Güroskoobid raadio teel juhitavatel mudelitel. DIY güroskoobi joonised

Omatehtud güroskoop

Güroskoop(vanakreeka sõnadest yupo "ringikujuline pöörlemine" ja okopew "väljavaade") - kiiresti pöörlev tahke keha, samanimelise seadme alus, mis on võimeline mõõtma sellega seotud keha orientatsiooninurkade muutusi inertsiaalse suhtes. koordinaatsüsteem, mis põhineb tavaliselt pöördemomendi (impulsi) jäävuse seadusel.

Nime “güroskoop” ja selle seadme töötava versiooni leiutas 1852. aastal prantsuse teadlane Jean Foucault.

pöörlev güroskoop- kiiresti pöörlev tahke keha, mille pöörlemistelg on võimeline muutma orientatsiooni ruumis. Sel juhul ületab güroskoobi pöörlemiskiirus oluliselt selle pöörlemistelje pöörlemiskiirust. Sellise güroskoobi peamine omadus on võime säilitada ruumis pöörlemistelje konstantset suunda, kui välisjõudude momendid sellele ei mõjuta.

Güroskoopi valmistamiseks vajame:

1. Laminaadi tükk;
2. Põhja 2 tk. plekkpurgist;
3. Teraspulk;
4. Plastiliin;
5. pähklid ja/või raskused;
6. Kaks kruvi;
7. Traat (paks vask);
8. Poxypol (või muu kõvenev liim);
9. Elektrilint;
10. Niidid (alustamiseks ja millekski muuks);
11. Nagu ka tööriistad: saag, kruvikeeraja, südamik jne...

Üldine idee on selgelt illustreeritud joonisel:

Alustame:

1) Võtame laminaadi ja lõikame sellest välja 8-nurga raami (fotol on 6-nurkne). Järgmisena puurime sellesse 4 auku: 2 (otstesse) piki esiosa, 2 risti (otstes sama), vaata fotot. Nüüd painutame traadi rõngaks (traadi läbimõõt on ligikaudu võrdne raami läbimõõduga). Võtame 2 kruvi (polti) ja lööme nende otstesse tiiva või südamikuga augud (halvimal juhul saad puurida puuriga).

2) Vaja koguda põhiosa- rootor. Selleks võtke plekkpurgist kaks põhja ja tehke nende keskele auk. Läbimõõduga auk peaks vastama teljevardale (mille me sinna sisestame). Teljevarda valmistamiseks võtke nael või pikk polt ja lõigake see pikkusega, otsad peavad olema teritatud. Joondamise paremaks muutmiseks sisestage varras külvikusse ja teritage seda, nagu masinal, mõlemalt poolt viili või viiliga. Sellele oleks tore teha süvend niidiga kerimiseks. Määrime ühele kettale plastiliini ja toome sinna sisse mutrid ja raskused (kui sul on terasrõngad, on see veelgi parem). Nüüd ühendame mõlemad kettad (nagu võileib) ja torkame need telgvardaga läbi aukude. Määrime kogu asja Poxypoliga (või muu liimiga), sisestame oma rootori külvikusse ja kuni Poxypol kõveneb, tsentreerime ketta (see on töö kõige olulisem osa). Tasakaal peab olema täiuslik.

3) Panime kokku pildi järgi, rootori vaba liikumine üles-alla peaks olema minimaalne (tunne on küll, aga natuke).

Ühel päeval vaatasin kahe sõbra, õigemini sõbranna vestlust:

V: Oh, tead, mul on uus nutitelefon, sellel on isegi sisseehitatud güroskoop

B: Ah, jah, ma laadisin selle ka endale ja paigaldasin kuuks ajaks güroskoopi

V: Kas olete kindel, et see on güroskoop?

B: Jah, güroskoop kõigile sodiaagimärkidele.

Selliste dialoogide arvu vähendamiseks maailmas soovitame välja selgitada, mis on güroskoop ja kuidas see töötab.

Güroskoop: ajalugu, määratlus

Güroskoop on seade, millel on vaba pöörlemistelg ja mis on võimeline reageerima selle korpuse orientatsiooninurkade muutustele, millele see on paigaldatud. Pöörlemisel hoiab güroskoop oma asendit muutumatuna.

Sõna ise pärineb kreeka keelest gyreuо– pöörata ja skopeo- vaata, jälgi. Esimest korda võeti kasutusele termin güroskoop Jean Foucault 1852. aastal, kuid seade leiutati varem. Seda tegi Saksa astronoom Johann Bonenberger aastal 1817.

