SU67806A1 - Gyromagnetic compass - Google Patents

Description

Известные гиромагнитные компасы не могут работать при но;1етах на больших высотах, при температурах ниже -35°, при повышенных вибраци х и при больших скорост х полета.The well-known gyromagnetic compasses cannot operate at new, high altitudes, at temperatures below -35 °, at increased vibrations and at high flight speeds.

Предлагаемый гиромагнитный компас, как и известные гиромагнитные компасы, имеет свободный гироскоп, корре тируемый магнитной стрелкой через коррекционные электромагниты, и обладает той особенностью , что горизо1ггальна51 коррекци  гироскопа от магнитной стрелки осушествл етс  двум  укрепленными на раме гироскопа электромагнитами; эти электромагниты питаютс  переменным током и имеют на полюсах короткозамкнутые витки, сдвигающие по фазе часть магнитного потока . Потоки этих короткозамкнутых витков создают в двух укрепленных на внутренней раме гироскопа дисках, вход щих в пространство между полюсами электромагнитов, моменты разных направлений, вызывающие прецессию гироскопа в направлении отклонени  магнитной стрелки, замыкаюшей при своем отклонении цепь соответствуюпдего электромагнита .The proposed gyromagnetic compass, like the well-known gyromagnetic compasses, has a free gyroscope corrected by a magnetic arrow through correction electromagnets, and has the feature that a horizontal magnetic gyroscope correction from a magnetic arrow is carried out by two electromagnets mounted on the gyroscope frame; These electromagnets are fed with alternating current and have short-circuited coils at the poles, shifting part of the magnetic flux in phase. The flows of these short-circuited coils create in two disks fixed to the inner frame of the gyroscope, which enter the space between the poles of electromagnets, moments of different directions causing the gyroscope to precess in the direction of deflection of the magnetic needle, which closes the circuit of the electromagnet.

На фиг 1 показан гиромагнитный компас, вид спереди в разрезе; на фиг. 2-то же, вид сбоку с частичным разрезом; на фиг. 3-электрическа  схема гиромагнитного компаса.Fig 1 shows a gyromagnetic compass, front view in section; in fig. 2 is the same side view with a partial cut; in fig. 3-circuit electric gyromagnetic compass.

Основной частью гирокомпаса  вл етс  i-ироскоп, который состоит из электродвигател , питаемого током повышенной частоты и имеющего статор / закрепленный на внутренней карданной раме 2 гироскопа, и ротор J из немагнитного металла, вращающийс  на шариковых подшипниках , запрессованных в раме гироскопа. Дл  получени  вращающегос  магнитного пол  обмотка статора соединена звездой. Внутренн   рама 2 с электродвигателем подвешена на наружной карданной раме 4, котора  может вращатьс  на своих ос х 5 и 6, установленных в верхнем и нижнем подшипниках корпуса 7 гироскопа. На наружной раме 4 укреплена шкала 8, разделенна  на 360 делений.The main part of the gyrocompass is an i-gyroscope, which consists of an electric motor powered by an increased frequency current and having a stator / mounted on the inner cardan frame 2 of the gyroscope, and a non-magnetic metal rotor J, rotating on ball bearings pressed in the gyroscope frame. In order to obtain a rotating magnetic field, the stator winding is connected by a star. The inner frame 2 with the electric motor is suspended on the outer cardan frame 4, which can rotate on its axles 5 and 6, installed in the upper and lower bearings of the housing 7 of the gyroscope. On the outer frame 4, the scale 8 is strengthened, divided into 360 divisions.

Дл  включени  компаса в цепь источника тока на задней стороне его. На крьппке, имеетс  вилка 9. С лицевой стороны компас имеет агкалу дл  отсчета курсовых углов.To include a compass in the current source circuit on the back of it. On the krppka there is a plug 9. On the front side, the compass has an agcalou for reference heading angles.

Вс кий гироскопический прибор, имеюший три степени свободы, получает способность при вращении ротора сохран ть посто нство положени  своей оси в пространстве, но суточное вращение земли, несбалансированность ротора и рамок, трение в подпшпниках и TOMV подобныеA full gyroscopic device, which has three degrees of freedom, gains the ability to maintain a constant position of its axis in space when the rotor rotates, but the daily rotation of the earth, the imbalance of the rotor and the framework, friction in the underpinners and TOMV

№ 67806- - 2 причины создают дополнительные моменты, в результате действи  которых положение оси гироскопа в пространстве будет измен тьс . Дл  коррекции гироскопа в компасе имеетс  магнитна  стрелка 10; на оси ее находитс  платинова  пластинка, котора  при отклонении оси гироскопа включает в цепь тока коррекционные электромагниты //, установленные на наружной раме 4 гироскопа. В зазорах между полюсами электромагнитов // помещаютс  диски 12, закрепленные на внутренней раме 2 гироскоца . При прохождении переменного тока по обмотке электромагнита создаетс  переменное магнитное поле, навод щее в диске 12 токи Фуко, взаимодействуюц ие с магнитным полем электромагнита и создающие момент, привод щий наружную раму 4 компаса в первоначальное положение . Электромагниты )/ имеют на полюсах короткозамкнутые витки, закрепленные так, чтобы один электромагнит создавал момент, вращаюншй раму 4 вправо, а второй-влево.No. 67806- - 2 causes create additional moments, as a result of which the position of the gyroscope axis in space will change. For the correction of the gyroscope, there is a magnetic needle 10 in the compass; on its axis there is a platinum plate, which, when the axis of the gyroscope deviates, includes correction electromagnets // in the current circuit, mounted on the outer frame 4 of the gyroscope. In the gaps between the poles of the electromagnets // there are placed disks 12 mounted on the inner frame 2 of the gyro. As the alternating current passes through the winding of the electromagnet, an alternating magnetic field is created, leading the Foucault currents to the disk, interacting with the magnetic field of the electromagnet and creating a moment that causes the outer frame of the 4 compass to its original position. Electromagnets) / have short-circuited coils at the poles, fixed so that one electromagnet creates a moment, rotating the frame 4 to the right and the second to the left.

