Радио удирдлагатай загвар дээрх гироскопууд. Технологи, аргын нэвтэрхий толь Эргэдэг механик гироскоп үйлдвэрлэх үйл явц

Гэрийн гироскоп

Гироскоп(Бусад Грекийн юпо "дугуй эргэлт" ба okopew "харагдах" гэсэн үгнээс) - хурдацтай эргэлддэг хатуу бие, ижил нэртэй төхөөрөмжийн үндэс суурь нь инерцтэй харьцуулахад биеийн чиг баримжааны өнцгийн өөрчлөлтийг хэмжих чадвартай. координатын систем нь ихэвчлэн эргэлтийн момент (момент) хадгалагдах хуульд үндэслэдэг.

"Гироскоп" гэдэг нэр болон энэ төхөөрөмжийн ажлын хувилбарыг 1852 онд Францын эрдэмтэн Жан Фуко зохион бүтээжээ.

Механик гироскопуудын дотроос ялгардаг эргэлтэт гироскоп- эргэлтийн тэнхлэг нь орон зайд чиг баримжаагаа өөрчлөх чадвартай, хурдан эргэдэг хатуу биет. Энэ тохиолдолд гироскопын эргэлтийн хурд нь түүний эргэлтийн тэнхлэгийн эргэлтийн хурдаас ихээхэн давсан байна. Ийм гироскопын гол шинж чанар нь түүнд нөлөөлж буй гадны хүчний момент байхгүй үед орон зай дахь эргэлтийн тэнхлэгийн ижил чиглэлийг хадгалах чадвар юм.

Гироскоп хийхийн тулд бидэнд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

1. Ламинатын хэсэг;
2. Доод 2 ширхэг. лаазнаас;
3. Ган саваа;
4. Хуванцар;
5. Самар ба/эсвэл жин;
6. Хоёр эрэг;
7. Утас (зэсийн зузаан);
8. Poxipol (эсвэл бусад хатууруулах цавуу);
9. Тусгаарлагч тууз;
10. Threads (хөлөгдөх болон өөр зүйлд зориулагдсан);
11. Мөн багаж хэрэгсэл: хөрөө, халив, гол гэх мэт...

Зурагт үзүүлсэн шиг ерөнхий санаа нь тодорхой байна.

Эхлэх:

1) Бид ламинатыг аваад түүнээс 8 нүүрсний хүрээ хайчилж авав (зураг дээр энэ нь 6 нүүрсний хүрээ юм). Дараа нь бид 4 цооног өрөмдөнө: 2 (төгсгөлд нь) урд талд, 2 хөндлөн (төгсгөлд нь ижил), зургийг үзнэ үү. Одоо утсыг цагираг болгон нугалж үзье (утасны диаметр нь хүрээний диаметртэй ойролцоогоор тэнцүү байна). 2 эрэг (боолт) аваад төгсгөлд нь завсарлага эсвэл голоор цоолъё (хамгийн муу нь та өрөмөөр өрөмдөж болно).

2) Үндсэн хэсэг болох роторыг угсрах шаардлагатай. Үүнийг хийхийн тулд лаазнаас 2 ёроолыг авч, голд нь нүх гарга. Диаметртэй нүх нь тэнхлэгийн бариултай тохирч байх ёстой (бид үүнийг тэнд оруулах болно). Тэнхлэг бариулыг хийхийн тулд хадаас эсвэл урт боолт авч, уртыг нь огтолж, үзүүрийг нь хурцлах ёстой. Зохицуулалтыг илүү сайн болгохын тулд савааг өрөмдлөгт хийж, машин хэрэгсэл дээрх шиг файл эсвэл чулуугаар 2 талаас нь хурцлана. Үүн дээр ургамлыг утастай ховил хийх нь сайхан байх болно. Нэг дискэн дээр хуванцар түрхээд, самар, туухай чихцгээе (хэнд ган бөгж байгаа бол энэ нь илүү дээр юм). Одоо бид хоёр дискийг (сэндвич шиг) холбож, тэнхлэгийн саваагаар цооногоор цоолно. Бид бүхэлд нь poxypol (эсвэл бусад цавуугаар) тосолж, ротороо өрөмдлөгт оруулаад, поксипол хатуурах үед бид дискийг голлон байрлуулна (энэ нь ажлын хамгийн чухал хэсэг юм). Тэнцвэр төгс байх ёстой.

3) Бид зургийн дагуу цуглуулдаг, роторын чөлөөт хөдөлгөөн дээш доошоо хамгийн бага байх ёстой (энэ нь мэдрэгддэг, гэхдээ бага зэрэг).

4) Бид утас хамгаалалт тавьж, утас эсвэл цавуугаар холбож, гироскоп бэлэн боллоо.

Эргэдэг гироскоп бол эргэлтийн тэнхлэг нь орон зайд чиг баримжаагаа өөрчлөх чадвартай, хурдан эргэдэг хатуу биет юм. Энэ тохиолдолд гироскопын эргэлтийн хурд нь түүний эргэлтийн тэнхлэгийн эргэлтийн хурдаас ихээхэн давсан байна.
Энэхүү гироскоп нь сансар огторгуй дахь эргэлтийн тэнхлэгт нөлөөлөх гадны хүчний момент байхгүй үед ижил чиглэлийг хадгалах чадвартай.

Тодорхойгүй байна уу? Гироскоп хэрхэн ажилладаг талаар видеог үзээрэй.

Гироскопыг хэрхэн яаж хийх вэ

Бид үүнийг хиймэл аргаар хийх болно.

Танд хэрэгтэй болно:

• нэг хэсэг ламинат;
• 2 лаазны таг / ёроол;
• ган саваа;
• самар;
• 2 эрэг;
• цоолтуур;
• зэс утас;
• цавуу "Поксипол";
• тусгаарлагч соронзон хальс.

