироавтомобиля, содержащее платформу с укрепленными на ней передними и ве1 дущими задними колесами и расположенные на ней маятниковый чувствительный элемент и узел двухстепенного вертикального гироскопа, кинематически соединенный с коррекционным мотором, электрически подключенный к усилителю (1 ) .

Недостаток известного устройства низкие демонстрационные .возможности.

Белью изобретения является расширение демонстрационных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для демонстрации гироавтомобиля, содержащее платформу с укрепленными на ней передними и ведущими задними колесами и расположенные на ней "маятниковый чувствительный элемент и узел двухстепенного вертикального ги. роскопа, кинематически соединенный с коррекционным мотором, электрически подключенный к усилителю, имеет реле времени, коммутатор, задатчик начального положения гироскопа и фазочувствительный выпрямитель, вход которого электрически соединен с выходом маятникового чувствительного элемента и первым вхо1 дом реле времени, второй вход котороI го связан с выходом коммутатора, подключенного первым входом к выходу задатчика начального положения гироскопа, а вторым входом — к выходу фазочувствительного выпрямителя, причем первый выход реле времени соединен с входом усилителя, а второй выход —. с управляющим входом коррекционного мотора.

На фиг. 1 показана упрощенная кинематическая схема модели гироавтомобиля; на фиг. 2 — структурная схема системы коррекции; на фиг. 3 - развернутая часть структурной схемы, поясняющая ее работу.

Модель гироавтомобиля (фиг. 1) содержит платформу 1, на которой установлены заднее колесо 2 (ведущее) и переднее колесо 3(рулевое). На платформе модели гироавтомзбиля установлен двух. степенный вертикальный гироскоп 4, ось 5 которого параллельна поперечной оси автомобиля. Верхняя маятниковость гироскопа создается грузом 6, центр масс которого относительно ocg. подвеса смещен на величину. Коррекционный мо тор 7, закрепленный на оси 5, соедщен с маятниковым чувствительным элеменКроме того, приняты следующие буквенные обозначения:

H — кинетический момент гироскопа;

OX - продольная ось автомобиля.07. — поперечная ось автомобиля, О, - ось вращения гироскопа, О - вертикаль, - вес автомобиля

, — координата центра тяжести 0 автомобиля, Р - вес груза 6;

0 - координата центра тяжести 0 груГ з&;

0L - угол отклонения автомобиля относительно линии колес;

p - угол отклонения гироскопа относительно плоскости кузова; .

Ю,,- момент начальной выставки гироскопа

)Й вЂ” момент, развиваемый коррекционным мотором в рабочем состоянии; гироскопический мокрену

3 1042

Я вЂ” маятниковый момент гироавтомоРа биля относительно пинии колесной пары;

IJ - сигналы сигнальной выставки, n n например, переменного тока различной фазы, но одинаковые по амплитуде, которые переводят гироскоп на левый ((3 =+/ ) ипи правый (p =-Pg упоры.

Гироавтомобипь имеет дистанционное управление, которое состоит из пульта управления и гибкого .жгута. Г1ульт управ-. ления содержит тумблер "Питание, по которому подается переменное трехфазное напряжение 36 В, Е 400 Pg и пос-15 тоянное напряжение + 27 В..Кроме того, пульт управления содержит тумблер приво да заднего колеса "Вперед — назад" и тумблер управления рулевого колеса

"Влево — вправо". Если же гироавтомо биль сделать достаточно бспьших размеров, то блок питания можно установить

HB В кузове, а управлять двнжением ав томобиля можно 110 радиокомандам . Bce эти элементы не показаны, так как в та- 5 кой детализации нет необходимости, а их реализация может быть самой разнообразной и не вызывает принципиальных затруднений.

Узел двухстепенного вертикального. гироскопа содержит вертикальный гиро-.. скоп 4 с осью подвеса 5.

После включения устройство работает следующим образом.

I этап. Разгон гиромотора и приведе35 ние гироскопа в исходное состояние..

