પ્રકૃતિમાં ગાયરોસ્કોપિક અસરો. ગાયરોસ્કોપિક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશનના વિકાસ માટેની સંભાવનાઓ

યોજના:

પરિચય

• 1 ઇતિહાસ
• 2 વર્ગીકરણ
  • 2.1 યાંત્રિક જાયરોસ્કોપ્સ
    • 2.1.1 દ્વિઅક્ષીય રોટરી ગાયરોસ્કોપના ગુણધર્મો
    • 2.1.2 કંપન ગાયરોસ્કોપ્સ
      • 2.1.2.1 સંચાલન સિદ્ધાંત
      • 2.1.2.2 જાતો
  • 2.2 ઓપ્ટિકલ જાયરોસ્કોપ્સ
• 3 ટેકનોલોજીમાં ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ
  • 3.1 સ્થિરીકરણ સિસ્ટમો
  • 3.2 નવા પ્રકારના જાયરોસ્કોપ્સ
  • 3.3 ગાયરોસ્કોપિક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશનના વિકાસ માટેની સંભાવનાઓ
  • 3.4 સ્માર્ટફોન અને ગેમ કન્સોલમાં ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ કરવો
• 4 ગાયરોસ્કોપ આધારિત રમકડાં
• 5 નોંધો
• 6 સાહિત્ય
• 7 વિભાગો
  • 8.1 રશિયન ફેડરેશન
  • 8.1.2 યુક્રેન
  • 8.2.3 યુએસએ
  • 8.3.4 ફ્રાન્સ
  • 8.4.5 જર્મની

પરિચય

3-DOF ગાયરોસ્કોપ (આદર્શ કામગીરી) ની મુખ્ય મિલકતનું ચિત્રણ.

ગાયરોસ્કોપ(પ્રાચીન ગ્રીકમાંથી. γῦρος "વર્તુળ" અને σκοπέω "હું જોઉં છું") એ ઝડપથી ફરતું નક્કર શરીર છે, જે સમાન નામના ઉપકરણનો આધાર છે, જે જડતા સંકલન પ્રણાલીની તુલનામાં તેની સાથે સંકળાયેલ શરીરના ઓરિએન્ટેશન એંગલ્સમાં ફેરફારોને માપવામાં સક્ષમ છે, સામાન્ય રીતે સંરક્ષણના કાયદા પર આધારિત છે. કોણીય મોમેન્ટમ (કોણીય ગતિ).

પ્રિસેશન

વધતી અગ્રતા (જેમ જેમ ફ્લાયવ્હીલ ધીમું થાય છે)

મિકેનિકલ ગાયરોસ્કોપના પ્રિસેશનનું એનિમેશન.

1. ઇતિહાસ

ફૌકોલ્ટ દ્વારા શોધાયેલ ગાયરોસ્કોપ (ડુમોલિન-ફ્રોમેન્ટ દ્વારા બનાવવામાં આવેલ, 1852)

MAKS-2009 ખાતે ગાયરોસ્કોપ

ગાયરોસ્કોપની શોધ પહેલા, માનવતા અવકાશમાં દિશા નિર્ધારિત કરવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરતી હતી. પ્રાચીન કાળથી, લોકોને દૂરના પદાર્થો દ્વારા, ખાસ કરીને સૂર્ય દ્વારા દૃષ્ટિની રીતે માર્ગદર્શન આપવામાં આવ્યું છે. પહેલેથી જ પ્રાચીન સમયમાં, પ્રથમ સાધનો દેખાયા: એક પ્લમ્બ લાઇન અને સ્તર, ગુરુત્વાકર્ષણ પર આધારિત. મધ્ય યુગમાં, ચીનમાં હોકાયંત્રની શોધ કરવામાં આવી હતી જેમાં પૃથ્વીના ચુંબકત્વનો ઉપયોગ થતો હતો. યુરોપમાં, એસ્ટ્રોલેબ અને અન્ય સાધનો તારાઓની સ્થિતિના આધારે બનાવવામાં આવ્યા હતા.

જિરોસ્કોપની શોધ જોહાન બોનેનબર્ગર દ્વારા કરવામાં આવી હતી અને 1817 માં તેની શોધનું વર્ણન પ્રકાશિત થયું હતું. જો કે, ફ્રેન્ચ ગણિતશાસ્ત્રી પોઈસને 1813 માં આ ઉપકરણના શોધક તરીકે બોનેનબર્ગરનો ઉલ્લેખ કર્યો હતો. બોનેનબર્ગર ગાયરોસ્કોપનો મુખ્ય ભાગ ગિમ્બલમાં ફરતો વિશાળ દડો હતો. 1832 માં, અમેરિકન વોલ્ટર આર. જોહ્ન્સનને સ્પિનિંગ ડિસ્ક ગાયરોસ્કોપનો વિચાર આવ્યો. ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક લેપ્લેસે શૈક્ષણિક હેતુઓ માટે આ ઉપકરણની ભલામણ કરી હતી. 1852 માં, ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક ફૌકોલ્ટે ગાયરોસ્કોપમાં સુધારો કર્યો અને પ્રથમ વખત તેનો ઉપયોગ દિશામાં ફેરફાર દર્શાવતા સાધન તરીકે (આ કિસ્સામાં, પૃથ્વી), ફોકો લોલકની શોધના એક વર્ષ પછી, કોણીયના સંરક્ષણ પર આધારિત છે. વેગ તે ફૌકોલ્ટ હતા જેમણે "ગેરોસ્કોપ" નામ આપ્યું હતું. બોનેનબર્ગરની જેમ ફૌકો, ગિમ્બલ્સનો ઉપયોગ કરતા હતા. 1853 પછી, ફેસેલે ગાયરોસ્કોપ સસ્પેન્શનના બીજા સંસ્કરણની શોધ કરી.

વધુ પ્રાચીન ઉપકરણો પર ગાયરોસ્કોપનો ફાયદો એ છે કે તે મુશ્કેલ પરિસ્થિતિઓ (નબળી દૃશ્યતા, ધ્રુજારી, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ) માં યોગ્ય રીતે કાર્ય કરે છે. જો કે, ઘર્ષણને કારણે ગાયરોસ્કોપ ઝડપથી બંધ થઈ ગયું.

19મી સદીના ઉત્તરાર્ધમાં, જાયરોસ્કોપની હિલચાલને વેગ આપવા અને જાળવવા માટે ઇલેક્ટ્રિક મોટરનો ઉપયોગ કરવાની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી. ટોર્પિડોના માર્ગને સ્થિર કરવા માટે એન્જિનિયર ઓબ્રે દ્વારા 1880ના દાયકામાં પ્રેક્ટિસમાં જાયરોસ્કોપનો સૌપ્રથમ ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. 20મી સદીમાં, ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ એરોપ્લેન, રોકેટ અને સબમરીનમાં હોકાયંત્રની જગ્યાએ અથવા તેની સાથે જોડાણમાં થવા લાગ્યો.

2. વર્ગીકરણ

સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીની સંખ્યા અનુસાર ગાયરોસ્કોપ્સના મુખ્ય પ્રકારો:

• 2-શક્તિ (એકીકરણ, બમણું એકીકરણ, ભિન્નતા)
• 3-ડિગ્રી.

તેમના ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત પર આધારિત ગાયરોસ્કોપના બે મુખ્ય પ્રકારો છે:

• યાંત્રિક જાયરોસ્કોપ,
• ઓપ્ટિકલ જાયરોસ્કોપ્સ.

તેમના ઓપરેટિંગ મોડ અનુસાર, ગાયરોસ્કોપને આમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

• કોણીય વેગ સેન્સર્સ,
• દિશા સંકેતો.

જો કે, સમાન ઉપકરણ નિયંત્રણના પ્રકારને આધારે વિવિધ મોડમાં કાર્ય કરી શકે છે.

2.1. યાંત્રિક જાયરોસ્કોપ્સ

ગિમ્બલમાં સરળ યાંત્રિક ગાયરોસ્કોપનું આકૃતિ

યાંત્રિક ગાયરોસ્કોપ્સમાં, તે અલગ છે રોટરી જાયરોસ્કોપ- ઝડપથી ફરતું નક્કર શરીર (રોટર), જેની પરિભ્રમણની ધરી અવકાશમાં દિશા બદલવા માટે સક્ષમ છે. આ કિસ્સામાં, જાયરોસ્કોપની પરિભ્રમણ ગતિ તેના પરિભ્રમણ અક્ષની પરિભ્રમણ ગતિ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધી જાય છે. આવા ગાયરોસ્કોપની મુખ્ય મિલકત તેના પર બાહ્ય દળોના ક્ષણોના પ્રભાવની ગેરહાજરીમાં અવકાશમાં પરિભ્રમણ અક્ષની સતત દિશા જાળવવાની ક્ષમતા છે.

પૃથ્વીના પરિભ્રમણને પ્રાયોગિક રીતે દર્શાવવા માટે આ ગુણધર્મનો સૌપ્રથમ ઉપયોગ ફૌકોલ્ટ દ્વારા 1852માં કરવામાં આવ્યો હતો. તે આ પ્રદર્શનને આભારી છે કે ગાયરોસ્કોપને તેનું નામ ગ્રીક શબ્દો "રોટેશન", "અવલોકન" પરથી મળ્યું.

2.1.1. દ્વિઅક્ષીય રોટરી ગાયરોસ્કોપના ગુણધર્મો

યાંત્રિક ગાયરોસ્કોપનું પ્રીસેસન.

જ્યારે રોટરના પરિભ્રમણની અક્ષની કાટખૂણે અક્ષની આસપાસ બાહ્ય બળના ક્ષણના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે જાયરોસ્કોપ પ્રિસેશન અક્ષની આસપાસ ફરવાનું શરૂ કરે છે, જે બાહ્ય દળોના ક્ષણને લંબરૂપ હોય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે જીરોસ્કોપિક અક્ષને માત્ર આડી સમતલમાં જ ફરવા દો છો, તો અક્ષ પોતાની જાતને મેરિડીયન સાથે સંરેખિત કરે છે, જેથી ઉપકરણનું પરિભ્રમણ પૃથ્વીના પરિભ્રમણની જેમ જ થાય છે. જો ધરીને ઊભી રીતે (મેરીડીયનના પ્લેનમાં) ખસેડવાની મંજૂરી આપવામાં આવે છે, તો તે પૃથ્વીની ધરીની સમાંતર બનવાનું વલણ ધરાવે છે. તે ગાયરોસ્કોપની આ નોંધપાત્ર મિલકત છે જેણે ઉપકરણનો વ્યાપક ઉપયોગ નક્કી કર્યો છે.

આ ગુણધર્મ સીધી રીતે કહેવાતા કોરિઓલિસ બળની ઘટના સાથે સંબંધિત છે. આમ, જ્યારે બાહ્ય બળની ક્ષણના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે ગાયરોસ્કોપ શરૂઆતમાં બાહ્ય ક્ષણ (ન્યુટેશનલ થ્રો) ની દિશામાં ચોક્કસ રીતે ફરશે. આમ દરેક ગાયરોસ્કોપ કણ ટોર્કને કારણે પરિભ્રમણના પોર્ટેબલ કોણીય વેગ સાથે આગળ વધશે. પરંતુ રોટરી જાયરોસ્કોપ, આ ઉપરાંત, પોતે ફરે છે, જેનો અર્થ છે કે દરેક કણની સંબંધિત ગતિ હશે. પરિણામે, કોરિઓલિસ બળ ઉદભવશે, જે જિરોસ્કોપને લાગુ ક્ષણની લંબ દિશામાં ખસેડવા માટે દબાણ કરશે, એટલે કે, આગળ વધવા માટે. પ્રિસેશન કોરિઓલિસ બળનું કારણ બનશે, જેની ક્ષણ બાહ્ય બળની ક્ષણ માટે વળતર આપશે.

ફરતી સંસ્થાઓની ગાયરોસ્કોપિક અસર એ પદાર્થની મૂળભૂત મિલકત - તેની જડતાનું અભિવ્યક્તિ છે.

સરળીકૃત, ગાયરોસ્કોપનું વર્તન સમીકરણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવ્યું છે:

જ્યાં વેક્ટર્સ અને અનુક્રમે, જાયરોસ્કોપ અને તેના કોણીય વેગ પર કાર્ય કરતી બળની ક્ષણ છે, સ્કેલર તેની જડતાની ક્ષણ છે, વેક્ટર કોણીય વેગ અને કોણીય પ્રવેગક બંને છે.

તે અનુસરે છે કે જિરોસ્કોપના પરિભ્રમણની અક્ષ પર લંબરૂપ રીતે લાગુ કરાયેલ બળની ક્ષણ, એટલે કે, કાટખૂણે, બંને તરફ લંબરૂપ ચળવળ તરફ દોરી જાય છે અને, એટલે કે, અગ્રતાની ઘટના તરફ. ગાયરોસ્કોપના અગ્રતાનો કોણીય વેગ તેના કોણીય વેગ અને લાગુ બળની ક્ષણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

એટલે કે, તે જાયરોસ્કોપની પરિભ્રમણ ગતિના વિપરિત પ્રમાણસર છે.

2.1.2. કંપન ગાયરોસ્કોપ્સ

વાઇબ્રેટિંગ ગાયરોસ્કોપ એ એવા ઉપકરણો છે જે જ્યારે વળતા હોય ત્યારે એક પ્લેનમાં તેમના સ્પંદનો જાળવી રાખે છે. રોટરી ગાયરોસ્કોપની તુલનામાં આ પ્રકારનું ગાયરોસ્કોપ તુલનાત્મક ચોકસાઈ સાથે ઘણું સરળ અને સસ્તું છે. વિદેશી સાહિત્યમાં, "કોરિઓલિસ વાઇબ્રેટિંગ ગાયરોસ્કોપ્સ" શબ્દનો પણ ઉપયોગ થાય છે - કારણ કે તેમની કામગીરીનો સિદ્ધાંત રોટરી ગાયરોસ્કોપ્સની જેમ કોરિઓલિસ બળ અસર પર આધારિત છે.
ઉદાહરણ તરીકે, સેગવે ઇલેક્ટ્રિક સ્કૂટરની ટિલ્ટ મેઝરમેન્ટ સિસ્ટમમાં વાઇબ્રેશન ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ થાય છે. સિસ્ટમમાં પાંચ વાઇબ્રેશન ગાયરોસ્કોપનો સમાવેશ થાય છે, જેનો ડેટા બે માઇક્રોપ્રોસેસર દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
તે આ પ્રકારના ગાયરોસ્કોપ્સ છે જેનો ઉપયોગ મોબાઇલ ઉપકરણોમાં થાય છે, ખાસ કરીને આઇફોન 4 માં

2.1.2.1. ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત

ની આવર્તન સાથે MEMS ગાયરોસ્કોપમાં બે સસ્પેન્ડેડ વજન પ્લેન પર વાઇબ્રેટ થાય છે.

જ્યારે ગાયરોસ્કોપ વળે છે, ત્યારે કોરીયોલિસ પ્રવેગક થાય છે , જ્યાં ગતિ છે અને તે જાયરોસ્કોપ પરિભ્રમણની કોણીય આવર્તન છે. ઓસીલેટીંગ વજનની આડી ગતિ આ રીતે પ્રાપ્ત થાય છે: , અને પ્લેનમાં વજનની સ્થિતિ છે. ગાયરોસ્કોપના પરિભ્રમણને કારણે પ્લેનની બહારની ગતિ સમાન છે:

- પ્લેનની લંબ દિશામાં વસંતની જડતા ગુણાંક.

• - ઓસીલેટીંગ વજનની હિલચાલને કાટખૂણે પ્લેનમાં પરિભ્રમણની માત્રા.
• 2.1.2.2. જાતો
• પીઝોઇલેક્ટ્રિક ગાયરોસ્કોપ્સ.
• સોલિડ-સ્ટેટ વેવ ગાયરોસ્કોપ્સ.
• ટ્યુનિંગ ફોર્ક ગાયરોસ્કોપ્સ.