Ламинатаас үндсэн хүрээг хайчилж ав. Бид зэс утсыг цагираг хэлбэрээр нугалж, голын тусламжтайгаар эрэг дээр нүх гаргадаг.

Бид ган бариулыг хүссэн уртаар нь огтолж, үзүүрийг нь хурцалдаг. Та мөн утаснуудад ховил хийх хэрэгтэй.

Ротор

Лаазнаас хоёр таглааг нь бид голд нь нүх гаргадаг. Бид нэг бүрхэвч дээр plasticine тарааж, самар хавсаргана. Хоёр дахь тагийг хааж, саваа оруулна. Хоёр талдаа "Поксипол" -аар тосолж, цавуу хатуурах хүртэл дискийг өрөмд оруулах замаар голчлох шаардлагатай. Тэнцвэр төгс байх ёстой.

Бид гироскоп угсардаг. Ротор нь шураг хооронд бага зэрэг хөдөлж байх ёстой.

Утасны цагиргийг суурилуул. Бэлэн.

Сайтын материал дээр үндэслэн: sam0delka.ru

Гироскопууд нь аль нэг тэнхлэгийн эргэн тойронд загваруудын өнцгийн шилжилтийг багасгах, эсвэл тэдгээрийн өнцгийн шилжилтийг тогтворжуулах зориулалттай. Төхөөрөмжийн тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх эсвэл зохиомлоор бий болгох шаардлагатай тохиолдолд тэдгээрийг ихэвчлэн нисдэг загварт ашигладаг. Гироскопууд нь ердийн нисдэг тэрэгнүүдэд сүүлний роторын давирхайг хянах замаар босоо тэнхлэгтэй харьцуулахад тогтворжуулахад хамгийн их ашиглагддаг (ойролцоогоор 90%). Энэ нь нисдэг тэрэгний босоо тэнхлэгийн дагуух дотоод тогтвортой байдал тэгтэй байгаатай холбоотой юм. Нисэх онгоцонд гироскоп нь өнхрөх, чиглэх, давирхайг тогтворжуулж чаддаг. Аюулгүй хөөрөх, буухын тулд курс нь ихэвчлэн турбожет загвар дээр тогтворждог - өндөр хурдтай, хөөрөх зайтай, хөөрөх зурвас нь ихэвчлэн нарийхан байдаг. Бага, тэг эсвэл сөрөг уртааш тогтвортой байдал (арын төвлөрөлтэй) загварт давирхай нь тогтворжсон бөгөөд энэ нь маневрлах чадварыг нэмэгдүүлдэг. Roll нь сургалтын загвар дээр ч тогтворжуулахад тустай.

Спортын ангиллын онгоц, планер дээр гироскопыг FAI-ийн шаардлагаар хориглодог.

Гироскоп нь өнцгийн хурд мэдрэгч ба хянагчаас бүрдэнэ. Дүрмээр бол тэдгээр нь бүтцийн хувьд нэгдмэл байдаг боловч хуучирсан, мөн орчин үеийн "сэрүүн" гироскопууд дээр өөр өөр тохиолдолд байрлуулсан байдаг.

Эргэлтийн мэдрэгчийн дизайны дагуу гироскопыг механик ба пьезо гэсэн хоёр үндсэн ангилалд хувааж болно. Илүү нарийн хэлэхэд, одоо хуваах онцгой зүйл байхгүй, учир нь механик гироскопууд хуучирсан тул бүрэн зогссон. Гэсэн хэдий ч бид зөвхөн түүхэн шударга ёсны төлөө л тэдний үйл ажиллагааны зарчмыг бичих болно.

Механик гироскопийн үндэс нь цахилгаан моторын босоо ам дээр суурилуулсан хүнд дискүүдээс бүрддэг. Хөдөлгүүр нь эргээд нэг зэрэглэлийн эрх чөлөөтэй, өөрөөр хэлбэл. моторын тэнхлэгт перпендикуляр тэнхлэгийг тойрон чөлөөтэй эргэлдэж болно.

Хөдөлгүүрээр эргэлддэг хүнд дискүүд нь гироскопийн нөлөө үзүүлдэг. Бүхэл бүтэн систем нөгөө хоёртой перпендикуляр тэнхлэгийг тойрон эргэлдэж эхлэхэд дисктэй хөдөлгүүр нь тодорхой өнцгөөр хазайдаг. Энэ өнцгийн хэмжээ нь эргэлтийн хурдтай пропорциональ байна (гироскопод үүсэх хүчийг сонирхож буй хүмүүс тусгай ном зохиолоос Кориолис хурдатгалын талаар илүү гүнзгий танилцаж болно). Хөдөлгүүрийн хазайлтыг мэдрэгчээр тогтоодог бөгөөд дохио нь цахим мэдээлэл боловсруулах нэгжид өгдөг.

Орчин үеийн технологийн хөгжил нь илүү дэвшилтэт өнцгийн хурд мэдрэгчийг боловсруулах боломжтой болсон. Үүний үр дүнд пьезогироскопууд гарч ирсэн бөгөөд тэдгээр нь механикийг бүрэн сольсон байна. Мэдээжийн хэрэг, тэд Coriolis хурдатгалын нөлөөг ашигладаг хэвээр байгаа ч мэдрэгчүүд нь хатуу төлөвт байдаг бөгөөд энэ нь эргэдэг хэсэг байхгүй гэсэн үг юм. Хамгийн түгээмэл мэдрэгч нь чичиргээт хавтанг ашигладаг. Тэнхлэгийг тойрон эргэвэл ийм хавтан нь чичиргээний хавтгайд хөндлөн хавтгайд хазайж эхэлдэг. Энэ хазайлтыг хэмжиж, мэдрэгчийн гаралт руу дамжуулж, цаашдын боловсруулалтанд зориулж гадаад хэлхээгээр авдаг. Ийм мэдрэгчийн хамгийн алдартай үйлдвэрлэгчид бол Мурата, Токин нар юм.