Need on tahked kehad, mis pöörlevad kõrgel sagedusel. Güroskoopi pöörlemistelg võib muuta selle suunda ruumis. Pöörlevatel suurtükimürskudel, lennuki propelleritel ja turbiini rootoritel on güroskoobi omadused.

Güroskoobi lihtsaim näide on üleval või tuntud laste mänguasjade vurr. Ümber teatud telje pöörlev keha, mis säilitab oma asendi ruumis, kui güroskoobile ei mõju mingid välised jõud ja nende jõudude momendid. Samal ajal on güroskoop stabiilne ja suudab taluda välisjõudude mõju, mille määrab suuresti selle pöörlemiskiirus.

Näiteks kui me vurr kiiresti keerutame ja seejärel lükkame, siis see ei kuku, vaid jätkab pöörlemist. Ja kui tipu kiirus langeb kuni teatud väärtus, algab pretsessioon - nähtus, kui pöörlemistelg kirjeldab koonust ja tipu nurkimpulss muudab ruumis suunda.

Güroskoopide tüübid

Güroskoope on mitut tüüpi: kaks Ja kolmekraadine(eraldamine vabadusastmete või võimalike pöörlemistelgede järgi), mehaanilised, laser Ja optiline güroskoobid (eraldamine tööpõhimõtte alusel).

Vaatame kõige tavalisemat näidet - mehaaniline pöörlev güroskoop. Sisuliselt on see ümber vertikaaltelje pöörlev ülaosa, mis pöörleb ümber horisontaaltelje ja on omakorda kinnitatud teise raami külge, mis pöörleb ümber kolmanda telje. Ükskõik, kuidas me ülaosa keerame, on see alati vertikaalses asendis.

Güroskoopide rakendused

Oma omaduste tõttu kasutatakse güroskoope laialdaselt. Neid kasutatakse kosmoselaevade stabiliseerimissüsteemides, laevade ja õhusõidukite navigatsioonisüsteemides mobiilseadmed ja mängukonsoolid, samuti treeningseadmed.

Huvitav, kuidas selline seade tänapäevasesse mahub mobiiltelefon ja milleks seda sinna vaja on? Fakt on see, et güroskoop aitab määrata seadme asukoha ruumis ja välja selgitada läbipainde nurga. Otseselt pöörlevat ülaosa telefonil loomulikult pole, güroskoop on mikroelektroonilisi ja mikromehaanilisi komponente sisaldav mikroelektromehaaniline süsteem (MEMS).

Kuidas see praktikas toimib? Kujutagem ette, et mängite oma lemmikmängu. Näiteks võidusõit. Virtuaalse auto rooli keeramiseks ei pea te vajutama ühtegi nuppu, peate lihtsalt muutma oma kätes oleva vidina asukohta.

Nagu näete, on güroskoobid hämmastavad seadmed, millel on kasulikud omadused. Kui teil on vaja lahendada güroskoobi liikumise arvutamise probleem väliste jõudude väljas, võtke ühendust õpilasteeninduse spetsialistidega, kes aitavad teil sellega kiiresti ja tõhusalt toime tulla!

See omatehtud toode on huvitav ennekõike väikelastele. Eriti kui see kokku panna. Üldiselt on pöörleva güroskoopi valmistamine improviseeritud vahenditest suurepärane viis lõbutseda ja kasulikult vaba aeg. Vaatamata kogu konstruktsiooni visuaalsele keerukusele on seda väga lihtne teha, sest tegelikult on güroskoop tavaline top, ainult "saladusega".

Kuid ka güroskoobi tööpõhimõte on üsna lihtne: hooratas pöörleb päripäeva ümber oma telje, mis omakorda on ühendatud rõngaga ja teeb horisontaaltasandil pöörlevaid liigutusi. See rõngas on jäigalt kinnitatud teise rõngasse, mis pöörleb ümber kolmanda telje. See on kogu saladus.

Pöörleva mehaanilise güroskoopi tootmisprotsess

Alates plasttoru lõigake kaks sama laiust rõngast. Teil on vaja ka laagrit, mis tuleb katta superliimiga, et see ei pöörleks. Siserõngasse surume puidust “tahvelarvuti”, mille keskele tuleb puurida teravate otstega metallvarda jaoks auk.

