8/18/2019 Giroskop1

1/31

Poštanska i telekomunikacijska škola Trg J.F. Kennedyja 9

GIROSKOP

Domagoj Kuzmek

2.B1

latko !te"an

8/18/2019 Giroskop1

2/31

UVOD

#irosko$ je ure%aj koji se koristi za na&igaciju i merenje ugaone'rzine. Postoje (irosko$i koji mogu da mere ugaonu 'rzinu u

 jednom) d&a ili tri $ra&ca. Troosni (irosko$i su ugla&nomim$lementirani sa troosnim akcelerometrom) kako 'i seo'ez'edilo $ra*enje kretanja sistema sa šest ste$eni slo'ode.#irosko$i su &remenom e&oluirali od me+ani,ko-inercijalni+o'rtni+ ure%aja) koji su se sastojali iz rotora i oso&ina) dorazli,iti+ o'lika elektronski+ i o$ti,ki+ ure%aja.

 

&aki od nji+ koristi neko /zi,ko s&ojst&o sistema koje muomogu*a&a detekciju ugaonog kretanaj oko neke ose. Postoje triosno&na ti$a (irosko$a0

• otacioni klasi,ni3 (irosko$

• 4i'riraju*i (irosko$

• 5$ti,ki (irosko$

8/18/2019 Giroskop1

3/31

8/18/2019 Giroskop1

4/31

a slici L $rikazan je o'i,an disk s jednim stu$njem slo'odekretanja. 5n ima jedino mogu*nost okretanja oko s&oje osi M-M.a slici B $rikazan je (irosko$ s d&a stu$nja slo'ode kretanja.#irosko$ rotira oko s&oje osi M-M) a mo(e se okretati i oko osi N-N.

5si M-M i N-N su me%uso'no okomite i &ezane zglo'no. a slici O$rikazan je (irosko$ s tri stu$nja slo'ode kretanja. 5n rotira okos&oje gla&ne osi M-M) a mo(e rotirati i oko osi N-N i -. &e tri osisu me%uso'no okomite i &ezane kardanski) tako da jeomogu*eno neo&isno kretanje oko s&ake osi.

8/18/2019 Giroskop1

5/31

Žiroskopska inercija

#irosko$ska inercija s&ojst&o je 'rzo rotiraju*ega z&rka danastoji zadr(ati s&oju orijentaciju u $rostoru tromoš*u mnogo

&e*om nego što 'i to odgo&aralo samo masi z&rka. Pritom akoneki &anjski zakretni moment nastoji $omaknuti z&rk iz njego&era&nine rotacije) os z&rka ne*e skrenuti u smjeru djelo&anja sile)&e* u ra&nini okomitoj na taj smjer. To skretanje osi rotacije zo&ese $recesija. #irosko$ski reakcijski moment $osljedica je inercijerotiraju*ega z&rka) a ja&lja se kao $ritisak na le(aje&e i $ostoljez&rka ako ga neki &anjski moment nastoji $omaknuti iz ra&ninerotacije) odnosno kada $okuša skrenuti njego&u os iz njezinasmjera.

8/18/2019 Giroskop1

6/31

Objašnjenje

a&rtimo li kota,i* iz jednog starog me+ani,kog sata na tanjuru

tako da mu oso&ina 'ude okomita na &odora&noj $odlozi) on *ese &rtjeti us$ra&no s&e dok 'ude imao &eliku o'odnu 'rzinu.

 Taka& kota,i* $resta&lja z&rk koji mo(e rotirati oko osi koja$rolazi kroz njego&o te(ište. &rk je dakle s&ako rotaciono tijelokoje rotira oko osi simetrije) to jest slo'odne osi) s &elikomkutnom 'rzinom.

agnemo li malo tanjur na kojem se &rti taka& z&rk) on *e klizitinani(e) ali *e mu oso&ina ostati okomita. &rk) dakle) ima

