Gyroskop hjemme. Encyclopedia of teknologier og teknikker

Mekanisk gyroskoper er forskjellig. Det roterende gyroskopet er spesielt interessant. Dens essens ligger i det faktum at et legeme som roterer rundt sin akse er ganske stabilt i rommet, selv om det kan endre retningen på selve aksen. Rotasjonshastigheten til aksen er betydelig lavere enn rotasjonshastigheten til gyroskopkantene. Rotering av gyroskopet ligner på å flytte en snurretopp på gulvet. Forskjellen på en snurretopp og et gyroskop er at snurretoppen er ledig i rommet, mens gyroskopet roterer på strengt faste punkter plassert i den ytre stangen og har beskyttelse slik at den kan fortsette å rotere dersom den faller.

Du vil trenge

  • - to lokk fra bokser
  • - et stykke laminat
  • - Elektrisk tape
  • - nøtter 6 stk.
  • - stålaksel eller spiker
  • - plasticine
  • - lim
  • - 2 bolter
  • - tykk ledning
  • - bor, fil

Bruksanvisning

  1. Med disse delene i hånden kan vi begynne å montere rotoren. Vi slår hull nøyaktig i midten av bokslokkene, helst med samme spiker som den vi skal lage rotoraksen fra. Deretter, ved hjelp av plasticine, fester vi mutterne på lokket, du kan sette mer enn seks, vekten langs kanten av rotoren vil øke tiden den roterer.
  2. Deretter lager vi aksen. For å gjøre dette, fest den elektriske drillen i en skrustikke, stram spikeren uten hode i den og slip den med en fil. På denne måten vil akselslipingen være plassert så nært akselens sentrum som mulig. Det er nødvendig å skjerpe på begge sider.
  3. Uten å fjerne den skjerpede aksen fra boret, vil vi lage et spor for gjengen som skal kjøre rotoren. Vi fester dekselet med muttere til akselen ved hjelp av lim, men bruker ikke en som stivner for raskt. Poxipol fungerer bra. Dekk nøttene med samme lim.
  4. Nå er det viktigste å balansere. Mens limet tørker, må du plassere vektene perfekt rundt kanten av lokket. Vi slår på boret (vertikalt), hvis den roterende rotoren treffer i en retning, er noe last ikke plassert riktig. Vi fikser det og prøver igjen. Smør mutterne på toppen og dekk med det andre lokket. Vi limer elektrisk tape til kantene på rotoren. La oss tørke det. Selve rotoren er klar!
  5. Vi tar to lengre bolter, fester dem i en skrustikke og slår hull i dem der rotoren skal festes. Nå må vi komme opp med en ytre ramme. Klipp ut en sirkel fra laminatet. Det er bedre å tegne det med et kompass på forhånd. Tegn umiddelbart vertikale og horisontale linjer i en vinkel på 90 grader. Innvendig kutter vi ut en mindre sirkel, men slik at rotoren passer der. Langs horisontale linjer lager vi hull for boltene overfor hverandre. Vi skru inn boltene. Mellom dem plasserer vi aksen til gyroskopet vårt. Samtidig kan du ikke stramme den for hardt, ellers vil friksjon dempe rotasjonshastigheten, og ingenting vil fungere. La det være ca 1 mm vandring, men slik at gyroskopet ikke faller ut av boltene. Vi limer boltene til stangen slik at vibrasjoner ikke skrur dem fra rammen.
  6. Alt som gjenstår er å installere beskyttelse. Ta en tykk ledning og bøy den til en ring. På plasseringen av den markerte horisontale linjen fester vi den til produktet vårt. Gyroskopet er klart. Vi vikler tråden rundt akselen og drar den skarpt og kontrollerer funksjonaliteten.

Blant mekaniske gyroskoper skiller det seg ut roterende gyroskop - raskt roterende stiv kropp hvis rotasjonsakse er i stand til å endre orientering i rommet. Samtidig hastigheten
rotasjon av gyroskopet overstiger rotasjonshastigheten til aksen betydelig
rotasjon. Hovedegenskapen til et slikt gyroskop er evnen til å vedlikeholde
romkonstant retning av rotasjonsaksen i fravær
påvirkning av øyeblikk av ytre krefter på den.

Sørg for å se denne videoen.
Dette er et butikkkjøpt gyroskop:

Ja, fra søpla)) trenger vi - 1. laminatstykke (jeg fant et skrap fra min bestefar på
balkong), 2. Bunn og lokk på en blikkboks (spiste bønner og få
krukke) 3. Stålpinne (den vanskeligste delen - funnet på gaten)
4. Plasticine (stjålet fra søsteren min) 5. Nøtter og/eller vekter 6. to
skru, punch (skarp ting på slutten, en syl duger, bestefar har alt)
6. ledning (tykk kobber, min bestefar fant det)) 7. Poxypol (eller annen herding
lim, tok fra min bestefar)) 8. Elektrisk tape (ibid.)) 9. Tråder (til start og noen andre ting
også, hos bestemoren min)) samt en sag, en skrutrekker, osv...
den generelle ideen er klar her

Deretter skjærer vi ut en ramme fra laminatet og bøyer ledningen til en ring, også inn
skruer må stanses inn i fordypningen med en syl (jeg gjorde det ikke igjen, jeg bare
Jeg demonterte gyroskopet og tok bilder av delene...))

så monterer vi hoveddelen - rotoren (eller noe annet)) tar bunnen og
hals (de er like) vi lager et hull i dem (i midten!!) hullet skal
være tykk som en jernpinne Vi kutter jernstangen til lengden, endene
skjerpe den For å gjøre justeringen bedre, sett inn stangen i boret og hvordan
maskin, vi skjerper den med en fil på begge sider vi må også lage et spor for;
fabrikktråd (du finner den på bildet)) vi vil spre plasticine på en av diskene, og
vi fyller den med muttere og søkke (endelig den som har en stålring
awesome) koble deretter til begge diskene (sandwich) og skyv dem gjennom hullene
akse Smør hele greia med Poxypol, legg den (greien)) i drillen og bye
Poxy-gulvet blir kaldt, vi vil sentrere disken (for ikke å treffe den) dette er det viktigste
en del av jobben må være perfekt.