Пьезоэлектрик өнцгийн хурд мэдрэгчийн ердийн дизайны жишээг дараах зурагт үзүүлэв.

Энэ загварын мэдрэгчүүд нь дохионы температурын зөрүүтэй сул талтай байдаг (жишээ нь, суурин төлөвт байгаа пьезоэлектрик мэдрэгчийн гаралтын үед температур өөрчлөгдөх үед дохио гарч ирдэг). Гэсэн хэдий ч хариуд нь авсан ашиг нь энэ таагүй байдлаас хамаагүй илүү юм. Пьезогироскоп нь механиктай харьцуулахад хамаагүй бага гүйдэл зарцуулдаг, их хэмжээний хэт ачааллыг тэсвэрлэдэг (осолд бага мэдрэмтгий) бөгөөд загварын эргэлтэнд илүү нарийвчлалтай хариу үйлдэл үзүүлэх боломжийг олгодог. Зөрөлтийн эсрэг тэмцэхийн хувьд пьезогироскопийн хямд загваруудад ердөө л "тэг" тохируулга байдаг бөгөөд илүү үнэтэйд - цахилгаан асаалттай үед микропроцессорын автомат "тэг" тохиргоо, температур мэдрэгч бүхий шилжилтийн нөхөн олговор байдаг.

Гэсэн хэдий ч амьдрал зогсохгүй байгаа бөгөөд одоо Futaba ("AVCS" системтэй гэр бүлийн Gyxxx) гироскопуудын шинэ мөрөнд Silicon Sensing Systems-ийн мэдрэгчүүд аль хэдийн гарч ирсэн бөгөөд эдгээр нь Мурата, Токин нартай харьцуулахад маш сайн шинж чанартай байдаг. бүтээгдэхүүн. Шинэ мэдрэгчүүд нь температурын зөрүү багатай, дуу чимээ багатай, чичиргээний маш өндөр дархлаатай, ажиллах температурын хүрээг уртасгадаг. Мэдрэгч элементийн дизайныг өөрчилснөөр үүнийг олж авсан. Энэ нь гулзайлтын чичиргээний горимд ажилладаг цагираг хэлбэрээр хийгдсэн. Бөгж нь микро схем шиг фотолитографийн аргаар хийгдсэн тул мэдрэгчийг SMM (Silicon Micro Machine) гэж нэрлэдэг. Бид техникийн дэлгэрэнгүй мэдээлэлд орохгүй, сонирхогч бүх зүйлийг эндээс олж болно: http://www.spp.co.jp/sssj/comp-e.html. Энд мэдрэгч өөрөө, дээд таглаагүй мэдрэгч, цагираг хэлбэрийн пьезоэлектрик элементийн хэсгүүдийн цөөн хэдэн зураг энд байна.

Ердийн гироскопууд ба тэдгээрийн ажиллах алгоритмууд

Өнөөдөр хамгийн алдартай гироскоп үйлдвэрлэгчид бол Futaba, JR-Graupner, Ikarus, CSM, Robbe, Hobbico гэх мэт.

Одоо ихэнх үйлдвэрлэсэн гироскопуудад ашигладаг үйлдлийн горимуудыг авч үзье (бид ер бусын тохиолдлыг дараа нь тусад нь авч үзэх болно).

Стандарт үйлдлийн горимтой гироскопууд

Энэ горимд гироскоп нь загварын өнцгийн шилжилтийг багасгадаг. Бид энэ горимыг механик гироскопоос өвлөн авсан. Эхний пьезогироскопууд нь механикаас голчлон мэдрэгчээр ялгаатай байв. Ажлын алгоритм өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Үүний мөн чанар нь дараах байдалтай байна: гироскоп нь эргэлтийн хурдыг хэмжиж, эргэлтийг аль болох удаашруулахын тулд дамжуулагчийн дохионд залруулга хийдэг. Доор тайлбарласан блок диаграмм байна.

Зургаас харахад гироскоп нь дамжуулагчийн дохионоос үүдэлтэй аливаа эргэлтийг дарах гэж оролддог. Ийм гаж нөлөөнөөс зайлсхийхийн тулд дамжуулагч дээр нэмэлт холигч ашиглах нь зүйтэй бөгөөд ингэснээр хяналтын саваа төвөөс хазайх үед гироскопын мэдрэмж жигд буурдаг. Ийм холих нь орчин үеийн гироскопуудын хянагч дотор аль хэдийн хэрэгжсэн байж болно (энэ нь байгаа эсэхийг тодруулахын тулд төхөөрөмжийн шинж чанар, зааварчилгааг үзнэ үү).

Мэдрэмжийн тохируулга нь хэд хэдэн аргаар хийгддэг:

1. Алсын удирдлага байхгүй. Мэдрэмжийг газар дээр (гироскопын их бие дээрх зохицуулагчаар) тогтоодог бөгөөд нислэгийн үед өөрчлөгддөггүй.
2. Дискрет тохируулга (хос хурдны гиро). Газар дээр гироскопын мэдрэмжийн хоёр утгыг (хоёр зохицуулагчаар) тогтоодог. Агаарт та хяналтын сувгаар хүссэн мэдрэмжийн утгыг сонгох боломжтой.
3. Гөлгөр тохируулга. Гироскоп нь хяналтын суваг дахь дохионы пропорциональ мэдрэмжийг тохируулдаг.