8/18/2019 Giroskop1

7/31

s&ojst&o da zadr(i $olo(aj osi rotacije u $rostoru 'ez o'zira nagi'anje njego&e $odloge) $a se time njego&a os $osta&lja u&ijek$aralelno samoj se'i. Ka(emo da z&rk ima s&ojst&a $aralelizma.'og ustrajnosti slo'odna os z&rka odu$ire se s&akoj &anjskoj

sili koja je nastoji $omaknuti iz njenog $olo(aja. Taj ot$orslo'odne osi je to &e*i što je &e*a masa i 'rzina z&rka. &ojst&o$aralelizma mo(e se $okazati na Bo+nen'ergo&u ure%aju. Taj seure%aj sastoji od metalnog z&rka ,ija je oso&ina &ezana s $rstena tako da mo(e nesmetano zauzeti 'ilo koji $olo(aj u$rostoru. 5so&ine ti+ triju $rsteno&a okomite su jedna na drugu)a osim toga s&aki se $rsten mo(e okretati oko s&oje osi. &rkse) dakle) mo(e &rtjeti oko slo'odne osi) $a ka(emo da ima stu$nja slo'ode.

Lko za&rtimo z&rk tako da mu oso&ina 'ude malo kosa) djeluje ute(ištu z&rka te(ina koja s o'zirom na $odlogu st&ara zakretnimoment $re&rtanja. Tome momentu o$ire se z&rk okretnimmomentom koji je okomit na moment $re&rtanja. &ojst&o z&rkada st&ara okretni moment koji je okomit na moment &anjski+sila zo&e se (irosko$ski u,inak ili (irosko$ski e"ekt. aime z'og

momenta $re&rtanja z&rk *e &ršiti još jednu rotaciju tako da muse os okre*e $o $laštu ,unja oko &ertikale. otacija osi z&rkaz'og djelo&anja momenta &anjske sile zo&e se $recesija. mjer$recesije z&rka na%e se tako da se smjer djeluju*e sile zakreneza 9EQ oko osi (irosko$a) i to na onu stranu na koju se &rtinjego& rotor. Kut zakreta u $recesiji je to &e*i što je &e*imoment djeluju*e sile) a to manji što je &e*i moment ustrajnostirotora moment tromosti3 i što je &e*a njego&a kutna 'rzina.

8/18/2019 Giroskop1

8/31

8/18/2019 Giroskop1

9/31

Primjena žiroskopa

&i $rojektili) na $rimjer to$o&ske granate) imaju $rodu(en o'likradi lakšeg s&lada&anja ot$ora zraka. Da 'i se $rojektili u zrakuu&ijek gi'ali &r+om na$rijed) oni do'i&aju osim $o,etne 'rzine irotaciju oko s&oje uzdu(ne osi. Ta se rotacija $osti(e s$iralnimna&ojima s unutarnje strane cije&i z'og koji+ $rojektil do'i&aoko @E okretaja u sekundi. R zrako $raznom $rostoru &akuum3taka& 'i $rojektil stalno zadr(ao ne$romijenjen $ra&ac s&ojeslo'odne osi i ne 'i udario na cilj s&ojim &r+om. =e%utim) uzraku djeluje na $rednji dio $rojektila ot$or zraka) z'og ,ega

granata &rši $recesiju oko tangente na stazu. Posljedica toga jeda granata udari na cilj s&ojim &r+om.

#irosko$ski u,inak osje*a se tako%er kod s&i+ rotacijski+stroje&a $ri nagloj $romjeni $ra&ca nji+o&e osi. To se naro,ito

 jako izra(a&a kod zrako$lo&a ,ija elisa $resta&lja jedan (irosko$.Kod zrako$lo&a kome se elisa okre*e udesno) $ri zaokretunalije&o (irosko$ski u,inak uzrokuje $odizanje $rednjeg) as$uštanje zadnjeg dijela zrako$lo&a. u$rotna je st&ar kadzrako$lo& ulazi u desni zaokret.

#irosko$ se $rimjenjuje $ri kormilarenju tor$eda u moru. kreneli tor$edo iz 'ilo kojeg razloga s $ra&ca u kome je is$aljen)(irosko$ sta&lja u $okret jedan motor koji tor$edo &ra*a natrag$reko kormila u njego& smjer i $o $ra&cu i $o du'ini.