Varda ühele servale panime tüki plasttoru (saab laenata pastakas). Puurime varda jaoks plastikrõngasse kaks auku ja ühendame selle suurema läbimõõduga metalltorude abil laagri pöörlemisteljega (saate kasutada teleskoopantenni sektsioone).

Mehaaniliste güroskoopide seas paistab see silma pöörlev güroskoop - kiiresti pöörlev jäik korpus mille pöörlemistelg on võimeline muutma orientatsiooni ruumis. Samal ajal kiirus
güroskoobi pöörlemine ületab oluliselt selle telje pöörlemiskiirust
pöörlemine. Sellise güroskoopi peamine omadus on hooldusvõime
ruumi konstantne pöörlemistelje suund puudumisel
välisjõudude momentide mõju sellele.

Vaadake seda videot kindlasti.
See on poest ostetud güroskoop:

Jah, prügist)) vajame - 1 tükki laminaati (leidsin vanaisa praagi
rõdu), 2. Plekkpurgi põhi ja kaas (sõin ube ja saad
purk) 3. Teraspulk (kõige keerulisem osa - tänavalt leitud)
4. Plastiliin (varastati mu õelt) 5. Pähklid ja/või raskused 6. kaks
kruvi, mulgus (otsas terav asi, äss sobib, vanaisal on kõik)
6. traat (paks vask, vanaisa leidis)) 7. Poksüpol (või muu kõvenemine
liim, võetud minu vanaisalt)) 8. Elektrilint (samas)) 9. Niidid (käivitamiseks ja mõne muu jaoks
ka vanaema juures)), samuti saag, kruvikeeraja jne...
üldine idee selge siin

siis paneme kokku põhiosa - rootori (või midagi muud)) võtame põhja ja
kaela (nad on samad) teeme neisse augu (keskele!!) auk peaks
olema paks nagu raudpulk.Raudvarda lõikame pikkuseks,otsad
teritage seda.Joonistuse paremaks muutmiseks sisestage varras külvikusse ja kuidas
masin, teritame seda mõlemalt poolt viiliga, selleks peame ka soone tegema
tehaseniit (leiate selle fotolt)) määrime ühele kettale plastiliini ja
me toome selle pähklite ja süvenditega (kellel on terasrõngas, lõpuks
fantastiline), seejärel ühendage mõlemad kettad (võileib) ja lükake need läbi aukude
telg. Määrige kogu asi Poxypoliga, pange see (asi)) külvikusse ja nägemist
Poxy põrand hakkab jahtuma, tsentreerime ketta (et mitte pihta) see on kõige tähtsam
osa tööst. Tasakaal peab olema täiuslik.

Güroskoobid on mõeldud mudelite nurkliikumise summutamiseks ümber ühe telje või nende nurkliikumise stabiliseerimiseks. Neid kasutatakse peamiselt lendavatel mudelitel juhtudel, kui on vaja suurendada seadme käitumise stabiilsust või luua see kunstlikult. Kõige enam (umbes 90%) kasutatakse güroskoope helikopterites tavapärane skeem stabiliseerimiseks vertikaaltelje suhtes, reguleerides sabarootori sammu. See on tingitud asjaolust, et helikopteri sisemine stabiilsus piki vertikaaltelge on null. Lennukites saab güroskoop stabiliseerida veeremist, kursi ja tõusu. Kurss on stabiliseeritud peamiselt turboreaktiivmootoritel mudelitel, et tagada ohutu õhkutõus ja maandumine – seal on suured kiirused ja stardikaugused ning lennurada on tavaliselt kitsas. Pikk on stabiliseeritud madala, nulli või negatiivse pikisuunalise stabiilsusega mudelitel (tagumisega joondusega), mis suurendab nende manööverdusvõimet. Kasulik on rulli stabiliseerida isegi treeningmudelitel.

Spordiklassi lennukitel ja purilennukitel on güroskoobid FAI nõuetega keelatud.

Güroskoop koosneb nurkkiiruse andurist ja kontrollerist. Reeglina on need struktuurselt kombineeritud, kuigi vananenud ja "lahedate" kaasaegsete güroskoopide puhul on need paigutatud erinevatesse korpustesse.

Pöörlemisandurite konstruktsiooni alusel võib güroskoope jagada kahte põhiklassi: mehaanilised ja pieso. Täpsemalt ei ole nüüd enam midagi erilist, milleks jagada, sest mehaanilised güroskoobid on täiesti tootmisest väljas kui vananenud. Sellegipoolest kirjeldame ka nende toimimispõhimõtet, kasvõi ajaloolise õigluse huvides.