Одоогийн байдлаар бараг бүх орчин үеийн пьезогироскопууд мэдрэмжийн гөлгөр тохируулгатай байдаг (мөн та механик гироскопуудын талаар аюулгүй мартаж болно). Цорын ганц үл хамаарах зүйл бол зарим үйлдвэрлэгчдийн үндсэн загварууд бөгөөд мэдрэмтгий байдлыг гироскопийн биед зохицуулагч тогтоодог. Дискрет тохируулга нь зөвхөн анхдагч дамжуулагчтай байх шаардлагатай (нэмэлт пропорциональ суваг байхгүй эсвэл салангид суваг дахь импульсийн үргэлжлэх хугацааг тохируулах боломжгүй тохиолдолд). Энэ тохиолдолд жижиг нэмэлт модулийг гироскопын хяналтын сувагт оруулж болох бөгөөд энэ нь дамжуулагчийн салангид сувгийн сэлгэн залгах товчлуурын байрлалаас хамааран заасан мэдрэмжийн утгыг өгөх болно.

Хэрэв бид зөвхөн "стандарт" ажиллагааны горимыг хэрэгжүүлдэг гироскопуудын давуу талуудын талаар ярих юм бол дараахь зүйлийг тэмдэглэж болно.

• Ийм гироскопууд нь нэлээд хямд үнэтэй байдаг (хэрэгжүүлэхэд хялбар тул)
• Нисдэг тэрэгний сүүл хэсэгт суурилуулсан бол эхлэгчдэд тойрог хэлбэрээр нисэх нь илүү хялбар байдаг, учир нь цацрагийг онцгой хянах боломжгүй байдаг (цацраг нь өөрөө нисдэг тэрэгний чиглэлд эргэдэг).

Алдаа:

• Хямд үнэтэй гироскопуудад дулааны нөхөн олговрыг хангалттай сайн хийдэггүй. Агаарын температур өөрчлөгдөх үед шилжиж болох "тэг" гараар тохируулах шаардлагатай.
• Гироскопоор хяналтын дохиог дарах нөлөөг арилгах нэмэлт арга хэмжээ авах шаардлагатай (мэдрэмжийн хяналтын сувагт нэмэлт холих эсвэл серво урсгалыг нэмэгдүүлэх).

Тайлбарласан төрлийн гироскопуудын нэлээд алдартай жишээ энд байна.

Гироскоптой холбогдох жолооны машиныг сонгохдоо илүү хурдан сонголтуудыг сонгох хэрэгтэй. Энэ нь системд механик өөрөө хэлбэлзэл үүсэх эрсдэлгүйгээр илүү мэдрэмтгий байдалд хүрэх боломжийг олгоно (хэт хэтэрсэний улмаас жолооны жолоодлого нь хажуу тийшээ хөдөлж эхэлдэг).

Гарчиг барих горимтой гироскопууд

Энэ горимд загварын өнцгийн байрлал тогтворжино. Нэгдүгээрт, бага зэрэг түүхэн мэдээлэл. Энэ горимоор гироскоп хийсэн анхны компани бол CSM юм. Тэр горимыг Heading Hold гэж нэрлэсэн. Нэрийг нь патентжуулснаар бусад пүүсүүд өөрсдийн нэрсийг (болон патент) гаргаж эхлэв. "3D", "AVSC" (Өнцгийн векторын хяналтын систем) болон бусад брэндүүд ийм байдлаар гарч ирэв. Ийм олон янз байдал нь эхлэгчдэд бага зэрэг төөрөгдөл үүсгэж болзошгүй боловч үнэн хэрэгтээ ийм гироскопуудын үйл ажиллагаанд үндсэн ялгаа байдаггүй.

Бас нэг тэмдэглэл. Гарчиг барих горимтой бүх гироскопууд нь ердийн үйлдлийн алгоритмыг дэмждэг. Хийж буй маневраас хамааран та илүү тохиромжтой гироскоп горимыг сонгож болно.

Тэгэхээр шинэ горимын тухай. Үүнд гироскоп нь эргэлтийг дардаггүй, харин дамжуулагчийн бариулаас ирж буй дохиотой пропорциональ болгодог. Ялгаа нь ойлгомжтой. Салхи болон бусад хүчин зүйлээс үл хамааран загвар нь хүссэн хурдаараа яг эргэлдэж эхэлдэг.

Блок диаграмыг харна уу. Энэ нь хяналтын суваг болон мэдрэгчээс ирсэн дохионоос ялгах алдааны дохиог (нэмжлэгчийн дараа) олж авдаг бөгөөд энэ нь интегратор руу тэжээгддэг. Интегратор нь алдааны дохио тэгтэй тэнцэх хүртэл гаралтын дохиог өөрчилдөг. Мэдрэмжийн сувгаар дамжуулан интеграцийн тогтмолыг, өөрөөр хэлбэл жолооны машиныг боловсруулах хурдыг зохицуулдаг. Мэдээжийн хэрэг, дээрх тайлбарууд нь маш ойролцоо бөгөөд олон тооны алдаатай боловч бид гироскоп хийх биш, харин тэдгээрийг ашиглах гэж байна. Тиймээс бид ийм төхөөрөмжийг ашиглах практик шинж чанарыг илүү их сонирхож байх ёстой.

Heading Hold горимын давуу тал нь мэдээжийн хэрэг, гэхдээ би ийм гироскопыг нисдэг тэрэг дээр суурилуулахад гарч ирдэг давуу талуудыг онцлон тэмдэглэхийг хүсч байна (сүүлний цохилтыг тогтворжуулахын тулд):

• нисдэг тэрэгний хувьд гүйлтийн горимд байгаа шинэхэн нисгэгч сүүлний роторыг бараг удирдаж чадахгүй
• сүүлний роторын давирхайг хийтэй холих шаардлагагүй бөгөөд энэ нь нислэгийн өмнөх бэлтгэлийг бага зэрэг хялбаршуулдаг.
• сүүлний роторын обудтай загварыг газраас буулгахгүйгээр хийж болно
• өмнө нь хэцүү байсан ийм маневр хийх боломжтой болсон (жишээлбэл, сүүлээ урагшаа нисэх).

Онгоцны хувьд энэ горимыг, ялангуяа "Torque Roll" гэх мэт зарим нарийн төвөгтэй 3D дүрс дээр зөвтгөж болно.

Үүний зэрэгцээ, үйл ажиллагааны горим бүр өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг тул Heading Hold-ийг хаа сайгүй дараалан ашиглах нь эм биш гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Нисдэг тэрэгний ердийн нислэгийн үед, ялангуяа эхлэгчдэд Heading Hold функцийг ашиглах нь хяналтаа алдахад хүргэж болзошгүй юм. Жишээлбэл, хэрэв та эргэлт хийхдээ сүүлний цохилтыг хянахгүй бол нисдэг тэрэг хөмрөх болно.

Heading Hold-г дэмждэг гироскопуудын жишээнд дараах загварууд багтана.

Стандарт горим болон Гарчиг барих хооронд шилжих нь мэдрэмжийн хяналтын сувгаар хийгддэг. Хэрэв та хяналтын импульсийн үргэлжлэх хугацааг нэг чиглэлд (дунд цэгээс) өөрчилвөл гироскоп Толгойг барих горимд ажиллах бөгөөд өөр чиглэлд байвал гироскоп стандарт горимд шилжинэ. Дунд цэг нь сувгийн импульсийн үргэлжлэх хугацаа ойролцоогоор 1500 μs байх үед; өөрөөр хэлбэл, хэрэв бид жолооны машиныг энэ сувагт холбосон бол энэ нь дунд байрлалд тавигдах болно.

Ашигласан жолооны хэрэгслийн сэдвийг тусад нь хөндөх нь зүйтэй. Heading Hold-ээс хамгийн их үр дүнд хүрэхийн тулд та өндөр хурдтай, маш өндөр найдвартай серво суурилуулах хэрэгтэй. Мэдрэмж нэмэгдэх тусам (хэрэв машины хурд зөвшөөрвөл) гироскоп нь тогшсон ч гэсэн сервомеханизмыг маш огцом шилжүүлж эхэлдэг. Тиймээс машин нь удаан хугацаанд үйлчилж, бүтэлгүйтэхгүй байхын тулд аюулгүй байдлын ноцтой хязгаартай байх ёстой. "Дижитал" гэж нэрлэгддэг машинуудад давуу эрх олгох хэрэгтэй. Хамгийн орчин үеийн гироскопуудын хувьд тусгай дижитал сервог хүртэл боловсруулж байна (жишээлбэл, GY601 гироскопын Futaba S9251). Газар дээр, оролтын мэдрэгчийн санал хүсэлт байхгүй тул хэрэв та нэмэлт арга хэмжээ авахгүй бол гироскоп нь сервог хамгийн их ачаалалтай байх болно гэдгийг санаарай. Тиймээс, гироскоп болон жолооны машин нь аялалыг хязгаарлах функцгүй бол жолооны машин нь газар дээр байхдаа эвдэрч гэмтэхгүйн тулд хүнд ачааг тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой.

Онгоцны тусгай гироскопууд

Өнхрөлтийг тогтворжуулахын тулд нисэх онгоцонд ашиглахын тулд тусгай гироскоп үйлдвэрлэж эхлэв. Тэд гадаад командын нэг сувагтай байдгаараа ердийнхөөс ялгаатай.

Элерон бүрийг тусдаа сервогоор удирдаж, компьютерийн тусламжтай нисэх онгоцууд флапероны функцийг ашигладаг. Холих нь дамжуулагч дээр явагддаг. Гэсэн хэдий ч загвар дээрх онгоцны гироскоп хянагч нь aileроны сувгийн фазын хазайлтыг автоматаар илрүүлж, түүнд саад болохгүй. Мөн фазын эсрэг хазайлтыг өнхрөх тогтворжуулах гогцоонд ашигладаг - энэ нь хоёр нэмэгч, нэг өнцгийн хурд мэдрэгчийг агуулдаг. Өөр ямар ч ялгаа байхгүй. Хэрэв ailerons нь нэг сервогоор удирддаг бол тусгай онгоцны гироскоп шаардлагагүй, ердийнх нь үүнийг хийх болно. Онгоцны гироскопыг Хоббико, Футаба болон бусад хүмүүс хийдэг.

Нисэх онгоцонд гироскоп ашиглах тухайд та хөөрөх, буух үед Heading Hold горимыг ашиглах боломжгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Бүр тодруулбал, онгоц газарт хүрэх тэр мөчид. Учир нь онгоц газар дээр байх үед эргэлдэж, эргэлдэж чадахгүй тул гироскоп жолооны жолоог ямар нэгэн туйлын байрлалд аваачна. Нисэх онгоц газраас хөөрөх үед (эсвэл буусны дараа шууд), загвар нь өндөр хурдтай байх үед жолооны хүчтэй хазайлт нь хэрцгий хошигнол болж чаддаг. Тиймээс жироскопыг нисэх онгоцонд стандарт горимд ашиглахыг зөвлөж байна.