При отклонении оси гироскопа наружна  рама 4 повернетс  на некоторый угол. При этом ось рамы, имеюща  на своем конце закрепленный магнит 13, поведет за собой наход щуюс  в его магнитном поле магнитную пластинку 14, на ос х которой закреплены две спиральные пружины /5 и 16 и две серебр ные пластинки 17 таким образом, что при отклонении рамки гироскопа магнитна  пластинка 14 прижимает платиновую пластинку, закрепленную на оси магнитной стрелки 10, к серебр ным пластинкам П, включа  ток через ось стрелки в цепь коррекционных электромагнитов 11. При повороте гироскопа в другую сторону произойдет вращение рамки, но в другую сторону; в результате положение оси гироскопа будет всегда соответствовать положению магнитной стрелки.When the gyro axis is deflected, the outer frame 4 will rotate at a certain angle. At the same time, the frame axis, which has a fixed magnet 13 at its end, will follow the magnetic plate 14 in its magnetic field, on the axes of which two spiral springs / 5 and 16 and two silver plates 17 are fixed so that when deflected The gyroscope magnetic plate 14 presses a platinum plate fixed on the axis of the magnetic needle 10 to the silver plates P, turning on the current through the arrow axis into the circuit of the corrective electromagnets 11. When you rotate the gyroscope in the other direction, the frame rotates th side; As a result, the position of the gyroscope axis will always correspond to the position of the magnetic needle.

Магнитна  стрелка 10 помещена в коробке 18, из которой выкачан воздух. К нижней части коробки привернута пластинка металлического натри , поглащающа  кислород в случае проникновени  воздуха в коробку . Отсутствие в коробке 18 кислорода и других газов устран ет ржавление магнитной стрелки и окисление контактов.Magnetic arrow 10 is placed in box 18, from which air is deflated. A metal sodium plate is screwed to the bottom of the box, absorbing oxygen when air enters the box. The absence of oxygen and other gases in the box 18 eliminates the rusting of the magnetic needle and the oxidation of the contacts.

Дл  удержани  внутренней рамы прибора в горизонтальном положении , т. е. перпендикул рно к наружной раме, в приборе имеетс  корректирующее приспособление, которое работает следующим образом; при наклоне внутренней рамки гироскопа вправо или влево электромагнит 19 перекроет сферическое кольцо 20, и последнее будет расположено между двум  полюсами электромагнита /9; в результате в теле сферического кольца от действи  переменного магнитного пол  электромагнита будут наведены токи Фуко, которые вызовут вращающий момент, стрем щийс  повернуть гироскоп вокруг вертикальной оси наружной рамы. Такое движение в свою очередь вызовет прецессионное движение внутренней рамы и вернет ее в горизонтальное положение.To hold the inner frame of the device in a horizontal position, i.e., perpendicular to the outer frame, there is a correction tool in the device which operates as follows; when the gyroscope inner frame is tilted to the right or left, the electromagnet 19 will overlap the spherical ring 20, and the latter will be located between the two poles of the electromagnet / 9; As a result, Foucault currents will be induced in the body of the spherical ring by the action of the alternating magnetic field of the electromagnet, which will cause a torque that tends to turn the gyroscope around the vertical axis of the outer frame. Such movement in turn will cause the precessional movement of the inner frame and return it to the horizontal position.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (2)

1.Гиромагнитный компас, состо щий из свободного гироскопа, корректируемого магнитной стрелкой, с применением электромагнитов дл  целей коррекции, отличающийс  тем, что горизонтальна  коррекци  гироскопа от магнитной стрелки осуществл етс  двум  укрепленными на наружной раме гироскопа электромагнитами, питаемыми переменным током и снабженными короткозамкнутыми витками на полюсах, взаимодействующими с двум  укрепленными на внутренней раме гироскопа дисками, вход щими в пространство между полюсами электромагнитов и создающими моменты разных направлений, вызывающие прецессию гироскопа в направлении отклонени  магнитной стрелки, замыкающей при своем отклонении цепь соответствующего электромагнита.1. A gyromagnetic compass consisting of a free gyroscope corrected by a magnetic arrow using electromagnets for correction purposes, characterized in that the horizontal correction of the gyroscope from the magnetic needle is carried out by two electromagnets powered by an alternating current and equipped with short-circuited coils on the gyroscope outer frame poles interacting with two disks fixed on the inner frame of the gyroscope, entering the space between the poles of electromagnets and creating cients different directions, causing precession of the gyroscope in the direction of deflection of the needle, during its closing deflection circuit corresponding electromagnet. 2.Гироскопический компас по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   применением, с целью облегчени  вертикальной коррекции гироскопа, двух электромагнитов , укрепленных на внутренней раме гироскопа, создающих во взаимодействии со сферическим кольцом, укрепленным на корпусе гироскопа , моменты разных направлений, вызывающие прецессию гироскопа в направлении относительного отклонени  сферического кольца, вследствие вхождени  при этом материала кольца в поле соответствующего .электромагнита.2. A gyroscopic compass according to claim 1, which is applied using, for the purpose of facilitating the vertical correction of the gyroscope, two electromagnets mounted on the inner frame of the gyroscope, creating, in interaction with a spherical ring, mounted on the gyroscope body, moments of different directions, causing the gyroscope to precess in the direction of the relative deflection of the spherical ring, due to the occurrence of the ring material in the field of the corresponding electromagnet. СиSi ОABOUT