DE2056991C3

DE2056991C3 - Gyro with a cardan frame that can be pivoted about a horizontal axis

Info

Publication number: DE2056991C3
Application number: DE19702056991
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr.Rer.Nat. Wehde; Juergen Weinert
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1970-11-20
Filing date: 1970-11-20
Publication date: 1974-01-24
Also published as: DE2056991B2; DE2056991A1

Description

auch der des Kardanrahmens hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, weitere Zusatzmassen vorzusehen.
30 An Hand des in der Zeichnung dargestellten Aus-It has also proven to be very advantageous for the cardan frame to provide additional masses.
30 On the basis of the configuration shown in the drawing

Die Erfindung betrifft einen Kreis. 1 mit einem um führangsbeispieles soll die Erfindung näher erläutertThe invention relates to a circle. The invention is to be explained in more detail with one to guide example

eine horizontale Achse schwenkbaren Kardanrah- werden. Es zeigtbe a horizontal axis pivotable Kardanrah-. It shows

men, bei dem zum Ausgleich von temperaturabhän- F i g. 1 eine Prinzipdarstellung eines Kurskreisels,men, in which to compensate for temperature-dependent F i g. 1 a schematic diagram of a course top,

gigen Verschiebungen seines Massenmittelpunktes F i g. 2 die Ansicht eines als Kapsel ausgebildetengigen displacements of its center of mass F i g. 2 is a view of one designed as a capsule

eine Zusatzmasse am beweglichen Ende eines Trä- 35 ersten Rahmens eines Kurskreisels mit aufgesetzteran additional mass at the movable end of a Trä- 35 first frame of a course gyro with attached

gers angebracht ist, der einseitig an dem Kardanrah- Kompensationseinrichtung.gers is attached, the one-sided on the Kardanrah compensation device.

men außerhalb der Schwenkachse befestigt ist und In der F i g. 1 der Zeichnung ist ein Kurskreisel inmen is attached outside the pivot axis and In the F i g. 1 of the drawing is a course top in

eine temperaturabhängige Verschiebung der Zusatz- Prinzipdarstellung gezeigt. Er besteht aus dem Krei-a temperature-dependent shift of the additional schematic diagram is shown. It consists of the circle

masse in bezug auf die Schwenkachse bewirkt. selrotor 1, der im ersten Rahmen 2 gelagert ist. Dercauses mass with respect to the pivot axis. selrotor 1, which is mounted in the first frame 2. the

Unter den oben definierten Kreiseln sollen insbe- 4° erste Rahmen 2 ist seinerseits mit zur Drehachse 3 sondere Kurs- und Wendekreisel, aber auch freie des Rotors 1 senkrechter Achse 5 im zweiten Rah-Kreisel und Kreiselkompasse verstanden werden, men 4 gelagert. Dieser Rahmen ist im Gestell 6 umAmong the gyroscopes defined above, in particular 4 ° the first frame 2 is in turn with the axis of rotation 3 Special course and turning gyro, but also free of the rotor 1 vertical axis 5 in the second Rah gyro and gyrocompasses are understood, men 4 stored. This frame is in the frame 6 um

Aus der USA.-Patentschrift 2 940 320 ist ein die Achse 7 drehbar, die senkrecht zur Achse S steht,From the USA.-Patent 2 940 320 the axis 7 is rotatable, which is perpendicular to the axis S,

derartiger Kreisel bekannt, welcher einen inneren, Zur Horizontalhaltung der Drehachse 3 dient hier dieknown such gyroscope, which has an inner, for keeping the axis of rotation 3 horizontal

um eine horizontale Achse schwenkbaren Rah- 45 Schaltlibelle 8 zusammen mit einem nicht dargestell-around a horizontal axis pivotable frame 45 switching vial 8 together with a not shown

men aufweist. In diesem Rahmen ist der Kreiselrotor ien Regelkreis und dem auf die Achse 7 wirkendenmen has. In this context, the gyro rotor is a control circuit and the one acting on the axis 7

angeordnet, wobei normalerweise die Drehachse Momentenerzeuger 9.arranged, with the axis of rotation normally generating the torque 9.