#irosko$i od nekoliko tona u$otre'lja&aju se za s$rje,a&anjeljuljanja &eliki+ $rekooceanski+ 'rodo&a. Taka& (irosko$ s&ojom$recesijom $rigušuje nji+anje 'roda oko njego&e uzdu(ne osi) azo&e se c+licko& z&rk ?rnst 5tto c+lick3. Tak&im z&rkom su sekod neki+ 'rodo&a am$litude ljuljanja od Q smanjile na 1Q.

8/18/2019 Giroskop1

10/31

#irosko$ se $rimjenjuje kod zrako$lo&a za st&aranje takoz&anogumjetnog o'zora ili +orizonta) koji omogu*uje let u magli i no*u)te $okazuje $ilotu s&aki nagi' i skretanje zrako$lo&a.

aj&a(nija $rimjena (irosko$a je kod (irokom$asa koji slu(i na'rodo&ima i zrako$lo&ima za na&igaciju. emlja je tako%er jedan&eliki z&rk) $a z&rk s &odora&nom osi koji se &rti na emljinastoji u&ijek do*i u taka& $olo(aj da mu os 'ude $aralelna saemljinom. Prema tome) taka& se z&rk u&ijek $osta&lja u smjersje&er-jug. Te+ni,ko iz&o%enje tak&og kom$asa je tako$ro&edeno da on s &odora&nom +orizontalnom3 osi $li&a na (i&ii ,ini oko E okretaja u sekundi. 5d matice se $odaci $renoseelektri,nim $utem na takoz&ane iz&edene kom$ase koji nemajuz&rk. &rk je o'i,no smješten u najdu'ljem dijelu 'roda i zo&ese kom$as matica) a do'i&a $ogon od elektromotora.

8/18/2019 Giroskop1

11/31

#irosko$ je znanst&eno SsrceS mnogi+ ,udesni+ na$ra&a.

5n $oma(e u u$ra&ljanju $rekooceanskim 'rodo&ima i a&ionimana nji+o&im $uto&anjima. $ored toga. (irosko$ je) kad je rije, onjego&u temeljnom na,elu) jednosta&an 'aš kao i 'icikl) kaolo$ta što se &rti oko se'e ili kao ,igra.

8/18/2019 Giroskop1

12/31

Kad se neko tijelo) koje se okre*e oko se'e) kao na $rimjerlo$ta) osta&i da miruje) ono *e se nasta&iti kretati oko jednestalne oso&ine u $rostoruU To zna,i da zamišljena crta što $rolazikroz središte tijela koje se okre,e $okazuje u&ijek u istom

$ra&cu) izuze& ako se na njega ne $rimijeni neka sila iz&ana.ogometna lo$ta koja je iz'a,ena u $rostor i koja se okre,e okose'e nasta&it *e se okretati oko te osi s&e dok joj jak &jetar ilinoga igra,a ne $romijene $ra&ac.

emljina oso&ina $ru(a se od je&ernog do Ju(nog $ola. 5na jeusmjerena $rema z&ijezdi je&ernja,i danju i no*u) iz godine ugodinu. Kod (irosko$a ta se oso&ina nazi&a Soso&ina okretanjaS.

Kad $okušate $romijeniti okretanja (irosko$a) z'i&a sezanimlji&a $oja&aU

Pret$osta&ite da je oso&ina okretanja &odora&na i da$okuša&ate gurnuti jedan kraj tako da ta oso&ina 'udeus$ra&na. Do (eljene $oja&e ne*e do*i. 5so&ina *e i dalje ostati$od $ra&im kutom u odnosu na silu &ašeg us$ra&nog $otiska.ama *e oso&ina $ri kretanju zadr(ati &odora&ni $olo(aj. a'iciklu) na $rimjer) ukoliko $o,nete $adati na desnu stranu)$okrenut *ete kota, sas&im malo udesno.

