DIY gyroscope drawings. Mechanical rotary gyroscope mula sa mga scrap na materyales

Gawang bahay na dyayroskop

Gyroscope(mula sa sinaunang Greek na yupo "circular rotation" at okopew "look") - isang mabilis na umiikot na solidong katawan, ang batayan ng isang aparato ng parehong pangalan, na may kakayahang sukatin ang mga pagbabago sa mga anggulo ng oryentasyon ng katawan na nauugnay dito kaugnay sa inertial system mga coordinate, kadalasang nakabatay sa batas ng konserbasyon ng torque (angular momentum).

Ang mismong pangalang "gyroscope" at ang gumaganang bersyon ng device na ito ay naimbento noong 1852 ng French scientist na si Jean Foucault.

Among mekanikal na gyroscope namumukod-tangi umiinog na dyayroskop - isang mabilis na umiikot na solidong katawan, ang axis ng pag-ikot na kung saan ay may kakayahang baguhin ang oryentasyon sa espasyo. Sa kasong ito, ang bilis ng pag-ikot ng gyroscope ay makabuluhang lumampas sa bilis ng pag-ikot ng axis ng pag-ikot nito. Ang pangunahing pag-aari ng naturang gyroscope ay ang kakayahang mapanatili ang isang pare-pareho na direksyon ng axis ng pag-ikot sa espasyo sa kawalan ng impluwensya ng mga sandali ng mga panlabas na pwersa dito.

Upang makagawa ng isang gyroscope kakailanganin namin:

1. Isang piraso ng nakalamina;
2. Ibaba 2 pcs. mula sa lata;
3. Bakal na stick;
4. Plasticine;
5. Mga mani at/o mga timbang;
6. Dalawang turnilyo;
7. Kawad (makapal na tanso);
8. Poxypol (o iba pang hardening glue);
9. Electrical tape;
10. Mga Thread (para sa pagsisimula at iba pa);
11. Pati na rin ang mga kasangkapan: saw, screwdriver, core, atbp...

Ang pangkalahatang ideya ay malinaw na inilalarawan sa figure:

Magsimula tayo:

1) Kinukuha namin ang nakalamina at pinutol ang isang 8-sulok na frame mula dito (sa larawan ito ay 6 na sulok). Susunod, nag-drill kami ng 4 na butas dito: 2 (sa mga dulo) kasama ang harap, 2 sa kabuuan (pareho sa mga dulo), tingnan ang larawan. Ngayon ay ibaluktot natin ang wire sa isang singsing (ang diameter ng wire ay humigit-kumulang katumbas ng diameter ng frame). Kumuha tayo ng 2 turnilyo (bolts) at suntukin ang mga ito sa mga dulo gamit ang isang awl o isang core (sa pinakamasama, maaari mong i-drill ang mga ito gamit ang isang drill).

2) Kailangan mong tipunin ang pangunahing bahagi - ang rotor. Upang gawin ito, kumuha ng dalawang ilalim mula sa isang lata at gumawa ng isang butas sa kanila sa gitna. Ang butas sa diameter ay dapat na tumutugma sa axis-rod (na ipasok namin doon). Upang makagawa ng isang axis-rod, kumuha ng isang pako o isang mahabang bolt at gupitin ito sa haba; Upang gawing mas mahusay ang pagkakahanay, ipasok ang baras sa isang drill at patalasin ito, tulad ng sa isang makina, na may isang file o isang whetstone sa magkabilang panig. Magiging maganda na gumawa ng isang uka dito para sa paikot-ikot na may sinulid. Ikalat natin ang plasticine sa isa sa mga disk, at ilagay ang mga mani at mga timbang dito (kung mayroon kang mga singsing na bakal, ito ay mas mahusay). Ngayon ikinonekta namin ang parehong mga disk (tulad ng isang sandwich) at tinusok ang mga ito sa mga butas na may isang axis-rod. Pina-lubricate namin ang buong bagay gamit ang Poxypol (o iba pang pandikit), ipasok ang aming rotor sa drill at habang tumigas ang Poxypol, isentro namin ang disk (ito ang pinakamahalagang bahagi ng trabaho). Ang balanse ay dapat na perpekto.

3) Nag-assemble kami ayon sa larawan, ang libreng paggalaw ng rotor pataas at pababa ay dapat na minimal (maaari mong maramdaman ito, ngunit kaunti lamang).

Sa mga mekanikal na gyroscope, ito ay namumukod-tangi umiinog na dyayroskop - mabilis na umiikot na matigas na katawan ang axis ng pag-ikot na may kakayahang baguhin ang oryentasyon sa espasyo. At the same time, ang bilis
ang pag-ikot ng gyroscope ay makabuluhang lumampas sa bilis ng pag-ikot ng axis nito
pag-ikot. Ang pangunahing pag-aari ng naturang gyroscope ay ang kakayahang mapanatili
space pare-pareho ang direksyon ng axis ng pag-ikot sa kawalan
impluwensya ng mga sandali ng mga panlabas na puwersa dito.