વાઇબ્રેટિંગ રોટર જાયરોસ્કોપ્સ

MEMS ગાયરોસ્કોપ્સ.

2.2. ઓપ્ટિકલ જાયરોસ્કોપ્સ

તેઓ ફાઇબર-ઓપ્ટિક અને લેસર ગાયરોસ્કોપમાં વિભાજિત છે. ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત Sagnac અસર પર આધારિત છે અને સૈદ્ધાંતિક રીતે STR નો ઉપયોગ કરીને સમજાવવામાં આવે છે. STR અનુસાર, સંદર્ભની કોઈપણ જડતા ફ્રેમમાં પ્રકાશની ગતિ સ્થિર છે. જ્યારે બિન-જડતી પ્રણાલીમાં તે c થી અલગ હોઈ શકે છે. ઉપકરણના પરિભ્રમણની દિશામાં અને પરિભ્રમણની દિશાની વિરુદ્ધ પ્રકાશનો કિરણ મોકલતી વખતે, કિરણોના આગમનના સમયમાં તફાવત (ઇન્ટરફેરોમીટર દ્વારા નિર્ધારિત) કિરણોના ઓપ્ટિકલ પાથમાં તફાવત શોધવાનું શક્ય બનાવે છે. ઇનર્શિયલ રેફરન્સ સિસ્ટમમાં, અને પરિણામે, બીમના પેસેજ દરમિયાન ઉપકરણના કોણીય પરિભ્રમણની માત્રા.

3. ટેકનોલોજીમાં ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ ગાયરોસ્કોપના ગુણધર્મોનો ઉપયોગ ઉપકરણોમાં થાય છે - ગાયરોસ્કોપ્સ, જેનો મુખ્ય ભાગ ઝડપથી ફરતો રોટર છે, જેમાં સ્વતંત્રતાની ઘણી ડિગ્રી (સંભવિત પરિભ્રમણની અક્ષો) છે., સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ગિમ્બલ્સ (આકૃતિ જુઓ). આવા ગાયરોસ્કોપમાં 3 ડિગ્રી સ્વતંત્રતા હોય છે, એટલે કે, તે તેની ધરીની આસપાસ 3 સ્વતંત્ર પરિભ્રમણ કરી શકે છે.એએ" BB"અને CC", જે આધારને સંબંધિત રહે છે એગતિહીન

ગાયરોસ્કોપ્સ જેમાં સમૂહનું કેન્દ્ર ગિમ્બલના કેન્દ્ર સાથે એકરુપ હોય છે ઓ, ને એસ્ટેટિક કહેવામાં આવે છે, અન્યથા - સ્થિર ગાયરોસ્કોપ્સ.

ઉચ્ચ ગતિએ જાયરોસ્કોપ રોટરના પરિભ્રમણને સુનિશ્ચિત કરવા માટે, ખાસ ગાયરોમોટર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ગાયરોસ્કોપને નિયંત્રિત કરવા અને તેમાંથી માહિતી મેળવવા માટે, એંગલ સેન્સર અને ટોર્ક સેન્સરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ (કૃત્રિમ ક્ષિતિજ, ગાયરોકોમ્પાસ, આઈએનએસ, વગેરે) અને અવકાશયાનના ઓરિએન્ટેશન અને સ્થિરીકરણ માટે બિન-રિએક્ટિવ સિસ્ટમ્સમાં ઘટકો તરીકે થાય છે.

3.1. સ્થિરીકરણ સિસ્ટમો

સ્થિરીકરણ પ્રણાલીઓ ત્રણ મુખ્ય પ્રકારોમાં આવે છે.

• પાવર સ્ટેબિલાઇઝેશન સિસ્ટમ (2-ડિગ્રી ગાયરોસ્કોપ પર).

દરેક અક્ષની આસપાસ સ્થિરતા માટે એક ગાયરોસ્કોપની જરૂર છે. સ્થિરીકરણ એક gyroscope અને એક અનલોડિંગ મોટર દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે, શરૂઆતમાં, gyroscopic ક્ષણ કાર્ય કરે છે, અને પછી અનલોડિંગ મોટર જોડાયેલ છે.

• સૂચક-પાવર સ્ટેબિલાઇઝેશન સિસ્ટમ (2-ડિગ્રી ગાયરોસ્કોપ પર).

દરેક અક્ષની આસપાસ સ્થિરતા માટે એક ગાયરોસ્કોપની જરૂર છે. સ્થિરીકરણ ફક્ત એન્જિનોને અનલોડ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે, પરંતુ શરૂઆતમાં એક નાનો જીરોસ્કોપિક ક્ષણ દેખાય છે, જેને અવગણી શકાય છે.

• સૂચક સ્થિરીકરણ સિસ્ટમ (3-ડિગ્રી ગાયરોસ્કોપ પર)

બે અક્ષોની આસપાસ સ્થિર થવા માટે, એક ગાયરોસ્કોપની જરૂર છે. સ્થિરીકરણ ફક્ત મોટર્સને અનલોડ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે.

3.2. નવા પ્રકારના જાયરોસ્કોપ્સ

ગાયરો-ઉપકરણોની સચોટતા અને પ્રદર્શન લાક્ષણિકતાઓ માટે સતત વધતી જતી આવશ્યકતાઓએ વિશ્વના ઘણા દેશોના વૈજ્ઞાનિકો અને એન્જિનિયરોને માત્ર ફરતા રોટર સાથે ક્લાસિક ગાયરોસ્કોપને સુધારવા માટે જ નહીં, પરંતુ મૂળભૂત રીતે નવા વિચારો શોધવા માટે પણ ફરજ પાડી છે જે સંવેદનશીલ બનાવવાની સમસ્યાને હલ કરે છે. ઑબ્જેક્ટની કોણીય ગતિના પરિમાણોને માપવા અને પ્રદર્શિત કરવા માટેના સેન્સર.

હાલમાં જાણીતા છે સો કરતાં વધુવિવિધ અસાધારણ ઘટના અને ભૌતિક સિદ્ધાંતો જે ગાયરોસ્કોપિક સમસ્યાઓ હલ કરવાની મંજૂરી આપે છે. રશિયા અને યુએસએમાં, સંબંધિત શોધો અને શોધો માટે હજારો પેટન્ટ અને કૉપિરાઇટ પ્રમાણપત્રો જારી કરવામાં આવ્યા છે.

કારણ કે લાંબા અંતરની વ્યૂહાત્મક મિસાઇલોની માર્ગદર્શિકા પ્રણાલીમાં ચોકસાઇ ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, આ ક્ષેત્રમાં હાથ ધરવામાં આવેલા સંશોધન વિશેની માહિતીને શીત યુદ્ધ દરમિયાન વર્ગીકૃત તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવી હતી.

ક્વોન્ટમ ગાયરોસ્કોપ્સના વિકાસની દિશા આશાસ્પદ છે.

3.3. ગાયરોસ્કોપિક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશનના વિકાસ માટેની સંભાવનાઓ

આજે, એકદમ સચોટ ગાયરોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સ બનાવવામાં આવી છે જે ગ્રાહકોની વિશાળ શ્રેણીને સંતોષે છે. વિશ્વના અગ્રણી દેશોના બજેટમાં લશ્કરી-ઔદ્યોગિક સંકુલ માટે ફાળવવામાં આવેલા ભંડોળના ઘટાડાથી ગાયરોસ્કોપિક ટેક્નોલોજીના નાગરિક કાર્યક્રમોમાં રસમાં તીવ્ર વધારો થયો છે. ઉદાહરણ તરીકે, આજે કાર સ્ટેબિલાઇઝેશન સિસ્ટમ્સ અથવા વિડિયો કેમેરામાં માઇક્રોમિકેનિકલ ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ વ્યાપક છે.

GPS અને GLONASS જેવી નેવિગેશન પદ્ધતિઓના સમર્થકો અનુસાર, ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા સેટેલાઇટ નેવિગેશનના ક્ષેત્રમાં ઉત્કૃષ્ટ પ્રગતિએ સ્વાયત્ત નેવિગેશન સહાયોને બિનજરૂરી બનાવી દીધી છે (સેટેલાઇટ નેવિગેશન સિસ્ટમ (SNS) ના કવરેજ વિસ્તારની અંદર), એટલે કે, ગ્રહની અંદર). હાલમાં, SNS સિસ્ટમ્સ વજન, પરિમાણો અને ખર્ચના સંદર્ભમાં જાયરોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સ કરતાં શ્રેષ્ઠ છે.

હાલમાં વિકસાવવામાં આવી રહી છે ત્રીજી પેઢીની નેવિગેશન સેટેલાઇટ સિસ્ટમ. તે તમને DGPS કરેક્શન સિગ્નલના કવરેજ એરિયામાં સ્થિત હોય ત્યારે, વિભેદક મોડમાં કેટલાક સેન્ટિમીટરની ચોકસાઈ સાથે પૃથ્વીની સપાટી પરના પદાર્થોના કોઓર્ડિનેટ્સ નક્કી કરવાની મંજૂરી આપશે. આ કિસ્સામાં, માનવામાં આવે છે કે દિશાસૂચક ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર નથી. ઉદાહરણ તરીકે, વિમાનની પાંખો પર બે સેટેલાઇટ સિગ્નલ રીસીવરો ઇન્સ્ટોલ કરવાથી તમે ઊભી અક્ષની આસપાસ વિમાનના પરિભ્રમણ વિશેની માહિતી મેળવી શકો છો.

જો કે, GPS સિસ્ટમો શહેરી વાતાવરણમાં જ્યાં ઉપગ્રહની દૃશ્યતા નબળી હોય ત્યાં સ્થિતિ ચોક્કસ રીતે નક્કી કરવામાં અસમર્થ છે. સમાન સમસ્યાઓ જંગલવાળા વિસ્તારોમાં જોવા મળે છે. વધુમાં, SNS સિગ્નલોનો પસાર થવાનો આધાર વાતાવરણમાં થતી પ્રક્રિયાઓ, અવરોધો અને સિગ્નલના પ્રતિબિંબ પર રહેલો છે. સ્વાયત્ત ગાયરોસ્કોપિક ઉપકરણો ગમે ત્યાં કામ કરે છે - ભૂગર્ભ, પાણીની અંદર, અવકાશમાં.

એરોપ્લેનમાં, જીપીએસ લાંબા અંતરના એક્સીલેરોમીટર કરતાં વધુ સચોટ હોવાનું બહાર આવ્યું છે. પરંતુ એરક્રાફ્ટના ટિલ્ટ એંગલને માપવા માટે બે જીપીએસ રીસીવરનો ઉપયોગ કરવાથી ઘણી ડિગ્રી સુધીની ભૂલો થાય છે. જીપીએસનો ઉપયોગ કરીને એરક્રાફ્ટની ઝડપ નક્કી કરીને કોર્સની ગણતરી કરવી પણ બહુ સચોટ નથી. તેથી, આજની નેવિગેશન સિસ્ટમ્સમાં, શ્રેષ્ઠ ઉકેલ એ ઉપગ્રહ અને જાયરોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સનું સંયોજન છે, જેને એકીકૃત INS/SNS સિસ્ટમ કહેવાય છે.

પાછલા દાયકાઓમાં, ગાયરોસ્કોપિક ટેક્નોલોજીનો ઉત્ક્રાંતિ વિકાસ ગુણાત્મક ફેરફારોના થ્રેશોલ્ડની નજીક પહોંચી ગયો છે. તેથી જ ગિરોસ્કોપીના ક્ષેત્રના નિષ્ણાતોનું ધ્યાન હવે આવા ઉપકરણો માટે બિન-માનક એપ્લિકેશનો શોધવા પર કેન્દ્રિત છે. સંપૂર્ણપણે નવા રસપ્રદ કાર્યો ખુલ્યા છે: ખનિજ સંશોધન, ભૂકંપની આગાહી, રેલ્વે અને તેલ પાઇપલાઇન્સની સ્થિતિનું અતિ-ચોક્કસ માપન, તબીબી સાધનો અને અન્ય ઘણા.

3.4. સ્માર્ટફોન અને ગેમ કન્સોલમાં ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ કરવો

MEMS ગાયરોસ્કોપના ઉત્પાદન ખર્ચમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો સ્માર્ટફોન અને ગેમ કન્સોલમાં તેમના ઉપયોગ તરફ દોરી ગયો છે.

નવા Apple iPhone 4 સ્માર્ટફોનમાં MEMS gyroscopeનો દેખાવ 3D ગેમમાં અને ઓગમેન્ટેડ રિયાલિટીની રચનામાં નવી તકો ખોલે છે. પહેલેથી જ આજે, સ્માર્ટફોન અને ગેમ કન્સોલના વિવિધ ઉત્પાદકો તેમના ઉત્પાદનોમાં MEMS ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ કરવા જઈ રહ્યા છે. ટૂંક સમયમાં સ્માર્ટફોન્સ અને ગેમ કન્સોલ પર એવી એપ્લિકેશનો આવશે જે કમ્પ્યુટર સ્ક્રીનને બીજી એક વિન્ડો બનાવશે - વર્ચ્યુઅલ વિશ્વ. ઉદાહરણ તરીકે, 3D ગેમમાં, વપરાશકર્તા, સ્માર્ટફોન અથવા મોબાઇલ ગેમ કન્સોલને ખસેડીને, રમતના અન્ય પાસાઓ - વર્ચ્યુઅલ રિયાલિટી જોશે. સ્માર્ટફોનને ઉપર ઉઠાવવાથી, વપરાશકર્તા વર્ચ્યુઅલ આકાશ જોશે, અને તેને નીચે કરીને, વપરાશકર્તા વર્ચ્યુઅલ પૃથ્વી જોશે. મુખ્ય દિશાઓમાં ફરતા, તે વર્ચ્યુઅલ વિશ્વની અંદર આસપાસ જોઈ શકે છે. ગાયરોસ્કોપ પ્રોગ્રામ ડેટા આપે છે કે સ્માર્ટફોન વાસ્તવિક દુનિયાની તુલનામાં કેવી રીતે લક્ષી છે, અને પ્રોગ્રામ આ ડેટાને વર્ચ્યુઅલ વિશ્વ સાથે જોડે છે. એ જ રીતે, પરંતુ હવે રમતમાં નથી, તમે ઓગમેન્ટેડ રિયાલિટી બનાવવા માટે ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

પણ ગાયરોસ્કોપ Sony PlayStation 3 માટે Sixaxis અને Nintendo Wii માટે Wii MotionPlus જેવા ગેમ નિયંત્રકોમાં ઉપયોગમાં લેવાનું શરૂ થયું. આ બંને નિયંત્રકો બે પૂરક અવકાશી સેન્સરનો ઉપયોગ કરે છે: એક એક્સેલરોમીટર અને ગાયરોસ્કોપ. પ્રથમ વખત, એક રમત નિયંત્રક જે અવકાશમાં તેની સ્થિતિ નક્કી કરી શકે છે તે નિન્ટેન્ડો દ્વારા બહાર પાડવામાં આવ્યું હતું - Wii ગેમ કન્સોલ માટે Wii રિમોટ, પરંતુ તે માત્ર ત્રિ-પરિમાણીય એક્સીલેરોમીટરનો ઉપયોગ કરે છે. 3D એક્સેલરોમીટર અત્યંત ગતિશીલ હિલચાલ દરમિયાન રોટેશનલ પરિમાણોને ચોક્કસ રીતે માપવામાં સક્ષમ નથી. અને તેથી જ નવીનતમ રમત નિયંત્રકોમાં: Sixaxis અને Wii MotionPlus, એક્સેલરોમીટર ઉપરાંત, વધારાના અવકાશી સેન્સરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો - ગાયરોસ્કોપ.

4. ગાયરો રમકડાં

ગાયરોસ્કોપના આધારે બનાવેલા રમકડાંના સૌથી સરળ ઉદાહરણો યો-યો, ટોપ (સ્પિનિંગ ટોપ) અને હેલિકોપ્ટર મોડલ છે.
ટોપ્સ ગાયરોસ્કોપથી અલગ પડે છે કારણ કે તેમની પાસે એક પણ નિશ્ચિત બિંદુ નથી.
આ ઉપરાંત, સ્પોર્ટ્સ ગાયરોસ્કોપિક સિમ્યુલેટર છે.

5. નોંધો

1. જોહાન જી. એફ. બોહનેનબર્ગર (1817) "બેશ્રેઇબુંગ ઇનર મશીન ઝુર એર્લાઉટેરંગ ડેર ગેસેટ્ઝ ડેર ઉમદ્રેહુંગ ડેર એર્ડે ઉમ ઇહરે એક્સે, અંડ ડેર વેરેન્ડરંગ ડેર લેગે ડેર લેટ્ઝટેરેન" ("પૃથ્વીની આસપાસના તેના રોટેશનના કાયદાનું વર્ણન અને મશીનનું વર્ણન બાદની દિશામાં ફેરફાર") Tübinger Blätter für Naturwissenschaften und Arzneikunde, વોલ્યુમ. 3, પાન 72-83. ઇન્ટરનેટ પર: http://www.ion.org/museum/files/File_1.pdf - www.ion.org/museum/files/File_1.pdf
2. સિમોન-ડેનિસ પોઈસન (1813) "મેમોયર સુર અન કાસ પાર્ટિક્યુલિયર ડુ મૂવમેન્ટ ડી રોટેશન ડેસ કોર્પ્સ પેસાન્સ" ("મોટા શરીરની રોટેશનલ ગતિના વિશેષ કેસ પર લેખ"), જર્નલ ડી લ'ઇકોલે પોલિટેકનિક, વોલ્યુમ. 9, પૃષ્ઠ 247-262. ઇન્ટરનેટ પર: http://www.ion.org/museum/files/File_2.pdf - www.ion.org/museum/files/File_2.pdf
3. બોનેનબર્ગરના ગાયરોસ્કોપનો ફોટો: http://www.ion.org/museum/item_view.cfm?cid=5&scid=12&iid=24 - www.ion.org/museum/item_view.cfm?cid=5&scid=12&iid=24
4. વોલ્ટર આર. જ્હોન્સન (જાન્યુઆરી 1832) "કેટલીક ઘટનાઓ પ્રદર્શિત કરવા અને રોટરી ગતિના અમુક નિયમોને દર્શાવવા માટે રોટાસ્કોપ નામના ઉપકરણનું વર્ણન," ધ અમેરિકન જર્નલ ઓફ સાયન્સ એન્ડ આર્ટ, 1લી શ્રેણી, વોલ્યુમ. 21, નં. 2, પૃષ્ઠ 265-280. ઇન્ટરનેટ પર: http://books.google.com/books?id=BjwPAAAAYAAJ&pg=PA265&lpg=PR5&dq=Johnson+rotascope&ie=ISO-8859-1&output=html - books.google.com/books?id=BjwPAAAAYAAJ&pg=PA256 PR5&dq =Johnson rotascope&ie=ISO-8859-1&output=html
5. વોલ્ટર આર. જ્હોન્સનના ગાયરોસ્કોપ (“રોટાસ્કોપ”) ના ચિત્રો આમાં દેખાય છે: બોર્ડ ઓફ રીજન્ટ્સ, સ્મિથસોનિયન સંસ્થાના બોર્ડ ઓફ રીજન્ટ્સનો દસમો વાર્ષિક અહેવાલ….(વોશિંગ્ટન, ડી.સી.: કોર્નેલિયસ વેન્ડેલ, 1856), પૃષ્ઠ 177-178. ઇન્ટરનેટ પર: http://books.google.com/books?id=fEyT4sTd7ZkC&pg=PA178&dq=Johnson+rotascope&ie=ISO-8859-1&output=html - books.google.com/books?id=fEyT4sTd7ZkC&pg=fEyT4sTd7ZkC&pg=rotascope&pg=rotascope&pg=rotascope = ISO-8859-1&output=html
6. વેગનર જેએફ, "ધ મશીન ઓફ બોહનેનબર્ગર," ધ ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ નેવિગેશન. ઇન્ટરનેટ પર: http://www.ion.org/museum/item_view.cfm?cid=5&scid=12&iid=24 - www.ion.org/museum/item_view.cfm?cid=5&scid=12&iid=24
7. એલ. ફૌકોલ્ટ (1852) "સુર લેસ ફેનોમેન્સ ડી'ઓરિએન્ટેશન ડેસ કોર્પ્સ ટુર્નાન્ટ્સ એન્ટ્રાઇન્સ પાર અન એક્સ ફિક્સ à લા સરફેસ ડે લા ટેરે," Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Academie des Sciences (પેરિસ), વોલ્યુમ. 35, પૃષ્ઠ 424-427. ઇન્ટરનેટ પર: http://www.bookmine.org/memoirs/pendule.html - www.bookmine.org/memoirs/pendule.html. "Sur les phenomènes d'orientation..." સુધી નીચે સ્ક્રોલ કરો
8. (1) જુલિયસ પ્લુકર (સપ્ટેમ્બર 1853) "Über die Fessel'sche rotationmachine," એનાલેન ડેર ફિઝિક, વોલ્યુમ. 166, નં. 9, પૃષ્ઠ 174-177; (2) જુલિયસ પ્લુકર (ઓક્ટોબર 1853) "નોચ ઈઈન વોર્ટ ઉબર ડાઈ ફેસેલ'શે રોટેશન મશીન," એનાલેન ડેર ફિઝિક, વોલ્યુમ. 166, નં. 10, પૃષ્ઠ 348-351; (3) ચાર્લ્સ વ્હીટસ્ટોન (1864) "ફેસેલના ગાયરોસ્કોપ પર," લંડનની રોયલ સોસાયટીની કાર્યવાહી, વોલ્યુમ. 7, પાન 43-48. ઈન્ટરનેટ પર: http://books.google.com/books?id=CtGEAAAAIAAJ&pg=RA1-PA307&lpg=RA1-PA307&dq=Fessel+gyroscope&source=bl&ots=ZP0mYYrp_d&sig=DGmUeU4MC8hAMuBpNDSaq=4&hl= Ktgf62vUH&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=9 - book 2vUH &sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=9 .
9. લિંચ ડી.ડી. ડેલ્કો, લિટન અને નોર્થ્રોપ ગ્રુમેન ખાતે એચઆરજી ડેવલપમેન્ટ // સોલિડ-સ્ટેટ ગાયરોસ્કોપી પર વાર્ષિક વર્કશોપની કાર્યવાહી (19-21 મે, 2008. યાલ્ટા, યુક્રેન). - કિવ-ખાર્કિવ. યુક્રેનની એટીએસ. 2009.- ISBN 978-976-02-5248-6.
10. સારાપુલોફ S.A. યુએસએસઆર અને યુક્રેનમાં સોલિડ-સ્ટેટ ગાયરોડાયનેમિક્સ ડેવલપમેન્ટના 15 વર્ષ: એપ્લાઇડ થિયરીના પરિણામો અને પરિપ્રેક્ષ્ય //પ્રોક. યુએસ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ નેવિગેશન (ION)ની નેશનલ ટેકનિકલ મીટિંગ (સાન્ટા મોનિકા, કેલિફ., યુએસએ. જાન્યુઆરી 14-16, 1997). - પી.151-164.
11. deepapple.com પરનો લેખ: "AGD1 ચિપનું રહસ્ય જાહેર કરવામાં આવ્યું છે, અથવા X-ray હેઠળ iPhone 4 Gyroscope" - deepapple.com/news/37653.html
12. આઇટી પ્રોફેશનલ્સનું ફોરમ. લેખ: "સ્માર્ટફોનનું જાયરોસ્કોપ નવા પરિમાણ માટે વિન્ડો ખોલશે" - habrahabr.ru/blogs/games/95788/

6. સાહિત્ય

• બોરોઝદિન વી. એન.ગાયરોસ્કોપિક ઉપકરણો અને નિયંત્રણ સિસ્ટમ ઉપકરણો: પાઠ્યપુસ્તક. તકનીકી કોલેજો માટે માર્ગદર્શિકા., એમ., મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ, 1990.
• મર્ક્યુરીવ આઇ.વી., પોડાલ્કોવ વી.વી.માઇક્રોમિકેનિકલ અને વેવ સોલિડ-સ્ટેટ ગાયરોસ્કોપ્સની ગતિશીલતા. - એમ.: ફિઝમેટલીટ, 2009. - 228 પૃષ્ઠ. - ISBN 978-5-9221-1125-6
• ગાયરોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સ / એડ. ડી.એસ. પેલ્પોરા. 3 વાગ્યે એમ.: ઉચ્ચ. શાળા, 1986-1988. ભાગ 1: ગાયરોસ્કોપ અને ગાયરોસ્કોપિક સ્ટેબિલાઇઝર્સ 1986; ભાગ 2: ગાયરોસ્કોપિક ઉપકરણો અને સિસ્ટમો. 1988; ભાગ 3: ગાયરોસ્કોપિક ઉપકરણોના તત્વો. 1988
• પાવલોવ્સ્કી એમ. એ.ગાયરોસ્કોપનો સિદ્ધાંત: યુનિવર્સિટીઓ માટે પાઠ્યપુસ્તક., કિવ, વિશ્ચા સ્કૂલ, 1986.
• શિવુખિન ડી.વી.સામાન્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર કોર્સ. - 5મી આવૃત્તિ, સ્ટીરિયોટાઇપિકલ. - M.: Fizmatlit, 2006. - T. I. મિકેનિક્સ. - 560 સે. - ISBN 5-9221-0715-1

7. વિભાગો

8.1. રશિયન ફેડરેશન

• કાફે વેબસાઇટ "ઓટોમેશન અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ મેકિંગ" KAI નામ આપવામાં આવ્યું છે. A. N. Tupolev - au.kai.ru
• કાફે વેબસાઇટ "ઓરિએન્ટેશન, સ્ટેબિલાઇઝેશન અને નેવિગેશન માટે સાધનો અને સિસ્ટમ્સ" MSTU. N.E Bauman - iu2.bmstu.ru
• કાફે વેબસાઇટ મોસ્કો એવિએશન ઇન્સ્ટિટ્યૂટનું "સ્વચાલિત અભિગમ અને નેવિગેશન સંકુલ" - www.mai.ru/colleges/fac_3/kaf/k305/
• કાફે વેબસાઇટ "માહિતી અને નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ" સેન્ટ પીટર્સબર્ગ સ્ટેટ યુનિવર્સિટી ITMO - www.elektropribor.spb.ru/IFMO/index.html
• કાફે વેબસાઇટ "સૈદ્ધાંતિક મિકેનિક્સ" SSAU - મેન્યુઅલ પેટ્રિશ્ચેવ V.F. "ગેરોસ્કોપના સિદ્ધાંતના તત્વો અને અવકાશયાનને નિયંત્રિત કરવા માટે તેની એપ્લિકેશન" - www.termech.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=71&Itemid=36
• ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ પાવર એન્જિનિયરિંગ એન્ડ મિકેનિક્સ, મોસ્કો એનર્જી ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (TU)ની સત્તાવાર વેબસાઇટ - www.enmi.ru/
• કાફે વેબસાઇટ "ઓરિએન્ટેશન, સ્ટેબિલાઇઝેશન અને નેવિગેશન માટે સાધનો અને સિસ્ટમો" તુલા સ્ટેટ યુનિવર્સિટી - www.gyroscopes.ru/?id=33
• કાફે વેબસાઇટ "ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ એન્જિનિયરિંગ" SSTU - sstu.ru/node/3062
• SUSU ના ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ એન્જિનિયરિંગ વિભાગની વેબસાઇટ - instrcon.susu.ac.ru/

8.1.2. યુક્રેન

• કાફે વેબસાઇટ "વિમાન માટે સાધનો અને નિયંત્રણ સિસ્ટમો, NTUU "KPI" - www.faks.ntu-kpi.kiev.ua/pskla/
• કાફે વેબસાઇટ "ઓરિએન્ટેશન અને નેવિગેશનના સાધનો અને સિસ્ટમ", NTUU "KPI" - pson.kiev.ua/
• કાફે વેબસાઇટ "એરક્રાફ્ટ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ" KAI નામ આપવામાં આવ્યું છે. N. E. Zhukovsky - k301.info

અનુભવ દર્શાવે છે કે જો કોઈ શરીરને ચોક્કસ ધરીની આસપાસ પરિભ્રમણમાં લાવવામાં આવે છે અને પછી તેને પોતાની તરફ છોડી દેવામાં આવે છે, તો અવકાશમાં પરિભ્રમણની અક્ષની સ્થિતિ સમય સાથે બદલાય છે. જો તમે તેને બેરિંગ્સ સાથે ઠીક કરો છો તો તમે પરિભ્રમણ અક્ષની સ્થિતિને યથાવત રાખી શકો છો. જો કે, શરીરના પરિભ્રમણની અક્ષો છે જે તેમના પર કાર્યવાહી કર્યા વિના અવકાશમાં તેમની દિશા બદલી શકતી નથી. બાહ્ય દળો. આ અક્ષો કહેવામાં આવે છે મફતકુહાડીઓ

કોઈપણ શરીરમાં શરીરના સમૂહના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી ત્રણ પરસ્પર લંબ અક્ષો હોય છે, જે સમપ્રમાણતાની અક્ષો હોય છે, જે મુક્ત અક્ષો હોઈ શકે છે.

પરિભ્રમણની સ્થિરતા માટે, તે ખૂબ મહત્વનું છે કે કયો મુક્ત અક્ષ પરિભ્રમણની અક્ષ તરીકે સેવા આપે છે. અનુભવ દર્શાવે છે કે જડતાની સર્વોચ્ચ અને સૌથી નીચી ક્ષણો સાથે અક્ષની આસપાસ પરિભ્રમણ સ્થિર છે, અને જડતાની સરેરાશ ક્ષણ સાથે અક્ષની આસપાસ પરિભ્રમણ અસ્થિર છે.

તેથી, જો તમે સમાંતર પાઈપ ફેંકો છો, જેના કારણે તે એક જ સમયે ફરે છે, તો પછી, જેમ તે પડે છે, તે અક્ષો 1 અને 2 (ફિગ. 4.7.1) ની આસપાસ સ્થિરપણે ફેરવશે.

અવકાશમાં તેમની સ્થિતિ જાળવવા માટે મુક્ત અક્ષોની મિલકતનો વ્યાપકપણે ટેકનોલોજીમાં ઉપયોગ થાય છે. આ સંદર્ભમાં સૌથી વધુ રસપ્રદ છે જિરોસ્કોપ્સ - વિશાળ સજાતીય પદાર્થો તેમની સમપ્રમાણતાની ધરીની આસપાસ ઉચ્ચ કોણીય વેગથી ફરતા હોય છે, જે એક મુક્ત અક્ષ છે.

ગિરોસ્કોપ અક્ષને અવકાશમાં તેની દિશા બદલવા માટે, તે જરૂરી છે કે બાહ્ય દળોની ક્ષણ શૂન્યથી અલગ હોય. ગાયરોસ્કોપ અક્ષના પરિભ્રમણને કારણભૂત બનાવવાનો પ્રયાસ કરતી વખતે, ગાયરોસ્કોપિક અસર તરીકે ઓળખાતી ઘટના અવલોકન કરવામાં આવે છે: બળોના પ્રભાવ હેઠળ, જેના કારણે ગાયરોસ્કોપ અક્ષ સીધી રેખાની આસપાસ ફરે છે, ગાયરોસ્કોપ ધરી સીધી રેખાની આસપાસ ફરે છે (ફિગ. 4.7 .2). ગાયરોસ્કોપની દેખીતી રીતે અકુદરતી વર્તણૂક રોટેશનલ ગતિની ગતિશીલતાના નિયમો સાથે સંપૂર્ણપણે સુસંગત છે. ખરેખર, દળોની ક્ષણ અને, અક્ષની આસપાસ ગાયરોસ્કોપની ધરીને ફેરવવાનું વલણ, ડાબી બાજુની સીધી રેખા સાથે નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે (જીમલેટના નિયમ મુજબ).