Онгоцонд жолооны болон элероны үр нөлөө нь онгоцны хурдны квадраттай пропорциональ байна. Нарийн төвөгтэй нисэх онгоцны хувьд ердийн хурдны өргөн хүрээний хувьд гироскопын мэдрэмжийг тохируулах замаар энэ өөрчлөлтийг нөхөх шаардлагатай. Үгүй бол онгоц хурдасгах үед систем өөрөө хэлбэлзэх горимд шилжих болно. Хэрэв та нэн даруй гироскопын үр ашгийн бага түвшинг тогтоовол бага хурдтайгаар, ялангуяа шаардлагатай үед энэ нь хүссэн үр нөлөөг өгөхгүй. Бодит онгоцонд ийм зохицуулалтыг автоматжуулалтаар хийдэг. Магадгүй удахгүй загварууд дээр ч ийм байх болно. Зарим тохиолдолд удирдлагын өөрөө хэлбэлзэх горимд шилжих нь онгоцны нислэгийн маш бага хурдтай үед ашигтай байдаг. MAKS-2001 дээр Беркут С-37 "харьтер"-ийн дүрийг хэрхэн харуулсаныг олон хүн харсан байх. Үүний зэрэгцээ урд талын хэвтээ сүүл нь өөрөө хэлбэлздэг горимд ажилласан. Өнхрөх суваг дахь гироскоп нь онгоцыг "далавчин дээр буулгахгүй" хийх боломжтой болгодог. Онгоцны давирхайг тогтворжуулах горимд гироскопийн ажиллагааны талаарх дэлгэрэнгүй мэдээллийг И.В.Остославскийн "Нисэх онгоцны аэродинамик" нэртэй монографиас олж болно.

Дүгнэлт

Сүүлийн жилүүдэд бяцхан гироскопуудын олон хямд загварууд гарч ирсэн нь тэдний хэрэглээний хамрах хүрээг өргөжүүлэх боломжтой болсон. Суурилуулалтын хялбар байдал, хямд үнэ нь сургалт, байлдааны загварт ч гироскоп ашиглахыг зөвтгөдөг. Пьезоэлектрик гироскопуудын хүч чадал нь ослын үед хүлээн авагч эсвэл серво нь гироскопоос илүү мууддаг.

Нисдэг загваруудыг орчин үеийн авионик төхөөрөмжөөр хангах нь зөв эсэх асуудлыг хүн бүр өөрөө шийддэг. Бидний бодлоор нисэх онгоцны спортын ангиудад, ядаж хуулбараар гироскоп ашиглахыг зөвшөөрөх болно. Үгүй бол өөр өөр Рейнольдсын тооноос болж багасгасан хуулбарын анхны нислэгтэй адил бодит байдлыг хангах боломжгүй юм. Хобби онгоцонд хиймэл тогтворжуулалтыг ашиглах нь нислэгийн цаг агаарын нөхцөл байдлын хүрээг өргөжүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд зөвхөн гар удирдлага нь загварыг барьж чадахгүй үед ийм салхинд нисэх боломжийг олгодог.

Гэрийн гироскоп

Гироскоп(Бусад Грекийн юпо "дугуй эргэлт" ба okopew "харагдах" гэсэн үгнээс) - хурдацтай эргэлддэг хатуу бие, ижил нэртэй төхөөрөмжийн үндэс суурь нь инерцтэй харьцуулахад биеийн чиг баримжааны өнцгийн өөрчлөлтийг хэмжих чадвартай. координатын систем нь ихэвчлэн эргэлтийн момент (момент) хадгалагдах хуульд үндэслэдэг.

"Гироскоп" гэдэг нэр болон энэ төхөөрөмжийн ажлын хувилбарыг 1852 онд Францын эрдэмтэн Жан Фуко зохион бүтээжээ.

эргэлтэт гироскоп- эргэлтийн тэнхлэг нь орон зайд чиг баримжаагаа өөрчлөх чадвартай, хурдан эргэдэг хатуу биет. Энэ тохиолдолд гироскопын эргэлтийн хурд нь түүний эргэлтийн тэнхлэгийн эргэлтийн хурдаас ихээхэн давсан байна. Ийм гироскопын гол шинж чанар нь түүнд нөлөөлж буй гадны хүчний момент байхгүй үед орон зай дахь эргэлтийн тэнхлэгийн ижил чиглэлийг хадгалах чадвар юм.

Гироскоп хийхийн тулд бидэнд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

1. Ламинатын хэсэг;
2. Доод 2 ширхэг. лаазнаас;
3. Ган саваа;
4. Хуванцар;
5. Самар ба/эсвэл жин;
6. Хоёр эрэг;
7. Утас (зэсийн зузаан);
8. Poxipol (эсвэл бусад хатууруулах цавуу);
9. Тусгаарлагч тууз;
10. Threads (хөлөгдөх болон өөр зүйлд зориулагдсан);
11. Мөн багаж хэрэгсэл: хөрөө, халив, гол гэх мэт...

Зурагт үзүүлсэн шиг ерөнхий санаа нь тодорхой байна.

Эхлэх:

1) Бид ламинатыг аваад түүнээс 8 нүүрсний хүрээ хайчилж авав (зураг дээр энэ нь 6 нүүрсний хүрээ юм). Дараа нь бид 4 цооног өрөмдөнө: 2 (төгсгөлд нь) урд талд, 2 хөндлөн (төгсгөлд нь ижил), зургийг үзнэ үү. Одоо утсыг цагираг болгон нугалж үзье (утасны диаметр нь хүрээний диаметртэй ойролцоогоор тэнцүү байна). 2 эрэг (боолт) аваад төгсгөлд нь завсарлага эсвэл голоор цоолъё (хамгийн муу нь та өрөмөөр өрөмдөж болно).