Kota, 'icikla koji se okre*e $roiz&est *e silu koja *e djelo&ati$od $ra&im kuto&ima na ok&ir 'icikla) $a *e 'icikl) umjesto da$adne na desnu stranu) $rodu(iti kretanje na$rijed i is$ra&iti se.Kad su o&ladali tim silama) znanst&enici danas u$otre'lja&aju(irosko$ da 'i u$ra&ljali tor$edima i 'om'ama-ro'otima.

#irosko$ je jedini instrument koji ostaje sta'ilan kroz nemirnizrak i za &rijeme $odr+ta&anja motora)

$a je od ne$rocjenji&e koristi u zrako$lo&st&u. sto tako) (irosko$mo(e odr(a&ati sta'ilnost 'roda za &rijeme 'ure i &eliki+ &alo&a.Putem &eliki+ (irosko$a) što se nalaze $ri samom dnu 'rodskogkorita) $oništa&a se djelo&anje ne$rekidnog niza &alo&a) $a setako smanjuje ljuljanje 'roda.

8/18/2019 Giroskop1

13/31

Rotacijski žiroskop 

Klasi,ni rotacijski (irosko$ koristi zakon o odr(anju ugaonogmomenta koji) $rosto re,eno) ka(e da je uku$ni ugaoni momentsistema konstantan dok ga ne $romeni s$oljašnja sila. 5&i(irosko$i se ugla&nom sastoje od rotiraju*eg diska - rotora ilimase) &ezane za oso&inu3 koji je $osta&ljen na niz kardano&i+$rstena eng. gim'al3. &aki $rsten daje disku jedan dodatniste$en slo'ode slika 13. Kardano&i $rsteno&i omogu*a&ajurotoru rotaciju 'ez $otre'e delo&anja s$oljašnjeg o'rtnogmomenta na (irosko$. Tako) s&e dok (irosko$ rotira) odr(a&a*ekonstantu orijentaciju. Kada je $risutan s$oljašnji momentrotacije oko date ose) orijentacija mo(e 'iti ost&arena) amerenje ugaone 'rzine mo(e 'iti iz&ršeno z'og "enomena$recesije.

Precesija Sja&ljaS kada na neki o'jekat) koji se rotira oko nekeose ose rotacije3) deluje s$oljašnji moment u $ra&cu koji je $od$ra&im uglom u odnosu na osu rotacije. Pra&ac delo&anjas$oljašnjeg momenta nazi&amo ulaznom osom. R rotacionomsistemu) kada je s$oljašnji moment $risutan) &ektor ugaonogmomenta koji je usmeren du( ose rotacije3 *e se $omeriti usmeru delo&anja &ektora momenta. Kao rezultat delo&anjamomenta) osa rotacije rotira oko ose) koja je $od $ra&im uglom

u odnosu na ulaznu osu i osu rotacije. 5&u osu nazi&amoizlaznom osom. a slici 2 $rikazan je (irosko$ sa o'ele(enimosama.

5&a rotacija oko izlazne ose se sada Sose*aS i $rosle%uje naulaznu osu gde motor ili sli,an ure%aj $roiz&odi moment usu$rotnom smeru) $oništa&aju*i $recesiju (irosko$a i na taj

8/18/2019 Giroskop1

14/31

na,in odr(a&a njego&u orijentaciju. 5&o $oništa&anje mo(etako%e 'iti ost&areno sa d&a (irosko$a orijentisana $od $ra&imuglom.

 Kako 'ismo izmerili 'rzinu rotacije) u'la(eni o'rtni moment$ulsira u odre%enim &remenskim inter&alima. &aki im$uls$redsta&lja /ksnu ugaonu rotaciju) a 'roj im$ulsa u odre%enom&remenskom inter&alu $ro$orcionalan je $romeni ugla tokom&remena što $redsta&lja ugaonu 'rzinu.