ebenfalls in der horizontalen Ebene liegt. Weiterhin 7ür den dargestellten Kreisel wird unterstellt, daß ist auf der einen Seite des Rahmens mittels eines Bi- sich bei Temperaturerhöhung auf Grund der Wärme-Metall-Trägers eine Zusatzmasse vorgesehen, welche 50 dehnung des Rahmens 2 und des Rotors ein Drehmobei Temperaturänderungen somit verschoben wird. ment um die Achse 5 ergibt, das bei stillstehendem Auf diese Weise soll ein Drehmoment wirksam ge- Rotor eine Dehnung in der gezeichneten Pfeilrichmacht werden zur näherungsweisen Kompensation tung 10 hervorruft. Hierdurch würde der Kreisel im von Drehmomenten, welche durch temperaturabhän- Betrieb eine Driftänderung erfahren. Zur Kompensagige Verschiebungen des Massenmittelpunktes des 55 tion ist somit ein Drehmoment erforderlich, das Rahmens und der auf diesem angeordneten Teile, seinerseits (bei stillstehendem Rotor) eine Drehung wie Krciselrotor, hervorgerufen werden. Die Ver- in Richtung des Pfeiles 13 bewirken soll.
Schiebung erfolgt dabei auf einer Bahn um die Ein- Fig. 2 zeigt eine sehr einfach zu realisierende Ausspannstelle des Trägers auf dem Rahmen. Da jedoch führungsform der Erfindung. Hier ist der erste Rahdie Bahn der Verschiebung im starken Maße von der 60 men la üblicherweise geschlossen ausgebildet,
exakten Fertigung und Justierung des Trägers an der Der Kreisclläufer 1 α ist gestrichelt eingezeichnet. Einbaustelle abhängt, ist ein nicht unerheblicher Es sei wiederum angenommen, daß bei Tempera-Aufwand erforderlich. Außerdem kann somit eine im turerhöhung und stillstehendem Rotor ein Drehmowesentlichen temperaturproportionale Verschiebung ment in Richtung des Pfeiles 10 a um die Achse Sa des Massenmittelpunktes vom Rahmen und Rotor 65 entstehen würde. Zur Kompensation dient die an der r.'.'r in einem relativ kleinen Temperaturbereich aus- rechten Hälfte des Rahmens la befestigte Teilmasse reichend genau kompensiert werden. 16 sowie die am Ende des Trägers 17 angebrachtealso lies in the horizontal plane. Furthermore, it is assumed for the gyro shown that an additional mass is provided on one side of the frame by means of a bi-level when the temperature increases due to the heat-metal carrier, which thus shifts the expansion of the frame 2 and the rotor when the temperature changes . In this way, a torque is to be effective. As a result, the gyroscope would experience a drift change due to the temperature-dependent operation. For compensatory shifts of the center of mass of the 55 tion, a torque is required that causes the frame and the parts arranged on it, in turn (with the rotor at a standstill) a rotation like a Krcisel rotor. The purpose of ver in the direction of arrow 13 is to cause.
Shifting takes place on a path around the mounting Fig. 2 shows a very easy to implement unclamping point of the carrier on the frame. However, since leadership of the invention. Here the first frame, the path of displacement to a large extent from the 60 men la, is usually closed,
exact manufacture and adjustment of the carrier on the The circular rotor 1 α is shown in dashed lines. The location of the installation is a not insignificant one. Again, it is assumed that the tempera is required. In addition, a temperature-proportional shift in the direction of the arrow 10 a around the axis Sa of the center of mass of the frame and rotor 65 would thus arise in the door elevation and the rotor at a standstill. The partial mass attached to the right-hand half of the frame la in a relatively small temperature range is used for compensation. 16 as well as the one attached to the end of the carrier 17

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zweite Teilmasse 18. Der als Blechstreifen ausgebil-The invention is therefore based on the object of providing second partial mass 18.

dete Träger 17 ist mittels Schrauben 19 auf der gleichen Seite wie die Masse 16 befestigt. Wie in der Zeichnung angenommen, können beide Massen 16 und 18 am Träger 17 befestigt sein. Die durch die Massen 16 und 18 zusammen mit dem Träger 17 bezüglich der Achse Sa hervorgerufenen Drehmomente sollen sich bei der Temperatur gerade kompensieren, bei der auch der Rahmen la bezüglich der Achse 5a ausgewogen ist. Erhöht sich die Temperatur, so dehnt sich neben den anderen Teilen auch die rechte Hälfte des Rahmens aus. Ist der Träger 17 aus einem Material (Invar), das sich bei Temperaturerhöhung nicht oder nur wenig ausdehnt oder sich gar zusammenzieht, so verkleinert sich bei Ausdehnung des Rahmens la das durch die Masse 18 hervorgerufene Moment, da sich der Abstand der Masse 18 von der ein der KompensationThe carrier 17 is fastened on the same side as the mass 16 by means of screws 19. As assumed in the drawing, both masses 16 and 18 can be attached to the carrier 17. The Sa of the axis caused by the relative masses 16 and 18 together with the carrier 17 torques are to just compensate for the temperature, the axis 5a is balanced with respect to which also the frame la. If the temperature increases, the right half of the frame expands along with the other parts. If the carrier 17 is made of a material (Invar) that does not, or only slightly, expands or even contracts when the temperature increases , the moment caused by the mass 18 decreases when the frame la is expanded , since the distance between the mass 18 and the one of compensation

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

ι 2 to avoid the disadvantages mentioned and to create a gyroscope that is simple in design and manufacture with an arrangement for compensating the tem-

1. Gyro with a temperature dependent by a horizontal torque.

Axis swiveling cardan frame, in which 5 this object is achieved according to the invention

to compensate for temperature-dependent effects that the preferably strip-shaped carrier

Its center of mass shifts towards itself essentially at right angles to the horizontal one

Set mass at the movable end of a beam pivot axis of the cardan frame in the horizontal

is attached, which extends on one side of the Kardanrah- direction and consists of a material,

Men attached outside the pivot axis is io whose thermal expansion is very small or in opposite directions

and a temperature-dependent shift of the compared to the thermal expansion of the cardan

Additional mass is framed with respect to the pivot axis.

acts, characterized in that the gyro according to the invention is thus in the preferably strip-shaped carrier (17) advantageously eliminates the inherently disadvantageous heat essentially at right angles to the horizontal 15 expansion of the gimbal frame used to create a Pivot axis (5 α) of the cardan frame (2 a) in temperature-dependent torque at least !: near horizontal Direction extends and from a roughly compensating counter-rotating torque material exists to maintain its thermal expansion very ment. In particular, the striklein or in the opposite direction compared to the warp-shaped carrier, an expansion perpendicular to the pivot axis of the gimbal is. 20 right and to move the center of mass

2. Gyro according to claim 1, characterized in that exactly opposite temperature-dependent records are recorded that a shift of the additional mass is achieved by the additional mass (18). It has furthermore proven to be very advantageous for the carrier (17) on the cardan frame (2 a) that the unbalance arising from the carrier is compensated for by means of a second additional mass without difficulty, even with set mass (16). 25 already completed gyroscopes can be retrofitted. To avoid imbalances both with regard to the axis of the rotor as