સમય જતાં, ગાયરોસ્કોપના કોણીય વેગમાં વધારો થશે, અને આ વૃદ્ધિની દિશા સમાન છે (વેક્ટર ડ્રોઇંગના પ્લેનમાં રહેલું છે અને ડાબી તરફ નિર્દેશિત છે). સમય પછી, ગાયરોસ્કોપનો કોણીય વેગ સમાન થઈ જશે (વેક્ટર આકૃતિના પ્લેનમાં આવેલું છે). કોણીય વેગની દિશા ગાયરોસ્કોપ ધરીની દિશા સાથે એકરુપ હોવાથી, દિશા ગાયરોસ્કોપ ધરીની નવી દિશા સાથે એકરુપ થાય છે. આમ, ગાયરોસ્કોપ ધરી ધરીની ફરતે એક ખૂણા પર ફરશે.

જો ગાયરોસ્કોપની અક્ષ બેરિંગ્સ દ્વારા નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે, તો પછી જાયરોસ્કોપિક અસરના પરિણામે, ગાયરોસ્કોપિક દળો ઉદ્ભવે છે જે સપોર્ટ્સ પર કાર્ય કરે છે જેમાં ગાયરોસ્કોપની ધરી ફરે છે. ઝડપથી ફરતા મોટા ઘટકો (ઉદાહરણ તરીકે, જહાજો પર સ્ટીમ ટર્બાઇન બેરિંગ્સ) ધરાવતા ઉપકરણોને ડિઝાઇન કરતી વખતે તેઓ ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ.

ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ વિવિધ નેવિગેશન ઉપકરણોમાં થાય છે (gyrocompass, gyrohorizon, autopilot, autopilot, etc.).

પ્રકરણ 5. યાંત્રિક સ્પંદનો

ચાલો જીરોસ્કોપિક અસર તરીકે જડતાના આવા રસપ્રદ અભિવ્યક્તિને ધ્યાનમાં લઈએ. ગાયરોસ્કોપિક અસર અને અસંખ્ય ઉપકરણોમાં તેના ઉપયોગ વિશે ઘણું લખવામાં આવ્યું છે. અહીં અમે ગાયરોસ્કોપિક અસરની લાક્ષણિક પરિવહન એપ્લિકેશનને સંક્ષિપ્તમાં પ્રકાશિત કરીએ છીએ, જે તમને કારને અવકાશમાં સ્થિર કરવાની મંજૂરી આપે છે, અથવા તેના બદલે, તેને એક અથવા બીજી દિશામાં કોણીય હલનચલનથી સુરક્ષિત કરે છે. મોટેભાગે તેઓ આખી કારને નહીં, પરંતુ કેટલાક પ્લેટફોર્મને સ્થિર કરવાની વાત કરે છે.

એ નોંધવું જોઈએ કે ટેક્નોલોજીમાં સ્ટેબિલાઈઝ્ડ પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ ખૂબ વ્યાપકપણે થાય છે. તેથી, પરિવહન વાહનોના સ્થિરીકરણના ચોક્કસ ઉદાહરણો વિશે વાત કરતા પહેલા, ચાલો આપણે ગીરોસ્કોપના ગુણધર્મોને સંક્ષિપ્તમાં વ્યાખ્યાયિત કરીએ અને તે બરાબર કેવી રીતે પ્લેટફોર્મને સ્થિર કરે છે.

કહેવાતા બે-ડિગ્રી ગાયરોસ્કોપ, જે સ્થિર પ્લેટફોર્મ્સમાં ઘટક તરીકે આવશ્યકપણે સામેલ છે, તે ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 9.1. ફ્લાયવ્હીલ પર તીર

ચોખા. 9.1.

/ - ગાયરોસ્કોપ; 2 - કોણ સેન્સર; 3 - સર્વો એમ્પ્લીફાયર; 4 - સર્વોમોટર; 5 - શરીર; 6 - પ્લેટફોર્મ; 7 - પ્લેટફોર્મ અક્ષ તેના પરિભ્રમણની દિશા બતાવે છે. જે ફ્રેમમાં ફ્લાયવ્હીલ પોતે મૂકવામાં આવે છે તે ફરતે ફરે છે એક્સ અક્ષ,ફ્લાયવ્હીલ પોતે Z અક્ષની આસપાસ છે, અને પ્લેટફોર્મ તેના આધારના પ્લેનમાં પરિભ્રમણથી સ્થિર થાય છે, એટલે કે. ઊભી ધરીની આસપાસ.

ગાયરોસ્કોપનું વર્તન સંપૂર્ણપણે જડતાની ઘટના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ચાલો કહીએ કે આપણે પ્લેટફોર્મને ડેશ કરેલ તીરની દિશામાં ફેરવવા માંગીએ છીએ. પછી ફ્લાયવ્હીલ રિમ પરના બિંદુઓ ધરીને છેદે છે X,સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત રેખીય ગતિ ધરાવતી, જમણી અને ડાબી તરફ શિફ્ટ થશે. જો કે, તે જાણીતું છે કે ઝડપથી આગળ વધી રહેલા વિશાળ બિંદુને વિસ્થાપિત કરવું કેટલું મુશ્કેલ છે, અને જડતાને લીધે, તે શરીરને તેના સંપર્કમાં આવતા શરીરને શું પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. અક્ષ આંતરછેદ બિંદુઓ વાયફ્લાયવ્હીલ રિમ સાથે, પ્લેટફોર્મને ફેરવતી વખતે, તેઓ ગતિને દિશામાં બદલશે, જે જડતાને કારણે પ્રતિકારનું કારણ પણ બને છે. આ બિંદુઓ ધરીને ફેરવે છે ઝેડફ્લાયવ્હીલ, મૂળ દિશામાંથી ઝડપના વિચલનને ઘટાડવા માટે "પ્રયાસ કરી રહ્યાં છે". આ પરિભ્રમણ એક્ષલના આગળના છેડાની હિલચાલ હશે ઝેડનીચે, અને પાછળનો એક ઉપર. ફ્લાયવ્હીલ આ સહેજ વિચલિત સ્થિતિમાં બતાવવામાં આવે છે.

પરંતુ તે બધુ જ નથી. અમે હમણાં જ જે બિંદુઓ વિશે વાત કરી છે, તેમની ગતિની દિશા બદલીને અને રિમ સાથે જોડાયેલા હોવાથી, તેની સાથે વર્તુળમાં કેટલાક અંતરે મુસાફરી કરે છે, અને તેમના પરિભ્રમણનું નવું પ્લેન હવે પહેલા જેવું નથી, "પ્રયત્ન" દ્વારા મૂળ ચળવળ જાળવવા માટે જડતા, આ બિંદુઓ ફ્લાયવ્હીલ ધરીને ફેરવે છે અનેપહેલાની જેમ જ દિશામાં.

તે તારણ આપે છે કે જ્યારે તમે ડેશ કરેલા તીર દ્વારા દર્શાવેલ દિશામાં પ્લેટફોર્મને ફેરવવાનો પ્રયાસ કરો છો, ત્યારે ફ્લાયવ્હીલ, ઘન તીરની દિશામાં ફરે છે, પ્લેટફોર્મના પરિભ્રમણનો પ્રતિકાર કરે છે, તેની Z ધરીને ફેરવે છે, અને તેની સાથે ફ્રેમ, પરંતુ પ્લેટફોર્મ પોતે ફરતું નથી. એટલે કે, પ્લેટફોર્મને ફેરવવાનો પ્રયાસ કરતી વખતે, આપણે ગાયરોસ્કોપની ધરીને ફેરવીએ છીએ. આ રિવર્સલની દિશા, અથવા તેના બદલે તેની શરૂઆત, ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 9.2. જે સ્થિતિમાં Z અક્ષ પ્લેટફોર્મના પરિભ્રમણ અક્ષને લંબરૂપ હોય છે, ત્યાં ફ્લાયવ્હીલનો પ્રતિકાર સૌથી વધુ હોય છે. જ્યારે Z અક્ષને ફેરવવામાં આવે ત્યારે આ અક્ષો સંરેખિત થાય છે, ત્યારે પ્રતિકાર અદૃશ્ય થઈ જાય છે.

આ રીતે, અલબત્ત, ચોક્કસ અંદાજ સાથે, ગાણિતિક ઉપકરણને સામેલ કર્યા વિના ગાયરોસ્કોપિક અસરને સમજાવવું શક્ય છે, અને તે જ સમયે પ્લેટફોર્મને સ્થિર કરવા માટેનું કારણ, તેને પરિભ્રમણથી સુરક્ષિત કરવું. ક્ષણ,

ચોખા. 9.2.

7 - ફ્લાયવ્હીલ; 2 - આંતરિક ફ્રેમની ધરી

પ્લેટફોર્મને ફેરવવાનો પ્રયાસ કરીએ છીએ, અમે તેને બાહ્ય ક્ષણ કહીએ છીએ, અને ફરતી ફ્લાયવ્હીલના પ્લેનનું પરિભ્રમણ અને તેની સાથે ફ્રેમને પ્રિસેશન કહેવામાં આવે છે.

જો કે, વર્ણવેલ રીતે પ્લેટફોર્મને વિશ્વસનીય અને લાંબા ગાળા માટે સ્થિર કરવું અશક્ય છે. વહેલા કે પછી, ફ્લાયવ્હીલ તેની ધરીને પ્લેટફોર્મના પરિભ્રમણ અક્ષ સાથે સંરેખિત કરશે અને સ્થિરીકરણ ગુણધર્મ અદૃશ્ય થઈ જશે. અને ફ્લાયવ્હીલની આવર્તન દરમિયાન પણ, પ્લેટફોર્મ ગતિહીન રહેતું નથી, પરંતુ હજી પણ બાહ્ય ક્ષણના પ્રભાવ હેઠળ ધીમે ધીમે વળે છે.

સ્થિરીકરણને વિશ્વસનીય અને સ્થિર બનાવવા માટે, મશીન બોડી પર માઉન્ટ થયેલ સર્વોમોટર (સહાયક મોટર) નો ઉપયોગ કરીને ફ્લાયવ્હીલની આગળની ગતિને પ્રભાવિત કરવી જરૂરી છે.

ફિગ માં. આકૃતિ 9.3 સિંગલ-અક્ષ સ્થિર પ્લેટફોર્મ બતાવે છે. જ્યારે જિરોસ્કોપ (ફ્રેમમાં ફ્લાયવ્હીલ) ની પ્રિસેશન દેખાય છે, ત્યારે એંગલ સેન્સર તેને પકડી લે છે અને સર્વો એમ્પ્લીફાયરમાં સિગ્નલને વિસ્તૃત કર્યા પછી, તેને સર્વોમોટર તરફ દિશામાન કરે છે, જેનું સ્ટેટર હાઉસિંગમાં નિશ્ચિત છે. સર્વોમોટર, તેના ટોર્કને વધારતા ઘટાડાના ગિયર દ્વારા, પ્લેટફોર્મને તેની ધરીની આસપાસ ફેરવવાનું શરૂ કરે છે, જે બદલામાં જાયરોસ્કોપનું અનુરૂપ પરિભ્રમણ (બળજબરીપૂર્વકનું પ્રિસેશન) અને પ્લેટફોર્મને તેની પાછલી સ્થિતિમાં પરત કરવાનું કારણ બને છે).

આ સ્થિરીકરણ પદ્ધતિને બળ ગાયરોસ્કોપિક સ્થિરીકરણ કહેવામાં આવે છે. જિરોસ્કોપ દ્વારા બનાવેલ સ્થિર ક્ષણ એ ગાયરોસ્કોપિક ક્ષણ છે જે ગાયરોસ્કોપના પ્રિસેશન દરમિયાન થાય છે અને તે પ્રિસેશનની અક્ષો અને તેના પોતાના પરિભ્રમણને લંબરૂપ રીતે નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે.

ચોખા. 9.3.

7 - ગાયરોસ્કોપ; 2 - ફ્રેમ; 3 - હેન્ડલ

તે પરિમાણમાં સમાન છે અને પ્લેટફોર્મ પર કામ કરતી બાહ્ય ક્ષણની દિશામાં વિરુદ્ધ છે અને જિરોસ્કોપની અગ્રતાનું કારણ બને છે. ગાયરોસ્કોપિક ક્ષણ, અને તેથી જાયરોસ્કોપના પ્લેટફોર્મ પર સ્થિર અસર, માત્ર ત્યાં સુધી જ અસ્તિત્વમાં છે જ્યાં સુધી અગ્રતા અસ્તિત્વમાં છે. જ્યારે સર્વોમોટર ટોર્ક વિક્ષેપિત ટોર્કની તીવ્રતામાં સમાન બને છે, ત્યારે પ્રિસેશન બંધ થાય છે અને પ્લેટફોર્મ ફક્ત સર્વોમોટર દ્વારા સ્થિર થાય છે.

ફ્લાયવ્હીલ્સના સ્થિર ગુણધર્મો કહેવાતા સિંગલ-રેલ કેરેજમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેનું સંતુલન તેમાં મૂકવામાં આવેલા સ્થિર ગીરોસ્કોપિક ઉપકરણ દ્વારા જાળવવામાં આવે છે. ગાયરોસ્કોપની આ મિલકતનો ઉપયોગ રશિયન એન્જિનિયર આર.પી. શિલોવ્સ્કી દ્વારા અને તે પહેલાં પણ અંગ્રેજ એલ. બ્રેનન દ્વારા બે પૈડાવાળી ગાડીને સ્થિર કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.

સિંગલ-રેલ કારમાં, ગાયરોસ્કોપિક સ્ટેબિલાઇઝર મૂકવા માટેના બે વિકલ્પોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે: પ્રથમમાં, ગાયરોસ્કોપની મુખ્ય ધરી ઊભી સ્થિત છે; બીજામાં, સ્લીપ કારની રેખાંશ ધરી પર આડી અને કાટખૂણે મૂકવામાં આવે છે. બીજા વિકલ્પ અનુસાર, બ્રેનન સિંગલ-રેલ કાર માટે ગાયરોસ્કોપિક સ્ટેબિલાઇઝરનું ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું હતું. વિશાળ રોટર ફ્રેમમાં બેરિંગ્સ પર માઉન્ટ થયેલું હતું (ફિગ. 9.3), જેના કારણે તે તેની ધરીની આસપાસ મુક્તપણે ફરે છે. એએ,કારના તળિયે સમાંતર. ફ્રેમને બેરિંગ્સ પર કારની બોડીમાં સખત રીતે નિશ્ચિત કરવામાં આવી હતી જેથી તેની કુહાડીઓ દ્વારા જીરોસ્કોપનું પ્લેન બને. એએએએ" BB,કારના રેખાંશ અક્ષ CC પર લંબરૂપ હતું.

ગાયરોસ્કોપ રોટરને તેની ધરીની આસપાસ પરિભ્રમણનો મહત્તમ સંભવિત કોણીય વેગ કહીને એએ,તેઓએ એક એવી સિસ્ટમ પ્રાપ્ત કરી કે જેની હિલચાલ પૂર્વાધિકારના મૂળભૂત કાયદાનું પાલન કરે છે. બાહ્ય ક્ષણ દ્વારા ગાયરોસ્કોપને પ્રભાવિત કરવા માટે, ફ્રેમ હેન્ડલથી સજ્જ હતી. જ્યારે કાર મુસાફરીની દિશામાં જમણી તરફ નમેલી, ત્યારે ડ્રાઈવરે હેન્ડલ દબાવ્યું, તેને ડાબી તરફ વળવાનો પ્રયાસ કર્યો. આનાથી અક્ષની સાપેક્ષે ગાયરોસ્કોપ પર કામ કરતું બળ બનાવ્યું. બીબીક્ષણ એમ,ઉપરથી પ્લેટફોર્મ જોતી વખતે ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્દેશિત. ક્ષણની પ્રેરણા પર એમગાયરોસ્કોપને SS કારની રેખાંશ ધરીની આસપાસ પૂર્વવર્તી હિલચાલ મળી. પરિણામે, ધરી એએગાયરોસ્કોપ અક્ષ સાથે ગોઠવાયેલું હતું બીબી.કારણ કે ફ્રેમ કારના શરીર સાથે સખત રીતે જોડાયેલ છે, બાદમાં ગાયરોસ્કોપના પ્રિકશનમાં ભાગ લીધો હતો. આ હિલચાલના પરિણામે, કારનું નમવું ઓછું થવા લાગ્યું અને, જ્યારે પ્લેટફોર્મ આડી સ્થિતિ ધારણ કરે છે, ત્યારે ડ્રાઇવરે હેન્ડલ દબાવવાનું બંધ કરી દીધું હતું.