 

Danas) rotacioni (irosko$i se ugla&nom koriste u a$likacijamasta'ilizacije. Prisust&o $okretni+ delo&a $redsta&lja manu o&i+(irosko$a jer dolazi do +a'anja $okretni+ delo&a. Druginedostatak o&i+ (irosko$a je nji+o&a &eli,ina. 5&i (irosko$idanas nalaze $rimenu u &ojnim i $omorskim a$likacijama) gdedimenzije samog (irosko$a nisu od &elikog zna,aja.

8/18/2019 Giroskop1

15/31

Vibrirajui žiroskopi

 

4i'riraju*i (irosko$i su =?= ure%aji koji su komercijalno lakodostu$ni) $ristu$a,ni i &eoma mali+ dimenzija. 5sno&a zarazume&anje rada &i'riraju*i+ (irosko$a je razume&anje

8/18/2019 Giroskop1

16/31

Korioliso&e sile. Lko $osmatramo osu rotacije sistema) 'rzinarotacije ostaje ista) me%utim 'rzina u $ra&cu koji je $od $ra&imuglom u odnosu na osu rotacije o$ada slika 3. toga) da 'i$uto&ali $o rotiraju*em sistemu3 $o $ra&oj liniji ka ili od ose

rotacije) 'o,na 'rzina mora 'iti $o&e*ana ili smanjena kako 'ise odr(ala ista relati&na ugaona $ozicija na telu. 5&o $o&e*anjeili smanjenje 'rzine $redsta&lja Korioliso&o u'rzanje) a sila kojaizazi&a o&o u'rzanje nazi&a se Korioliso&a sila. Korioliso&a sila je$ro$orcionalna ugaonoj 'rzini rotiraju*eg o'jekta i 'rzni o'jektakoji se kre*e $ra&olinijski u odnosu na osu rotacije.

4i'riraju*i (irosko$i se sastoje od mikro o'jekta) odre%ene maseslika V3) koji je $o&ezan sa unutrašnjim ku*ištem $omo*u niza

o$ruga. Rnutrašnje ku*ište je $o&ezano sa s$oljašnjim ku*ištem$reko drugog seta ortogonalni+ o$ruga.

Korioliso&a sila se detektuje kao ka$aciti&nost koja se ja&ljaizme%u unutrašnjeg i s$oljašnjeg ku*išta) na tz&. $rstima. Prstisu tako $ota&ljeni) da se mo(e detekto&ati i am$lituda i $ra&acdelo&anja ugaone 'rzine sistema.

8/18/2019 Giroskop1

17/31

Opti!ki žiroskopi

 5$ti,ki (irosko$i su otkri&eni u'rzo nakon otkri*a laserskete+nologije. Prednost o&i+ (irosko$a je ne$ostojanje $okretni+delo&a) $a stoga nisu $odlo(ni me+ani,kim ošte*enjima. 5$ti,ki(irosko$i se razlikuju od ostali+ ti$o&a jer se ne oslanjaju nakonzer&aciju ugaonog momenta. Rmesto toga) nji+o&a"unkcionalnost za&isi samo od konstantnosti 'rzine s&etlosti.

 

5$ti,ki (irosko$i rade $o $rinci$u anjako&og e"ekta. 5&aj$rinci$ je najlakše razumeti na $rimeru kruga. z&or s&etlosti je$ozicioniran na krug) emituju*i d&a sno$a s&etlosti na o'estrane slika A3. Lko iz&or s&etlosti ostane ne$okretan) onda jeza o'a sno$a s&etlosti $otre'an isti $eriod kako 'i sno$ stigaodo iz&ora. =e%utim) ako se krug zarotira za neki ugao) sno$us&etlosti koja se kre*e u $ra&cu rotacije) tre'a*e &iše &remenada stigne do iz&ora.

5&aj $rinci$ mo(e 'iti generalizo&an na $etlju 'ilo kog o'jekta.azlika izme%u $erioda $uto&anja s&etlosni+ sno$o&a jedirektno $ro$orcionalna ost&arenom uglu) a ako se i &remeuzme u o'zir) dolazimo do ugaone 'rzine.