2) Үндсэн хэсэг болох роторыг угсрах шаардлагатай. Үүнийг хийхийн тулд лаазнаас 2 ёроолыг авч, голд нь нүх гарга. Диаметртэй нүх нь тэнхлэгийн бариултай тохирч байх ёстой (бид үүнийг тэнд оруулах болно). Тэнхлэг бариулыг хийхийн тулд хадаас эсвэл урт боолт авч, уртыг нь огтолж, үзүүрийг нь хурцлах ёстой. Зохицуулалтыг илүү сайн болгохын тулд савааг өрөмдлөгт хийж, машин хэрэгсэл дээрх шиг файл эсвэл чулуугаар 2 талаас нь хурцлана. Үүн дээр ургамлыг утастай ховил хийх нь сайхан байх болно. Нэг дискэн дээр хуванцар түрхээд, самар, туухай чихцгээе (хэнд ган бөгж байгаа бол энэ нь илүү дээр юм). Одоо бид хоёр дискийг (сэндвич шиг) холбож, тэнхлэгийн саваагаар цооногоор цоолно. Бид бүхэлд нь poxypol (эсвэл бусад цавуугаар) тосолж, ротороо өрөмдлөгт оруулаад, поксипол хатуурах үед бид дискийг голлон байрлуулна (энэ нь ажлын хамгийн чухал хэсэг юм). Тэнцвэр төгс байх ёстой.

3) Бид зургийн дагуу цуглуулдаг, роторын чөлөөт хөдөлгөөн дээш доошоо хамгийн бага байх ёстой (энэ нь мэдрэгддэг, гэхдээ бага зэрэг).

Нэг удаа би хоёр найз, эсвэл найз охидын яриаг үзсэн:

Х: Өө, чи мэднэ дээ, би шинэ ухаалаг утастай, бүр гироскоптой

Б: Аан тийм, би бас өөрөө татсан, нэг сар гироскоп тавилаа

Х: Эрм, чи гироскоп гэдэгт итгэлтэй байна уу?

Б: Тийм ээ, бүх ордны гироскоп.

Дэлхий дээрх ийм яриа хэлцлийг арай бага болгохын тулд гироскоп гэж юу болох, хэрхэн ажилладаг талаар олж мэдэхийг бид танд санал болгож байна.

Гироскоп: түүх, тодорхойлолт

Гироскоп нь эргэлтийн чөлөөт тэнхлэгтэй, суурилуулсан биеийн чиглэлийн өнцгийн өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай төхөөрөмж юм. Гироскоп нь эргэлтийн үед байрлалаа өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Энэ үг өөрөө грек хэлнээс гаралтай gyreuo- эргүүлэх ба скопео- үзэх, үзэх. Гироскоп гэдэг нэр томъёог анх нэвтрүүлсэн Жан Фуко 1852 онд, гэхдээ төхөөрөмжийг өмнө нь зохион бүтээсэн. Үүнийг Германы одон орон судлаач хийсэн Иоганн Боненбергер 1817 онд.

Эдгээр нь өндөр давтамжтайгаар эргэлддэг хатуу биетүүд юм. Гироскопын эргэлтийн тэнхлэг нь орон зайд чиглэлээ өөрчилж чаддаг. Эргэдэг их бууны сум, онгоцны сэнс, турбины роторууд нь гироскопийн шинж чанартай байдаг.

Гироскопын хамгийн энгийн жишээ бол ээрэх топэсвэл бидний сайн мэдэх хүүхдийн тоглоомын орой. Тодорхой тэнхлэгийг тойрон эргэлдэж буй бие, хэрэв зарим гадны хүч ба эдгээр хүчний моментууд гироскоп дээр ажиллахгүй бол орон зайд байр сууриа хадгалдаг. Үүний зэрэгцээ гироскоп нь тогтвортой бөгөөд гадны хүчний нөлөөг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд энэ нь эргэлтийн хурдаар тодорхойлогддог.

Жишээлбэл, хэрэв бид дээд хэсгийг хурдан эргүүлж, дараа нь түлхэж байвал энэ нь унахгүй, харин эргэлдэж байх болно. Оройн хурд нь тодорхой утга хүртэл буурах үед прецесс эхэлнэ - эргэлтийн тэнхлэг нь конусыг дүрсэлж, дээд хэсгийн өнцгийн импульс нь орон зайд чиглэлээ өөрчлөх үзэгдэл юм.

Гироскопийн төрлүүд

Гироскопийн олон төрөл байдаг: хоёрболон гурван градус(чөлөөний зэрэг эсвэл эргэлтийн боломжит тэнхлэгээр тусгаарлах), механик, лазерболон оптикгироскопууд (үйл ажиллагааны зарчмын дагуу тусгаарлах).

Хамгийн нийтлэг жишээг авч үзье - механик эргэлтэт гироскоп. Үндсэндээ энэ нь босоо тэнхлэгийн эргэн тойронд эргэлддэг, хэвтээ тэнхлэгийн эргэн тойронд эргэлдэж, эргээд гурав дахь тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг өөр хүрээнд бэхлэгдсэн ээрэх хэсэг юм. Бид оройг хэрхэн эргүүлэхээс үл хамааран энэ нь үргэлж босоо байрлалд байх болно.

Гироскопын хэрэглээ

Тэдний шинж чанараас шалтгаалан гироскопыг өргөн ашигладаг. Эдгээрийг сансрын хөлгүүдийг тогтворжуулах систем, хөлөг онгоц, нисэх онгоцны навигацийн систем, хөдөлгөөнт төхөөрөмж, тоглоомын консол, түүнчлэн симуляторуудад ашигладаг.

Ийм төхөөрөмж орчин үеийн гар утсанд хэрхэн багтах, яагаад тэнд хэрэгтэй байгааг сонирхож байна уу? Баримт нь гироскоп нь төхөөрөмжийн орон зай дахь байрлалыг тодорхойлж, хазайлтын өнцгийг олоход тусалдаг. Мэдээжийн хэрэг, утас нь шууд эргэдэг дээд хэсэггүй, гироскоп нь микроэлектроник болон микромеханик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулсан микроэлектромеханик систем (MEMS) юм.

Практикт хэрхэн ажилладаг вэ? Та дуртай тоглоомоо тоглож байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Жишээлбэл, уралдаан. Виртуал машины жолооны хүрдийг эргүүлэхийн тулд та ямар ч товчлуур дарах шаардлагагүй, гартаа байгаа гаджетынхаа байрлалыг өөрчлөхөд л хангалттай.

