สิ่งแรกที่ต้องทำคือสิ่งที่จะสนับสนุนมอเตอร์ในแกนแนวตั้ง ฉันใช้แผ่นอะครีลิคไม้บรรทัดและเจาะรูเพื่อให้ตลับลูกปืนมอเตอร์เข้าที่และรูสำหรับสกรูยึดมอเตอร์อันใดอันหนึ่ง ฉันขี้เกียจเกินไปที่จะใช้สกรูทั้งสองตัว แต่ควรมีเนื่องจากจะป้องกันการสั่นสะเทือนบางอย่างที่มอเตอร์ผลิตขึ้น แต่ฉันก็เอายนต์ไปให้ผู้ปกครองแทน

ต่อไปฉันเจาะรูเล็ก ๆ สองรูที่ปลายแต่ละด้านของแท่นรองมอเตอร์อะคริลิคและทำ epoxied เพลาเหล็กยาวเล็กน้อยที่ฉันได้รับจากเพลารถของเล่น ไม่สำคัญว่าคุณใช้เพลาขนาดใด

จากนั้นฉันดึงโรเตอร์ Powerball ออกจากของเล่นตัดพลาสติกบางส่วนออกเพื่อให้สามารถเข้าถึงเพลาโรเตอร์

ในที่สุดฉันก็เข้าร่วม Powerball rotor กับมอเตอร์โดยใช้อะแดปเตอร์เพลา

Gyro Gimbal เสร็จสมบูรณ์แล้ว

UPDATE: มันกลับกลายเป็นว่าวงแหวนต้องหนักกว่าทั้งมอเตอร์หรือด้านโรเตอร์ขณะที่ฉันทำเพลาที่วางน้ำหนักของโรเตอร์และมอเตอร์ไว้ที่กึ่งกลางเฟรมและฉันไม่สามารถทำให้สมดุลได้ มันอาจจะคล้ายกับการมีโรเตอร์หนักด้านบน (หรือมอเตอร์) เมื่อ gimbal ถูกวางในแนวตั้งแทนที่จะเป็นแนวนอนเช่นนี้ บางทีนั่นอาจเป็นเหตุผลว่าทำไมยางรัดจึงถูกนำมาใช้กับตัวอย่างการสร้างสมดุลของไจโรในการทำงานที่ฉันได้รวมไว้เหนือสิ่งที่คนอื่นสร้างไว้ นี่เป็นคำถามที่ฉันไม่มีคำตอบที่แน่นอน

ขั้นตอนที่ 2: สร้าง Gyroscope Frame

เฟรมใช้สำหรับวัดการหมุนวนและอนุญาตให้หมุนอย่างอิสระ นอกจากนี้ยังให้การสนับสนุนสองขา

เฟรมสามารถสร้างอะไรก็ได้ แต่ต้องแน่ใจว่าให้แสงสว่างเท่าที่จะทำได้ ฉันใช้ตัวยึดอลูมิเนียมบางตัวที่ฉันมีจากชุดแขนหุ่นยนต์ไม้อัดงานอดิเรกไม้บรรทัดอะครีลิคและไม้สับสองอันสำหรับขา

การรองรับด้านล่างสำหรับเพลามอเตอร์ / โรเตอร์จะอยู่ในรูเล็ก ๆ เจาะผ่านส่วนรองรับเฟรมด้านล่าง จริง ๆ แล้วฉันใช้พลาสติก servo arm ติดกับเฟรมและใช้มัน

รูด้านบนสำหรับเพลามอเตอร์ / โรเตอร์จะถูกเจาะตลอดทางจนถึงส่วนรองรับด้านบน รูจะต้องใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาเพื่อให้หมุนได้อย่างอิสระโดยมีแรงเสียดทานน้อยมาก ฉันเจาะและใช้หลาย ๆ รูในตำแหน่งที่แตกต่างกันเพื่อดูว่ามันส่งผลต่อประสิทธิภาพของไจโรอย่างไร ดูเหมือนว่าแนวตั้งที่รองรับจะยิ่งทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้น ตอนนี้คุณอาจคิดว่าคุณสามารถใช้แบริ่งสำหรับเพลา แต่ฉันพบว่าพวกเขายังคงทำให้เกิดแรงเสียดทานมากเกินไปและจะไม่ปล่อยให้ไจโรสมดุล บางทีคุณก็สามารถทำได้ถ้าไจโรสโคปของคุณสร้างแรงบิดได้มหาศาล แต่สำหรับโรเตอร์และมอเตอร์สั่นเล็กน้อยของฉันมันทำงานได้ไม่ดี

โดยพื้นฐานแล้วเฟรมเป็นเพียงตัวเรือนที่สร้างขึ้นรอบ ๆ เครื่องวัดการหมุนวนและรองรับเพลามอเตอร์ทั้งสองรองรับและสองขา ไม่มีมิติที่น่าอัศจรรย์เพียงแค่ทำให้มันสว่างเท่าที่จะเป็นไปได้และตรงที่สุด