Mehaanilise güroskoobi alus koosneb rasketest ketastest, mis on paigaldatud elektrimootori võllile. Mootoril on omakorda üks vabadusaste, st. võib vabalt pöörlema ​​ümber mootori võlliga risti oleva telje.

Mootori poolt keerutatud rasketel ketastel on güroskoopiline efekt. Kui kogu süsteem hakkab pöörlema ​​ümber kahe teisega risti oleva telje, kaldub mootor koos ketastega teatud nurga all kõrvale. Selle nurga suurus on võrdeline pöörlemiskiirusega (kes on huvitatud güroskoobides tekkivatest jõududest, saavad Coriolise kiirenduse kohta täpsemalt lugeda erialakirjandusest). Mootori kõrvalekalde tuvastab andur, mille signaal saadetakse elektroonilisele andmetöötlusseadmele.

Areng kaasaegsed tehnoloogiad võimaldas välja töötada täiustatud nurkkiiruse andureid. Selle tulemusena ilmusid piesogüroskoobid, mis on nüüdseks täielikult asendanud mehaanilised. Muidugi kasutavad nad endiselt Coriolise kiirendusefekti, kuid andurid on tahkis, mis tähendab, et pöörlevaid osi pole. Levinumad andurid kasutavad vibreerivaid plaate. Ümber telje pöörledes hakkab selline plaat vibratsioonitasandiga ristisuunas kalduma kõrvale. See kõrvalekalle mõõdetakse ja saadetakse anduri väljundisse, kust see eemaldatakse välise vooluringi abil edasiseks töötlemiseks. Tuntuimad selliste andurite tootjad on Murata ja Tokin.

Piesoelektrilise nurkkiiruse anduri tüüpilise konstruktsiooni näide on toodud järgmisel joonisel.

Sellise konstruktsiooniga andurite puuduseks on signaali suur temperatuurimuutus (st temperatuuri muutumisel võib statsionaarses olekus oleva piesoelektrilise anduri väljundisse ilmuda signaal). Vastutasuks saadavad eelised kaaluvad aga selle ebamugavuse palju üles. Piezogürod tarbivad mehaanilistega võrreldes palju vähem voolu, taluvad suuri ülekoormusi (vähem tundlikud õnnetuste suhtes) ja võimaldavad neil mudelipööretele täpsemalt reageerida. Mis puutub triivi vastu võitlemisse, siis odavates piesogüroskoopide mudelites on lihtsalt nullreguleerimine ja kallimates - automaatne paigaldamine"null" mikroprotsessori poolt, kui toide on ühendatud, ja triivi kompenseerimine temperatuuriandurite abil.

Elu aga ei seisa paigal ja nüüd sisaldab Futaba uus güroskoopide sari (Gyxxx Family koos "AVCS" süsteemiga) juba Silicon Sensing Systemsi andureid, mis erinevad omaduste poolest väga soodsalt Murata ja Tokini toodetest. Uutel anduritel on madalam temperatuuri triiv, madalam müratase, väga kõrge vibratsioonikindlus ja laiendatud töötemperatuuri vahemik. See saavutati disaini muutmisega tundlik element. See on valmistatud rõnga kujul, mis töötab painutusvibratsioonirežiimis. Rõngas on valmistatud fotolitograafia abil nagu mikroskeem, mistõttu andurit nimetatakse SMM-iks (Silicon Micro Machine). Me ei lasku tehnilistesse üksikasjadesse; uudishimulikud leiavad kõike siit: http://www.spp.co.jp/sssj/comp-e.html. Siin on vaid mõned fotod andurist endast, ilma ülemise katteta andurist ja rõnga piesoelektrilise elemendi fragmendist.

Tüüpilised güroskoobid ja nende töötamise algoritmid

Tänapäeva kuulsaimad güroskoopide tootjad on Futaba, JR-Graupner, Ikarus, CSM, Robbe, Hobbico jne.

Vaatame nüüd töörežiime, mida kasutatakse enamikes toodetud güroskoopides (vaatame hiljem kõiki ebatavalisi juhtumeid eraldi).

Standardse töörežiimiga güroskoobid

Selles režiimis summutab güroskoop mudeli nurkliigutusi. Pärisime selle režiimi mehaanilistelt güroskoopidelt. Esimesed piesogüroskoopid erinesid mehaanilistest peamiselt anduri poolest. Tööalgoritm jäi muutumatuks. Selle olemus taandub järgmisele: güroskoop mõõdab pöörlemiskiirust ja korrigeerib saatja signaali, et aeglustada pöörlemist nii palju kui võimalik. Allpool on toodud selgitav plokkskeem.