વર્ણવેલ ગાયરોસ્કોપિક સ્ટેબિલાઇઝર સર્કિટ લંડનમાં 1912ના એંગ્લો-જાપાનીઝ પ્રદર્શન માટે બાંધવામાં આવેલી સિંગલ-રેલ કારમાં લાગુ કરવામાં આવી હતી. કેરેજ એક સમયે 40 લોકોને સમાવી શકે છે અને પ્રદર્શન વિસ્તારની આસપાસ મુલાકાતીઓને પરિવહન કરી શકે છે.

આધુનિક સ્ટેબિલાઇઝ્ડ સિંગલ-ટ્રેક ગાડીઓનો પ્રોટોટાઇપ - પી. પી. શ્ક્લોવ્સ્કીની બે પૈડાવાળી કાર - 1914 માં લંડનની શેરીઓમાં દેખાઈ હતી. ક્રૂ (ફિગ. 9.4) એક જાયરોસ્કોપથી સજ્જ હતું, જે તેને માત્ર ખસેડતી વખતે જ નહીં, પણ જ્યારે અટકે ત્યારે પણ સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે. ગાયરોસ્કોપમાં ધરીની ફરતે ફરવા સક્ષમ ફ્રેમમાં અક્ષ AA ની આસપાસ કોણીય વેગ પર ફરતા વિશાળ રોટરનો સમાવેશ થાય છે. બીબીકૌંસમાં કારના અંડરબોડી સાથે સખત રીતે નિશ્ચિત છે. ફ્રેમ સ્વીચ દ્વારા નિયંત્રિત ઇલેક્ટ્રિક મોટરના શાફ્ટ સાથે ગિયર ટ્રાન્સમિશન દ્વારા જોડાયેલ હતી, જેની રેખાંશ ધરી અક્ષની સમાંતર મૂકવામાં આવી હતી. બીબી.

જ્યારે મુસાફરો ચડતા હોય અથવા જ્યારે તેઓ કારની અંદર જતા હોય ત્યારે તે ચાલતી હોય, ત્યારે કારનું શરીર રેખાંશ ધરી CCની આસપાસ ફરતું હોય છે. આ કિસ્સામાં, મેટલ બોલ, સ્વીચની અંદર ઝુકાવ તરફ વળતો, નિયંત્રણ સંપર્કોની બે જોડીમાંથી એક બંધ કરે છે. માટે,અથવા કે 2.આમ, તેણે કંટ્રોલ કન્ટ્રોલની બે જોડીમાંથી એક બંધ કરી દીધી.

ચોખા. 9.4.

1 - જાયરોસ્કોપ; 2 - ઇલેક્ટ્રિક મોટર; 3 - સ્વીચ; 4 - બોલ

બાર TOઅથવા કે 2.આનાથી એન્જીન ચાલુ થઈ ગયું, જેનાથી જીરોસ્કોપ પર કામ કરતા ટોર્કનું સર્જન થયું. જો કાર ડાબી બાજુ નમેલી હોય, તો બોલે સંપર્કો બંધ કરી દીધા K 2અને ઇલેક્ટ્રિક મોટરે કારની ડાબી બાજુ તરફ નિર્દેશિત એક ક્ષણ બનાવી.

ક્ષણના પ્રભાવ હેઠળ, ગાયરોસ્કોપ, અને તેની સાથે કારનું શરીર, રેખાંશ ધરીની આસપાસ પૂર્વવર્તી હિલચાલ મેળવે છે. એસ.એસમશીન, જેમાં ગાયરોસ્કોપની AL ધરી ધરી સાથે સંરેખિત થાય છે બીબી.પરિણામે, કારનું શરીર ક્ષિતિજ તરફના ઝોકને ઘટાડીને, લેવલ આઉટ થવાનું શરૂ કરે છે. જ્યારે ક્રૂ આડી સ્થિતિ પર પાછા ફરે છે, ત્યારે સ્વિચ બોલ નિયંત્રણ સંપર્કો ખોલે છે, અને પછી ટોર્ક ગાયરોસ્કોપ પર લાગુ થાય છે, અને ત્યાંથી વાહન તેની ધરીની આસપાસ ફરે છે. એસ.એસબંધ કરશે.

જ્યાં સુધી કોઈ નવી વિક્ષેપને કારણે કાર ફરીથી નમેલી ન થાય ત્યાં સુધી કાર આડી સ્થિતિમાં રહેશે. ગાયરોસ્કોપિક સ્ટેબિલાઇઝરની વર્ણવેલ કામગીરી ફરીથી પુનરાવર્તિત કરવામાં આવશે, અને ક્રૂની આડી સ્થિતિ ફરીથી પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવશે.

1961 માં આંતરરાષ્ટ્રીય ઓટોમોબાઈલ પ્રદર્શનમાં, નવી ટુ-વ્હીલ કાર "ગિરોન" નું એક મોડેલ પ્રદર્શિત કરવામાં આવ્યું હતું, અને તેના પ્રથમ નમૂનાઓ ઘણા લાંબા સમય પહેલા પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યા હતા. શિલોવ્સ્કીની કારની જેમ, ગિરોન કારની આડી સ્થિતિ કારના હૂડ હેઠળ સ્થિત ગિરોસ્કોપ દ્વારા સ્થિર કરવામાં આવી હતી. 60 સે.મી.ના વ્યાસ સાથેનું જાયરોસ્કોપ રોટર 6 હજાર આરપીએમની આવર્તન પર ઊભી ધરીની આસપાસ ફરે છે. 80 એચપી એન્જિનવાળી કાર. સાથે. તેના સંપૂર્ણ એરોડાયનેમિક આકાર માટે આભાર, તે 140 કિમી/કલાકની ઝડપે પહોંચ્યું. વાહન બે નાના સહાયક વ્હીલ્સથી સજ્જ છે (શરીરના પાછળના ભાગમાં સ્થિત છે) જે વાહનની ઝડપ 5 કિમી/કલાકથી નીચે આવે ત્યારે આપોઆપ બહાર નીકળી જાય છે. જ્યારે ગાયરોસ્કોપ ફ્લાયવ્હીલ ફરતું નથી ત્યારે તેઓ પાર્કિંગમાં કારને ટેકો આપે છે. આ વાહનનો ઉપયોગ હાર્ડ-ટુ-પહોંચવાવાળા પર્વતીય વિસ્તારોમાં થાય છે: તે મોટા ઢોળાવ સાથે ઢોળાવ પર સ્થિત રસ્તાઓ પર સરળતાથી મુસાફરી કરી શકે છે.

વર્ણવેલ સ્થિરીકરણ પ્રણાલીને પાવર કહેવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ શિપ સ્વે સ્ટેબિલાઇઝર્સ માટે પણ કરવામાં આવ્યો હતો, અને જીરોસ્કોપના પરિમાણો અને સમૂહ ખરેખર પ્રચંડ હતા: ફ્લાયવ્હીલનો વ્યાસ 4 મીટર સુધીનો હતો, અને વજન 110 ટન સુધી હતું, જો કે, વહાણના કુલ સમૂહના સંબંધમાં , ગાયરોસ્કોપિક સ્ટેબિલાઇઝરનો સમૂહ માત્ર 1% હતો.

હાલમાં, જહાજની ગતિને શાંત કરવા માટે કંટ્રોલ ગાયરોસ્કોપવાળા સ્ટેબિલાઇઝર્સનો વધુને વધુ ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે. આ કિસ્સામાં, વહાણ બાજુઓ સાથે વિશિષ્ટ કમ્પાર્ટમેન્ટ્સથી સજ્જ છે, જેમાંથી નાના બાજુ નિયંત્રણ રડર્સ હલની બહાર વિસ્તરી શકે છે. શાંત હવામાનમાં, રડર્સ શરીરની અંદર પાછું ખેંચાય છે, અને તોફાનમાં, તરંગો દરમિયાન, આ રડર્સ વિસ્તરે છે, અને વિસ્તરણને જાયરોસ્કોપ દ્વારા નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે. રડર્સ એક ધરીની આસપાસ ફેરવી શકે છે, લિફ્ટિંગ અને ડૂબકી મારવાના દળોને બદલીને, જે જિરોસ્કોપ દ્વારા પણ નિયંત્રિત થાય છે.

અહી ગીરોસ્કોપ બિન-બળ છે, અને તેથી તે કદ અને પ્રકાશમાં નાનું છે. તેની બધી ક્રિયાઓ રેખાંશ ધરીની આસપાસ વહાણના પરિભ્રમણની ઝડપને શોધવા અને અનુરૂપ મોટર્સને ચાલુ કરવા માટે ઉકળે છે જે રિલે દ્વારા રડર્સને નિયંત્રિત કરે છે. કંટ્રોલ ગાયરોસ્કોપ વડે પિચ સ્ટેબિલાઇઝર્સ ઇન્સ્ટોલ કરવાથી જહાજની પિચ લગભગ 4-5 ગણી ઓછી થાય છે. આવા સ્ટેબિલાઇઝર્સ સોવિયેત મોટર જહાજો "એલેક્ઝાન્ડર પુશકિન" અને "મિખાઇલ લેર્મોન્ટોવ" પર ઇન્સ્ટોલ કરેલા છે, જે નવ પવનના બળમાં પણ જહાજોની શાંત હિલચાલની ખાતરી આપે છે.

આમ, જડતા, પદાર્થની આ મૂળભૂત મિલકત, ટેકનોલોજીમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. જડતાનું મુખ્ય અભિવ્યક્તિ - શરીરને બ્રેક કરતી વખતે વ્યુત્પન્ન કાર્ય અને તેમના પ્રવેગક દરમિયાન ઊર્જાનું સંચય - જડતા ઊર્જા સંચયકો બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે. આ બેટરીઓ ખૂબ જ આશાસ્પદ છે, કારણ કે તેમાં ઊર્જા સંગ્રહની સૈદ્ધાંતિક મર્યાદા હજી પણ પ્રાપ્ત સ્તર કરતા ઘણી ગણી વધારે છે, અને વધુમાં, વધુ ટકાઉ સામગ્રીના આગમન સાથે ભૂતપૂર્વ સતત વધી રહી છે.

પરિભ્રમણ દરમિયાન અવકાશમાં તેમની ધરીને અપરિવર્તિત રાખવા અને બાહ્ય ક્ષણોના સંપર્કમાં આવવા પર આગળ વધવા માટે ફ્લાય વ્હીલ્સની મિલકત પણ જડતા સાથે સીધી રીતે સંબંધિત છે. આ ગુણધર્મે ગાયરોસ્કોપિક સાધનો અને ઉપકરણો બનાવવાનું શક્ય બનાવ્યું, જેના વિના આધુનિક તકનીક, અને મુખ્યત્વે પરિવહન - જહાજો, વિમાનો, રોકેટ, વિકાસના વર્તમાન સ્તરે પહોંચી શક્યા ન હોત.

જડતાનો અભ્યાસ અને વ્યવહારુ ઉપયોગ માનવતાને નવી તકનીકી પ્રગતિ અને પ્રચંડ આર્થિક લાભોનું વચન આપે છે.

તમારા સારા કાર્યને જ્ઞાન આધાર પર સબમિટ કરવું સરળ છે. નીચેના ફોર્મનો ઉપયોગ કરો

વિદ્યાર્થીઓ, સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓ, યુવા વૈજ્ઞાનિકો કે જેઓ તેમના અભ્યાસ અને કાર્યમાં જ્ઞાન આધારનો ઉપયોગ કરે છે તેઓ તમારા ખૂબ આભારી રહેશે.

પર પોસ્ટ કર્યું http://www.allbest.ru/

વિષય: "જાયરોસ્કોપિક અસર અને તેનો ઉપયોગ"

પરિચય

એરક્રાફ્ટ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સમાં સતત સુધારણા તેમના માપન ઉપકરણો (MD) ના સતત વિકાસ સાથે છે.

ઓન-બોર્ડ માપન ઉપકરણોના મુખ્ય ઘટકોમાં એક્સીલેરોમીટર, ગાયરોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સ, ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

ગાયરોસ્કોપિક ઉપકરણો (GU) એ એરક્રાફ્ટ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સમાં એક મહત્વપૂર્ણ સ્થાન ધરાવે છે. GU નું મુખ્ય તત્વ ગાયરોસ્કોપ છે, જે ઝડપથી ફરતું સપ્રમાણ શરીર છે. "ગેરોસ્કોપ" શબ્દમાં બે ગ્રીક શબ્દોનો સમાવેશ થાય છે: "ગેરોસ" - પરિભ્રમણ અને "સ્કોપિયો" - અવલોકન કરો, જુઓ.

ઝડપથી ફરતું શરીર, પ્રથમ નજરમાં, જડતા અવકાશમાં તેની કોણીય સ્થિતિને યથાવત જાળવી રાખવા માટે સમજાવવા માટે મુશ્કેલ ગુણધર્મ પ્રાપ્ત કરે છે - સ્થિરતાની મિલકત. માણસે પ્રાચીન સમયમાં શરીરને ફરતી કરવાની આ અસામાન્ય ગુણવત્તાની નોંધ લીધી.

દરેક વ્યક્તિ રમકડાની ટોચને જાણે છે, જે, જ્યારે કોણીય વેગ u પર કાંતવામાં આવે છે, ત્યારે આડી વિમાનની તુલનામાં સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરે છે. ઘણી સદીઓ સુધી, ટોચ માત્ર એક રમકડું રહ્યું. I. ન્યૂટન (1642-1727) ટોચનો અભ્યાસ કરનાર પ્રથમ હતા. રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સના સભ્ય એલ. યુલર (1707-1783) એ તેના નિશ્ચિત સમર્થનની તુલનામાં કઠોર શરીરની ગતિના સમીકરણો મેળવ્યા. આ ઉત્કૃષ્ટ વૈજ્ઞાનિકોએ ટોચના ઉજ્જવળ ભાવિની અપેક્ષા રાખી હતી.

સ્પિનિંગ ટોપ થિયરી આગળ J. Lagrange (1736-1813) અને L. Poinsot (1777-1859)ના કાર્યોમાં વિકસાવવામાં આવી હતી. જો કે, જ્યાં સુધી એલ. ફૌકોલ્ટ (1819-1868) એ તેને બે વીંટીવાળા ઉપકરણમાં મૂક્યું અને તેના શોધક કાર્ડન - એક ગિમ્બલના નામ પરથી નામ આપવામાં આવ્યું ત્યાં સુધી ટોચ હજુ પણ રમકડું જ રહ્યું. આ રીતે રચાયેલ ઉપકરણને ગાયરોસ્કોપ કહેવામાં આવતું હતું અને એલ. ફૌકોલ્ટ દ્વારા 1852માં પેરિસ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની બેઠકમાં પ્રથમ વખત તેનું નિદર્શન કરવામાં આવ્યું હતું (ફિગ. 1)

ગાયરોસ્કોપિક ઉપકરણોના વ્યવહારિક ઉપયોગની શરૂઆત 1898 સાથે સંકળાયેલી છે, જ્યારે ઑસ્ટ્રિયન આર્મીના લેફ્ટનન્ટ ઓબ્રીએ એક ઉપકરણનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો જે નૌકાદળના ટોર્પિડોના કોર્સને સ્થિર કરવાની ખાતરી આપે છે.

