自由陀螺儀,泛指工作于測角狀態(tài)的兩自由度陀螺儀。因為陀螺轉(zhuǎn)子不隨殼體作角運動而得名,包括以框架(也稱常平架或環(huán))結(jié)構(gòu)支撐的機械式自由陀螺儀。無框架的由靜電支承的靜電陀螺儀、由氣體動壓效應支承的動壓氣浮陀螺儀,以及由撓性元件支承的動力調(diào)諧陀螺儀。工程上自由陀螺儀特指機械式兩自由度陀螺儀,無框架的靜電陀螺儀和動壓氣浮陀螺儀稱為自由轉(zhuǎn)子陀螺儀,撓性支承的稱為動力調(diào)諧陀螺儀或撓性陀螺儀。 這里介紹機械式自由陀螺儀。
內(nèi)框架組件裝有陀螺轉(zhuǎn)子及驅(qū)動電機,其上、下部各有一個軸頸,構(gòu)成內(nèi)框架軸。通過兩個徑向滾準軸承與外框架組件連接,使之能繞內(nèi)框架軸相對于外框架轉(zhuǎn)動。滾轉(zhuǎn)軸承可對內(nèi)框架提供徑向支承,其軸向支承由懸掛裝置提供。內(nèi)框架軸上裝有內(nèi)軸傳感器、內(nèi)軸輸電裝置和內(nèi)軸力矩器。傳感器可將內(nèi)框架組件相對外框架組件轉(zhuǎn)動的角位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?;而輸電裝置可將陀螺電機所需的電源,從外框架傳輸?shù)絻?nèi)框架組件上;力矩器可以繞內(nèi)框架軸對陀螺施加力矩,使陀螺繞外軸進動。
自由陀螺儀的核心是一個高速旋轉(zhuǎn)的具有較大質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量的飛輪,稱為陀螺轉(zhuǎn)子。由于高速旋轉(zhuǎn)剛體的定軸性,陀螺轉(zhuǎn)子軸的方向在無外力矩作用時會相對慣性空間保持穩(wěn)定。為了使轉(zhuǎn)子能正常轉(zhuǎn)動,并不受陀螺基座及載體角運動的限制和影響,利用兩個框架支承隔離了外界的角運動,因此在框架支承允許的角度范圍內(nèi),陀螺轉(zhuǎn)子可作為慣性姿態(tài)基準。通過框架軸上安裝的角度傳感器測量殼體相對轉(zhuǎn)子軸的相對轉(zhuǎn)角,即可得到載體姿態(tài)信息。為了進行陀螺的初始定向或角位置歸零,在每個軸上還安裝有力矩器,通過向力矩器施加控制電流,可以控制轉(zhuǎn)子軸在慣性空間轉(zhuǎn)動到所需方向。
你好。三軸陀螺儀可以同時測定6個方向的位置,移動軌跡,加速。 單軸的只能測量兩個方向的量,也就是一個系統(tǒng)需要三個陀螺儀,而3軸的一個就能替代三個單軸的。3軸的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好,是激光...
所謂的六軸陀螺儀叫六軸動作感應器比較合適,是三軸陀螺儀和加速計的合稱,如果有三軸陀螺儀也有加速計那就具有六軸動作感應。
3軸陀螺+3軸加速度=6軸;6軸帶平穩(wěn)功能;陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置。利用其他原理制成的角運動檢測裝置起同樣功能的也稱陀螺儀。
測量范圍:不超過10°
綜合漂移:1~5°/h
自由陀螺儀是最早出現(xiàn)的陀螺儀表,其構(gòu)造比較簡單,造價較低,但精度也較低,因此主要應用于精度要求不高的場合,如飛機姿態(tài)指示儀表、自動駕駛儀的姿態(tài)敏感儀表,以及位置捷聯(lián)式慣性制導系統(tǒng)的姿態(tài)敏感儀表等。
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螺紋基本概念 一.螺紋基本概念 (1) 螺紋就是將直角三角形底邊朝下, 繞一圓柱環(huán)繞時, 其斜邊在圓柱上所形成的曲線 就是螺紋線。 所以螺紋就是一種斜面的運用, 用來產(chǎn)生作移動或用力。 (2) 螺紋各部位之名稱: 外徑:螺紋之大徑 內(nèi)徑:螺紋之小徑 節(jié)徑:螺紋公稱直徑=螺紋外徑-牙深,(外徑+內(nèi)徑)/2 峰:又稱牙頂,指①外螺紋外徑之頂面 ②內(nèi)螺紋內(nèi)徑之頂面 根:又稱牙底,指①外螺紋內(nèi)徑之底面 ②內(nèi)螺紋外徑之底面 螺距 P:又稱節(jié)距,系指平行軸線之相鄰兩螺紋對應的距離 螺紋深度:又稱牙深,系指垂直軸線之牙峰與牙根間的垂直距離 導程 L:螺紋旋轉(zhuǎn)一圈,在平行軸線方向前進或后退的距離。 ① 單線螺紋:螺紋旋轉(zhuǎn)一圈,前進一個螺距 ② 復線螺紋:螺紋旋轉(zhuǎn)一圈,前進 n個螺距。 例如:雙線螺 紋旋轉(zhuǎn)一圈前進 2個螺距、三線螺紋旋轉(zhuǎn)一圈前進 3個螺距? 導程角 β:螺紋線和垂直軸之線間的夾角 D