Таны харж байгаагаар гироскоп бол ашигтай шинж чанартай гайхалтай төхөөрөмж юм. Хэрэв та гадны хүчний салбарт гироскопын хөдөлгөөнийг тооцоолох асуудлыг шийдэх шаардлагатай бол үүнийг хурдан, үр дүнтэй даван туулахад туслах оюутны үйлчилгээний мэргэжилтнүүдтэй холбоо барина уу!

Энэхүү гар хийцийн бүтээгдэхүүн нь юуны түрүүнд бага насны хүүхдүүдэд сонирхолтой байх болно. Ялангуяа та үүнийг нийлүүлбэл. Ерөнхийдөө хиймэл аргаар эргэлтэт гироскоп хийх нь чөлөөт цагаа хөгжилтэй, үр дүнтэй өнгөрөөх сайхан арга юм. Бүхэл бүтэн бүтэц нь харагдахуйц нарийн төвөгтэй хэдий ч үүнийг хийх нь маш энгийн, учир нь үнэндээ гироскоп бол ердийн ээрэх топ бөгөөд зөвхөн "нууц" юм.

Гэсэн хэдий ч гироскопын ажиллах зарчим нь маш энгийн: нисдэг дугуй нь тэнхлэгээ тойрон цагийн зүүний дагуу эргэлддэг бөгөөд энэ нь эргээд цагирагтай холбоотой бөгөөд хэвтээ хавтгайд эргэлддэг. Энэ цагираг нь гурав дахь тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг өөр цагирагт хатуу бэхлэгдсэн байна. Энэ бол бүх нууц юм.

Эргэдэг механик гироскоп үйлдвэрлэх үйл явц

Хуванцар хоолойноос бид ижил өргөнтэй хоёр цагиргийг таслав. Мөн танд холхивч хэрэгтэй бөгөөд үүнийг эргүүлэхгүйн тулд супер цавуугаар асгах хэрэгтэй. Бид модон "шахмал" -ыг дотоод цагираг руу шахаж, төв хэсэгт нь үзүүртэй металл бариул хийх нүх гаргах ёстой.

Бид савааны нэг төгсгөлд хуванцар хоолойн хэсгийг тавьдаг (та үүнийг бал үзэгнээс зээлж болно). Хуванцар цагираган дээр бид саваа хоёр цооног өрөмдөж, холхивчийн эргэдэг тэнхлэгтэй холхивчийг илүү том диаметртэй металл хоолойгоор холбоно (та телескоп антенны сегментүүдийг ашиглаж болно).

Механик гироскопуудын дотроос ялгардаг эргэлтэт гироскоп - хурдан эргэдэг хатуу биеэргэлтийн тэнхлэг нь орон зай дахь чиглэлийг өөрчлөх чадвартай. Үүний зэрэгцээ хурд
Гироскопын эргэлт нь түүний тэнхлэгийн эргэлтийн хурдаас ихээхэн давсан байна
эргэлт. Ийм гироскопын гол шинж чанар нь хадгалах чадвар юм
байхгүй үед эргэлтийн тэнхлэгийн орон зай өөрчлөгдөхгүй чиглэл
түүнд гадны хүчний нөлөөлөл.

Энэ бичлэгийг заавал үзээрэй.
Энэ бол дэлгүүрийн гироскоп юм:

Тийм ээ, хогноос)) бидэнд 1 ширхэг ламинат хэрэгтэй болно (би өвөөгөөсөө хаягдал олсон.
тагт), 2. Лаазны ёроол ба таг (би шош идсэн, би авсан
ваар) 3. Ган саваа (хамгийн хэцүү хэсэг нь гудамжнаас олдсон)
4. Пластилин (эгчээс хулгайлсан) 5. Самар буюу (ба) жин 6. хоёр
шураг, голын цоолтуур (төгсгөлд нь хурц юм, мултарч унана, бүх зүйл өвөөтэй)
6. утас (зэс зузаан, өвөөгийн олдсон)) 7. Поксипол (эсвэл бусад хатууралт)
цавуу, өвөөгөөсөө авсан)) 8. Тусгаарлагч скоч (мөн тэнд)) 9. Утас (ашиглах гэх мэт)
бас эмээ дээр)) мөн хөрөө, халив гэх мэт ...
ерөнхий санаа энд тодорхой байна

дараа нь бид үндсэн хэсгийг угсарна - ротор (эсвэл ямар нэг байдлаар)) бид ёроолыг нь авна
хүзүү (тэдгээр нь адилхан) бид тэдгээрийн дотор нүх гаргадаг (төв хэсэгт !!) нүх нь байх ёстой
төмөр саваа шиг зузаан байх.Төмрийн савааг уртаар нь, үзүүрийг нь таслав
хурцлах.Тэгцийг илүү сайн болгохын тулд савааг өрөмд оруулах ба хэрхэн
машиныг 2 талаас нь файлаар хурцалж, та бас ховил хийх хэрэгтэй
утастай тарь (та үүнийг зураг дээрээс олж болно)) дискний аль нэг дээр бид хуванцарыг түрхэж, мөн
Бид түүнд самар, живэгч чихдэг (хамгийн сүүлд ган бөгжтэй хэн ч байсан
гоёмсог) дараа нь хоёр дискийг (сэндвич) холбож, нүхээр нь цоол
тэнхлэгийг бүхэлд нь поксиполоор тосолж, өрөм рүү түлхэж, одоохондоо
poxypol хүйтэн болж байна, бид дискийг төвлөрсөн болно (цохихгүйн тулд) энэ бол хамгийн чухал зүйл юм
ажлын нэг хэсэг.Тэнцвэр төгс байх ёстой.