ઉત્કૃષ્ટ રશિયન વૈજ્ઞાનિક એન.ઇ.ના કાર્યોના પ્રકાશનના સંબંધમાં ગાયરોસ્કોપિક ઉપકરણોના વ્યવહારિક ઉપયોગ માટેની નવી શક્યતાઓ ખુલી છે. ઝુકોવ્સ્કી. 1912 માં, તેણે ઉપકરણની સ્થિરતા વધારવા માટે એરક્રાફ્ટ પર ગાયરોસ્કોપ સ્થાપિત કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. આ કિસ્સામાં, ઉપકરણ એક્ઝિક્યુટિવ બોડીના કાર્યો કરે છે, જેની મદદથી ઉપકરણના સમૂહના કેન્દ્રને સંબંધિત નિયંત્રણ અને ભીનાશ ક્ષણો બનાવવામાં આવી હતી. હાલમાં, સ્પેસક્રાફ્ટ કોણીય સ્થિરીકરણ પ્રણાલીઓમાં ગાયરોસ્કોપિક એક્ટ્યુએટરનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

ચોખા. 1 એલ. ફૌકોલ્ટ, 1852 દ્વારા પ્રથમ ગાયરોસ્કોપના મોડેલનો ડાયાગ્રામ

ફ્લોટ લેસર ઓપ્ટિકલ જાયરોસ્કોપ

1. ગાયરોસ્કોપ અને તેના મુખ્ય ગુણધર્મો

ટોચની શોધાયેલ મિલકત તેના ઉપયોગ માટે રસપ્રદ સંભાવનાઓ ખોલી. ચાલો કલ્પના કરીએ કે આપણે બાહ્ય અવકાશમાંથી તેના ઉત્તર ધ્રુવ N પરથી વિશ્વનું અવલોકન કરી રહ્યા છીએ (ફિગ. 2).

ચોખા. 2 ક્ષિતિજ પ્લેનમાંથી સમય જતાં જાયરોસ્કોપનું વિચલન

ચાલો આપણે એ પણ માની લઈએ કે સમયની પ્રારંભિક ક્ષણે આપણે બિંદુ B0 પર વિષુવવૃત્ત પર સ્થાપિત ટોચ જોયું છે, અને તેની મુખ્ય ધરી AA1 પશ્ચિમથી પૂર્વ તરફ નિર્દેશિત છે અને આડી સ્થિત છે. પૃથ્વીના દૈનિક પરિભ્રમણને કારણે, બિંદુ B0 સતત તેની સ્થિતિ બદલતો રહે છે. ત્રણ કલાક પછી તે બિંદુ B3 પર જશે, છ કલાક પછી - બિંદુ B6 પર, બાર પછી - બિંદુ B12 પર, વગેરે. જ્યાં સુધી તે 24 કલાક પછી ફરીથી તેની મૂળ સ્થિતિમાં પરત ન આવે ત્યાં સુધી. તે જાણીતું છે કે પૃથ્વીની સપાટી પરના કોઈપણ બિંદુએ ક્ષિતિજનું વિમાન વિશ્વની ત્રિજ્યાને લંબરૂપ છે (એટલે ​​​​કે, ક્ષિતિજ વિમાન સમય જતાં વિશ્વ અવકાશમાં તેની સ્થિતિને બદલે છે). તેથી, વિશ્વ અવકાશમાંથી નિરીક્ષક માટે, વિષુવવૃત્ત પર સ્થિત પૃથ્વીની સપાટી પરના બિંદુ માટે તેની સ્થિતિ સીધી રેખા હશે. તેથી, બિંદુ B0 પર તે સીધી રેખા a0b0 હશે, બિંદુ B3 પર - સીધી રેખા a3b3, બિંદુ B3 પર - સીધી રેખા a6b6, વગેરે.

પૃથ્વીની સપાટી પર ગતિહીન કાર્ડન રિંગ્સની મદદથી નિશ્ચિત ટોચનો સસ્પેન્શન પોઇન્ટ પણ પૃથ્વીના દૈનિક પરિભ્રમણમાં ભાગ લે છે.

આવી ટોચની મુખ્ય ધરી ક્ષિતિજના વિમાનની તુલનામાં સતત સ્થિતિ જાળવી શકશે નહીં. વિશ્વ અવકાશમાં સ્થિર રહે છે, મુખ્ય ધરી AA1ટોચ આડી પ્લેનથી વિચલિત થશે. તદુપરાંત, આ વિચલનનો કોણ વિશ્વના પરિભ્રમણના ખૂણા જેટલો હશે.

પરિણામે, ગિમ્બલ સસ્પેન્શનમાં ટોચની બાજુમાં પૃથ્વીની સપાટી પર સ્થિત નિરીક્ષક આડી સમતલમાંથી તેની મુખ્ય ધરીના વિચલન દ્વારા તેની ધરીની આસપાસ વિશ્વના પરિભ્રમણના કોણને નિર્ધારિત કરવામાં સક્ષમ હશે.

ફૌકોલ્ટના ઉપકરણે પૃથ્વીના દૈનિક પરિભ્રમણનું સીધું નિરીક્ષણ કરવાનું શક્ય બનાવ્યું, તેથી જ તેને ગાયરોસ્કોપ કહેવામાં આવતું હતું.

ઝડપથી ફરતું જાયરોસ્કોપ અવકાશમાં તેની સ્થિતિ બદલવાના કોઈપણ પ્રયાસો માટે નોંધપાત્ર પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. જો તમે તેની બાહ્ય રીંગ પર કાર્ય કરો છો એનકે ( Fig.3) બળ દ્વારા F, CC1 અક્ષની આસપાસ જાયરોસ્કોપને ફેરવવાનો પ્રયાસ કરીને, તમે બાહ્ય બળ માટે ગાયરોસ્કોપના પ્રતિકારને ચકાસી શકો છો.

ગાયરોસ્કોપ CC1 અક્ષની આસપાસ નહીં, પરંતુ BB1 અક્ષની આસપાસ ફરવાનું શરૂ કરશે. તીર દ્વારા દર્શાવેલ દિશામાં. BB1 અક્ષની આસપાસ જાયરોસ્કોપની પરિભ્રમણ ગતિ વધારે હશે, બળ F જેટલું વધારે હશે.

ચોખા. 3 બાહ્ય દળો માટે ગાયરોસ્કોપ પ્રતિકાર

તે જ સમયે, ગાયરોસ્કોપના અન્ય રસપ્રદ ગુણધર્મો શોધવામાં આવ્યા હતા. પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું છે કે સ્ક્રૂને કડક કરીને ડી,બાહ્ય રીંગ પર સ્થિત છે એન.કે, ત્યાંથી ગાયરોસ્કોપને તેની ધરીની આસપાસ ફરવાની સ્વતંત્રતાથી વંચિત કરે છે BB1,એવી પરિસ્થિતિઓ બનાવો કે જેના હેઠળ ગાયરોસ્કોપ તેની મુખ્ય ધરીને સંરેખિત કરશે AA1મેરીડીયન પ્લેન સાથે. આ કરવા માટે, પ્રથમ આડી પ્લેનમાં ગાયરોસ્કોપની મુખ્ય ધરી સેટ કરવી જરૂરી છે. જો તમે સ્ક્રૂને સજ્જડ કરો છો d1,શરીર પર સ્થિત છે TOઉપકરણ, અને ત્યાંથી જિરોસ્કોપને તેની ધરીની આસપાસ પરિભ્રમણની સ્વતંત્રતાથી વંચિત કરે છે CC1,પછી મુખ્ય ધરી AA1પૂરી પાડવામાં આવેલ છે કે તે અગાઉ મેરિડીયન પ્લેન સાથે સંરેખિત છે, તે વિશ્વની ધરીની સમાંતર રેખા સાથે સંરેખિત થશે.

ગાયરોસ્કોપના વૈવિધ્યસભર ગુણધર્મોની પ્રકૃતિને સમજવા માટે, ચાલો કેટલાક મૂળભૂત ખ્યાલો અને મિકેનિક્સના નિયમો તરફ વળીએ.

2. ત્રણ-ડિગ્રી રોટર ગાયરોસ્કોપની મિલકત

યાંત્રિક જાયરોસ્કોપ્સમાં, એક રોટરી ગાયરોસ્કોપ બહાર આવે છે - એક ઝડપથી ફરતું નક્કર શરીર (રોટર), પરિભ્રમણની અક્ષ જે અવકાશમાં તેના અભિગમને મુક્તપણે બદલી શકે છે. આ કિસ્સામાં, જાયરોસ્કોપની પરિભ્રમણ ગતિ તેના પરિભ્રમણ અક્ષની પરિભ્રમણ ગતિ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધી જાય છે. આવા ગાયરોસ્કોપની મુખ્ય મિલકત એ છે કે તેના પર બાહ્ય દળોના ક્ષણોના પ્રભાવની ગેરહાજરીમાં અવકાશમાં પરિભ્રમણ અક્ષની સતત દિશા જાળવવાની અને દળોની બાહ્ય ક્ષણોની ક્રિયાને અસરકારક રીતે પ્રતિકાર કરવાની ક્ષમતા છે. આ ગુણધર્મ મોટે ભાગે જાયરોસ્કોપના પોતાના પરિભ્રમણના કોણીય વેગ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

જ્યારે રોટરના પરિભ્રમણની અક્ષની કાટખૂણે અક્ષની આસપાસ બાહ્ય બળના ક્ષણના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે જાયરોસ્કોપ પ્રિસેશન અક્ષની આસપાસ ફરવાનું શરૂ કરે છે, જે બાહ્ય દળોના ક્ષણને લંબરૂપ હોય છે.

જડતા સંદર્ભ ફ્રેમમાં ગાયરોસ્કોપની વર્તણૂકનું વર્ણન ન્યૂટનના બીજા કાયદાના સમીકરણ અનુસાર, સમીકરણ દ્વારા કરવામાં આવ્યું છે.

જ્યાં વેક્ટર્સ અને છે, અનુક્રમે, જાયરોસ્કોપ અને તેના કોણીય વેગ પર કાર્ય કરતી બળની ક્ષણ.

બળના ક્ષણના પ્રભાવ હેઠળ કોણીય મોમેન્ટમ વેક્ટરમાં ફેરફાર માત્ર તીવ્રતામાં જ નહીં, પણ દિશામાં પણ શક્ય છે. ખાસ કરીને, જિરોસ્કોપના પરિભ્રમણની અક્ષ પર લંબરૂપ બળનો એક ક્ષણ લાગુ પડે છે, એટલે કે, કાટખૂણે, બંને તરફ લંબરૂપ ગતિ તરફ દોરી જાય છે અને, એટલે કે, અગ્રતાની ઘટના તરફ. ગાયરોસ્કોપની આગળની કોણીય ગતિ તેના કોણીય વેગ અને લાગુ બળની ક્ષણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

એટલે કે, તે જાયરોસ્કોપની પરિભ્રમણ ગતિના વિપરિત પ્રમાણસર છે. ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમના પરિણામો અનુસાર, પ્રિસેશનની ઘટનાની સાથે જ, જિરોસ્કોપ આસપાસના શરીર પર પ્રતિક્રિયા ક્ષણ સાથે તીવ્રતામાં સમાન અને જિરોસ્કોપ પર લાગુ ક્ષણની વિરુદ્ધ દિશામાં કાર્ય કરવાનું શરૂ કરશે. આ પ્રતિક્રિયા ક્ષણને ગાયરોસ્કોપિક ક્ષણ કહેવામાં આવે છે.

જો આપણે રોટર કેસીંગ સાથે સંકળાયેલ બિન-જડતા સંદર્ભ પ્રણાલીનો ઉપયોગ કરીએ અને તેમાં કાલ્પનિક જડતા બળ - કહેવાતા કોરિઓલિસ બળનો પરિચય કરીએ તો ગાયરોસ્કોપની સમાન ગતિને અલગ રીતે અર્થઘટન કરી શકાય છે. આમ, જ્યારે બાહ્ય બળની ક્ષણના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે ગાયરોસ્કોપ શરૂઆતમાં બાહ્ય ક્ષણ (ન્યુટેશનલ થ્રો) ની દિશામાં ચોક્કસ રીતે ફરશે. આ ક્ષણની ક્રિયાને કારણે ગિરોસ્કોપનો દરેક કણ આમ પરિભ્રમણના પોર્ટેબલ કોણીય વેગ સાથે આગળ વધશે. પરંતુ જાયરોસ્કોપ રોટર, વધુમાં, પોતાને ફરે છે, તેથી દરેક કણની સંબંધિત ગતિ હશે. પરિણામે, કોરિઓલિસ બળ ઉદભવે છે, જેના કારણે જાયરોસ્કોપ લાગુ કરેલ ક્ષણની લંબ દિશામાં, એટલે કે, આગળ વધે છે.

3. નવા પ્રકારના જાયરોસ્કોપ્સ

જિરોસ્કોપિક ઉપકરણોની ચોકસાઈ અને પ્રદર્શન લાક્ષણિકતાઓ માટેની સતત વધતી જતી આવશ્યકતાઓએ વિશ્વના ઘણા દેશોના વૈજ્ઞાનિકો અને એન્જિનિયરોને માત્ર ફરતા રોટર સાથે ક્લાસિક ગાયરોસ્કોપમાં વધુ સુધારા કરવા માટે જ નહીં, પરંતુ સમસ્યાના ઉકેલ માટે મૂળભૂત રીતે નવા વિચારો શોધવા માટે પણ ઉત્તેજિત કર્યા છે. અવકાશમાં ઑબ્જેક્ટની કોણીય હલનચલન સૂચવવા અને માપવા માટે સંવેદનશીલ સેન્સર બનાવવાનું.

હાલમાં, સો કરતાં વધુ વિવિધ અસાધારણ ઘટનાઓ અને ભૌતિક સિદ્ધાંતો જાણીતા છે જે ગાયરોસ્કોપિક સમસ્યાઓને હલ કરવાની મંજૂરી આપે છે. સંબંધિત શોધો અને શોધ માટે હજારો પેટન્ટ અને કોપીરાઈટ પ્રમાણપત્રો જારી કરવામાં આવ્યા છે. અને તેમની કર્સરી સૂચિ પણ એક અશક્ય કાર્ય છે. તેથી, અમે ફક્ત સૌથી વધુ રસપ્રદ ક્ષેત્રો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીશું, જેની મદદથી સૌથી મહત્વપૂર્ણ વ્યવહારુ પરિણામો પ્રાપ્ત થયા છે. તે ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ કે ગિરોસ્કોપીના વિકાસના સ્તરે સંરક્ષણ ક્ષમતા પર નોંધપાત્ર અસર કરી હતી, તેથી, શીત યુદ્ધ દરમિયાન, જિરોસ્કોપ્સને સખત ગુપ્તતામાં વિકસાવવામાં આવ્યા હતા અને પ્રાપ્ત પરિણામો વિશેની માહિતી સીલ હેઠળ રાખવામાં આવી હતી.

ફ્લોટ gyroscopes

ફ્લોટ ગાયરોસ્કોપ (FG) એ ક્લાસિક રોટરી ગાયરોસ્કોપ છે, જેમાં, સસ્પેન્શન બેરિંગ્સને અનલોડ કરવા માટે, તમામ ગતિશીલ તત્વોને ઉચ્ચ ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ સાથે પ્રવાહીમાં સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે જેથી કેસીંગ સાથે રોટરનું વજન હાઇડ્રોસ્ટેટિક દળો દ્વારા સંતુલિત થાય. . આનો આભાર, સસ્પેન્શન અક્ષોમાં શુષ્ક ઘર્ષણ તીવ્રતાના ઘણા ઓર્ડર દ્વારા ઘટાડવામાં આવે છે અને ઉપકરણના આંચકા અને કંપન પ્રતિકારમાં વધારો થાય છે. સીલબંધ કેસીંગ, જે ગિમ્બલની આંતરિક ફ્રેમ તરીકે કાર્ય કરે છે, તેને ફ્લોટ કહેવામાં આવે છે. ફ્લોટની ડિઝાઇન શક્ય તેટલી સપ્રમાણ હોવી જોઈએ. ફ્લોટની અંદરનું જાયરોસ્કોપ રોટર એરોડાયનેમિક બેરિંગ્સમાં એર કુશન પર લગભગ 30-60 હજાર ક્રાંતિ પ્રતિ મિનિટની ઝડપે ફરે છે. ઉચ્ચ સ્નિગ્ધ પ્રવાહી ઘર્ષણ સાથેના પીજીને એકીકૃત ગાયરોસ્કોપ પણ કહેવામાં આવે છે.