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評分: 4.4
電錘是一種常見的電動工具,以其獨特且強大的鉆孔功能和便捷的使用方式廣泛應用于建筑和裝飾等工程領域。特別是在室內(nèi)外懸掛安裝工程等方面更是不可或缺。然而,在電錘的使用過程中卻經(jīng)常發(fā)生一些傷人事故,嚴重地威脅作業(yè)人員的人身安全。例如在鋼筋混凝土鉆孔作業(yè)時,一旦鉆頭遇到鋼筋突然卡住,扭矩瞬間加大,致使錘身發(fā)生反轉(zhuǎn)而扭傷作業(yè)人員的手臂,輕者會造成作業(yè)人員軟組織扭傷,重者則會讓作業(yè)人員的骨折乃至有生命危險。因此,電錘的安全性就成為電錘設計的重要內(nèi)容。
二自由度陀螺儀的轉(zhuǎn)子支承在一個框架內(nèi),沒有外框架,因而轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)有一個進動自由度,即少了垂直于內(nèi)框架軸和自轉(zhuǎn)軸方向的轉(zhuǎn)動自由度。因此二自由度陀螺儀與三自由度陀螺儀的特性也有所不同。
進動性是三自由度陀螺儀的基本特性之-,當繞內(nèi)框架軸作用外力矩時,將使高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生繞外框架軸的進動,而繞外框架軸作用外力矩時,將使轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生繞內(nèi)框架軸的進動。
定軸性是三自由度陀螺儀的另一基本特性。無論基座繞陀螺儀自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,還是繞內(nèi)框架軸或外框架軸方向轉(zhuǎn)動,都不會直接帶動陀螺轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(指轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)之外的轉(zhuǎn)動)。由內(nèi)、外框架所組成的框架裝置,將基座的轉(zhuǎn)動與陀螺轉(zhuǎn)子隔離開來。這樣,如果陀螺儀自轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定在慣性空間的某個方位上,當基座轉(zhuǎn)動時,它仍然穩(wěn)定在原來的方位上。
對于二自由度陀螺儀,當基座繞陀螺儀自轉(zhuǎn)軸或內(nèi)框架軸方向轉(zhuǎn)動時,仍然不會帶動轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動,即內(nèi)框架仍然起隔離運動的作用。但是,當基座繞陀螺儀缺少自由度的x軸方向以角速度ωx轉(zhuǎn)動時,由于陀螺儀繞該軸沒有轉(zhuǎn)動自由度,所以基座轉(zhuǎn)動時,就通過內(nèi)框架軸上的一對支承帶動陀螺轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動。但陀螺儀自轉(zhuǎn)軸仍盡力保持其原來的空間方位不變。因此,基座轉(zhuǎn)動時,內(nèi)框架軸上的一對支承就有推力F作用在內(nèi)框架軸的兩端,而形成作用在陀螺儀上的推力矩mx, 其方向垂直于動量矩H,并沿x鈾正向。由于陀螺儀繞內(nèi)框架軸有轉(zhuǎn)動的自由度,所以這個推力矩就使陀螺儀產(chǎn)生繞內(nèi)框架軸的進動,進動角速度β指向內(nèi)框架軸y的正向,使轉(zhuǎn)子軸趨向與x軸重合。
因此,當基座繞陀螺儀缺少自由度的方向轉(zhuǎn)動時,將強迫陀螺儀跟隨基座轉(zhuǎn)動,同時陀螺儀轉(zhuǎn)子軸繞內(nèi)框架軸進動。結(jié)果使轉(zhuǎn)子軸趨向與基座轉(zhuǎn)動角速度的方向重合。即二自由度陀螺儀具有敏感繞其缺少轉(zhuǎn)動自由度方向旋轉(zhuǎn)角速度的特性。
二自由度陀螺儀受到沿內(nèi)框架軸向外力矩作用時,轉(zhuǎn)子軸繞內(nèi)框軸運動。