Westo se o$ti,ki (irosko$i sastoje od tri me%uso'no ortogonalna

(irosko$a) kako 'i se do'ile in"ormacije o rotaciji oko s&e triu$ra&ne ose. Kao i rotacioni (irosko$i) i o$ti,ki (irosko$i su&eliki+ dimenzija) tako da se naj,eš*e koriste u $omorskim ia$likacijama u a&ionima.

 5sno&ne karakteristike (irosko$a

&e (irosko$e karakterišu slede*e karakteristike0

8/18/2019 Giroskop1

18/31

• =erni o$seg je $arametar koji go&ori kolika je maksimalnaugaona 'rzina koju senzor mo(e da izmeri) naj,eš*e$rikazana u Qsec

•

Broj osa (irosko$a go&ori o tome u koliko $ra&aca (irosko$mo(e da meri ugaonu 'rzinu. 4išeosni (irosko$i suna$ra&ljeni od &iše d&a ili tri3 jednoosna (irosko$a)$osta&ljeni+ ortogonalno. 4i'riraju*i (irosko$i su naj,eš*e

 jednoosni ili d&oosni) dok su rotacioni i o$ti,ki naj,eš*etroosni.

• elinearnost je mera koja $okazuje koliko 'lizu linearnog jeizlazni na$on $ro$orcionalan st&arnoj ugaonoj 'rzini.zra(a&a se u $rocentima greške $une linearne skale.

•  Tem$eraturni o$seg $redsta&lja $odatak koji go&ori ominimalnoj i maksimalnoj tem$eraturi $ri kojima *e(irosko$ is$ra&no "unkcionisati.

• Frek&encija o,ita&anja nam go&ori o tome koliko ,esto semo(e &ršiti o,ita&anje signala sa (irosko$a.

8/18/2019 Giroskop1

19/31

"#O$ %OU&'U"

>Con Foucault ili $unim imenom Jean Bernard >Con Foucault)

Pariz) 1. rujna 119. - Pariz) 11. &elja,e 1A.3) "rancuski

8/18/2019 Giroskop1

20/31

/zi,ar. zumio je metodu mjerenja 'rzine s&jetlosti u razli,itimsredst&imaG ut&rdio da se 'rzina s&jetlosti mijenja o'rnuto$ro$orcionalno indeksu loma sredst&a. $omo*u nji+aladokazao rotaciju emlje Foucaulto&o nji+alo3. zumio (irosko$ i

$olarizator. 5tkrio &rtlo(ne struje Foucaulto&e struje3. Pronašaometodu izrade zrcala za telesko$e.

Focault je 'io sin $ariškog izda&a,a. Pr&o je studirao medicinuali uskoro se $re'acuje na /zi,ke znanosti. Poslije za&ršenogstudija $o,inje raditi kao asistent na $reda&anjima omikrosko$iji i +istologiji. Pokuša&ao je i $o'oljšati "otogra"ske$rocese >ouis Daguerresa. ajedno s Xi$$olyteom Fizeauomis$iti&ao je razli,ite oso'ine un,e&og s&jetla) a zajedno su1V9. izra,unali 'rzinu s&jetlosti uz $omo* a$arata s'rzorotiraju*im kugli,nim le(ajem FizeauYFoucaults a$arat3.ji+o&a mjerenja $okazala su izme%u ostalog da je 'rzinas&jetlosti manja u &odi nego u zraku) a $ridonijeli suistra(i&anjima i teorijama o $rirodi s&jetlosti.

>Con Foucault $ostaje $oznat široj ja&nosti kada je 11.$osta&io nji+alo na Pant+Con u Parizu i tako demonstrirao daemlja rotira jedan krug oko s&oji osi tijekom jednog dana.Kasnije je konstruktirao i dao nazi& a$aratu (irosko$u) koji jekoristio u s&ojim $okusima o rotaciji emlje.

1. $o,inje raditi kao /zi,ar $ri astronomskom o$ser&atoriju u

Parizu i tada raz&ija $o'oljšane metode za konstrukciju i o$ti,kamjerenja k&alitete ogledala u telesko$ima. ste godinedodijeljena mu je medalja 'ritanskog Kralje&skog društ&a zanjego&a znanst&ena dostignu*a. Kasnije $ostaje i njji+o& ,lan.