Nagu jooniselt näha, püüab güroskoop maha suruda igasugust pöörlemist, sealhulgas seda, mis on põhjustatud saatja signaalist. Selle vältimiseks kõrvalmõju, on soovitav kasutada saatjal lisamiksereid, et juhtnupu keskkohast kõrvalekaldumisel güroskoobi tundlikkus järk-järgult väheneks. Sellist segamist võib juba kaasaegsete güroskoopide kontrollerites rakendada (selgitamiseks, kas see on olemas või mitte, vaadake seadme omadusi ja kasutusjuhendit).

Tundlikkuse reguleerimine toimub mitmel viisil:

1. Kaugreguleerimine puudub. Tundlikkus määratakse maapinnal (güroskoobi korpusel oleva regulaatoriga) ja see ei muutu lennu ajal.
2. Diskreetne reguleerimine (kahe kiirusega güroskoop). Maapinnal on seatud kaks güroskoobi tundlikkuse väärtust (kahe regulaatori abil). Õhus saate juhtkanali abil valida soovitud tundlikkuse väärtuse.
3. Sujuv reguleerimine. Güroskoop seab tundlikkuse proportsionaalselt juhtkanali signaaliga.

Praegu on peaaegu kõigil kaasaegsetel piesogüroskoopidel sujuv tundlikkuse reguleerimine (ja võite mehaanilised güroskoobid ohutult unustada). Ainsad erandid on mõne tootja põhimudelid, kus tundlikkuse määrab güroskoobi korpusel olev regulaator. Diskreetne reguleerimine on vajalik ainult primitiivsete saatjate puhul (kus ei ole täiendavat proportsionaalset kanalit või kui impulsi kestust diskreetses kanalis ei saa seadistada). Sel juhul saab güroskoobi juhtkanalisse lisada väikese lisamooduli, mis loob määratud tundlikkuse väärtused olenevalt diskreetse saatja kanali lülituslüliti asendist.

Kui räägime ainult "standardset" töörežiimi rakendavate güroskoopide eelistest, võime märkida, et:

• Sellistel güroskoopidel on üsna madal hind (rakenduse lihtsuse tõttu)
• Helikopteri sabapoomile paigaldatuna on algajatel lihtsam ringiga lennata, kuna poomi pole vaja tähelepanelikult jälgida (poom ise pöörleb kopteri liikumisel).

Puudused:

• Odavates güroskoopides ei tehta termilist kompensatsiooni piisavalt hästi. On vaja käsitsi seada "null", mis võib õhutemperatuuri muutumisel nihkuda.
• On vaja rakendada lisameetmeid, et kõrvaldada güroskoobi poolt juhtsignaali summutamise mõju (täiendav segamine tundlikkuse juhtimiskanalis või rooliseadme voolukiiruse suurendamine).

Siin on kirjeldatud tüüpi güroskoopide üsna tuntud näited:

Güroskoobiga ühendatava rooliseadme valimisel tuleks eelistada rohkemat kiired valikud. See võimaldab teil saavutada suurema tundlikkuse, ilma et oleks oht, et süsteemis tekivad mehaanilised isevõnkumised (kui ülereguleerimise tõttu hakkavad roolirattad ise küljelt küljele liikuma).

Suunahoidmisrežiimiga güroskoobid

Selles režiimis on mudeli nurgaasend stabiliseeritud. Alustuseks väike ajalooline viide. Esimene ettevõte, mis selle režiimiga güroskoope valmistas, oli CSM. Ta nimetas režiimi Heading Hold. Pärast nime patenteerimist hakkasid teised ettevõtted oma nimesid välja mõtlema (ja patenteerima). Nii tekkisid kaubamärgid “3D”, “AVSC” (Angular Vector Control System) jt. Selline mitmekesisus võib algaja kergesse segadusse ajada, kuid tegelikult pole selliste güroskoopide töös põhimõttelisi erinevusi.

Ja veel üks märkus. Kõik güroskoobid, millel on suuna hoidmise režiim, toetavad ka tavapärast tööalgoritmi. Sõltuvalt sooritatavast manöövrist saate valida kõige sobivama güroskoobi režiimi.

