Учебный прибор для демонстрации свойств 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 устанойки 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D < С 09 В 23/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е .с

7 E, К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3652051/28-12 (22) 11 ° 10.83 (46) 30.01.86, Бюл. PI 4 (72) В,И.Рыбаков и Б,М.Рогозинников (53) 377.66. 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 960907, кл. G 09 В 23/06, 1982. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ

СВОЙСТВ ГИРОСКОПА (57) Изобретение позволяет расширить диапазон задач, решаемых учебным прибором для демонстрации свойств гироскопа путем обеспечения . демонстрации зависимости процессии гироскопа от упругости торсиона. прибор содержит гироскоп 2 с горизонтально расположенной осью ротора и ленточный торсион 3. Узел установки торсиона 3 под заданным уг.лом к оси ротора гироскопа 2 состоит из 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 рас-положены 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 ил.

1208573

Изобретение относится к учебнодемонстрационнь1м 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 тарсиона, На чертеже изображен предлагаемый прибор, общий вид.

Прибор содержит раму 1, гироскоп 2 с горизонтально расположенной осью ОгХг ротора (обозначен векторам Н), ленточный торсион 3, узел установки торсиона под заданным углом к оси ротора, состоящий из связанной с рамой 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 закреплена на раме 1, а линейка 1О на выступе 11. На основании приоора имеется дополнительный уровень 13.

Торсион 3 представляет собой металлическую ленту с различной жесткостью относительно горизонтальных осей 0 X u 0 Z причем жесткость торсиона относительно оси ОгЕ г больше, чем жесткость его относительно оси 0 X„, поэтому, если торсиан совпадает с линией отвеса, а верхний зажим расположен в плоскости горизонта по уровням 13 и 7, то упругость торсиана вокруг вертикальной оси 0 Y будет одинаковой как для поворотов гироскопа вокруг той же оси по часовой стрелке„ так и для поворотов против часовой стрелки.

Прибор работает следующим образам, Для демонстрации изменения упругости торсиона .вокруг вертикальной оси О Y в начале наклоняют опару 5 по уровню 7 вокруг оси 0 Z „ наибольшей жесткости тарсиана по ходу стрелки часов, а затем против хода стрелки часов. После этого выполняют повороты опоры 5 вокруг оси О Х наименьшей жесткости торг Г сиона аналогичным образом, При каждом повороте опоры 5 изменение упругости торсиона вокруг оси ОгУг оценивают при помощи градуированных линеек 9 и 10, Демонстрация процессии гироскопа

1О вследствие изменения упругости торсиона производится в той же после-.. довательности, но при раскрученном роторе гироскопа, т.е. при запущенном гиродвигателе, !

5 Б начале прибор устанавливают,„ как и реальный гирокомпас так, чтобы ссь О,Х, вращения ротора гироскопа. была расположена в плоскости горизонта, а ее положительное

20 направление совпадало (приблизительно) с северным направлением меридиана. При раэарретировании гироскопа начинаются его колебания относительно вертикальной оси, при

25 этом количества делений на линейках со знаком (+) будет равно количеству делений со знаком (†)..

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

Положение динамического равновесия колебаний сместится и число д лений и, со знаком (+) будет меньше числа делений и., са зна35 ком (-),Определяют разницу л N,=

-(и -и )<0, 2

Поворачивают опору 5 при помощи тех же винтов в другую сторочу

Ф против хада часовой стрелки, пока уровень 7 не встанет на упор, При этом положении количество де.-лений, фиксирующих амплитуду колебаний, со знаком (+) будет больше, 4S чем депений со знаком (-), Вычисляют разницу а!! = -(и -и )>p

g 2 3 g 4

Возвращают опору 5 в горизон, тальное положение.

50 Аналогичные операции проводят при наклонах опоры 5 вокруг оси

0 X„H определяют ь N и а N . Воз.вращают опору в горизонтальное положение.

Величины л N, -aN+ определяют из мнение упругости торсиона вследствие наклонов его опоры и харак1208573

Составитель Г. Самбикина

Редактор А.Ревин Техред.Л.Микеш Корректор Л. Пилипенко .

Заказ 291/59 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 териэует 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 вышеописанному) и вновь определяют величины дм,, аИ,ЬИ и И

Сравнивая полученные результаты

1 можно сделать вывод об изменении характера прецессионных колебаний гироскопа и положении динамического равновесия.

Формула изобретения

Учебный прибор для демонстрации свойств гироскопа, содержащий раму, гироскоп с горизонтально расположенной осью ротора и ленточный торсион, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем обеспечения демонстрации зависимости прецессии гироскопа от упругости торсиона, он имеет узел установки торсиона под заданным углом к оси ротора гироскопа, состоящий из связанной с рамой посредством регулировочных винтов опоры, расположенной над гироскопом, шарика и уровня, расположенных между опорой и рамой, н зажима для верхнего конца торсиона, закрепленного 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.