Rz $omo* rotiraju*i+ ogledala koja je konstruirao O+arlesZ+eatstone) Foucault &rši no&a mjerenja 'rzine s&jetlosti ido'i&a &rijednost koja odstu$a manje od jednog $ostotka od

današnje &rijednosti 'rzine s&jetlosti.

8/18/2019 Giroskop1

21/31

Foucault je dao s&oj znanst&eni do$rinos magnetizmu ielektricitetu kada je 1. otkrio da rotiraju*a 'akarna $lo,a u

magnetskom $olju us$ora&a rotaciju i grije se a što je $osljedicaelektri,ni+ strujanja u $lo,i. Po'oljšao je tako%er i regulatore'rzine za $arne stroje&e i $ri generiranju elektri,nog s&jetla.

Rmro je 1A.) &jerojatno od $osljedica multi$le skleroze) asa+ranjen je na gro'lju =ontmartre u Parizu.

8/18/2019 Giroskop1

22/31

OSOI$# ŽIROSKOP' S' RI SUP$*'S"OOD#

KR#'$*'

8/18/2019 Giroskop1

23/31

#irosko$ koji ima tri stu$nja slo'ode kretanja $osjeduje &eoma

&a(nu oso'inu koja se sastoji u tome da se taj (irosko$ $roti&i$romeni

$ra&ca s&oje ose u $rostoru. Da 'ismo $rou,ili o&u oso'inu(irosko$a)

razmotri*emo jedan tz&. astati,ki (irosko$) tj. taka& (irosko$ ,ijese

te(ište $okla$a sa ne$omi,nom ta,kom.

Pret$osta&lja se da (irosko$ nije ura&note(en) odnosno da se

centarinercije (irosko$a ne $okla$a sa ne$omi,nom ta,kom . Tako%er)

$ret$osta&imo da osa simetrije zakla$a sa stalnom osom 1  z ugao [ i da se (irosko$ 'rzo o'r*e oko ose simetrije.

8/18/2019 Giroskop1

24/31

KRUOS ŽIROSKOP'

Krutost ili (irosko$ska inercija je s&ojst&o (irosko$a da seodu$re ma

kojoj sili koja nastoji da mu otkloni rotor iz ra&ni rotacije. a

krutostinerciju3 (irosko$a uti,u slede*i "aktori0 masa rotora) momenat

inercije i 'roj o'rtaja rotora.

Krutost (irosko$a se mo(e $o&e*ati $o&e*anjem mase rotora)

ras$oredom mase &iše $rema s$oljnoj i&ici rotora i $o&e*anjem'roja

o'rtaja. Po&e*anjem mase rotora $o&e*a&a se i te(ina) što jene$o&oljno)

a $o&e*anje 'roja o'rtaja ima s&oju granicu i za&isi odizdr(lji&osti &eka3

le(aja.

Krutost (irosko$a se izra(a&a $reko momenta koli,ine kretanja

L3rotora0

L \ J ]^) V.23

gde je0 J _moment inercije rotora (irosko$aG ^ _ ugaona 'rzina

rotora (irosko$a.

8/18/2019 Giroskop1

25/31

Da 'i se $o&e*ao 'roj o'rtaja rotora) odnosno smanjiloo$tere*enje

le(aja) $rimenjuju se tz&. plivajući žiroskopi . Kod o&i+ (irosko$a

rotor je smešten u +ermeti,ki zat&orenu kutiju) koja je is$unjena

te,noš*u) $ri ,emu je te,nost iste gustine kao i $lo&ak) tako da

$rakti,no nema sile trenja. =e%utim) i o&i (irosko$i imaju s&oju

sla'u stranu. R toku rada zagre&a se te,nost menja se

gustina3) $ase naruša&a $ot$uno &ešanje $lo&ka i $oja&ljuje se $ritisak na

le(ajima. Da 'i se o&o s$re,ilo) ugra%uju se ure%aji za regulaciju

tem$erature) ali to je dosta slo(eno i dalje $o&e*a&a masu.