Niisiis, uue korra kohta. Selles ei suru güroskoop pöörlemist maha, vaid muudab selle proportsionaalseks saatja käepidemelt tuleva signaaliga. Erinevus on ilmne. Mudel hakkab pöörlema ​​täpselt vajaliku kiirusega, sõltumata tuulest ja muudest teguritest.

Tutvu plokkskeemiga. See näitab, et juhtkanalist ja anduri signaalist saadakse diferentsi vea signaal (pärast summarit), mis suunatakse integraatorisse. Integraator muudab väljundsignaali seni, kuni veasignaal on võrdne nulliga. Tundlikkuse kanali kaudu reguleeritakse integreerimiskonstanti, st rooliseadme kiirust. Muidugi on ülaltoodud selgitused väga ligikaudsed ja sisaldavad mitmeid ebatäpsusi, kuid me ei hakka güroskoope tegema, vaid neid kasutama. Seetõttu peaksime olema palju rohkem huvitatud praktilised omadused selliste seadmete kasutamine.

Suuna hoidmise režiimi eelised on ilmsed, kuid tahaksin eriti rõhutada eeliseid, mis ilmnevad sellise güroskoopi helikopterile paigaldamisel (saba poomi stabiliseerimiseks):

• helikopteril ei saa hõljumisrežiimis algaja piloot sabarootorit praktiliselt juhtida
• ei ole vaja segada sabarootori sammu gaasiga, mis lihtsustab mõnevõrra lennueelset ettevalmistust
• sabarootori trimmimist saab teha ilma mudelit maast lahti tõstmata
• Võimalik on sooritada manöövreid, mis olid varem keerulised (näiteks lennata saba ette).

Lennukite puhul võib selle režiimi kasutamine olla samuti õigustatud, eriti mõne keeruka 3D-kuju puhul, nagu "Torque Roll".

Siiski tuleb märkida, et igal töörežiimil on oma eripärad, seega ei ole Heading Hold kasutamine kõikjal imerohi. Tavalise helikopteri lennu ajal, eriti algajate puhul, võib suuna hoidmise funktsiooni kasutamine põhjustada kontrolli kaotamise. Näiteks kui sa pöördeid tehes sabapoomi ei kontrolli, läheb kopter ümber.

Suuna hoidmise režiimi toetavate güroskoopide näidete hulka kuuluvad järgmised mudelid.

Standardrežiimi ja suuna hoidmise vahel vahetamine toimub tundlikkuse reguleerimise kanali kaudu. Kui muudate juhtimpulsi kestust ühes suunas (keskpunktist), töötab güroskoop suuna hoidmise režiimis ja kui teises suunas, siis lülitub güroskoop standardrežiimile. Keskpunkt on siis, kui kanali impulsi kestus on ligikaudu 1500 µs; ehk kui ühendaksime selle kanaliga rooli, siis oleks see seatud keskmisesse asendisse.

Eraldi tasub puudutada kasutatavate roolimehhanismide teemat. Heading Hold'i maksimaalse efekti saavutamiseks peate paigaldama suurenenud töökiirusega ja väga suure töökindlusega roolimehhanismid. Tundlikkuse suurenemisel (kui masina töökiirus lubab), hakkab güroskoop servomehhanismi väga järsult nihutama isegi koputusega. Seetõttu peab masinal olema tõsine ohutusvaru, et see kestaks kaua ja ei peaks rikki minema. Eelistada tuleks niinimetatud “digitaalseid” masinaid. Kaasaegseimate güroskoopide jaoks töötatakse välja isegi spetsiaalseid digitaalseid servosid (näiteks Futaba S9251 güroskoopi GY601 jaoks). Pidage meeles, et maapinnal, põrkeanduri tagasiside puudumise tõttu, kui täiendavaid meetmeid ei võeta, toob güroskoop rooliseadme kindlasti äärmuslikku asendisse, kus see kogeb maksimaalset koormust. Seega, kui güroskoobile ja rooliseadmele pole sisseehitatud liikumist piiravaid funktsioone, siis peab rooliseade taluma suuri koormusi, et mitte tõrkuda veel maapinnal olles.

Spetsiaalsed õhusõidukite güroskoopid

Lennukites veeremise stabiliseerimiseks hakati tootma spetsiaalseid güroskoope. Need erinevad tavalistest selle poolest, et neil on veel üks väline käsukanal.