PG એ આજની તારીખે સૌથી સામાન્ય પ્રકારના ગાયરોસ્કોપ પૈકીનું એક છે અને આવનારા વર્ષોમાં ચોક્કસપણે તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવશે, કારણ કે તે સારી રીતે વિકસિત તકનીકો અને શક્તિશાળી ઉત્પાદન આધાર પર આધારિત છે. પરંતુ PGs માં નવા વિકાસ દેખીતી રીતે અવ્યવહારુ છે, કારણ કે ચોકસાઈમાં વધુ સુધારાઓ દુસ્તર અવરોધોનો સામનો કરે છે અને આર્થિક રીતે વાજબી હોવાની શક્યતા નથી.

ગતિશીલ રીતે એડજસ્ટેબલ ગાયરોસ્કોપ્સ

ગતિશીલ રીતે ટ્યુનેબલ ગાયરોસ્કોપ્સ (ડીટીજી) એ સ્થિતિસ્થાપક રોટર સસ્પેન્શન સાથેના ગાયરોસ્કોપ્સના વર્ગ સાથે સંબંધિત છે, જેમાં માળખાકીય તત્વો (ઉદાહરણ તરીકે, ટોર્સિયન બાર) ના સ્થિતિસ્થાપક અનુપાલનને કારણે તેના પોતાના પરિભ્રમણની અક્ષની કોણીય હિલચાલની સ્વતંત્રતા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે. ડીએનજીમાં, ક્લાસિક જાયરોસ્કોપથી વિપરીત, કહેવાતા આંતરિક ગિમ્બલ સસ્પેન્શનનો ઉપયોગ થાય છે (ફિગ. 3), આંતરિક રિંગ 2 દ્વારા રચાય છે, જે ઇલેક્ટ્રિક મોટરના શાફ્ટ સાથે ટોર્સિયન બાર 4 દ્વારા અંદરથી જોડાયેલ છે. 5, અને બહારથી ટોર્સિયન બાર 3 દ્વારા રોટર સુધી 1. સસ્પેન્શનમાં ઘર્ષણની ક્ષણ માત્ર સ્થિતિસ્થાપક ટોર્સિયન બારની સામગ્રીમાં આંતરિક ઘર્ષણના પરિણામે દેખાય છે. ગતિશીલ રીતે એડજસ્ટેબલ ગાયરોસ્કોપમાં, સસ્પેન્શન ફ્રેમ્સની જડતાની ક્ષણો અને રોટરના પરિભ્રમણની કોણીય ગતિને પસંદ કરીને, રોટરને લાગુ કરાયેલ સસ્પેન્શનની સ્થિતિસ્થાપક ક્ષણોને વળતર આપવામાં આવે છે. DNG ના ફાયદાઓમાં તેમનું લઘુચિત્ર કદ, વાંચનની ઉચ્ચ સ્થિરતા અને પ્રમાણમાં ઓછી કિંમતનો સમાવેશ થાય છે.

રીંગ લેસર ગાયરોસ્કોપ્સ

રિંગ લેસર ગાયરોસ્કોપ (RLG), જેને ક્વોન્ટમ ગાયરોસ્કોપ પણ કહેવાય છે, તે રિંગ રેઝોનેટર સાથેના લેસરના આધારે બનાવવામાં આવે છે, જેમાં કાઉન્ટર-પ્રોપેગેટિંગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો એક સાથે બંધ ઓપ્ટિકલ સર્કિટ સાથે પ્રચાર કરે છે. આ તરંગોની લંબાઈ પેઢીની પરિસ્થિતિઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જે મુજબ તરંગોની પૂર્ણાંક સંખ્યા રેઝોનેટર પરિમિતિની લંબાઈ સાથે બંધબેસતી હોવી જોઈએ, તેથી, સ્થિર આધાર પર, આ તરંગોની આવર્તન એકરૂપ થાય છે. જ્યારે લેસર ગાયરોસ્કોપ રેઝોનેટર ફરે છે, ત્યારે સમોચ્ચ સાથે કિરણો દ્વારા પસાર થતો માર્ગ અલગ બની જાય છે અને પ્રતિપ્રસાર તરંગોની ફ્રીક્વન્સી અસમાન બની જાય છે. બીમના વેવફ્રન્ટ્સ એકબીજા સાથે દખલ કરે છે, દખલગીરી ફ્રિન્જ બનાવે છે. લેસર ગાયરોસ્કોપ રેઝોનેટરના પરિભ્રમણને કારણે હસ્તક્ષેપની કિનારો ગાયરોસ્કોપની પરિભ્રમણ ગતિના પ્રમાણસર ગતિએ ખસેડવાનું શરૂ કરે છે. લેસર ગાયરોસ્કોપના આઉટપુટ સિગ્નલના સમય સાથે એકીકરણ, કોણીય વેગના પ્રમાણસર, તે ઑબ્જેક્ટના પરિભ્રમણના કોણને નિર્ધારિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે કે જેના પર ગાયરોસ્કોપ ઇન્સ્ટોલ કરેલું છે. લેસર ગાયરોસ્કોપના ફાયદાઓમાં, સૌ પ્રથમ, ઘર્ષણ દળોને આધિન ફરતા રોટર અને બેરિંગ્સની ગેરહાજરી શામેલ છે.

ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સ

ન્યૂનતમ રેખીય એટેન્યુએશન અને સંકલિત ઓપ્ટિકલ ઘટકો સાથે પ્રકાશ માર્ગદર્શિકાઓના વિકાસ અને ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં નોંધપાત્ર સિદ્ધિઓએ ફાઈબર-ઓપ્ટિક જાયરોસ્કોપ (એફઓજી) પર કામ શરૂ કર્યું, જે એક ફાઈબર-ઓપ્ટિક ઇન્ટરફેરોમીટર છે જેમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો પ્રતિરોધક પ્રચાર કરે છે. FOG નું સૌથી સામાન્ય સંસ્કરણ મલ્ટી-ટર્ન ઓપ્ટિકલ ફાઇબર કોઇલ છે. પ્રયોગશાળાના નમૂનાઓમાં પ્રાપ્ત FOG સચોટતા KLG ચોકસાઈની નજીક છે. તેની ડિઝાઇનની સરળતાને કારણે, FOG એ સૌથી સસ્તી મધ્યમ-રેન્જના ગાયરોસ્કોપમાંનું એક છે.

સોલિડ-સ્ટેટ વેવ ગાયરોસ્કોપ્સ (SWG)

વેવ સોલિડ-સ્ટેટ ગાયરોસ્કોપ (ડબ્લ્યુએસજી) નું સંચાલન નક્કર શરીરમાં સ્થિતિસ્થાપક તરંગોના નિષ્ક્રિય ગુણધર્મો ધરાવતા ભૌતિક સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. સ્થિતિસ્થાપક તરંગ તેના રૂપરેખાંકનને બદલ્યા વિના સખત શરીર તરીકે સતત માધ્યમમાં પ્રચાર કરી શકે છે. આવા કણ-જેવા તરંગને સોલિટોન કહેવામાં આવે છે અને તેને પાર્ટિકલ-વેવ દ્વૈતવાદના મોડેલ મૂર્ત સ્વરૂપ તરીકે ગણવામાં આવે છે: એક તરફ, તે એક તરંગ છે, બીજી તરફ, રૂપરેખાંકનની અવિચલતા કણ સાથે સામ્યતા તરફ દોરી જાય છે. જો કે, કેટલીક ઘટનાઓમાં આ સામ્યતા વધુ વિસ્તરે છે. આમ, જો અક્ષીય સપ્રમાણ રિઝોનેટરમાં સ્થિતિસ્થાપક સ્પંદનોના સ્થાયી તરંગો ઉત્તેજિત થાય છે, તો પછી જે આધાર પર રેઝોનેટર સ્થાપિત થયેલ છે તેના પરિભ્રમણને કારણે સ્થાયી તરંગ નાના પણ જાણીતા કોણ દ્વારા ફેરવાય છે. સમગ્ર તરંગની અનુરૂપ હિલચાલને પ્રિસેશન કહેવામાં આવે છે. સ્થાયી તરંગની આગળ વધવાનો દર રેઝોનેટરની સમપ્રમાણતાની અક્ષ પર આધારના પરિભ્રમણના કોણીય વેગના પ્રક્ષેપણના પ્રમાણસર છે.

WTG રેઝોનેટર એ ફ્યુઝ્ડ ક્વાર્ટઝ, નીલમ અથવા નીચા કંપન નુકશાન ગુણાંક સાથેની અન્ય સામગ્રીથી બનેલા પરિભ્રમણનો પાતળો સ્થિતિસ્થાપક શેલ છે. સામાન્ય રીતે, શેલનો આકાર ધ્રુવમાં છિદ્ર સાથેનો ગોળાર્ધ છે, તેથી જ VTG ને સાહિત્યમાં હેમિસ્ફેરિકલ રેઝોનેટર ગાયરોસ્કોપ કહેવામાં આવે છે. રેઝોનેટરની એક ધાર (ધ્રુવ પર) આધાર (લેગ) સાથે સખત રીતે જોડાયેલ છે. બીજી ધાર, જેને વર્કિંગ એજ કહેવાય છે, તે મફત છે. મેટલ ઇલેક્ટ્રોડને રેઝોનેટરની બાહ્ય અને આંતરિક સપાટી પર, કાર્યકારી ધારની નજીક છાંટવામાં આવે છે, જે રેઝોનેટરની આસપાસના કેસીંગ પર લાગુ સમાન ઇલેક્ટ્રોડ્સ સાથે મળીને કેપેસિટર બનાવે છે. કેટલાક કેપેસિટર રેઝોનેટર પર બળ લગાવવા માટે સેવા આપે છે. અનુરૂપ ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ્સ સાથે મળીને, તેઓ ઉત્તેજક ઓસિલેશન અને તેમના સતત કંપનવિસ્તાર જાળવવા માટે એક સિસ્ટમ બનાવે છે. તેની મદદથી, રેઝોનેટરમાં ઓસિલેશનનો કહેવાતો બીજો મોડ સ્થાપિત થાય છે, જેમાં સ્ટેન્ડિંગ વેવમાં દર 90° પર ચાર એન્ટિનોડ્સ હોય છે. કેપેસિટરનો બીજો જૂથ રેઝોનેટર પર એન્ટિનોડ્સની સ્થિતિ માટે સેન્સર તરીકે સેવા આપે છે. આ સેન્સર્સમાંથી સિગ્નલોની યોગ્ય (ખૂબ જટિલ) પ્રક્રિયા રેઝોનેટર બેઝની રોટેશનલ હિલચાલ વિશે માહિતી મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે.

VTG ના ફાયદાઓમાં ઉચ્ચ સચોટતા/કિંમત ગુણોત્તર, મોટા ઓવરલોડનો સામનો કરવાની ક્ષમતા, કોમ્પેક્ટનેસ અને ઓછું વજન, ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ, ટૂંકી તૈયારીનો સમય અને આસપાસના તાપમાન પર નબળી અવલંબનનો સમાવેશ થાય છે.

વાઇબ્રેટિંગ ગાયરોસ્કોપ

વાઇબ્રેટિંગ ગાયરોસ્કોપ્સ ટ્યુનિંગ ફોર્કની મિલકત પર આધારિત છે, જે તેના પગના સ્પંદનના પ્લેનને જાળવવાની ઇચ્છા ધરાવે છે. સિદ્ધાંત અને પ્રયોગ દર્શાવે છે કે ટ્યુનિંગ ફોર્કની સમપ્રમાણતાની ધરીની આસપાસ ફરતા પ્લેટફોર્મ પર માઉન્ટ થયેલ ઓસીલેટીંગ ટ્યુનિંગ ફોર્કના પગમાં બળની સામયિક ક્ષણ ઊભી થાય છે, જેની આવર્તન પગની ઓસિલેશન આવર્તન જેટલી હોય છે, અને કંપનવિસ્તાર એ પ્લેટફોર્મના પરિભ્રમણના કોણીય વેગના પ્રમાણસર છે. તેથી, ટ્યુનિંગ ફોર્ક લેગના ટ્વિસ્ટ એંગલના કંપનવિસ્તારને માપવાથી, તમે પ્લેટફોર્મના કોણીય વેગનો નિર્ણય કરી શકો છો. વાઇબ્રેટિંગ ગાયરોસ્કોપ માટેનું પેટન્ટ ડિપ્ટેરન જંતુઓની અમુક પ્રજાતિઓનું છે કે જેમાં સળિયાના આકારના એપેન્ડેજની જોડી હોય છે જેને હલ્ટેરેસ કહેવાય છે, જે 75 સુધીના સ્વિંગ સાથે ઉડાનમાં વાઇબ્રેટ કરે છે? અને લગભગ 500 હર્ટ્ઝની આવર્તન. જ્યારે શરીર વળે છે, ત્યારે હોલ્ટેર્સના સ્પંદનો અલગ પ્લેનમાં થાય છે. આ સ્પંદનો હેલ્ટેરેસના પાયા પર સ્થિત વિશેષ સંવેદનશીલ કોષો દ્વારા જોવામાં આવે છે અને જંતુના શરીરને સંરેખિત કરવા આદેશ મોકલે છે. આ સિસ્ટમ ઓટોપાયલોટ જેવી જ છે, જેમાં સેન્સરમાં રોટેશનલ મોશનને ઓસીલેટરી મોશન દ્વારા બદલવામાં આવે છે કારણ કે તે જૈવિક પ્રણાલીઓ માટે વધુ કુદરતી અને આર્થિક છે.

વાઇબ્રેશન ગાયરોસ્કોપના પ્રથમ વિકાસકર્તાઓએ ફરતા રોટર સાથે ક્લાસિકલ ગાયરોસ્કોપના નિકટવર્તી મૃત્યુની આગાહી કરી હતી. જો કે, ઊંડા વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે કંપન ગીરોસ્કોપ કંપનની સ્થિતિમાં કામ કરવાનો ઇનકાર કરે છે, જે લગભગ હંમેશા ફરતા પદાર્થો પર ઉપકરણોની ઇન્સ્ટોલેશન સાઇટ્સ સાથે હોય છે. પગના સ્પંદનોના કંપનવિસ્તારના ઉચ્ચ-ચોકસાઇ માપનની મુશ્કેલીઓને કારણે વાંચનની અસ્થિરતાની સમસ્યા પણ દુસ્તર બની. તેથી, શુદ્ધ ટ્યુનિંગ ફોર્ક જાયરોસ્કોપનો વિચાર ક્યારેય ચોકસાઇ ઉપકરણ તરીકે વિકસાવવામાં આવ્યો ન હતો, પરંતુ તે પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસર અથવા ચતુરાઈથી વળાંકવાળા ટ્યુબમાં પ્રવાહી અથવા વાયુઓના કંપનનો ઉપયોગ કરીને નવા પ્રકારના ગાયરોસ્કોપ માટે શોધની સંપૂર્ણ લાઇનને ઉત્તેજિત કરે છે. , વગેરે

વપરાયેલ સાહિત્યની સૂચિ

1.કરગૌ, L.I. એરક્રાફ્ટ માટે માપન ઉપકરણો [ટેક્સ્ટ] / L.I. કરગૌ. - એમ., 1988. - 256 પૃ.

2. સિફ, ઇ.જે. જીરોસ્કોપીનો પરિચય [ટેક્સ્ટ] / ઇ.જે. સિફ. - એમ.: નૌકા, 1965. - 124 પૃષ્ઠ.