Этот этап начинается с момента подачи пйтания на гироавтомобипь. При этом приводы заднего колеса и рулевого коле.са не должны работать. Основное назначение. этого этапа -привести гироскоп в положение, соответствующее наклону кузова гироавтомобиля, Если oL=+af,то p= pn, н наоборот,если о =-aL m, то р=-р (с п, р — углы отклонения кузова и гироскопа до упора);

Если такого соответствия между угла- „г 4$

I ми о г„и р нет, то автоматика схемы в момент начала разгона гиромотора приводит гироскоп в положение, соответствующее знаку Ыта .

Допустим, что 0=+oL „, а р=- 3, тогда $0

МЧЭ, 8 выдает сигнал переменного тока, фаза ко горого определена знаком угла о ..

Этот сигнал подается на вход ФЧВ, на выходе которого формируется нацряжение, полярность которого определяется фазой 55

МЧЭ. Это напряжение. поступает Hà первый вход крммутатора 12 (на обмотку поляризованного реле 14). Реле 14 сра066 4 батывает и замыкается контакт 15 (если бы о = — Ы„,. то замкнулся бы контакт 16). Теперь по цепи, составленной . этим контактом, на второй вход реле ,времени подается напряжение начальной

BbIcTBBKH О.„, которое через контакт 19 исполнительного репе 17 поступает на второй вход коррекционного мотора 7.

Под действием этого напряжения коррекционный мотор 7 развивает мо— н мент М км nP> P 51n p m, где fl = 2-3— коэффициент запаса, и гироскоп с правого упора P=- З„„переходит на левый упор(р=+pm), Одновременно начинает наби-рать обороты гиромотор и запускается ре .ле времени (элемент задержки 16) при подаче на него + 27 B.

tt этап. Снятие гироавтомобиля с упора, После набора гиромотором рабочих оборотов срабатывает реле времени 9 (оно настраивается на время разгона ги ромотора), т.е. подается на плюс на выход элемента задержки 16 (фиг. 2).

При этом срабатывает реле 17 и производит следующие переключения: контактом,19 отключает коммутатор, à следр вительно, задатчик 13 от второго входа н коррекционного мотора 7 (М „„„ =О), г контактом 18 подключает МЧЭ 8 на ,вход усилителя 10 (первый вход — выход . репе времени), через который усиленный сигнал поступает на первый вкод коррекционного мотора 7, Коррекционный мотор начинает создавать момент М < = — Kd., где К—

P коэффициент крутизны контура коррекции (в конструкции принято Ко,.=,2 Ргf 51И (3 ).

Под действием этого момента гироузеп начинает ускоренно вращаться с угловой скоростью (— ), развивая при этом гироскопический момент М = os p p

Как только М г- превысит маятниковый момент гироавтомобипя MP+= t>t 1n Ыщ, гироавтомобиль снимает с упора и превращается в трехстепенный гироскоп.

tt t этап.. Приведение гирс автомобиля в рабочее состояние.

В дальнейшем на коррекционный мотор поступает сигнал только с МЧЭ 8 по цепи, составленной КоНТВКТоМ 18, а гироавтомобиль ведет себя-как трехстепенный гироскоп. Окончательное приведение гиро автомобиля в вертикальное положениегоризонтальное положение рамы кузова осуществляется коррекционным мотором (момент Kd) и грузами Р - и Рп, момен1042066 ты которых соответственно равны P 05inp и Р, К ио .

1Ч этап. движение.гироавтомобиля, Прямолинейное движение гироавтомобипя и развороты осушествляются с пульта управления подачей сигналов на привод заднего колеса и привод управления рулевым колесом.

Сушность изобретения связана с под« готовкой гироавтомобиля к демонстраций и соответствует первым трем этапам работы.

Использование изобретения расширяет демонстрационные возможности устройства.

1042066

Составитель С. Алексанов

Редактор М. Дылын Техред В.ДЙлекорей Корректор Л Бокшан

Заказ 7133/51 .. Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Ф/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4