Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_359
.pdf
его достаточно для свободного вращения шарика, когда устройство находится в вертикальном положении. В
качестве толкателя можно удобно использовать металлический стержень.
Когда поворотная система наклонена к вертикали, направляющая наклоняется к горизонтали, и шарик,
поднимаясь по склону круговой направляющей, по которой он вынужден двигаться, упирается в толкатель и
заставляет рычаг замедлить движение.
Движение манипулятора теперь становится пространственно-периодическим, и при одном направлении
вращения вентилятора система подвергается интегральному моменту сил, который заставляет гироскоп
поднимать систему в вертикальное положение.
Когда достигается вертикальное положение, направляющая становится горизонтальной, и рычаг вращается
равномерно, в результате чего интегральный момент сил равен нулю.
При вращении вентилятора в противоположном направлении интегральный момент силы, приложенный к
устройству, приводит к отклонению оси гироскопа от вертикали.
Направление вращения рычага не имеет значения, но для того, чтобы устройство могло самостоятельно
встать в вертикальное положение, направление вращения гироскопа должно быть таким, чтобы вся система
приводилась в движение. В качестве альтернативы использованию шарика я могу затормозить вращающийся
рычаг, заставив его вращать колесо по круговой дорожке.
Это колесо может управляться тормозом, который автоматически срабатывает, когда колея наклоняется к
горизонтали, например, с помощью стержня, закрепленного на шарнире перед колесом.
Необходимость в установке тормозного механизма может быть устранена путем обеспечения
эксцентриситета рычага, то есть путем расположения центра тяжести рычага и удерживаемого им аппарата с
одной стороны от шпинделя, вокруг которого он вращается.
В этом случае движение манипулятора становится периодическим, когда устройство наклонено в
вертикальное положение. Если рычаг вращается в направлении вращения гироскопа, то интегральная пара
состоит из интегральной пары, обусловленной эксцентриситетом рычага, и интегральной пары,
обусловленной вращением вентилятора.
Удобно вращать вентилятор, так что «суммарная крутящая пара» представляет собой сумму этих величин.
Если рычаг вращается в направлении, противоположном вращению прицела, то интегральная пара, если
предположить, что она является вертикальной, представляет собой разницу между интегральной парой,
возникающей из-за вентилятора, и интегральной парой, возникающей из-за эксцентриситета рычага и
установленного на нем оборудования.
В качестве альтернативы вентилятор может быть установлен таким образом, что его ось вращения
параллельна длине рычага или эквивалентной длине. Когда шпиндель, несущий рычаг, наклонен к вертикали,
рычаг или его эквивалент, если он эксцентричен, будет проводить больше времени в нижней половине своей
траектории, чем в верхней, и на гироскоп будет передаваться интегральный момент или крутящий момент, и
для одного направления вращения это будет весь вертикальный момент.
- В одном из удобных вариантов реализации изобретения рычаг или его эквивалент установлен на
вертикальной оси, а на рычаге установлен небольшой редукторный электродвигатель, при этом шпиндель
двигателя находится в горизонтальном положении, когда поворотная система расположена вертикально.
Вентилятор 95 установлен на шпинделе двигателя или на параллельном шпинделе, соединенном со
шпинделем двигателя посредством зубчатой передачи. Кроме того, с помощью зубчатой передачи к
шпинделю двигателя соединено колесо, ось которого перпендикулярна вертикальной оси, на которой
установлен рычаг. Это колесо опирается на круговую направляющую и служит для вращения рычага вокруг
оси. Колесо может быть заторможено, как описано выше, или рычаг может быть снабжен толкателем и 1)
полностью заторможенным способом, как уже было описано. 105 Колесо может приводиться в движение по
рельсам за счет силы трения, возникающей на его оси. Таким образом, колесо может быть прикреплено к
шпинделю, вращаемому ниотором. Это важно, поскольку желательно, чтобы зазор между колесом и
вентилятором не замедлял его вращение; кроме того, для обеспечения точности, крутящий момент,
используемый для вращения рычага, должен быть небольшим.
В качестве альтернативы колесу и тормозу, воздушная тяга 5 или ее эквивалент могут быть смещены в
сторону. Вместо электродвигателя я могу использовать небольшое турбинное колесо для вращения рычага и
вентилятора, причем такое турбинное колесо 12) удобно приводится в движение с помощью воздуха,
поступающего с периферии телескопа.
При описанной выше конфигурации устройство в вертикальном положении колеблется вокруг 125 осей
вращения, причем амплитуда колебаний мала, если вращение гироскопа велико, а крутящие моменты,
создаваемые вентилятором и весом манипулятора, невелики. Преимущество таких колебаний, если они
невелики, заключается в том, что они уменьшают трение в точках опоры, вызывая относительное движение
между точками опоры и их подшипниками. Колебания можно устранить, расположив электродвигатель во
вращении небольшого маховика. Этот маховик вращается вместе с рычагом и, следовательно, в любой
момент времени создает в системе гироскопический момент, величина которого зависит от углового момента
маховика и скорости вращения рычага. Если ось вращения маховика перпендикулярна оси вращения
вентилятора, то при одном шаге вращения маховика моменты сил, создаваемые вентилятором и маховиком,
будут противодействовать друг другу, и можно добиться того, чтобы результирующий момент сил был равен
нулю.
В качестве альтернативы можно использовать два вентилятора, оси вращения которых вращаются в
вертикальных плоскостях под прямым углом друг к другу, в то время как рычаг вращается в горизонтальной
плоскости. Плоскости вращения вентиляторов всегда перпендикулярны друг другу, и они всегда вращаются с
периодом, равным периоду вращения рычага. Такая конструкция легко достигается с помощью нескольких
конических колес или аналогичных устройств. За счет пространственно-периодического характера движения
ариллуса и, следовательно, пространственно-периодического движения осей вращения вентиляторов, при
правильном направлении вращения вентиляторов относительно вращения гироскопа, я получаю устойчивость
устройства.
Изобретение предусматривает создание средств, позволяющих аннулировать процесс установки, когда
транспортное средство, на котором установлено устройство, движется по криволинейной траектории. Для
достижения этого результата манипулятор может быть расположен таким образом, чтобы он равномерно
вращался во время такого поворотного движения, например, путем отключения вращающегося шарика или
шарнирного маятника, используемого для придания манипулятору пространственно-периодического
движения, с помощью электромагнита, установленного на манипуляторе, или путем отключения вентилятора,
выполняющего функцию питания встроенного подъемного момента, с помощью электромагнита, или путем
отключения двигателя с помощью контактного выключателя. Один из способов достижения этого результата
— это обеспечить соединение вентилятора с вращающимся шпинделем двигателя, приводящего его в
движение, таким образом, чтобы крутящий момент был моментом трения. Таким образом, втулка может
удерживаться в контакте с вращающимся шпинделем с помощью пружины или ее эквивалента, когда
транспортное средство движется по прямой траектории, при этом фрикционный контакт между шпинделем и
втулкой легко устраняется при наличии криволинейного движения транспортного средства электромагнитным
способом.
Для работы электромагнитов, необходимых для нейтрализации действия устройства при повороте
транспортного средства, необходимо установить или разорвать электрический контакт во время поворота
транспортного средства. В случае самолета поворот транспортного средства по азимуту сопровождается
креном. Таким образом, стойки (предполагаемые продольные и поперечные относительно самолета) 75,
несущие карданную раму, поворачиваются относительно карданной рамы, и действие одного удобного
контактного элемента зависит от этого факта. При крене самолета колесо, закрепленное на карданном
подвесе 80-го типа, катится по пластине, установленной на одной из стоек, или аналогичной ей. Эта пластина
покрыта полосой непроводящего материала и двумя металлическими поверхностями.
Когда стойки расположены вертикально, а карданная рама 865 — горизонтально, колесо опирается на
изоляционный материал; когда стойки наклонены к вертикали, колесо опирается на одну из металлических
поверхностей, и ток подается на любые электромагниты или эквивалентные устройства, необходимые для
отключения механизма подъема. В качестве альтернативы контактное устройство может состоять из двух
поверхностей из непроводящего материала и полоски из проводящего материала.
В качестве дополнительного средства фиксации можно использовать составной маятник или его аналог,
закрепленный на карданном подвесе.
Если оси вращения маятника расположены спереди и на 100 градусов позади относительно транспортного
средства, то при повороте транспортного средства маятник под действием центробежной силы сместится в
сторону. Закрепив маятник с помощью контактных штифтов, можно привести в действие 105 электромагнитов.
Ещё одним вариантом контактного устройства является разновидность баригироскопа Гильберта. Гироскоп
крепится на двух горизонтальных шарнирах диаметром 11 дюймов, благодаря чему его ось всегда
перпендикулярна линии вращения шарниров. Гироскоп удобно установлен таким образом, что находится в
нейтральном равновесии относительно шарниров, и закреплен с помощью шнура и груза, обеспечивающих
горизонтальное положение его оси; один конец шнура прикреплен к точке в корпусе гироскопа, шнур проходит
через гладкое отверстие в горизонтальной пластине, расположенной под гироскопом, а к свободному концу
прикреплен груз. Когда транспортное средство движется по криволинейной траектории, гироскоп вращается
вокруг осей, и относительное движение гироскопа и поддерживающих его стоек или рамы может быть
использовано для замыкания или размыкания электрического контакта описанным выше способом. - 6
Дальнейший вариант изобретения выглядит следующим образом:
Рама вилкообразной или прямоугольной формы установлена на вертикальном опорном подшипнике
наиболее известным способом, а внутри вилки или рамы вращается гироскоп, причем линии вращения
расположены горизонтально. Таким образом, гироскоп может свободно вращаться на опорном подшипнике и
вокруг горизонтальных шарниров.
В корпусе гироскопа или его аналога находится вращающийся рычаг, на котором установлено устройство
описанного выше типа. Кроме того, на корпусе гироскопа или его аналога расположена круговая дорожка, как
уже было описано. Когда ось гВроскопа горизонтальна, направляющая также горизонтальна, как и ось
вращения вентилятора (уже описанного типа), установленного на манипуляторе. Предусмотрены средства,
благодаря которым при наклоне оси гироскопа к горизонтали вращение рычага становится
пространственно-периодическим, и, как следствие, гироскоп испытывает интегральный момент силы вокруг
шарниров вилки, вызывающий его прецессию вокруг оси подставки. Для того чтобы выровнять ось гироскопа в
горизонтальное положение, необходимо приложить крутящий момент в соответствующем направлении
относительно оси подставки. По мере того, как рычаг с установленным на нем вентилятором вращается в
горизонтальной плоскости, второй вентилятор вращается в вертикальной плоскости, которая, что удобно,
перпендикулярна горизонтальным шарнирам, крепящим гироскоп к вилке или аналогичному устройству.
Вращение этого второго вентилятора легко осуществляется с помощью системы крыльев! колеса.
Конструкция такова, что когда ось гироскопа наклонена к горизонтали, к гироскопу прикладывается момент
силы или крутящий момент, стремящийся повернуть его вокруг шарниров вилки, и одновременно
прикладывается момент силы или крутящий момент относительно оси подставки, стремящийся вернуть
гироскоп в горизонтальное положение.
До настоящего времени при конструировании гироскопических компасов обычно направляющую силу
получали путем наделения гироскопа или гироскопов механизмом управления силой тяжести. В таких случаях
направляющая сила всегда мала, а когда ось гироскопа находится вблизи меридиана, она становится крайне
малой. Такие компасы могут работать с высокой точностью только при использовании высокоточных
подшипников на опорах. Данное изобретение предусматривает применение больших направляющих сил даже
при небольшом отклонении оси гироскопа от горизонтали.
При необходимости я могу установить гироскоп и его насадки относительно шарниров вилки таким образом,
чтобы центр тяжести системы находился ниже или выше линии шарниров.
Датировано 1 октября 1920 года.
CRPIKSHANK & PAipWE ATHEIR, 62, Сент-Винсенит-стрит, Глазго, и 65-G6, Чансери-лейн, Лондон, W.C. 2,
агенты заявителя.
7.5 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 34353, 1920 г. н.э.
Усовершенствования гироскопического аппарата.
Я, Эймс Гордон Грейкс, гражданин Великобритании, проживающий по адресу: Университет, Глостершир,
настоящим заявляю, что природа данного изобретения заключается в следующем: В моей заявке на патент №
27979 от 1920 года описана комбинация гироскопа или гироскопов и вращающегося элемента, на котором
установлен вентилятор, причем эта комбинация такова, что когда система, которая шарнирно закреплена
таким образом, чтобы свободно прецессировать вокруг двух горизонтальных осей, взаимно
перпендикулярных друг другу, находится в вертикальном положении, к системе в вертикальной плоскости
прикладывается момент или крутящий момент, обусловленный вентилятором, причем эта плоскость
вращается вокруг вертикальной оси с постоянной угловой скоростью, и что, когда система наклонена к
вертикали, движение вращающегося элемента становится пространственно-периодическим, в результате
чего к устройству прикладывается момент, выпрямляющий устройство.
Описаны различные методы обеспечения пространственно-периодического движения вращающегося
элемента при вертикальном наклоне устройства, некоторые из которых аналогичны методам, описанным в
технических условиях.
Патентные свидетельства № 14032 от 1915 года и № 130697, выданные мне.
17383t 1735839! Настоящее изобретение предусматривает дополнительные способы создания крутящего
момента, который непрерывно прикладывается в плоскости вращения. Один из удобных способов
приложения момента силы заключается в подаче воздуха через одно или несколько сопел, установленных на
вращающемся элементе, причем сопло или сопла расположены таким образом, что момент силы или
крутящий момент прикладывается в вертикальной плоскости 1 0, когда устройство находится в вертикальном
положении; кроме того, конструкция такова, что, когда движение вращающегося элемента становится
пространственно-периодическим, вращающиеся струи создают в системе единый момент силы или крутящий
момент, который является вертикальным. Все описанные конструкции вращающегося вентилятора в равной
степени применимы и к вращающимся струям.
Воздух, необходимый для работы струй, может быть удобно получен с периферии корпуса гироскопа и может
подаваться к вращающемуся элементу посредством лабиринтного соединения.
Когда стабилизатор описанного типа устанавливается на транспортное средство, совершающее
криволинейное движение, желательно, чтобы поворотная система не отклонялась от истинной вертикали в
результате такого движения. В тех случаях, когда для создания вращающейся пары используются струи
воздуха, устройство легко нейтрализуется при наличии криволинейного движения путем создания такого
движения, приводящего к закрытию струи или струй. Таким образом, подающие трубки могут быть снабжены
запорными кранами или аналогичными устройствами, которые автоматически закрываются при движении
транспортного средства по изогнутой траектории. Запорные краны могут удобно управляться
электромагнитами, катушки которых питаются током, когда транспортное средство движется по
криволинейной траектории.
В тех случаях, когда для создания вращающейся пары используются струи воздуха, может быть удобно
вращать элемент, на котором установлены струи, с помощью струй воздуха, то есть вращающийся элемент
может быть сконструирован таким образом, чтобы он образовывал реактивную турбину.
Датировано 4 декабря 1920 года.
CRI-IKSHANR & FAIRWEATHER, 62, Сент-Винсент-стрит, Глазго, и 65-66, Чансери-лейн, Лондон, W.C., агенты
заявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования гироскопического аппарата.
Я, Джеймс Гордон Грей, гражданин Великобритании, проживающий по адресу: Университет Глазго,
настоящим заявляю, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении.
В описании патентных писем
В патентах №№ 14032 от 1915 года и № 130697 описаны гироскопические стабилизаторы, действие которых
основано на движении частей относительно элемента, непрерывно вращающегося вокруг оси, совпадающей
или параллельной оси вращения гироскопа.
Настоящее изобретение в общих чертах заключается в предоставлении частей, способных перемещаться
относительно указанного вращающегося элемента, но не оказывающих прямого влияния на устойчивость
гироскопического элемента, причем это относительное перемещение используется либо для активации
стабилизирующих сил, внешних по отношению к гироскопической системе, либо для управления цепью
электродвигателя, приводящего во вращение вращающийся элемент.
На фиг. 1 и 1' прилагаемых чертежей показана форма монтажного устройства, описанная в Спецификации №
14032 от 1915 года.
1 обозначает диск, непрерывно вращающийся в направлении вращения гироскопа (предполагается, что по
часовой стрелке, если смотреть сверху) вокруг оси, совпадающей или параллельной оси стабилизирующего
гироскопа. На диске закреплены четыре прямоугольных ящика 2, 2, 2, 2, дна которых являются истинно
плоскими и перпендикулярны плоскости диска 1. 90 В каждой коробке находится пластина 3, имеющая форму,
показанную на рисунке. При вращении диска в указанном направлении шарики занимают показанные
положения при условии горизонтального положения диска, но если диск наклонен, каждый шарик при спуске
по склону располагается ближе к оси вращения диска, чем при подъеме по склону. Это смещение шариков
является следствием формы пластин lC0 3 и того факта, что ящики вращаются вместе с диском.
Этот тип монтировщика обладает большим преимуществом, заключающимся в том, что он монтирует без
прецессионного движения в обычном смысле этого термина, поскольку интегральная пара сил, возникающая
из-за движений шаров, всегда перпендикулярна плоскости наибольшего наклона стабилизатора. Если
скорость мала, она очень чувствительна, но если скорость очень мала, центробежная сила становится очень
малой и может оказаться недостаточной для того, чтобы шарики всегда возвращались в свои надлежащие
положения равновесия, когда диск находится в горизонтальном положении.
Настоящее изобретение обеспечивает, благодаря чему, когда диск наклонен к горизонтали, что происходит,
когда стабилизатор наклонен к вертикали, каждый ящик, находясь в верхней части склона или
приблизительно в ней, получает наклон в направлении, в котором наклонен диск.
Находящийся внутри шарик мгновенно падает во внутреннюю часть щели, где и остается до тех пор, пока
коробка спускается по склону.
С этой целью каждый ящик крепится к диску 1 с помощью пары цапф 6, 6, расположенных по линии,
касательной к диску (на рис. 1а показана только одна цапфа) на стойках 7, 7. В нормальном положении
коробка опирается на стойку 8 и удерживается на месте с помощью пружины 9 или аналогичного устройства. К
нижней стороне коробки прикреплен кусок мягкого железа 10, который, когда через катушки электромагнита
11, установленного на диске 1, проходит ток, притягивается вниз, в результате чего коробка наклоняется на
цапфах, а дно коробки становится наклонной плоскостью, по которой скатывается шарик. На четырех
вертикальных стержнях, закрепленных на диске 1, свободно установлены втулки 12, 12, 12, 12 или их
эквиваленты, к которым прикреплены горизонтальные стержни 13, 13, -1,3, 13, заканчивающиеся грузами 14,
14, 14, 14.
Каждый стержень 13 связан с толкателем 18, и его движение ограничено ограничителем 1.5. Каждый
контрольный элемент 15 имеет контактный элемент 1.51, который взаимодействует с контактным элементом
17, установленным на соответствующем стержне.
Два контактных кольца 19, 20 или их эквивалента установлены на шпинделе, на котором вращается диск 1, и
по этим кольцам трутся две щетки 21, 22, которые подключены к источнику тока. Кольцо 19 электрически
соединено с одним из выводов каждого из электромагнитов 11, а остальные выводы электрически соединены
с контрольными пробками, по одной для каждой пробки, как показано на рисунке. Стержни 13 электрически
соединены с контактным кольцом 20.
Действие происходит следующим образом: если диск 1 наклонен к горизонтали (как это происходит, когда
стабилизатор отклоняется от своего вертикального положения), каждый стержень 13 движется по круговой
траектории, наклоненной к восточной оси, и, следовательно, каждый стержень 13 упирается в свой толкатель
18 при движении вверх и в свой ограничитель 15 при движении вниз. Когда стержень входит в нисходящий
участок, он перемещается от толкателя к ограничителю, и это приводит к подаче тока на соответствующий
электромагнит 11. Мяч быстро перемещается во внутреннее положение бетокс-аппарата.
Когда стержень входит в верхнюю часть коробки, контакт разрывается, коробка наклоняется на своих цапфах
так, чтобы стать параллельной диску; центробежной силы, действующей на шарик, вместе с действием силы
тяжести на шарик из-за наклона диска, достаточно, чтобы переместить шарик во внешнее положение в
коробке. Таким образом, шары занимают внутренние позиции в 7-ячейковых ящиках при спуске по склону и
внешние позиции при подъеме по склону.
На фиг. 2 и 2' показана модификация, при которой движение относительно вращающегося элемента детали,
которой этот элемент снабжен, приводит к срабатыванию электрических контактов, так что сопротивление...
В цепь электродвигателя, приводящего в движение элемент, включен механизм, и -o 8, что скорость
монтажника уменьшена, а его точность повышена. Шпиндель основного стабилизирующего гироскопа
выдвинут и непрерывно вращает (через зубчатую передачу, расположенную внутри механизма S'U 103) диск
102 в направлении вращения гироскопа 101.
На диске 102 эксцентрично установлены вертикальные стержни, к которым прикреплены втулки или
шарнирные элементы 104. К 9 втулкам прикреплены стержни 10,5 и грузы 101.
Каждый стержень соединен с толкателем 108 и ограничителем 109, а стержни и ограничители снабжены
контактными элементами. Частью стабилизатора является небольшой электродвигатель 110, шпиндель
которого соединен посредством редуктора со шпинделем, на котором установлен шаровой механизм подъема
уже описанного типа. Шарики 115 установлены во вращающемся корпусе 112, и их движение относительно
указанного корпуса определяется формой пазов 116, вырезанных в пластине 113, установленной, как
показано на рисунке, внутри корпуса 112.
Шпиндель, на котором установлен механизм подъема, расположен параллельно шпинделю 111, на котором
закреплен диск 102, и оба они предпочтительно параллельны оси вращения главного гироскопа.
Вращающийся диск 102 со штоками, толкателями и ограничителями скорости действует как регулятор
скорости для двигателя 110. Когда диск 102 наклоняется к горизонтали, в цепь двигателя включается
сопротивление, в результате чего он замедляется, а точность работы шарового пускового механизма 12
повышается. Когда диск 102 находится в горизонтальном положении, скорость вращения двигателя
увеличивается, и шарики располагаются в механизме для сборки, образуя сбалансированную систему.
На рис. 3 показан еще один способ достижения того же результата. Основной гироскоп 173839 201 приводит в
движение диск 202 посредством зубчатой передачи, расположенной внутри корпуса 203.
Стержни 205, толкатели 208 и ограничители 209 расположены таким образом, чтобы приводить в действие
электрические контакты.
Механизм выравнивания 2129 непрерывно вращается в направлении вращения главного гироскопа с
помощью электродвигателя 210, шпиндель которого соединен посредством зубчатой передачи,
расположенной внутри корпуса 211, со шпинделем, на котором установлен механизм выравнивания.
На шпинделе двигателя 210 установлен диск 214. Когда диск 202 наклоняется к горизонтали, ток проходит
через катушки электромагнита 213, и кусок железа или мягкой стали 216, прикрепленный к пружине 217,
притягивается таким образом, чтобы привести подушку 215 в контакт с диском 214. Таким образом, двигатель
замедляется при наклоне стабилизатора и ускоряется при его вертикальном положении.
На фиг. 4 в плане показан механизм подъема, состоящий из вращающегося диска 302, который находится в
горизонтальном положении, когда стабилизатор расположен вертикально.
Этот диск имеет эксцентриковый рычаг 30,5, шарнирно закрепленный в точке 304, и соединен с пушлером 308
и чеком 309. На диске, ось которого расположена горизонтально, установлен небольшой электродвигатель
310. На шпинделе этого двигателя находится выступ 311, к которому прикреплены радиальные рычаги,
заканчивающиеся, как показано на рисунке, лопатками 312. При вращении ионотора эти лопатки испытывают
сопротивление из-за своего движения в воздухе, а стабилизатор испытывает момент силы в плоскости,
перпендикулярной шпинделю двигателя. Шпиндель, на котором установлен диск 302, снабжен контактными
кольцами, и когда стержень 305 упирается в щеку 309, ток подается в двигатель, который запускается в
направлении, приводящем к образованию пускового момента. При такой конструкции стабилизатор, при
наклоне, поднимается с помощью ряда импульсных пар, при этом вентилятор, состоящий из лопаток,
«включен», когда поворотный шток 305 опускается по склону диска 302, и «выключен», когда шток
поднимается. Направление вращения двигателя должно быть таким, чтобы реактивная сила, возникающая
при работе вентилятора, создавала подъемную силу.
На рис. 5 показана дальнейшая модификация.
Гироскоп стабилизатора 401 закреплен в точке 402 на карданном подвесе 403, который, в свою очередь,
закреплен в точке 404 на вилке 405 или ее эквиваленте, вращающейся вокруг вертикальной оси,
установленной на подставке 406. Шпиндель гироскопа соединен посредством зубчатой передачи,
расположенной в механизме 407, с вертикальным шпинделем, к которому прикреплен выступ, являющийся
частью вентилятора, лопатки 409 которого вращаются в горизонтальной плоскости. В результате вращения
лопаток на стабилизатор, вращающийся на подставке 406 в направлении вращения гироскопа, действует
момент сил в горизонтальной плоскости 65. На стабилизаторе установлены эксцентриковый стержень,
толкатель и ограничитель описанного выше типа, 70 предназначенные для обеспечения электрического
контакта. На стабилизаторе закреплена пружина 413, которая установлена в корпусе 412 подшипника, в
который вставлен шпиндель 411. На стабилизаторе также установлен электромагнит 75 415,
предназначенный для притягивания штифта из мягкого железа 4151i, который удерживается пружиной.
Привод от шпинделя гироскопа осуществляется непрерывно, через зубчатую передачу, расположенную в
корпусе 407, и через вал 410. 8C Когда через катушки электромагнита проходит ток, мягкий железный штифт
4151 притягивается, и шпиндель 411 входит в зацепление с валом 41(0), в результате чего система лопаток
414 вращается с высокой скоростью 85, и устанавливается пара сил вокруг одной или обеих пар шарниров
402, 404.
Устройство для создания контакта приспособлено для приведения системы лопаток в действие, когда
стабилизатор наклонен к вертикали, а также когда устройство для создания контакта опускается по склону.
Направление вращения системы лопаток выбрано таким образом, чтобы интегральная пара 95 являлась
вертикальным элементом.
На рис. 6 показана форма выравнивателя, состоящая из плоскости 501, которая непрерывно вращается
предпочтительно в направлении вращения основного гироскопа. Пластина, удерживаемая 1(0), представляет
собой пару эксцентриковых стержней 503 с прикрепленными грузами 504, причем стержни шарнирно
соединены в точке 502 и связаны с контактными ограничителями 506 и толкателями 505.
На вращающейся пластине установлены четыре груза (5), каждый из которых крепится к пластине с помощью
рычага 508 и вертикального шарнира 509. Обычно рычаги 508 упираются в упоры 510, удерживаемые в
нужном положении пружинами 511.
В каждом рычаге установлен штифт из мягкого железа 1,10 512, и когда через катушки электромагнитов 513,
расположенных на пластине, проходит ток, штифты притягиваются к сердечникам магнитов 51,3, и грузы 507
перемещаются внутрь. 115 Схема электрических соединений для работы устройства показана на рисунке.
Стержни 503 и стопорные кольца 506 выполняют функцию контактных устройств. Если пластина 501
наклонена к горизонтали, то, когда одна часть (503) опускается, а другая поднимается, грузы 507 на
опускающейся стороне смещаются внутрь, и если направление вращения пластины совпадает с
направлением вращения главного гироскопа, то это смещение приводит к установлению 8173,839
вертикальных сил. Стабилизатор устанавливается с помощью ряда пар.
Станет ясно, что при правильном электрическом соединении устройство может работать с пластиной 501,
вращающейся в направлении, противоположном направлению вращения основного гироскопа.
При установке этого устройства на движущееся транспортное средство, движущееся по криволинейной
траектории, механизм установки может отключиться или выйти из строя, прервав электрическую цепь.
На рисунках 7 и 77 показана дальнейшая модификация. Стабилизирующий гироскоп 601 закреплен в точке
602 на карданном подвесе 603, который, в свою очередь, закреплен в точке 604 на вилке 605, установленной
на вертикальной оси, вращающейся в подшипнике 606 и непрерывно приводимой в движение,
предпочтительно в направлении вращения гироскопа, с помощью редукторного двигателя 609 и двух
шестерен 607 и 608. К гироскопу прикреплены две трубы 615, заканчивающиеся соплами, из которых выходит
воздух, поступающий с периферии корпуса, с высокой скоростью. На корпусе гироскопа установлены два
вертикальных шарнира 610, к которым прикреплены стержни 611, снабженные грузами 612 на своих концах.
Свобода перемещения стержней ограничена толкателями 613 и ограничителями 616.
На стержнях 611 установлены два экрана 614, снабженные отверстиями 617. Если одно из этих отверстий
совпадает с соответствующим соплом, через него выходит струя воздуха с высокой скоростью, и возникает
момент силы или крутящий момент вокруг шарниров стабилизатора. Если стабилизатор установлен
вертикально, шарниры 610 находятся в вертикальном положении, и каждый стержень остается в контакте со
своим толкателем. В этих условиях поток воздуха перед соплами ударяется о экраны, и в результате не
происходит никакой реакции.
Если стабилизатор наклонен вертикально, то при спуске по склону стержень отходит от толкателя и упирается
в его основание. Отверстие 617 расположено напротив сопла, и стабилизатор испытывает воздействие пары
сил, которая при правильном расположении является стабилизирующей.
При показанной схеме гироскоп вращается по часовой стрелке, если смотреть сверху, а его корпус с
установленными на нем стержнями и экранами медленно вращается в том же направлении.
На рис. На рисунке S показана конструкция из двух g-вроскопов, объединенных в единый блок, что исключает
необходимость вращения всей поворотной системы. Гиросеоп 701, снабженный шарнирами 710 и
прикрепленными стержнями 711, экранами 714 и соплами 715, установлен на подставке, закрепленной на
втором гироскопе 7011. Верхний гироскоп медленно вращается в направлении вращения остальных
гироскопов с помощью небольшого электродвигателя, как показано на рисунке. Корпус нижнего гироскопа или
его аналога крепится шарнирно в точке 702 к карданной раме 703, которая, в свою очередь, крепится
шарнирно в точке 704 к вертикальным стойкам 70,5, установленным на основании 706. 7 На фиг. 9 и 9
показана дальнейшая модификация, в которой используется один гироскоп, корпус которого не имеет
гироскопического эффекта.
вращать. На корпусе расположены несколько сопел 813 (четыре показаны), ведущих к гироскопу, и из каждого
из них выходит струя воздуха с высокой скоростью. Хонизонтальная пластина 807 равномерно вращается,
предпочтительно в направлении вращения гироскопа, и установлена на шпинделе, который соединен
зубчатой передачей со шпинделем гироскопа.
К пластине S0T прикреплен защитный кожух (Lrical Hood), снабженный двумя отверстиями SOS.
На пластине 807 установлены шарниры 810, несущие эксцентриковые стержни 811. К этим 8 последним
прикреплены экраны 184, снабженные отверстиями 817. Штифты 808 находятся на одной линии со штоками
811, когда штоки прижаты к толкателям i38123. Когда стержни прижаты к своим отверстиям h 16 (, 9 отверстий
SOS и 817 находятся на одной линии, и струи воздуха выходят из устройства, принцип действия очень прост.
Когда стабилизатор выровнен по вертикали, каждый стержень при спуске по склону упирается в свой упор, и
когда соответствующее отверстие S0S оказывается перед соплом, выходит поток воздуха, и стабилизатор
испытывает импульсную нагрузку, вызывающую его подъем. Когда красная струя поднимается по склону, она
упирается в свой поплавок, и когда отверстие SOS достигает передней части сопла, струя ударяется о
пластинчатый экран S1,4, и аппарат не испытывает внешнего воздействия.
Для отключения устройства монтажа достаточно оснастить толкатели и рычаги электромагнитными муфтами
и приводить их в действие, когда транспортное средство, на котором установлено устройство, движется по
изогнутой траектории.
На фиг. 10 показана схема, в которой экраны 914 приводятся в действие электромагнитами, которые, в свою
очередь, приводятся в действие поворотными стержнями 91', связанными с 1:
с проверками b-ontact-mnakiing 916 и пуишерами 913. Данная конструкция подходит для использования, когда
стабилизатор установлен способом, показанным на рис. 7 и S.
Внутри корпуса гироскопа 901 расположены два сопла 91,5, из которых выходят струи воздуха с высокой
скоростью. Когда стержень 911 касается его щеки, он замыкает электрическую цепь, как описано ранее, и ток
проходит через соответствующий электромагнит 1t73,8, 921, расположенный на корпусе. Каждый из экранов
914, снабженный отверстием 917, вращается на оси 918 за счет притяжения, возникающего между
сердечником электромагнита и куском мягкого железа 920, так что отверстие 917 оказывается перед струей. В
результате стабилизатор испытывает пару сил, и при правильном расположении вращения гироскопа и 1 ()
оборота его корпуса эта пара сил является выравнивающей. Стабилизатор устанавливается с помощью ряда
импульсных моментов.
Когда аппараты описанного типа устанавливаются высоко на судне, они подвергаются ритмичным
ускорениям, направление которых проходит поперек судна. В таких случаях целесообразно удерживать
поворотные тяги прижатыми к толкателям, когда тяги расположены продольно и продольно. Добиться такого
результата несложно, оснастив толкатели и тяги электромагнитными муфтами, которые удерживают тяги,
когда их наклон вперед и назад невелик.
Вращающийся диск или его аналог вращается очень медленно, и шарнирные тяги свободно перемещаются
только тогда, когда их наклон в продольном направлении очень велик. В этих условиях стержни не
подвержены воздействию ритмических ускорений. Электромагнитные муфты elec30() приводятся в действие с
помощью проводящих сегментов и щеток, установленных соответственно на вращающемся диске и
неподвижной раме стабилизатора. Также целесообразно использовать соотношение 3:5 для гашения
колебаний шарнирно закрепленных стержней, чтобы они поддавались длительным воздействиям сил, но не
рывкам или ритмическим силам с малым периодом.
На фиг. 11, 12 и 13 показаны три дополнительных варианта применения изобретения в устройствах для
установки шаров. На фиг. 11 движение шарнирно-поворотных стержней 1002 относительно вращающейся
пластины 1001 используется для управления электромагнитами 1003, так что когда паз 4b 1004, содержащий
шарик 1005, достигает наивысшего положения на круговой траектории своего движения (предполагая, что
пластина 1001 наклонена к горизонтали), шарик получает импульс от штифта 1006 и тем самым
выталкивается во внутреннюю часть паза. В устройстве для сборки, изображенном на рис. 12, сопла 2007,
соединенные с периферией корпуса гироскопа с помощью труб, вращаются вместе с пластиной 2001.
)5. Перемещение стержней 2002 относительно вращающейся пластины 2001 приводит в действие
электромагниты 2003 таким образом, что когда щель с шариком внутри достигает наивысшего положения на
склоне, экран 2006 смещается в сторону, и поток воздуха входит в щель и перемещает шарик во внутреннее
положение. В механизме подъема, показанном на рис. 13, четыре шарика 2105 заключены внутри четырех
соленоидов 2103, оси которых горизонтальны, когда стабилизатор 65 находится в вертикальном положении.
Когда пластина 2101 наклонена к горизонтали, движения стержней 2102 относительно пластины вызывают
прохождение тока через каждый соленоид до тех пор, пока он опускается на 70 градусов по наклону
воздушной траектории, по которой он движется, и заключенный в него шарик притягивается к центру
соленоида. Когда пластина находится в горизонтальном положении, вращение обеспечивает удержание
шариков во внешних положениях 75 соленоидов и образование сбалансированной системы.
На фиг. 14 показана очень простая форма устройства для подъема, в которой двигатель, снабженный
подъемным вентилятором, приводится в действие электрическим контактом 80, состоящим из сферического
шарика, заключенного внутри трубки. 4001 представляет собой диск или пластину, которая вращается вокруг
оси, совпадающей или параллельной оси вращения главного гироскопа. Трубка 4002 или ее аналог 85
устанавливается на диске или пластине так, чтобы ее ось была радиальной. Конец трубки, ближайший к
центру пластины 4001, изготовлен из изоляционного материала, и на нем установлен проводящий штифт
4005, как показано на рисунке 90. Стенки трубки изготовлены из металла, и когда шар соприкасается с шипом,
электродвигатель 4006 запускается в направлении, в результате чего вентилятор, установленный на его
шпинделе 95, воздействует на стабилизатор подъемной моментом.
Действие происходит следующим образом. Когда диск находится в горизонтальном положении, вращение
трубки 4002 удерживает шарик 4004 у заднего конца трубки, но если диск наклонится к горизонтали, шарик
будет катиться вниз по наклонной плоскости, когда трубка находится в самом верхнем положении, и двигатель
4006 запустится. Двигатель выключается, когда трубка 105 поворачивается на два прямых угла. Стабилизатор
приводится в действие серией импульсов. Соединения показаны на рис. 15. Электрический ток подается к
аппарату через контактные кольца 110 4007 и щетки, причем кольца установлены на шпинделе
вращающегося диска. Когда шарик 4004 ударяется о штифт 4005, между штифтом и стенками трубки 115
устанавливается электрический контакт, после чего двигатель запускается. Поскольку двигатель вращается
вместе с диском, он всегда правильно расположен для создания подъемной пары, которая, конечно же,
должна быть приложена под прямым углом 120 градусов к плоскости наибольшего уклона.
Во многих случаях необходимо, чтобы шарниры, соединяющие стержни с вращающейся системой, были
чрезвычайно чувствительными. На рис. 16 показана удобная форма шарнира. Стержень 3008, прикрепленный
к поплавку 3005, установлен внутри корпуса 3001, состоящего из стального наконечника 3003, который
опирается на дно закаленного стального зажима 3004 и шарикоподшипника 3009. На стержне 3008
установлен ряд лопастей. Нижняя часть корпуса --001 содержит ртуть, а верхняя часть — масло. Температура
воздуха в дыхательных путях практически не меняется. Сочетание масла 1 0 и лопаток 3007 образует
удобный демпфер.
На фиг. 17 показан вариант изобретения, в котором четыре стеклянные трубки 4102, каждая из которых
содержит определенное количество ртути 4103, симметрично установлены на вращающейся пластине 4101,
причем их оси параллельны плоскости пластины, а ось каждой из них наклонена к линии, соединяющей центр
трубки с центром пластины. В каждую трубку вставлена пара проводов 4105, как показано на рисунке. Когда
Соседние файлы в папке патенты