Siguraduhing panoorin ang video na ito.
Ito ay isang gyroscope na binili sa tindahan:

Oo, mula sa basura)) kakailanganin namin - 1.piraso ng laminate (Nakahanap ako ng scrap mula sa aking lolo sa
balkonahe), 2. Ibaba at takip ng lata (kumain ng beans at kumuha
garapon) 3. Steel stick (ang pinakamahirap na bahagi - matatagpuan sa kalye)
4. Plasticine (ninakaw sa kapatid ko) 5. Nuts at/o mga timbang 6. dalawa
turnilyo, suntok (matalim na bagay sa dulo, isang awl ang gagawin, nasa lolo ang lahat)
6. wire (makapal na tanso, nahanap ito ng lolo ko)) 7. Poxypol (o iba pang hardening
pandikit, kinuha sa aking lolo)) 8. Electrical tape (ibid.)) 9. Threads (para sa pagsisimula at ilang iba pang bagay
din, sa aking lola)) pati na rin ang isang lagari, isang distornilyador, atbp...
ang pangkalahatang ideya ay malinaw dito

Susunod, gupitin namin ang isang frame mula sa nakalamina at ibaluktot ang wire sa isang singsing, pati na rin
ang mga turnilyo ay kailangang suntukin sa recess gamit ang isang awl (hindi ko na ito ginawa muli, ako lang
Inalis ko ang aking gyroscope at kinuhanan ng litrato ang mga bahagi...))

pagkatapos ay tipunin namin ang pangunahing bahagi - ang rotor (o iba pa)) ay dadalhin sa ibaba at
leeg (parehas sila) butas natin sila (sa gitna!!) dapat ang butas
maging kasing kapal ng bakal na patpat
patalasin ito upang maging mas mahusay ang pagkakahanay, ipasok ang pamalo sa drill at kung paano
machine, patalasin namin ito gamit ang isang file sa magkabilang panig;
factory thread (makikita mo ito sa larawan)) ikakalat namin ang plasticine sa isa sa mga disk, at
lalagyan namin ito ng mga mani at sinker (kung sino man ang may bakal na singsing, sa wakas
awesome) pagkatapos ay ikonekta ang parehong mga disk (sandwich) at itulak ang mga ito sa mga butas
axis. Lubricate ang buong bagay sa Poxypol, ilagay ito (ang bagay)) sa drill at bye
Lumalamig na ang Poxy floor, igitna namin ang disk (para hindi matamaan) ito ang pinakamahalaga
bahagi ng trabaho ang balanse ay dapat na perpekto.

Ang produktong gawang bahay na ito ay magiging kawili-wili, una sa lahat, sa mga bata. Lalo na kung pinagsama-sama mo. Sa pangkalahatan, ang paggawa ng rotary gyroscope mula sa improvised na paraan ay mahusay na paraan magsaya at kapaki-pakinabang na gugulin ang iyong libreng oras. Sa kabila ng pagiging kumplikado ng visual ng buong istraktura, napakasimpleng gawin, dahil, sa katunayan, ang isang gyroscope ay isang ordinaryong tuktok, na may "lihim" lamang.

Gayunpaman, ang mismong prinsipyo ng pagpapatakbo ng gyroscope ay medyo simple din: ang flywheel ay umiikot nang pakanan sa paligid ng axis nito, na, naman, ay konektado sa singsing at gumagawa ng mga rotational na paggalaw sa pahalang na eroplano. Ang singsing na ito ay mahigpit na naayos sa isa pang singsing na umiikot sa ikatlong axis. Iyon ang buong sikreto.

Proseso ng paggawa ng rotary mechanical gyroscope

Mula sa plastik na tubo gupitin ang dalawang singsing na may parehong lapad. Kakailanganin mo rin ang isang tindig, na kailangang pinahiran ng superglue upang hindi ito umikot. Pinindot namin ang isang kahoy na "tablet" sa panloob na singsing, kung saan kailangan mong mag-drill ng isang butas sa gitna para sa isang metal rod na may matulis na dulo.

Naglalagay kami ng isang piraso sa isang gilid ng baras plastik na tubo(maaaring hiramin sa ballpen). SA plastik na singsing nag-drill kami ng dalawang butas para sa baras at ikinonekta ito sa umiikot na axis ng tindig gamit ang mga tubo ng metal na mas malaking diameter (maaari kang gumamit ng mga seksyon ng isang teleskopiko na antena).

Isang araw napanood ko ang isang pag-uusap sa pagitan ng dalawang kaibigan, o sa halip na mga kasintahan:

A: Oh, alam mo, mayroon ako bagong smartphone, mayroon pa itong built-in na gyroscope

B: Ah, oo, nagdownload din ako para sa sarili ko at nag-install ng gyroscope sa loob ng isang buwan

A: Um, sigurado ka ba na gyroscope ito?