ขั้นตอนที่ 3: การใช้งานเครื่องวัดการหมุนวน

ฉันใช้แหล่งจ่ายไฟ dc แบบแปรผันที่อนุญาตให้ฉันเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า - นี่ช่วยให้ฉันสามารถปรับความเร็วของมอเตอร์และค้นหารอบต่อนาทีในอุดมคติซึ่งไม่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนมาก

ใส่เพลารองมอเตอร์ด้านบนลงในรูรองรับด้านบนและตั้งเพลาล่างลงในรู

สตาร์ทมอเตอร์และพยายามทำให้เฟรมทรงตัวที่ rpms ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เนื่องจากความเร็วที่สูงกว่าจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ไม่ต้องการ

หมายเหตุ: วัตถุหมุนเร็วเป็นอันตราย - อย่าเข้าไปข้างหน้าใบพัดเพราะถ้ามันหลุดออกมามันจะกระเด็นจากพื้นแล้วใครจะรู้ว่ามันจะไปไหนในอุดมคติแล้วกรงควรจะสร้างขึ้นรอบ ๆ โรเตอร์เพื่อเก็บไว้ในเหตุการณ์นี้

หากเฟรมไม่สมดุลกับขาทั้งสองของคุณคุณอาจไม่ได้โรเตอร์ที่หนักพอหรือรอบต่อนาทีที่สูงพอ

หากไจโรสโคปไม่ได้อยู่ในตำแหน่งเดียว แต่จะแกว่งไปด้านใดข้างหนึ่งแสดงว่าเพลามอเตอร์อาจไม่อยู่ในแนวตั้ง

อุดมคติของมอเตอร์ / โรเตอร์ควรอยู่ที่กึ่งกลางของเฟรม แต่ของฉันไม่ได้เป็นโรเตอร์ยื่นออกไปด้านหนึ่ง - แต่มันก็ยังคงรักษาสมดุล แต่ยิ่งใกล้ cg คือศูนย์กลางของเฟรม - ต้องใช้แรงบิดน้อยลงเพื่อปรับสมดุลเฟรม (ตอนนี้ฉันคิดว่าย่อหน้านี้ไม่ถูกต้อง)

ขณะนี้ฉันสามารถหมุนไจโรสโคปได้ที่ 6.5 โวลต์และ 11,000 รอบต่อนาที 10,000 รอบต่อนาทีไม่สามารถทำได้และมันจะล้มลงในที่สุด

ขั้นตอนที่ 4: คำถามที่ไม่มีคำตอบ

ไม่มีข้อมูลมากมายที่เปิดเผยต่อสาธารณะเกี่ยวกับเครื่องมือวัดสมดุลในตัวเองดังนั้นสิ่งใดก็ตามที่คุณค้นพบในขณะที่สร้างและทดลองกับข้อมูลหนึ่งอาจเป็นข้อมูลใหม่ยกเว้นมหาวิทยาลัยหรือ บริษัท ที่ใช้สิ่งเหล่านี้และมีแนวโน้มที่จะไม่เปิดเผยผล

ยกตัวอย่างเช่นเครื่องวัดการหมุนวนนั้นมีแรงบิดน้อยกว่าสำหรับขาสั้นหรือขาสูง - ใครจะไปรู้ล่ะ

ขนาดและรูปร่างของรูรองรับด้านบนส่งผลต่อประสิทธิภาพของไจโรสโคปหรือไม่ จำเป็นต้องมีแรงเสียดทานบนเพลาเพื่อให้ทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่?

แรงบิด (มวลของโรเตอร์และความเร็ว) เท่าไหร่จำเป็นต้องใช้เพื่อรองรับน้ำหนักรวมของเฟรมและไจโร? สามารถคำนวณได้อย่างไร

คำถามที่น่าสนใจจำนวนมากยังคงอยู่เกี่ยวกับการคุมกำเนิดเหล่านี้

รถจักรยานยนต์ C-1 (Litmotors) ใช้ไจโรสโคปสองตัวเพื่อปรับสมดุลและทำให้รถจักรยานยนต์ตั้งตรงในทุกสภาวะ น่าเสียดายที่มันอาจจะไม่เคยเห็นการผลิตเนื่องจากดูเหมือนว่ามีปัญหาในการใช้ไจโรที่ความเร็ว รถจักรยานยนต์ของพวกเขาใช้เซ็นเซอร์มากกว่า 30 ตัวเพื่อรักษาไจโรและจักรยานในแนวดิ่งซึ่งอาจเป็นสูตรสำหรับภัยพิบัติ

ไจโรใช้เพื่อให้เรือและเรือมั่นคงในคลื่นโยก นอกจากนี้ยังใช้ในยานอวกาศและเครื่องบิน