Учебный прибор по навигации

 

Изобретение относится к учебным пособиям по навигации и предназначено для демонстрации принципа действия гироорбутанта. Цель - повышение наглядности за счет моделирования орбитального движения трехстепенного гироскопа и введения негравитационной коррекции и демпфирования гироскопа. Учебньй прибор по навигации содержит основание стойку 2, модель 3 планеты , горизонтальную кулису 4 с приводом , ротор 6 гироскопа, установленный на сферическом шарнире 9, негравитационный магнитньй датчик коррекции гироскопа по углу крена, содержащий постоянный магнит 11, установленный на кулисе 1, и кольцо 14, выполненное из магнитомягкого материала , укрепленное на роторе 6 гироскопа , магнитодинамический датчик демпфирования гироскопа по углу рысканья в виде двух магнитов 15, закрепленных на конце 10 кулисы,, и кольца 16, выполненного из немагнит- . ного электропроводящего материала, установленного в нижней части ротора . 2 ил.

СОЮЗ GOBETCHMX

РЕСПУБЛИК

4 А1

ОЕ аз) (51) G 09 В 23 06

3Ы ДЫ !1, БИБ)!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4695630/12 (22) 23.05.89 (46) 07.05,91. Бюл. N - 17 (72) A.Б.Михайлин, А.И;Птушкин и Л.Д.Иванов (53) 530.07 (088.8) (56) Гироскопические приборы и системы. - М.: Высшая школа, 1988, с. 201-202. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО НАВИГАЦИИ (57) Изобретение относится к учебным пособиям по навигации и предназначено для демонстрации принципа действия гироорб@танта. Цель — повышение наглядности за счет моделирования орбитального движения трехстепенного гироскопа и введения негравитационной коррекции и демпфирования гироскопа.

Учебный прибор по навигации содержит основание 1; стойку 2, модель 3 планеты. горизонтальную кулису 4 с приводом, ротор 6 гироскопа, установленный на сферическом шарнире 9,.негравитационный магнитный датчик коррекции гироскопа по углу крена, содержащий постоянный магнит 11, установленный на кулисе 1, и кольцо 14, выполненное из магнитомягкого материала, укрепленное на роторе 6 гироскопа, магнитодинамический датчик демпфирования гироскопа по углу рысканья в виде двух магнитов 15, закрепленных на конце 10 кулисы, и кольца 16, выполненного из немагнит- . ного электропроводящего материала, установленного в нижней части ротора. 2 ил, 1647624

Изобретение относится к учебным наглядным пособиям по навигации и предназначено для демонстрации группе слушателей принципа действия гироор5 битанта (орбитального гирокомпаса) .

Цель изобретения — повышение наглядности демонстрации принципа действия гироорбитанта за счет моделирования орбитального движения трехстепенного гироскопа и введения негравитационной коррекции и демпфирования гироскопа.

На фиг.1 представлен учебный прибор, общий вид; на фиг,2 — ротор ги- 15 роскопа, сферический шарнир и элементы негравитационных датчиков коррекции гироскопа по углу крена и демпфирования, Учебный прибор по навигации содер- 20 жит основание 1 (фиг.1), вертикальную стойку 2, закрепленную на основании, на верхнем конце которой установлена модель 3 планеты, выполненная в виде шарового сегмента, горизонтальную кулису 4, которая смонтирована на подшипнике 5 стойки с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, ротор 6 трехстепенного гироскопа, который выполнен в виде колоколообразного тела вращения и установлен с помощью шарикоподшипника 7 и поджимной гайки 8 на сферическом шарнире 9 (фиг,2), шар которого укреплен на отогнутом вверх конце

10 горизонтальной кулисы, негравитационный магнитный датчик коррекции . гироскопа по углу крена, который включает постоянный магнит 11, установленный HG Вертикальном крон 40 штейне 12 на уровне сферического шарнира 8, укрепленного с возможностью съема в узле 13 фиксации на горизонтальной кулисе 4 между ротором 6 гироскопа и основанием модели планеты

3, и находящееся в магнитном поле магнита 11 наружное кольцо 14, выполненное из магнитомягкого материала, которое укреплено снаружи ротора 6 перпендикулярно его оси симметрии. на

50 уровне его центра масс, совпадающего с центром сферического шарнира, негравитационный магнитодинамический датчик демпфирования гироскопа по углу рысканья, который включает два подковообразных магнита 15, закреп55 ленных на отогнутом вверх конце 10 горизонтальной кулисы ниже сферического шарнира полюсами от кулисы, и внутреннее кольцо 16, выполненное из нема гнитно го электропро водящего материала, вмонтированное в нижнюю часть юбки колоколообразного ротора таким образом, чтобы при крене ротора 6 кольцо находилось между полюсаии того или иного магнита 15, причем плоскость, образованная внутренним кольцом, параллельна плоскости, образованной наружным кольцом, а подковообразные магниты 15 выполнены съемными.

Устройство снабжено приводом поворота горизонтальной кулисы 4 вокруг вертикальной стойки 2, которое включает ведомую шестерню 17, установленную снизу кулисы на подшипнике 7, ведомую шестерню 18, установленную на оси 19, которая укреплена на двух стойках 20, связанных жестко с основанием 1, и рукоятку 21 поворота кулисы.

