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產(chǎn)品型號(hào)GT300-3DT -ED
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廠商性質(zhì)其他
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更新時(shí)間：2021-05-27 15:59:32瀏覽次數(shù)：515次
聯(lián)系我時(shí)，請(qǐng)告知來(lái)自 智能制造網(wǎng)產(chǎn)品詳情剛體陀螺實(shí)驗(yàn)儀1適用課程：一個(gè)繞對(duì)稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺
產(chǎn)品詳情 剛體陀螺實(shí)驗(yàn)儀
1適用課程：一個(gè)繞對(duì)稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的自轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，這種裝置的總體叫做陀螺儀。 慣性傳感器原理、慣性導(dǎo)航原理、導(dǎo)航制導(dǎo)與控制、飛行控制原理、無(wú)人機(jī)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)力學(xué)、剛體力學(xué)、陀螺力學(xué)、理論力學(xué)、新型傳感器原理及應(yīng)用等。 2 實(shí)驗(yàn)原理陀螺儀被用在飛機(jī)飛行儀表的心臟地位，是由于它的兩個(gè)基本特性：一為定軸性（inertia or rigidity），另一是進(jìn)動(dòng)性（precession），這兩種特性都是建立在角動(dòng)量守恒的原則下。 2.1 定軸性當(dāng)三自由度陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)后，若不受外力矩的作用，不管基座如何轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐在萬(wàn)向支架上的 陀螺儀自轉(zhuǎn)軸指向慣性空間的方位不變，這種特性叫“定軸性"。如果我們以地球?yàn)榛鶞?zhǔn)，則可以認(rèn)為三自由度陀螺相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為陀螺的假視運(yùn)動(dòng)或視在運(yùn)動(dòng)。視在運(yùn)動(dòng)是陀螺穩(wěn)定性的表現(xiàn)。 其慣性隨以下的物理量而改變： 1）轉(zhuǎn)子質(zhì)量愈大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I愈大； 2）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)半徑愈大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I愈大； 3）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度愈高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I愈大； 2.2 進(jìn)動(dòng)性在運(yùn)轉(zhuǎn)中的陀螺儀，如果外界施一作用或力矩在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸上，則旋轉(zhuǎn)軸并不沿施力方向運(yùn)動(dòng)，而是順著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)向前90度垂直施力方向運(yùn)動(dòng)，此現(xiàn)象即是進(jìn)動(dòng)性。
進(jìn)動(dòng)性的大小也有三個(gè)影響的因素： 1）外界作用力愈大，其進(jìn)動(dòng)性也愈大； 2）轉(zhuǎn)子的質(zhì)量慣性矩（moment of inertia）愈大，進(jìn)動(dòng)性愈小； 3）轉(zhuǎn)子的角速度愈大，進(jìn)動(dòng)性愈?。?/span> 而進(jìn)動(dòng)方向可根據(jù)進(jìn)動(dòng)性原理取決于施力方向及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向。 3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性能1）剛體陀螺儀
2）轉(zhuǎn)子電機(jī)：直流無(wú)刷電機(jī)（雙電機(jī)結(jié)構(gòu)）； 3）電機(jī)轉(zhuǎn)速：0~6000r/min（可調(diào)）； 4）電源
4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)特點(diǎn)1）采用三自由度剛體陀螺結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行完善的陀螺實(shí)驗(yàn)及演示； 2）轉(zhuǎn)子電機(jī)采用高速無(wú)刷電機(jī)，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，壽命長(zhǎng)； 3）轉(zhuǎn)子采用雙電機(jī)結(jié)構(gòu)，保障了轉(zhuǎn)子的對(duì)稱性，并加大了轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)力矩，啟動(dòng)速度快； 4）配置有專用控制器，可以完成轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制，方便實(shí)驗(yàn)； 5 實(shí)驗(yàn)操作將剛體陀螺儀器平放在桌面上，儀器周轉(zhuǎn)保留一定空間。 1）接通電源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)； 2）設(shè)置轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：大、中、小； 3）啟動(dòng)陀螺，觀察陀螺轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否已經(jīng)穩(wěn)定； 4）定軸性實(shí)驗(yàn) 當(dāng)三自由度陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)后，若不受外力矩的作用，不管基座如何轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐在萬(wàn)向支架上的陀螺儀自轉(zhuǎn)軸指向慣性空間的方位不變，這種特性叫“定軸性"。 當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，手持基座分別繞剛體陀螺三個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，觀測(cè)剛體陀螺儀轉(zhuǎn)子軸的指向的變化。 分別改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大中小，觀測(cè)陀螺轉(zhuǎn)子軸的變化。 5）進(jìn)動(dòng)性實(shí)驗(yàn) 進(jìn)動(dòng)性是三自由度陀螺儀的一個(gè)基本特性。陀螺儀繞著與外力矩矢量相垂直的方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做進(jìn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度叫做進(jìn)動(dòng)角速度。 進(jìn)動(dòng)角速度的方向取決于轉(zhuǎn)子動(dòng)量矩H和外力矩M的方向。外加力矩沿陀螺自轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)90°即為進(jìn)動(dòng)角速度( )矢量方向。或者用右手定則記憶：從動(dòng)量矩H沿最短路徑握向外力矩M的右手旋進(jìn)方向，即為進(jìn)動(dòng)角速度方向。 通過(guò)控制器可改變轉(zhuǎn)子飛輪正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速，從而控制動(dòng)量矩H的方向和大小，通過(guò)內(nèi)框兩側(cè)不同一側(cè)加掛已知重量砝碼，改變外力矩M的大小和方向，動(dòng)量矩H為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和轉(zhuǎn)速的乘積，方向符合右手定則 進(jìn)動(dòng)角速度計(jì)算公式：ω=M/H sinθ 當(dāng)θ=90°時(shí)，sinθ=1，所以 ω=M/H =M/Iωr 6）關(guān)閉電源，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)； 7）撤收儀器設(shè)備。 6 注意事項(xiàng)1）陀螺飛輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，不可用手觸摸或試圖阻止其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)； 2）實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作時(shí)，尤其是陀螺轉(zhuǎn)子處于高速旋狀態(tài)下，必須有人在場(chǎng)； 3）剛體陀螺儀屬于精密機(jī)械結(jié)構(gòu)，操作中應(yīng)當(dāng)輕拿輕放，以免損壞設(shè)備。 |
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