3. વિકિપીડિયા [ઇલેક્ટ્રોનિક સંસાધન] / મુક્ત જ્ઞાનકોશ. - 12/21/2014. - ઍક્સેસ મોડ. - URL: http://wikipedia.org.

Allbest.ru પર પોસ્ટ કર્યું

સમાન દસ્તાવેજો

મેગ્નેટોઇલેક્ટ્રિક ટોર્ક સેન્સર. સ્પીડ સપોર્ટના કોણીય અનુપાલનને ધ્યાનમાં લેતા, ગેસ-ડાયનેમિક રોટર સપોર્ટ સાથે ગતિશીલ રીતે ટ્યુન કરેલ ગાયરોસ્કોપના ગાણિતિક મોડેલનો અભ્યાસ. ગતિશીલ રીતે ટ્યુન કરેલ ગાયરોસ્કોપની ગતિના સમીકરણો.

થીસીસ, 04/12/2014 ઉમેર્યું


ગાયરોસ્કોપનો પ્રારંભિક વિચાર, તેના મૂળભૂત ગુણધર્મો, સંચાલન સિદ્ધાંત અને તકનીકમાં એપ્લિકેશન. રેસાલનું પ્રમેય. ઇનર્શિયલ રેફરન્સ ફ્રેમમાં ફ્રી ગાયરોસ્કોપની ધરીની દિશા. ભારે ગાયરોસ્કોપનું નિયમિત અગ્રતા, ઝુકોવ્સ્કીનું શાસન.

પ્રસ્તુતિ, 11/09/2013 ઉમેર્યું


પ્રકાશના તરંગ ગુણધર્મો: વિક્ષેપ, દખલ, વિવર્તન, ધ્રુવીકરણ. જંગનો અનુભવ. પ્રકાશના ક્વોન્ટમ ગુણધર્મો: ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર, કોમ્પટન અસર. શરીરના થર્મલ રેડિયેશનની નિયમિતતા, ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર.

અમૂર્ત, 10/30/2006 ઉમેર્યું


ગાયરોસ્કોપનો સામાન્ય ખ્યાલ, તેના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો. પ્રાથમિક સિદ્ધાંતની મુખ્ય ધારણા. બાહ્ય દળોને ગાયરોસ્કોપ પ્રતિભાવ. જીરોસ્કોપિક પ્રતિક્રિયાની ક્ષણ, રેઝાલના પ્રમેયનો સાર. ગાયરોસ્કોપ અક્ષની દિશા પર ત્વરિત બળના પ્રભાવનો અંદાજ.

પ્રસ્તુતિ, 07/30/2013 ઉમેર્યું


એક ખ્યાલ તરીકે ફાઇબર-ઓપ્ટિક સંચાર રેખાઓ, તેમની ભૌતિક અને તકનીકી સુવિધાઓ. ઓપ્ટિકલ ફાઈબરના મુખ્ય ઘટકો અને તેના પ્રકારો. ફાઇબર ઓપ્ટિક કેબલની એપ્લિકેશન અને વર્ગીકરણ, ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સના ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો.

અમૂર્ત, 01/16/2011 ઉમેર્યું


ફોટોઇલાસ્ટીસીટી એ વિરૂપતા પર પદાર્થના ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટની અવલંબનનું પરિણામ છે. ફાઈબર ઓપ્ટિક સેન્સર્સ ફોટોઈલાસ્ટીસીટીનો ઉપયોગ કરે છે. ફોટોઇલાસ્ટીસીટી અને તાણનું વિતરણ. ફાઈબર ઓપ્ટિક સેન્સર ફોટોઈલાસ્ટીસીટી ઈફેક્ટ પર આધારિત છે.

કોર્સ વર્ક, 12/13/2010 ઉમેર્યું


ધાતુઓની લેસર પ્રક્રિયા. લેસર સંચાર અને સ્થાન. લેસર નેવિગેશન અને ફ્લાઇટ સેફ્ટી સિસ્ટમ્સ. લેસર હથિયાર નિયંત્રણ સિસ્ટમો. ગેસ, સેમિકન્ડક્ટર, લિક્વિડ, ગેસ-ડાયનેમિક, રિંગ લેસર્સ.

અમૂર્ત, 05/10/2004 ઉમેર્યું


ચશ્માના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો (રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ, દાઢ અને આયનીય રીફ્રેક્શન, વિક્ષેપ). બોરોસિલિકેટ ચશ્માના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો અને માળખું, જેમાં સપાટી પર ચાંદી અને તાંબાના નેનો-કદના કણો હોય છે. નેનોસ્ટ્રક્ચર્સનો અભ્યાસ કરવાની પદ્ધતિઓ.

થીસીસ, 09/18/2012 ઉમેર્યું


સુપરકન્ડક્ટિંગ સામગ્રીના ગુણધર્મો. વિદ્યુત પ્રતિકાર અને બિન-ચુંબકીય ગાબડાઓની ચુંબકીય અભેદ્યતાનું નિર્ધારણ. વિસ્તાર પ્રમાણે ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિમાં ઘટાડો. ઉપકરણના સંચાલન માટેની શરતો. મીસ્નર અસર અને તેની શોધનો ઉપયોગ.

વૈજ્ઞાનિક કાર્ય, 04/20/2010 ઉમેર્યું


સ્ફટિકોમાં પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસર. ડાઇલેક્ટ્રિક્સ જેમાં પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસર જોવા મળે છે. પીઝોઇલેક્ટ્રિક્સની સીધી અને વ્યસ્ત અસર. પીઝોઇલેક્ટ્રિક પ્લેટનું સંકોચન. પોલીક્રિસ્ટલાઇન પીઝોઇલેક્ટ્રિક્સના મુખ્ય પ્રકારો. પીઝોઇલેક્ટ્રિક્સના મૂળભૂત ગુણધર્મો.

આજે મેં એક વ્યક્તિ સાથે વાત કરી અને ફરી એકવાર મને ખાતરી થઈ ગઈ કે બહુ ઓછા લોકો, ખાસ કરીને માનવતાનું શિક્ષણ ધરાવતા લોકો, ગાયરોસ્કોપિક અસર શું છે તેની કલ્પના કરે છે. ચાલો તેને આકૃતિ કરવાનો પ્રયાસ કરીએ.

તેથી, ફોર્મ્યુલેશન: ગાયરોસ્કોપિક અસર એ ઝડપથી ફરતા શરીરની તેના પરિભ્રમણના પ્લેનમાં અવકાશમાં તેની સ્થિતિ જાળવી રાખવાની ક્ષમતા છે.
ગાયરોસ્કોપ એ ઝડપથી ફરતું કઠોર શરીર છે જે તેની સાથે સંકળાયેલા શરીરના ઓરિએન્ટેશન એંગલ્સમાં ફરતા સંકલન પ્રણાલીની તુલનામાં ફેરફારોને માપવામાં સક્ષમ છે. અમે કોણીય વેગના સંરક્ષણના નિયમોમાં તપાસ કરીશું નહીં. ચાલો માત્ર કલ્પના કરીએ કે તે શું છે.
શું દરેક વ્યક્તિ પાસે બાળપણમાં સ્પિનિંગ ટોપ હતું? જો તમે તેને ઉભા રહીને કાંતશો, તો તે પડવા માંગતો નથી. આ ગાયરોસ્કોપિક અસર છે.
કેટલા લોકોએ સાયકલ ચલાવી છે? અથવા કદાચ તમે હવે સવારી કરી રહ્યાં છો? વ્હીલ એ ફરતી બોડી છે, એક ડિસ્ક જે તમને અને તમે જે સાયકલ પર બેઠા છો તેને સીધી સ્થિતિમાં રાખવા માંગે છે. તેથી જ જ્યારે તમે સવારી કરો છો ત્યારે તમે પડતા નથી, તમારા ઉત્તમ સંતુલનને કારણે નથી. તમારું બેલેન્સ માત્ર ખૂબ જ ઓછી ઝડપે સક્રિય થાય છે.
શું તમે ક્યારેય વિચાર્યું છે કે વિમાનનો પાયલોટ ક્ષિતિજની તુલનામાં ઝોકનો કોણ કેવી રીતે નક્કી કરે છે? પ્લેન પર સમાન ઉપકરણ ઇન્સ્ટોલ કરેલું છે - એક ગાયરોસ્કોપ. આ એક અથવા વધુ ખૂબ જ ઝડપથી ફરતી ડિસ્ક છે. પ્લેન ગમે તે રીતે નમતું હોય, ગાયરોસ્કોપ હંમેશા એક જ સ્થિતિમાં હોય છે.

જેમ તમે જોઈ શકો છો, ગાયરોસ્કોપિક અસર આપણી આસપાસ છે અને આપણે દરરોજ તેનો અનુભવ કરીએ છીએ. તે શરમજનક છે કે ઘણા લોકો તેમનું જીવન જીવે છે અને તેમની આસપાસ આવી વસ્તુઓની ક્યારેય નોંધ લેતા નથી.

ગાયરોસ્કોપિક અસરની બીજી ખૂબ જ રસપ્રદ મિલકત તેના પરિભ્રમણની અક્ષ અથવા ગાયરોસ્કોપની અગ્રતા બદલવા માટે પ્રતિકાર છે. તે શું છે? આ 90 ડિગ્રી પાછળ રહેલા પ્લેનમાં જાયરોસ્કોપનું નમવું છે (જેમણે વીજળીનો અભ્યાસ કર્યો છે તેઓને પરિભ્રમણની દિશામાં વોલ્ટેજ (વિદ્યુત દબાણ) માંથી પ્રતિક્રિયાશીલ તત્વોમાં અગ્રણી અને પાછળ રહેલો પ્રવાહ જાણવો જોઈએ, જે બળના ઉપયોગના પ્લેનથી સંબંધિત છે. (ઓહ, કેવી રીતે, મેં મારી જાતે વ્યાખ્યા લખી છે). ઉદાહરણ? દંડ. એક સાયકલ સવાર સીધો જઈ રહ્યો છે. અહીં સાયકલ સવાર ડાબે વળવા માંગે છે, તેના ડાબા હાથથી સ્ટીયરિંગ વ્હીલને પોતાની તરફ ખેંચે છે અને તેના જમણા હાથથી તેનાથી દૂર રહે છે. હબ આગળના વ્હીલના પરિભ્રમણની ધરીને ફેરવે છે... જો આ ક્ષણે તમે ઉપરથી સાઇકલ સવારને જુઓ છો, તો વ્હીલ એક રેખા જેવું લાગે છે અને તેને ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ફેરવવું જોઈએ. આ બધું સાચું છે, પરંતુ સાઇકલ સવાર તેની ડાબી બાજુથી પડવા માંડે છે. ફરીથી, લોકપ્રિય માન્યતાની વિરુદ્ધ, આ એટલા માટે નથી કારણ કે તમે ઊર્જાના બળની ભરપાઈ કરવા માંગો છો જે તમને જમણી તરફ પછાડશે. આ એટલા માટે છે કારણ કે અગમચેતી થાય છે. અને વત્તા તરીકે, હા, જ્યારે તમે વળો છો ત્યારે તમે ઊર્જાના બળની ભરપાઈ કરો છો. જો પ્રિસેશન અસર ગેરહાજર હોત, તો તમારા માટે જાણીજોઈને તમારી ડાબી બાજુએ પડવું એ એક મોટી સમસ્યા હશે અને તમે ઘણી વાર પડશો. આ ઉપરાંત, અહીં તમે ફરીથી જિરોસ્કોપિક અસર દ્વારા પડવાથી બચી ગયા છો, જે તમને રસ્તાના પ્લેન તરફ વળેલું રાખે છે. કૂલ? અલબત્ત! :)
ઉપરાંત, જ્યારે તમારી સ્પિનિંગ ટોપ તેની બાજુ પર પડવાનું શરૂ કરે છે ત્યારે અક્ષની સર્પાકાર જેવી હિલચાલના સ્વરૂપમાં અગ્રતા જોઈ શકાય છે.
જો તમે અગ્રતા જાળવવાનું શરૂ કરો છો, તો યુશીમાં ખૂબ જ મજબૂત તાણ બનાવવામાં આવે છે. તેથી, સાયકલ ચલાવતી વખતે સ્ટીયરિંગ વ્હીલને ઝડપથી ફેરવવું શા માટે મુશ્કેલ છે તે વિશે વિચારો. જો સાયકલમાં આ તાણ તમારા ઝુકાવ દ્વારા સરભર કરવામાં આવે છે, તો કારમાં વ્હીલ નમતું નથી... કલ્પના કરો કે જ્યારે તમે 120 કિમી/કલાકની ઝડપે સ્ટિયરિંગ વ્હીલને જોરથી ધક્કો મારતા હો ત્યારે હબ પર શું તણાવ પેદા થાય છે? હા... જો કોઈની પાસે પાવરબોલ હોય, તો જ્યારે તમારો હાથ થાકી જાય ત્યારે તમે તેને જાતે જ ચકાસી શકો છો.
પ્રિસેશન ઉપરાંત, ગાયરોસ્કોપ્સમાં ન્યુટેશન હોય છે - આ પ્રિસેશન લાઇન પર સુપરઇમ્પોઝ કરાયેલ નાના ઓસિલેશન છે. કોઈપણ જેને ખગોળશાસ્ત્ર અને આપણા (અને માત્ર નહીં) ગ્રહમાં રસ છે તે સમજશે કે પૃથ્વી અને ગાયરોસ્કોપમાં ઘણું સામ્ય છે. પ્રિસેશન અને ન્યુટેશન બંને છે... અગ્રતાના કારણે, આપણા પોલારિસ ટૂંક સમયમાં ધ્રુવીય બનવાનું બંધ કરશે. ન્યુટેશનને લીધે, વિષુવવૃત્તીય સંદર્ભ પ્રણાલીમાં આકાશમાં તારાઓના કોઓર્ડિનેટ્સ સમયાંતરે બદલાતા રહે છે... પરંતુ તે બીજી વાર્તા છે. આ વિશે વધુ અન્ય સમયે.

શું છે તે બતાવવા માટે હું ઇન્ટરનેટ પર એક વિડિઓ શોધવા માંગતો હતો, પરંતુ મને ફક્ત અંગ્રેજીમાં કંઈક વધુ કે ઓછું યોગ્ય મળ્યું. જો કોઈ સમજે છે, તો તે મહાન છે. અંગત રીતે, મારા માટે બધું સ્પષ્ટ છે, સદભાગ્યે, અંગ્રેજીમાં કોઈ સમસ્યા નથી. :) જેઓ સમજી શકતા નથી, તેઓ ઓછામાં ઓછું એક નજર નાખો.

સામાન્ય રીતે, ગાયરોસ્કોપ્સના ઘણા પ્રકારો છે. મેં નિયમિત રોટરી જાયરોસ્કોપનું વર્ણન કર્યું છે, પરંતુ તમામ ગાયરોસ્કોપના સંચાલનનો સિદ્ધાંત હજી પણ સમાન છે.

માર્ગ દ્વારા, જ્યારે મેં પોસ્ટ બનાવી, ત્યારે એક શિલાલેખ દેખાયો કે સમાન નામની પોસ્ટ પહેલેથી જ બનાવવામાં આવી છે. મેં તેને ખોલ્યું, જોયું ... અને તમે જાણો છો કે ત્યાં શું છે? મોટરસાઇકલ પર વ્હીલી કેવી રીતે ચલાવવી... વધુમાં, ગાયરોસ્કોપિક અસર સાથે કેવા પ્રકારનો સંબંધ છે તે સંદેશમાંથી કોઈક રીતે અસ્પષ્ટ છે.

ફક્ત તમારી આસપાસ શું થઈ રહ્યું છે તેના પર વધુ ધ્યાન આપો. :) જે વ્યક્તિ આ કરે છે તે રસ્તા પર બધું જુએ છે, પરિસ્થિતિને નિયંત્રિત કરે છે, અને અંતે તે વધુ નમ્ર હશે. બીજાઓ માટેનો પ્રેમ નવી વસ્તુઓ માટેના પ્રેમથી શરૂ થાય છે.