沿內(nèi)框架軸向作用力矩時轉(zhuǎn)子軸的運動。設沿內(nèi)框架鈾y的正向有外力矩My作用,則二自由度陀螺儀的轉(zhuǎn)子軸將力圖以角速度My/H繞x軸的負向進動,如圖3所示。由于陀螺轉(zhuǎn)子軸繞x軸方向不能轉(zhuǎn)動,這個進動是不可能實現(xiàn)的。但其進動趨勢仍然存在,并對內(nèi)框架軸兩端的支承施加壓力,這樣,支承就產(chǎn)生約束反力F作用在內(nèi)框架軸兩端,而形成作用在陀螺儀上的約束反力矩mx,其方向垂直于動量矩H并沿x軸的正向。由于轉(zhuǎn)子軸繞內(nèi)框架軸存在轉(zhuǎn)動自由度,所以在這個約束反力矩mx的作用下,陀螺儀轉(zhuǎn)子軸就繞內(nèi)框架軸以β的角速度沿y軸正向進動。簡單地說,如果陀螺繞x軸方向不能轉(zhuǎn)動,那么在繞內(nèi)框架軸向的外力矩作用下,陀螺儀的轉(zhuǎn)子軸也繞內(nèi)框架軸轉(zhuǎn)動。
陀螺繞主軸轉(zhuǎn)動的角動量以H表示,H=JsΩ,式中Js為陀螺轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量。
這類陀螺儀本身大都是二自由度的。常見的有速率陀螺儀和積分陀螺儀。速率陀螺儀是用以直接測定運載器角速率的儀表。把均衡陀螺儀的外環(huán)固定在運載器上并令內(nèi)環(huán)軸垂直于要測量角速度的軸,如果考慮運載器的轉(zhuǎn)動在內(nèi),這種陀螺儀也是三自由度的。當運載器連同外環(huán)以角速度繞測量軸旋進時,陀螺力矩將迫使內(nèi)環(huán)連同轉(zhuǎn)子一起相對于運載器而旋進。這種陀螺儀中有彈簧限制這個相對旋進,而內(nèi)環(huán)的旋進角正比于彈簧的變形量。由平衡時的內(nèi)環(huán)旋進角即可求得陀螺力矩和運載器的角速率。
積分陀螺儀與速率陀螺儀的不同處只在于用線性阻尼器代替彈簧約束。當運載器作任意變速轉(zhuǎn)動時,積分陀螺儀的輸出量是繞測量軸的轉(zhuǎn)角(即角速度的積分)。這種陀螺儀在遠距離測量系統(tǒng)或自動控制、慣性導航平臺中使用較多。
還可以利用旋進受限制的三自由度陀螺儀來同時測出運載器的角速度和角加速度。
音叉振動陀螺儀又稱音叉諧振陀螺儀。它利用音叉端部的振動質(zhì)量被基座帶動旋轉(zhuǎn)時的哥氏效應來敏感角速度。從功能上看,它屬于單軸速率陀螺儀。
音叉的雙臂在激振裝置的激勵下做相向和相背交替的往復彎曲運動,音叉兩端部的質(zhì)量就做相向和相背交替的往復直線運動。激振裝置保證了音叉做等幅振蕩運動,雙臂振蕩的幅值相等,而相位恰好相反。
音叉振動陀螺儀的哥氏效應可以用下圖來說明,由于相對運動和牽連運動的相互影響,音叉端部兩個質(zhì)點均具有哥氏加速度,并受到哥氏慣性力的作用。當音叉端部的質(zhì)點做相向運動時,其哥氏加速度大小為
兩個質(zhì)點的哥氏慣性力矢量在xoz平面上,由此對音叉中心軸形成轉(zhuǎn)矩,即哥氏慣性力矩,其大小為
其中s為音叉兩端質(zhì)點與y軸的垂直距離,方向如圖1中所示。
若音叉兩端部的質(zhì)點做相背運動時,則相對速度、哥氏速度、哥氏加速度、哥氏慣性力和哥氏慣性力矩都和圖中的方向相反。
除了音叉端部兩質(zhì)點有上述現(xiàn)象外,音叉兩臂上所有對稱位置上的質(zhì)點都會出現(xiàn)上述哥氏效應,所以整個音叉的哥氏慣性力矩應當通過積分來求得,通過積分輸出的結(jié)果便可以反推出角速度信息。
殼體振動陀螺儀利用軸對稱殼的振動質(zhì)量在角速度作用下的哥氏效應而工作。在這種陀螺儀中,哥氏效應所導致的結(jié)果是振動波形相對基座的偏轉(zhuǎn)。
殼體振動陀螺儀的核心部分是諧振殼體或稱諧振子,利用諧振子振型相對基座的偏轉(zhuǎn)來度量基座相對慣性空間的旋轉(zhuǎn)。振型偏轉(zhuǎn)方向與基座轉(zhuǎn)動方向相反,振型偏轉(zhuǎn)角度
諧振子振型的偏轉(zhuǎn)通過哥氏加速度和哥氏慣性力從得到,也即通過諧振子在角速度作用下的哥氏效應得到相應的諧振子振型的偏轉(zhuǎn)角度,由此便可以從殼體振動陀螺儀輸出信息中反推出角速度信息。
微機械振動陀螺儀是固態(tài)的角速度傳感器,以壓電杯結(jié)構(gòu)設計測量 coriolis 力.保證陀螺儀輸出和角速度成正比的高精度電壓信號。其一般測量范圍 為0- 1500°/s ,單極或兩極的輸出電壓可供選擇使用。