Привод работает следующим образом.

В режиме демонстрации свойства устойчивости свободного гироскопа магниты 11, 15 коррекции ротора 6 гироскопа по углу крена и демпфирования по углу рысканья сняты. Ротору 6 гироскопа придается произвольное положение на сферическом шарнире 9, характеризующееся некоторыми значениями углов крена и рысканья р(,, после чечего он раскручивается с помощью внешнего двигателя до рабочей скорости, Затем путем вращения рукоятки 21 привода кулисы 4 моделируют орбитальное движение ротора 6 гирокопа вокруг модели 3 планеты с угловой скоростью V. При этом ось собственного вращения ротора совершает наглядно видимое сложное движение. С одной стороны ее направление относительно инерциального пространства (окружающих предметов) остается неизменным, а с другой стороны, если в качестве базы отсчета взять вращающуюся кулису, то указанная ось совершает движение по образующей конуса, имею-щего вершину в точке подвеса (сфери-: ческом шарнире 9) ротора гироскопа, и ось симметрии, параллельную„вектору модулируемой орбитальной угловой скорости V

В режиме демонстрации колебательного процесса ориентации вращающегося ротора, соотнесенного трехстепенного гироскопа в процессе орбиталь5 164 ного движения, магнит 11 датчика -соррекции ротора гироскопа по углу крена устанавливается ка уровне сферического шарнира 9 между ротором 6 и основанием модели 3 планеты на горизонтальной кулисе 4 с помошью вертикальнога кронштейна 12 и узла 13 его фиксации, В результате взаимодействия магнита 11 с наружным кольцом 14 из магнитомягкого материала к вращающемуся ротору 6 гироскопа будет приложен механический момент

@ K1 где К вЂ” коэффициент передачи маг3 нитного датчика коррекции, 1

 — угол крена ротора и ось вращения ротора 6 гироскопа, совершающего орбитальное движение вместе с кулисой 4, в результате прецессии от .цействия механического момента М станет совершать

I незатухающие угловые колебания по образующей эллиптического конуса.

В отличие от первого режима про:исходит сжатие (деформация) кругового конуса в эллиптический, обусловлен-ное введением коррекции по углу крена Р.

В режиме демонстрации затухающего колебательного процесса ориентации вращающегося ротора стесненного трехстепенного гироскопа с демпфированием в процессе орбитального движения устанавливают два подковообразных магнита 15 магнитодинамического датчика коррекции ротора по углу рысканья { на отогнутом вверх конце 10 горизонтальной кулисы ниже сферического шарнира полюсами от кулисы. При этом в результате отклоненного относительно кулисы 4 по углу крена 8 вращающегося колоколообразного ротора 6 и попадания в магнитное поле магнита 15 внутреннего кольца 16, закрепленного в нижней части юбки ротора и выполненного из немагнитного электропроводящего материала, образуется сила торможения

Р, равная

РЬ K OP где К вЂ” коэффициент пропорциональа ности, величина которого зависит от материала кольца

7624

М„„= К, 1".2, что приводит к затуханию угловых колебаний ротора и ориентации его оси вращения по направлению вектора орбитального движения, Формула

Учебный прибор по навигации, содержащий основание, трехстепепный гироскоп с датчиками коррекции по углу крена и демпфирования по углу рыскания, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности демонстрации принципа действия гироорбитанта, в него введена вертикаль25

30 ная стойка, закрепленная на основании, модель планеты, выполненная в виде шарового сегмента и установленная неподвижно на верхнем конце стой- ки. и горизонтальная кулиса, смонтированная на годшипниковом узле вертикальной стойки с возможностью âðàщения в горизонтальной плоскости от привода, ротор трехстепенного гироскопа выполнен в виде колоколооб40 разного тела вращения и установлен на сферическом шарнире, который укреплен на отогнутом вверх конце горизонтальной кулисы, при этом один из датчиков содержит постоянный маг»

45 нит, закрепленный с помощью вертикального кронштейча на горизонтальной кулисе между ротором гироскопа и основанием шарового сегмента, и находящееся в поле магнита кольцо, выполненное из магнитомягкого материала, которое укреплено снаружи колоколообразного ротора на уровне его центра масс, совпадающего с центром сферического шарнира, а второй датчик содержит два подковообразных магнита, закрепленных на вертикальном конце кулисы полюсами от кулисы, и кольцо, выполненное из немагнит16, каче тва геометрии магнита 15;

Q — угловая скорость собственного вращения ротора, / — угол крена.

В силу того, что сила торможения

F приложена к кольцу 16, смещенному вниз относительно центра падвеса ротора на расстояние 1, " o к ротору гироскопа в дополнение к моменту

М будет приложен механический Мо- хф мент

1647624

Составитель A.Ãëàçêîâ

Редактор Л,Мотыль Техред м.дидьк Корректор Т. Палий

Заказ 1403 Тираж 298 Подписное

ВНИИПИ Государственного к .митета по изобретениям и открытиям при Г КИТ СССР

113035,:1.сква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ного электропроводящего материала, вмонтированное в нижнюю часть юбки колоколообразного ротора, причем кольцо второго датчика расположено внутри кольца первого датчика.