Kui iga aileroni juhib eraldi servo, kasutavad arvutiseadmetega lennukid flaperoni funktsiooni. Segamine toimub saatja juures. Mudelil olev lennuki gürokontroller tuvastab aga automaatselt mõlema aileronikanali faasihälbe ega sega seda. Ja faasivastane kõrvalekalle on seotud rulli stabiliseerimise ahelaga - see sisaldab kahte summarit ja ühte nurkkiiruse andurit. Muid erinevusi pole. Kui ailerone juhib üks servo, pole spetsiaalset lennukigüroskoopi vaja, piisab tavalisest. Lennukite güroskoope valmistavad Hobbico, Futaba jt.

Seoses güroskoopide kasutamisega lennukis tuleb märkida, et suuna hoidmise režiimi ei saa kasutada stardi ja maandumise ajal. Täpsemalt hetkel, kui lennuk maad puudutab. Selle põhjuseks on asjaolu, et kui lennuk on maapinnal, ei saa see kalduda ega pöörata, mistõttu güroskoop lükkab roolid mõnda äärmuslikku asendisse. Ja kui lennuk maapinnalt õhku tõuseb (või kohe pärast maandumist), kui mudelil on suur kiirus, võib tüüride tugev kõrvalekaldumine mängida julma nalja. Seetõttu on güroskoopi väga soovitatav kasutada lennukitel tavarežiimis.

Lennukites on tüüride ja aileronide efektiivsus võrdeline lennuki lennukiiruse ruuduga. Keerulisele vigurlennule omase laia kiirusvahemiku puhul on vaja seda muutust kompenseerida güroskoobi tundlikkuse reguleerimisega. Vastasel juhul läheb süsteem õhusõiduki kiirendamisel isevõnkuvasse režiimi. Kui seate güroskoobi efektiivsuse taseme kohe madalale, siis madalatel kiirustel, kui seda eriti vaja on, ei anna see soovitud efekti. Päris lennukitel toimub see reguleerimine automaatselt. Võib-olla on see peagi nii ka mudelite puhul. Mõnel juhul on kasulik üleminek isevõnkuvale juhtimisrežiimile – lennuki väga madalatel lennukiirustel. Tõenäoliselt nägid paljud inimesed, kuidas Berkut S-37 näitas MAKS-2001 juures "Harrieri" kuju. Eesmine horisontaalne sabapind töötas isevõnkuvas režiimis. Pöörlemiskanalis olev güroskoop võimaldab lennukil "ei seisku tiival". Lisateavet güroskoobi töö kohta lennukite sammu stabiliseerimise režiimis saab lugeda I. V. Ostoslavsky kuulsast monograafiast “Lennuki aerodünaamika”.

Järeldus

IN viimased aastad Ilmunud on palju odavaid miniatuursete güroskoopide mudeleid, mis võimaldavad laiendada nende rakendusala. Paigaldamise lihtsus ja madalad hinnad õigustavad güroskoopide kasutamist isegi treening- ja raadiovõitlusmudelitel. Piesoelektriliste güroskoopide vastupidavus on selline, et avarii korral saab vastuvõtja või servo suurema tõenäosusega viga kui güroskoop.

Igaüks otsustab ise, kas lendavaid mudeleid on soovitatav küllastada kaasaegse avioonikaga. Meie arvates on lennukite spordiklassides, vähemalt koopiatel, lõpuks lubatud güroskoobid. Vastasel juhul on võimatu tagada originaaliga sarnase vähendatud koopia realistlikku lendu erinevad numbrid Reynolds. Harrastuslaevadel võimaldab kunstliku stabiliseerimise kasutamine laiendada lennu ilmastikuolude ulatust ja lennata sellistes tuultes, kui ainult käsitsijuhtimine ei suuda mudelit hoida.

Mehaaniline güroskoobid on erinevad. Eriti huvitav on pöörlev güroskoop. Selle olemus seisneb selles, et ümber oma telje pöörlev keha on ruumis üsna stabiilne, kuigi suudab telje enda suunda muuta. Telje pöörlemiskiirus on oluliselt väiksem kui güroskoobi servade pöörlemiskiirus. Güroskoopi pööramine sarnaneb pöörleva plaadi liigutamisega põrandal. Pöörleva ja güroskoobi erinevus seisneb selles, et vurr on ruumis vaba, samal ajal kui güroskoop pöörleb rangelt fikseeritud punktides, mis asuvad välimises ribas, ja sellel on kaitse, et see võib kukkumise korral pöörlemist jätkata.