En dag så jeg en samtale mellom to venner, eller rettere sagt kjærester:

A: Å, du vet, jeg har en ny smarttelefon, den har til og med et innebygd gyroskop

B: Ah, ja, jeg lastet det ned for meg selv og installerte gyroskopet i en måned

A: Um, er du sikker på at det er et gyroskop?

B: Ja, et gyroskop for alle stjernetegn.

For å redusere antallet slike dialoger i verden, foreslår vi å finne ut hva et gyroskop er og hvordan det fungerer.

Gyroskop: historie, definisjon

Et gyroskop er en enhet som har en fri rotasjonsakse og er i stand til å reagere på endringer i orienteringsvinklene til kroppen den er installert på. Ved rotasjon beholder gyroskopet sin posisjon uendret.

Selve ordet kommer fra gresk gyreu®– roter og skopeo- se, observer. Begrepet gyroskop ble først introdusert Jean Foucault i 1852, men enheten ble oppfunnet tidligere. Dette ble gjort av en tysk astronom Johann Bonenberger i 1817.

De roterer med høy frekvens faste stoffer. Gyroskopets rotasjonsakse kan endre retning i rommet. Roterende artillerigranater, flypropeller og turbinrotorer har gyroskopegenskaper.

Det enkleste eksemplet på et gyroskop er topp eller den velkjente leketøyssnurretoppen. Et legeme som roterer rundt en bestemt akse, som opprettholder sin posisjon i rommet hvis gyroskopet ikke påvirkes av noen ytre krefter og momenter av disse kreftene. Samtidig er gyroskopet stabilt og er i stand til å motstå påvirkning av ytre krefter, som i stor grad bestemmes av rotasjonshastigheten.

Hvis vi for eksempel raskt snurrer snurretoppen og deretter skyver den, vil den ikke falle, men fortsette å rotere. Og når hastigheten på toppen faller til en viss verdi, vil presesjon begynne - et fenomen når rotasjonsaksen beskriver en kjegle, og vinkelmomentet til toppen endrer retning i rommet.


Typer gyroskoper

Det finnes mange typer gyroskop: to Og tre grader(separasjon etter frihetsgrader eller mulige rotasjonsakser), mekanisk, laser Og optisk gyroskoper (separasjon basert på driftsprinsipp).

La oss se på det vanligste eksemplet - mekanisk roterende gyroskop. I hovedsak er dette en topp som roterer rundt en vertikal akse, som roterer rundt en horisontal akse og i sin tur er festet i en annen ramme, som roterer rundt en tredje akse. Uansett hvordan vi snur toppen, vil den alltid være i vertikal posisjon.

Bruk av gyroskop

På grunn av deres egenskaper er gyroskop mye brukt. De brukes i stabiliseringssystemer for romfartøy, i navigasjonssystemer for skip og fly, i mobile enheter og spillkonsoller, samt treningsutstyr.

Jeg lurer på hvordan en slik enhet kan passe inn i en moderne mobiltelefon og hvorfor trengs det der? Faktum er at et gyroskop hjelper til med å bestemme posisjonen til enheten i rommet og finne ut avbøyningsvinkelen. Telefonen har selvfølgelig ikke en direkte roterende topp; gyroskopet er et mikroelektromekanisk system (MEMS) som inneholder mikroelektroniske og mikromekaniske komponenter.

Hvordan fungerer dette i praksis? La oss forestille oss at du spiller favorittspillet ditt. For eksempel racing. For å vri rattet til en virtuell bil, trenger du ikke trykke på noen knapper, du trenger bare å endre posisjonen til dingsen din i hendene.


Som du kan se, er gyroskoper fantastiske enheter som har gunstige egenskaper. Hvis du trenger å løse problemet med å beregne bevegelsen til et gyroskop i et felt med eksterne krefter, kontakt studentservicespesialister som vil hjelpe deg med å takle det raskt og effektivt!

Dette hjemmelagde produktet vil først og fremst være interessant for små barn. Spesielt hvis du setter det sammen. Generelt er det å lage et roterende gyroskop fra improviserte midler flott måte ha det gøy og nyttig fritid. Til tross for den visuelle kompleksiteten til hele strukturen, er det veldig enkelt å lage, fordi et gyroskop faktisk er en vanlig topp, bare med en "hemmelighet".

Imidlertid er selve prinsippet for driften av gyroskopet også ganske enkelt: svinghjulet roterer med klokken rundt sin akse, som igjen er koblet til ringen og gjør rotasjonsbevegelser i horisontalplanet. Denne ringen er stivt festet i en annen ring som roterer rundt en tredje akse. Det er hele hemmeligheten.

Produksjonsprosess for roterende mekanisk gyroskop

Fra plastrør klipp to ringer av samme bredde. Du trenger også et lager, som må belegges med superlim slik at det ikke roterer. Vi presser en tre "tablett" inn i den indre ringen, der du må bore et hull i midten for en metallstang med spisse ender.

Vi legger et stykke plastrør på den ene kanten av stangen (du kan låne det fra en kulepenn). Vi borer to hull i plastringen for stangen og kobler den til lagerets roterende akse ved hjelp av metallrør større diameter (du kan bruke deler av en teleskopantenne).

Dele