Pored $li&aju*i+ (irosko$a u $rimeni su (irosko$i sa &azdušnim

&ešanjem le(ajima3. Kod o&i+ (irosko$a se umesto te,nosti$rimenjuje

8/18/2019 Giroskop1

26/31

&azdu+ $od $ritiskom) koji st&ara &azdušni jastuk izme%uoso&ine rotora

i le(aje&a i tako smanjuje trenje. a+&aljuju*i $rimeni o&e &rste

le(aja) trenje se s&odi na jedan toliko zanemarlji& ste$en) da se

mo(e smatrati kao kom$onenta nulte &eli,ine. 4azdušni le(aji

rade na istom $rinci$u kao &akumski ure%aji za ,iš*enje ukojima

 jedna &elika gumena lo$ta le'di na koni,noj &azdušnoj struji.

ŽIROSKOPSK' PR#SI*'

4a(na karakteristika (irosko$a) kao što je re,eno je (irosko$ska

$recesija. Postoje d&e &rste (irosko$ske $recesije0 st&arna$o'u%ena3

$recesija i $ri&idna $recesija.

8/18/2019 Giroskop1

27/31

Stvarna precesija. t&arna (irosko$ska $recesija je

s&ojst&o (irosko$a koje $rouzrokuje da rotor 'ude $omeren ne u

$ra&cu sile koja na njega deluje) nego za 9EE od $ra&ca sile) i tou

$ra&cu o'rtanja rotora. Lko jedna sila deluje u ta,ki A) i to

nadole) ona je $reneta kroz sto(er B na ram C) tako%e kao silakoja

deluje nadole. 5&a sila kre*e se 9EE u $ra&cu rotacije i$rouzrokuje

kretanje ta,ke D nadole.

>ak na,in da se za$amti $ra&ac $recesije (irosko$a) kada na

njega

8/18/2019 Giroskop1

28/31

deluje s$oljna sila) jeste da se zna `$ra&ilo ruke) kao što je$okazano

na sl. V.1. Prste le&e ili desne ruke &alja $osta&iti u $ra&cu

o'rtanja (irosko$a i is$ru(iti ka(i$rst u $ra&cu sile koja deluje na

(irosko$. Palac *e tada da 'ude okrenut u $ra&cu $recesije. 5&o

$ra&ilo $oznato je i $od nazi&om tz&. teorema #uko&skog.

Dakle) $od $ri&idnom $recesijom se $odrazume&a oso'ina

(irosko$a da se njego& rotor $od dejst&om s$oljne sile $omeri u

ra&ni koja je u$ra&na na ra&an dejst&a sile. mer $recesije

za&isi od toga u koju stranu se okre*e rotor i kako je usmeren

moment s$oljni+ sila.

8/18/2019 Giroskop1

29/31

+'K"*U,'K 

R o&om re"eratu o'jasnio sam što je girosko$) o'jasnio samkako radi i njego&u $rimjenu. birosko$ $oma(e u u$ra&ljanju$rekooceanskim 'rodo&ima i a&ionima na nji+o&im $uto&anjima. $ored toga. (irosko$ je) kad je rije, o njego&u temeljnom

na,elu) jednosta&an 'aš kao i 'icikl) kao lo$ta što se &rti okose'e ili kao ,igra. Kad se neko tijelo) koje se okre*e oko se'e)kao na $rimjer lo$ta) osta&i da miruje) ono *e se nasta&itikretati oko jedne stalne oso&ine u $rostoru

8/18/2019 Giroskop1

30/31

"I#R'UR'

-ttps.//-r01ikipe2ia0or3/1iki/4&54Diroskop

-ttp.//1110kako0-r/c6anak/kako7ra2i78iroskop799:;0-tm6

8/18/2019 Giroskop1

31/31

-ttp.//1110automatika0rs/ba8a78nanja/sen8ori/4&54#iroskop0-tm6

-ttps.//-r01ikibooks0or3/1iki/Knji3a