Sa vajad

• - kaks katet alates plekkpurgid
• - tükk laminaati
• - elektrilint
• - pähklid 6 tk.
• - terastelg või nael
• - plastiliin
• - liim
• - 2 polti
• - paks traat
• - puurida, viil

Juhised

1. Kui need osad käes, saame alustada rootori kokkupanemist. Torkame augud täpselt purkide kaante keskele, eelistatavalt sama naelaga, millest rootori telje valmistame. Järgmisena kinnitame plastiliini abil kaanele mutrid, võite panna rohkem kui kuus, kaal piki rootori serva suurendab selle pöörlemisaega.
2. Järgmisena teeme telje. Selleks kinnita elektritrell kruustangisse, pinguta nael ilma peata ja terita seda viiliga. Nii paikneb silla teritus võimalikult telje keskkoha lähedal. Teritada on vaja mõlemalt poolt.
3. Ilma teritatud telge puurilt eemaldamata teeme keermele soone, mis rootorit käima hakkab. Mutritega katte kinnitame telje külge liimi abil, kuid liiga kiiresti kivistuvat ei kasuta. Poxipol toimib hästi. Määri pähklid sama liimiga.
4. Nüüd on kõige tähtsam tasakaalustamine. Liimi kuivamise ajal peate asetama raskused ideaalselt ümber kaane serva. Lülitame külviku sisse (vertikaalselt), kui pöörlev rootor lööb ühes suunas, pole mõni koormus õigesti paigutatud. Parandame selle ja proovime uuesti. Määrige peal olevad pähklid ja katke teise kaanega. Rootori servadele liimime elektrilindi. Kuivatame ära. Rootor ise on valmis!
5. Võtame kaks pikemat polti, kinnitame need kruustangisse ja teeme neisse augud, millesse rootor kinnitatakse. Nüüd peame välja mõtlema välimise raami. Lõika laminaadist ring välja. Parem on see eelnevalt kompassiga joonistada. Tõmmake kohe vertikaalsed ja horisontaalsed jooned 90 kraadise nurga all. Seest lõikasime välja väiksema ringi, aga sellise, et rootor sinna ära mahuks. Mööda horisontaalseid jooni teeme üksteise vastas olevate poltide jaoks augud. Me keerame poldid sisse. Nende vahele asetame oma güroskoobi telje. Samal ajal ei saa te seda liiga tugevasti pingutada, vastasel juhul summutab hõõrdumine pöörlemiskiirust ja miski ei tööta. Jätke umbes 1 mm käik, kuid nii, et güroskoop poltide vahelt välja ei kukuks. Liimime poldid varda külge, et vibratsioon neid raami küljest lahti ei keeraks.
6. Jääb vaid kaitse paigaldamine. Võtke paks traat ja painutage see rõngaks. Märgistatud horisontaalse joone asukohas kinnitame selle oma toote külge. Güroskoop on valmis. Kerime keerme ümber telje ja järsult tõmmates kontrollime selle funktsionaalsust.

Pöördgüroskoop on kiiresti pöörlev tahke keha, mille pöörlemistelg on võimeline muutma orientatsiooni ruumis. Sel juhul ületab güroskoobi pöörlemiskiirus oluliselt selle pöörlemistelje pöörlemiskiirust.
See güroskoop on võimeline hoidma ruumis pöörlemistelje konstantset suunda ilma välisjõudude momentide mõjutamiseta.

Ebaselge? Vaatame videot – kuidas güroskoop töötab.

Kuidas teha güroskoopi

Valmistame selle improviseeritud vahenditega.

Sa vajad:

• laminaatviimistlus;
• 2 plekkpurgi kaant/põhja;
• terasvarras;
• pähklid;
• 2 kruvi;
• keskpunkt;
• vasktraat;
• liim "Poxipol";
• isoleerlint.

Lõika laminaadist välja põhiraam. Painutame vasktraadi rõngaks ja teeme südamiku abil kruvidesse süvendid.

Lõikame terasvarda vajaliku pikkusega ja teritame otsad. Samuti peate keerme jaoks tegema soone.

Rootor

Kahe purgikaane keskele teeme augud. Ühele kaanele määrime plastiliini ja kinnitame sellele pähklid. Sulgege teine ​​kaas ja sisestage varras. Määrime mõlemad pooled Poxypoliga ja enne liimi kõvenemist peate ketta tsentreerima, sisestades selle külvikusse. Tasakaal peaks olema täiuslik.

Güroskoobi kokkupanek. Rootor peaks kruvide vahel veidi liikuma.

Paigaldage traatrõngas. Valmis.

Põhineb saidi materjalidel: sam0delka.ru