Головна

гіроскопічні прилади

  1. V4: Напівпровідникові прилади.
  2. Атмосферний тиск. Прилади для вимірювання атмосферного тиску. Повітряна оболонка Землі і її роль в життєдіяльності людини
  3. Газоаналізатори, газоіскателі і газоіндікатори, прилади контролю загазованості приміщень
  4. Завод виробляє електронні прилади трьох видів (прилад А, прилад В і прилад С), використовуючи при складанні мікросхеми трьох типів (1, 2 і 3). Вартість виготовлених приладів однакова.
  5. ДОСЛІДЖЕННЯ ОБ'ЄКТІВ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА. ПРИЛАДИ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ОБ'ЄМНОГО І ПИТОМОЇ АКТИВНОСТІ ОБ'ЄКТІВ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА. радіометр
  6. ДОСЛІДЖЕННЯ ОБ'ЄКТІВ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА. ПРИЛАДИ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ОБ'ЄМНОГО І ПИТОМОЇ АКТИВНОСТІ ОБ'ЄКТІВ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА. радіометр

Якщо масивного фізичного тіла задати обертання щодо осі Х (Рис. 5.23), то напрямок цієї осі в просторі залишиться незмінним при будь-якому подальшому зміні напрямків осей Y и Z (За умови відсутності сил тертя в опорах підвісок). Така система називається вільним гіроскопом.

Якщо на вісь Х при обертанні його ротора впливати зовнішньою силою, то ця вісь буде повертатися (прецессировать) в площині, перпендикулярній прикладеній силі.

На рис. 5.23 а показаний трёхстепенной гіроскоп, з трьома ступенями свободи. Якщо одну ступінь свободи обмежити, наприклад, створити навколо осі чутливості У додаткову маятникову навантаження (рис. 5.23 б), То центр ваги цієї системи зміститься вниз. Така система називається маятникових гірокомпас. У гірокомпас вантаж Р змушує вісь Х приймати положення, паралельне площині горизонту.

Зазначене явище (вільного гіроскопа) відбувається при обертанні Землі навколо своєї осі. Як відомо, вісь Землі в світовому просторі займає досить тривалий час незмінне положення, в результаті чого і відбувається зміна пір року, оскільки ця вісь нахилена до площини, в якій Земля обертається навколо Сонця.

Мал. 5.23. Схема гіроскопа:

а - Вільний гіроскоп; б - Маятниковий гіроскоп.

При обертанні Землі навколо своєї осі в просторі одночасно обертається (повертається) площину горизонту навколо меридіана місця і площину самого меридіана навколо прямовисній лінії. Всі ці обертання пов'язані з первинним, тобто кутовий швидкістю обертання Землі ?, І широтою місця ?:

- Для кутової швидкості ?1 обертання горизонту -

 ; (5.18)

- Для кутової швидкості ?2 обертання меридіана місця -

 . (5.19)

складова ?1 визначає зміна висоти Сонця та інших небесних тіл відносно горизонту, а складова ?2 показує зміну положення світил по азимуту.

Припустимо, що вісь Х гірокомпас встановлена ??на широті ? під кутом ? до меридіану. При добовому обертанні Землі положення осі Х по відношенню до площини горизонту буде безперервно змінюватися - північний її кінець буде підніматися над горизонтом. У той же час, на головну вісь Х діє момент сили тяжіння маятникового вантажу. Цей момент прикладений у вертикальній площині, і його дія викликає поворот цієї площини до меридіану в горизонтальній площині. В результаті безперервних впливів зазначених сил головна вісь гірокомпаса отримує незгасаючі гармонійні коливання щодо напряму меридіана місця. період Т незатухаючих коливань залежить від маятникового моменту М гірокомпас, кінетичного моменту Н ротора, кутової швидкості ? добового обертання Землі і широти ? стояння:

 . (5.20)

Насправді, через вплив сил тертя в опорах, в струмопровідних пристроях і т.п., коливання головної осі гірокомпаса поступово згасають, вісь Х при цьому рухається не по замкнутому еліпсу, а по еліпсовою спіралі, що викликає похибка у визначенні напрямку. Цю похибку, як систематичну, визначають спеціальними прийомами в процесі вимірювань і вводять у вигляді поправки в виміряну величину.

Тут слід зауважити, що гіроскопічні геодезичні прилади не є чисто оптичними приладами, розглянутими вище, оскільки вони включають в себе досить складні електричні та електронні системи, що забезпечують роботу гірокомпас і управління ним.

Гірокомпаси широко використовують для орієнтування ліній на поверхні землі і в підземних гірничих виробках, оскільки, як зазначалося вище, головна їх вісь зберігає свій напрямок по меридіану місця (як на поверхні, так і під землею). Використання гірокомпасів в підземних умовах значно скорочує обсяг робіт з орієнтування підземних маркшейдерських мереж.

В даний час на службі у маркшейдерів знаходяться різні гірокомпаси трьох основних груп. Деякі гірокомпаси вже застаріли, відомості про них наводяться як історична довідка.

У 1951-1959 рр. випускалися гірокомпаси М-2, М-3, Муг-2 з рідинним підвісом чутливого елемента (ЧЕ) і електромагнітним центрированием. Подібні конструкції, але у вибухонебезпечному виконанні (що важливо для підземних умов), мають гірокомпаси МВ1, МВ2, МВ2М, МВШ3, в звичайному виконанні - МГ. Ці гірокомпаси використовувалися до 1969 р

Зараз найбільшого поширення отримують гірокомпаси з торсійним підвісом ЧЕ. До них відносяться марки МВТ2, МВТ4, а також гіробуссоль МВГ4М. Помилка одиничного визначення азимуту приладом МВТ2 становить 30 ", МВБ4М - 40", але час визначення азимуту гіробуссолью становить 15 хв., В той час як для гірокомпаса воно дорівнює 20 хв. Істотним є і те, що вага гіробуссолі (19 кг) в два рази менше, ніж вага гірокомпас.

Крім зазначених вище приладів є й інші марки (гіротеодоліта), точність вимірювання азимутів якими становить від 5 "до 20": Гі-Б1 (15 "- 20"); Гі-Б2 (10 "- 15"); Ги-Б3 (5 "- 8") та ін.

При вимірах (орієнтуванні) за допомогою гірокомпаса відлік No, Що відповідає середньому (рівноважного) положенню головної осі, визначають зі спостереження чотирьох послідовних реверсій: n1 , n2 , n3 и n4. Точки реверсії - це крайні точки азимутальних коливань ЧЕ, в яких відбувається зміна напрямку його видимого руху. відлік No обчислюють як середній з різниці

 , (5.21)

де

, .

отримане значення No відповідає відліку по горизонтальному колу теодоліта в місці перетину з площиною меридіана.

У шахті і на поверхні гіроскопічні азимути вихідних сторін геодезичної або маркшейдерської мережі визначають двічі незалежно. Похибка в двох визначеннях не повинна перевищувати 2 '.



Прилади для лінійних вимірювань | електромагнітні далекоміри

Спосіб кругових прийомів | Вимірювання кутів нахилу | повірки теодолітів | нівеліри | пристрій нівеліра | нівелірні рейки | Установка нівеліра в робоче положення | Вимірювання перевищень | повірки нівелірів | Нівелір з рівнем при зоровій трубі |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати