RU74178U1 - Гироскопический гаситель колебаний - Google Patents
Гироскопический гаситель колебаний Download PDFInfo
- Publication number
- RU74178U1 RU74178U1 RU2007143691/22U RU2007143691U RU74178U1 RU 74178 U1 RU74178 U1 RU 74178U1 RU 2007143691/22 U RU2007143691/22 U RU 2007143691/22U RU 2007143691 U RU2007143691 U RU 2007143691U RU 74178 U1 RU74178 U1 RU 74178U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- gyroscope
- rotation
- frame
- gyroscopic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к гироскопии, мехатронике, машиностроению, приборостроению и т.д. и может использоваться для разработки и создания гасителей колебаний в различных областях машиностроения, строительства и систем управления движением и ориентации на основе использования гироскопического эффекта, а также в качестве учебной модели для демонстрации гироскопических явлений при различной взаимной ориентации гироскопов.Гироскопический гаситель колебаний содержит два идентичных двухстепенных гироскопа, установленных в общей раме с возможностью вращения в ней, поворот одного из гироскопов относительно рамы ограничен упруго-вязкой связью, а его динамическая ось в исходном положении перпендикулярна оси вращения рамы (входной оси прибора), второй гироскоп установлен с возможностью поворота в дополнительной раме, которая неподвижно соединена с первым гироскопом и может поворачиваться в ней на углы, допускаемые упруго-вязкой связью гироскопа с дополнительной рамой, при этом ось вращения этого гироскопа в исходном положении перпендикулярна, а динамическая ось его ротора параллельна входной оси прибора.
Description
Полезная модель относится к гироскопии, мехатронике, машиностроению, приборостроению и т.д. и может использоваться для разработки и создания гасителей колебаний в различных областях машиностроения, строительства и систем управления движением и ориентации на основе использования гироскопического эффекта, а также в качестве учебной модели для демонстрации гироскопических явлений при различной взаимной ориентации гироскопов.
Аналогами предлагаемой модели служат различные по конструкции гироскопические стабилизаторы объектов или гасители их колебаний относительно одной, двух и трех осей. Но основу этих устройств составляют одноосные стабилизаторы, построенные на базе одного или двух гироскопов (Магнус К. Гироскоп, теория и применение. - М.: Мир, 1974. - С.444-463).
Недостатками этих гасителей колебаний в некоторых случаях является наличие в их структуре активной системы управления и стабилизирующих двигателей, что усложняет их конструкцию и изготовление, а также малая эффективность при больших углах поворота стабилизируемого объекта.
Наиболее близким техническим решением модели, выбранным в качестве прототипа, является одноосный гироскопический гаситель колебаний активного типа (United States Patent Office 3004.437. All attitude single axis Giroscopic reference. R.Pittman. Patented Oct. 17, 1961).
Гаситель содержит два идентичных двухстепенных гироскопа, установленных в общей раме так, что в исходном положении динамические оси их гиромоторов параллельны и перпендикулярны оси вращения рамы (входной оси прибора), кожух одного из гироскопов связан с рамой торсионами, имеющими конечную жесткость на кручение и бесконечную на растяжение-сжатие, а второй под действием системы управления может прецессировать относительно рамы.
Недостатком этой конструкции гасителя колебаний является наличие активной системы управления, состоящей из двигателя и системы управления им, усложняющих конструкцию, сборку устройства и его удорожание.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции, сборки и удешевление изготовления двухгироскопного одноосного гасителя колебаний пассивного типа с сохранением его прочности, надежности и функциональной эффективности.
Поставленная задача решается тем, что в гироскопическом гасителе колебаний, содержащем два идентичных двухстепенных гироскопа, установленных в общей раме с помощью торсионной связи так, что в исходном положении динамическая ось одного из гироскопов перпендикулярна оси вращения рамы (входной оси прибора), второй гироскоп установлен в дополнительной раме, неподвижно соединенной с кожухом первого гироскопа, ось вращения кожуха второго гироскопа перпендикулярна, а динамическая ось его ротора параллельна входной оси прибора, при этом кожух второго гироскопа связан с дополнительной рамой упруго-демпферной связью.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где показан один из вариантов принципиальной конструктивной схемы гироскопического гасителя колебаний.
Гаситель состоит из общей рамы 1, содержащей двухстепенной гироскоп 2 и дополнительную раму 3, неподвижно соединенную с гироскопом 2, в которой подвижно установлен двухстепенной гироскоп 4. Упруго-демпферные элементы 5 и 6 соединяют дополнительную раму 3 и гироскоп 2 с общей рамой 1 и гироскоп 4 с дополнительной рамой 3 соответственно.
Устройство работает следующим образом.
Введем следующие правые системы координат (фиг.1): 0ξηζ, 01X1Y1Z1, 02X2Y2Z2, соответственно связанные с общей рамой 1 и гироскопами 2 и 4.
При этом ось ξ является входной осью прибора (осью стабилизации объекта), Z1 и Z2 являются динамическими осями гироскопов, a Y1 и Y2 - осями вращения кожухов гироскопов.