B: Oo, isang gyroscope para sa lahat ng zodiac sign.

Upang bawasan ang bilang ng mga naturang diyalogo sa mundo, iminumungkahi naming alamin kung ano ang isang gyroscope at kung paano ito gumagana.

Gyroscope: kasaysayan, kahulugan

Ang gyroscope ay isang aparato na may libreng axis ng pag-ikot at may kakayahang tumugon sa mga pagbabago sa mga anggulo ng oryentasyon ng katawan kung saan ito naka-install. Kapag umiikot, pinapanatili ng gyroscope ang posisyon nito na hindi nagbabago.

Ang salitang mismo ay nagmula sa Griyego gyreuо– paikutin at skopeo- pagmasdan, pagmasdan. Ang terminong gyroscope ay unang ipinakilala Jean Foucault noong 1852, ngunit ang aparato ay naimbento nang mas maaga. Ito ay ginawa ng isang Aleman na astronomo Johann Bonenberger noong 1817.

Umiikot sila kasama mataas na dalas mga solido. Ang axis ng pag-ikot ng gyroscope ay maaaring magbago ng direksyon nito sa espasyo. Ang mga umiikot na artillery shell, airplane propeller, at turbine rotors ay may mga katangian ng gyroscope.

Ang pinakasimpleng halimbawa ng isang gyroscope ay itaas o ang kilalang laruang pambata na umiikot. Isang katawan na umiikot sa paligid ng isang tiyak na axis, na nagpapanatili ng posisyon nito sa kalawakan kung ang gyroscope ay hindi kikilos sa pamamagitan ng anumang panlabas na puwersa at sandali ng mga puwersang ito. Kasabay nito, ang gyroscope ay matatag at may kakayahang makatiis sa impluwensya ng mga panlabas na puwersa, na higit na tinutukoy ng bilis ng pag-ikot nito.

Halimbawa, kung mabilis nating paikutin ang umiikot na tuktok at pagkatapos ay itulak ito, hindi ito mahuhulog, ngunit patuloy na iikot. At kapag ang bilis ng tuktok ay bumaba sa isang tiyak na halaga, magsisimula ang precession - isang kababalaghan kapag ang axis ng pag-ikot ay naglalarawan ng isang kono, at ang angular na momentum ng tuktok ay nagbabago ng direksyon sa espasyo.

Mga uri ng gyroscope

Mayroong maraming mga uri ng gyroscope: dalawa At tatlong antas(paghihiwalay ayon sa antas ng kalayaan o posibleng mga palakol ng pag-ikot), mekanikal, laser At optical mga gyroscope (paghihiwalay batay sa prinsipyo ng pagpapatakbo).

Tingnan natin ang pinakakaraniwang halimbawa - mekanikal na rotary gyroscope. Sa pangkalahatan, ito ay isang tuktok na umiikot sa paligid ng isang vertical axis, na umiikot sa paligid ng isang pahalang na axis at, sa turn, ay naayos sa isa pang frame, na umiikot sa paligid ng isang ikatlong axis. Gaano man natin iikot ang tuktok, ito ay palaging nasa isang patayong posisyon.

Mga aplikasyon ng gyroscope

Dahil sa kanilang mga katangian, ang mga gyroscope ay napaka malawak na aplikasyon. Ginagamit ang mga ito sa mga sistema ng pagpapapanatag para sa spacecraft, sa mga sistema ng nabigasyon para sa mga barko at sasakyang panghimpapawid, sa mga mobile device at mga game console, pati na rin ang mga kagamitan sa pag-eehersisyo.

Nagtataka ako kung paano magkasya ang gayong aparato sa isang modernong mobile phone at bakit kailangan doon? Ang katotohanan ay ang isang gyroscope ay nakakatulong na matukoy ang posisyon ng aparato sa espasyo at alamin ang anggulo ng pagpapalihis. Siyempre, ang telepono ay walang direktang umiikot na tuktok; ang gyroscope ay isang microelectromechanical system (MEMS) na naglalaman ng microelectronic at micromechanical na mga bahagi.

Paano ito gumagana sa pagsasanay? Isipin natin na naglalaro ka ng paborito mong laro. Halimbawa, karera. Upang iikot ang manibela ng isang virtual na kotse, hindi mo kailangang pindutin ang anumang mga pindutan, kailangan mo lamang baguhin ang posisyon ng iyong gadget sa iyong mga kamay.

Tulad ng nakikita mo, ang mga gyroscope ay kamangha-manghang mga aparato na mayroon mga kapaki-pakinabang na katangian. Kung kailangan mong malutas ang problema ng pagkalkula ng paggalaw ng isang gyroscope sa isang larangan ng mga panlabas na puwersa, makipag-ugnay sa mga espesyalista serbisyo ng mag-aaral na tutulong sa iyo na makayanan ito nang mabilis at mahusay!