В начальном положении, реализуемого с помощью упругих элементов 5 и 6, динамическая ось Z1 гироскопа 2 перпендикулярна оси стабилизации ξ (входной оси прибора), а ось вращения Y2 кожуха гироскопа 4 параллельна динамической оси Z1 гироскопа 2, а его динамическая ось Z2 параллельна оси прибора ξ. Приводятся во вращение роторы гироскопов до достижения ими угловых скоростей ω1 и ω2 то есть кинетических моментов и , где J1 и J2 - полярные моменты инерции гироскопов (фиг.1). При отклонении рамы 1, имитирующей стабилизируемый объект, на некоторый угол θ вокруг оси ξ под действием внешнего момента гироскоп 2 прецессирует вокруг оси Y1 со скоростью , стремясь совместить вектор своего кинетического момента (согласно правилу Жуковского) с вектором внешнего момента , и деформирует пружину (или закручивая торсион) связи 5. В результате этой прецессии возникает гироскопический момент , направленный против внешнего момента , и прецессия гироскопа 4 вокруг оси Y2, что является причиной формирования гироскопического момента , препятствующего прецессии гироскопа 2. То есть, гироскоп 4 играет роль сервомотора, обеспечивая управление прецессией гироскопа 2, делая его эффективным и при больших углах ухода (соответственно больших углах поворота стабилизируемого объекта).
При отсутствии или изменении знака (при колебаниях объекта) внешнего момента упруго-демпферные связи 5 и 6 приводят систему стабилизации в начальное положение и устраняют нутационные колебания, которые накладываются на прецессионное движение гироскопа. По мере прецессии второго гироскопа проекция его кинетического момента на ось прецессии Y1
уже не равна нулю и возрастает, а это приводит к тому, что второй гироскоп начинает противодействовать повороту объекта, поддерживая работу первого гироскопа.
Упруго-демпферные связи в приборе могут быть реализованы не только на основе упругих элементов (например, пружин, работающих на кручение или на линейных деформациях) и демпферов различного типа, но и с помощью торсионов, имеющих конечную жесткость на кручение и бесконечную (по сравнению с первой) на растяжение - сжатие и обладающих диссипативными свойствами.
Claims (1)
- Гироскопический гаситель колебаний, содержащий два идентичных двухстепенных гироскопа, установленных в общей раме с возможностью вращения в ней, поворот одного из гироскопов относительно рамы ограничен упруговязкой связью, а его динамическая ось в исходном положении перпендикулярна оси вращения рамы (входной оси прибора), отличающийся тем, что второй гироскоп установлен с возможностью поворота в дополнительной раме, которая неподвижно соединена с первым гироскопом и имеет возможность поворачиваться в ней на углы, допускаемые упруговязкой связью гироскопа с дополнительной рамой, при этом ось вращения этого гироскопа в исходном положении перпендикулярна, а динамическая ось его ротора параллельна входной оси прибора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007143691/22U RU74178U1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Гироскопический гаситель колебаний |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007143691/22U RU74178U1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Гироскопический гаситель колебаний |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU74178U1 true RU74178U1 (ru) | 2008-06-20 |
Family
ID=48233321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007143691/22U RU74178U1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Гироскопический гаситель колебаний |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU74178U1 (ru) |
-
2007
- 2007-11-26 RU RU2007143691/22U patent/RU74178U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220120782A1 (en) | Micro inertial measurement system | |
MEIROVITCH et al. | On the high-spin motion of a satellite containing elastic parts. | |
CN106369105A (zh) | 一种用于空间飞行器光纤惯组的八点减振系统 | |
CN105259906B (zh) | 一种提高航天器姿态稳定度的装置及方法 | |
CN104931046A (zh) | 一种微型惯性测量系统 | |
CN112179340A (zh) | 一种冗余配置惯性测量单元双轴旋转调制方法 | |
US20100139440A1 (en) | Double-wheel control moment gyroscope | |
CN110631575B (zh) | 一种基于原子自旋陀螺仪的捷联系统 | |
RU74178U1 (ru) | Гироскопический гаситель колебаний | |
CN102705429A (zh) | 空间六自由度振动阻尼减振方法 | |
Zhang et al. | Dynamic characteristics of vibration isolation platforms considering the joints of the struts | |
CN111879321A (zh) | 一种基于机抖激光陀螺的惯性/天文组合导航系统 | |
Zhang et al. | Vibration isolation platform with multiple tuned mass dampers for reaction wheel on satellites | |
JP6704443B2 (ja) | 振動マスジャイロスコープシステム | |
US9581445B2 (en) | Torsional rate measuring gyroscope | |
RU2382331C1 (ru) | Одноосный силовой гиростабилизатор | |
JPH01244001A (ja) | 高層建造物の制振方法及びその装置、並びにこの装置を制御する方法 | |
RU160949U1 (ru) | Устройство для стабилизации положения объемного тела в пространстве с силовой компенсацией отклоняющих воздействий | |
CN203100741U (zh) | 动调陀螺仪捷联惯导的五表减振装置 | |
Plotnikov et al. | Control of MEMS gyroscope oscillation using speed gradient algorithm | |
Wang et al. | RLG SINS dynamic error compensation under vibration environments | |
CN110725888B (zh) | Imu杠杆减振装置及其方法 | |
RU2417352C1 (ru) | Прецизионный гиростабилизатор | |
Moon et al. | Control performance of gyroscope system in active vibration control | |
CN117968670B (zh) | 一种微小卫星大角度姿态机动中的高精度指向方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20081127 |