lace se foloseste giroscopul in topografie

[puidedac]

Salut topografi! Amvazut pe net un teodolit cu giroscop. Stiti la ce se foloseste? Io nu...

[dangolesti]

[Kaleh]

Am folosit in armata goniometre-busola cu giroscop. Adica un fel de teodolite care nu mai trebuiau calate, se calau singure si cind se cutremura pamintul de la tancuri, transportoare de rachete si bubuiturile de tot felul, puteai sa stabilesti rapid amplasamentul tunurilor, sa le orientezi si sa inceapa bilciul. Asta e partea cu giroscopul. Partea cu busola e ca avea cercul orizontal magnetic si se orienta singur, nu mai aveai nevoie de mira spate (sau jalon).
Compensatoarele de la statiile totale fac ceva asemanator giroscopului, dar in mai mica masura, trebuie sa calezi aparatul cit de cit ca sa inceapa sa lucreze compensatoarele. La o decalare grosolana, compensatoarele sunt depasite si aparatul refuza sa masoare. Probabil ce ai vazut tu pe net are cam aceeasi intrebuintare ca vechiul goniometru-busola cu giroscop. Posibil pentru lucru pe nave, platforme marine sau in alt mediu instabil.

[John Doe]

Doru2, ce vrei sa spui mai exact prin "...giroscopul indica punctul de energie potentiala minima...." ?

[bad wolf]

Cel mai simplu raspuns (si corect)  la dat dangolesti. Am folosit giroscopul pentru creare unei retele topo in subteran unde nu era nevoie de o legatura imediata cu subteranul!
In continuare va dau cateva detalii minimale despre giroscop/
Prntru Doru :"angular momentum"
se traduce cam asa :"impuls unghiular" !

Trebuie spus ca nu se prea mai foloseste asa ceva cu tehnica moderna.

Giroscop

Principiul de funcţionare a giroscopului

Giroscopul este un corp solid căruia i se imprimă o mişcare de rotaţie (în jurul unei axe de simetrie, de obicei), având scopul de a indica o anumită direcţie (fixă în spaţiu).

 Construcţie

Un giroscop este alcătuit dintr-un rotor (de obicei de forma unui disc), fixat într-un cadru astfel încât să se poată roti în jurul oricăreia dintre cele trei axe (în cazul unui giroscop cu trei grade de libertate). Punctul de fixare este de în principiu centrul de masă şi de simetrie, adică centrul discului.

Principiu de funcţionare

Funcţionarea giroscopului se bazează pe conservarea impulsului unghiular; un corp care se roteşte în jurul propriei axe tinde să-şi păstreze această axă de rotaţie şi se va opune unui impuls perturbator cu un altul, de-a lungul unei axe perpendiculare pe axa de rotaţie si pe axa impulsului perturbator.

Girocompasul sau compasul giroscopic este un aparat a cărui funcţionare se bazează pe principiul giroscopului şi care se foloseşte la indicarea direcţiei nordului adevărat, independent de influenţa magŹnetismului terestru.
Faţă de compasul magnetic, indicaţiile girocompasului sunt mult mai precise, se pot transmite în mai multe locuri de pe navă şi sunt influenţate într-o măsură mai mică de mişcările navei.
În schimb, girocornpasul este un aparat complicat, susceptibil 1 avarii, necesită un personal calificat pentru întreţinere şi nu este utiŹlizabil decât după 4�6 ore de la pornire.
Primele girocompase au fost construite la începutul secolului XX.
Apariţia acestui nou aparat de navigaţie a fost posibilă în urma dezvoltării matematicii şi mecanicii.
Teoria mişcării unui solid în jurul unui punct fix a fost pentru prima dată studiată şi elaborată în anul 1765 de Leonard Euler. In anul 1852 Leon Foueaiult a demonstrat posibilitatea folosirii în actiŹvitatea practică a particularităţilor unui tor căruia i s-a imprimat o viteză mare de rotaţie, în anul 1893 apare lucrarea lui A. S. Domorov, intitulată: �Despre giroscopul liber", în care teoria giroscopului este expusă pentru prima oară în mod amănunţit şi riguros matematic.

2. Giroscopul

Elementul principal la un mare număr de aparate moderne, care
servesc în scopurile navigaţiei este giroscopul.
Se numeşte giroscop corpul simetric care se roteşte cu o viteză
mare în jurul axei sale de simetri şi este suspendat astfel încât această axă poate ocupa orice poziţie în spaţiu.
Termenul de giroscop provine de la cuvintele greceşti: �ghiuris�,
care înseamnă rotaţie şi �scopein� care înseamnă a urmări.
În tehnică, giroscopul reprezintă de obicei, un volan greu a cărui
masă este distribuită uniform în raport cu axa de simetrie şi care se roteşte cu o viteză de 6000 � 30000rot/min.
Axa în jurul căreia se roteşte giroscopul se numeşte axa propire de
rotaţie sau axa principală. Această axă este perpendiculară pa planul giroscopului şi trece prin centrul lui de greutate.
Pentru ca axa principală să poată lua o direcţie dorită în spaţiu,
giroscopul se montează într-o suspensie cardanică (fig.1).
Definirea poziţiei giroscopului se face în raport cu 3 axe de coordonate rectangulare (perpendiculare una pe alta: X-X, Z-Z şi Y-Y), care se aleg în aşa fel încât punctul lor de intersecţie să coincidă cu centrul acestuia (0).


Axa X-X se consideră direcţia de orientare a axei de rotaţie a giroscopului. Pe ea se află 2 lagăre ale inelului cardanic interior (2), în care se montează capetele axului giroscopului.
La rândul său inelul cardanic interior are 2 suporţi care se montează în 2 lagăre dispuse pe inelul cardanic exterior (3). În acest fel inelul cardanic interior se poate roti în jurul axei Y-Y.
Inelul cardanic exterior are şi el 2 suporţi care se montează în 2 lagăre ale unui cadru vertical, având deci posibilitatea de rotire în jurul axei Z-Z.
Giroscopul din fig.1 denumit �giroscop de laborator�, posedă 3 grade de libertate, adică 3 coordonate independente care determină poziţia lui în spaţiu.
Prin numărul de grade de libertate se înţelege în mecanică numărul de mărimi independente care detrmină poziţia corpurilor. În cazul giroscopului, asemenea mărimi sunt unghiurile de rotaţie ale axului său în raport cu direcţiile celor 3 axe de coordonate: X-X, Z-Z, Y-Y. Dacă va fi exclusă posibilitatea de rotire a axului giroscopului în jurul unei din axele Y-Y sau Z-Z, atunci giroscopul va avea 2 grade de libertate, deoarece poziţia lui se va determina prin 2 unghiuri de rotire în jurul a numai 2 axe.
Dacă se exclude posibilitatea rotirii în jurul axelor Y-Y şi Z-Z atunci giroscopul va avea un singur grad de libertate şi va deveni un corp care se va roti în jurul axei principale X-X.
Giroscopul cu 3 grade de libertate asupra căruia nu acţionează nici un fel de moment ale forţelor exterioare, se numeşte, în mod convenţional, giroscop liber.
Pentru ca giroscopul să fie liber este necesar ca el să aibă un punct de suspensie care să coincidă cu centrul său de greutate. În acest caz, momentul forţelor de gravitaţie va fi egal cu 0 pentru orice inerţie a axelor.
Punctul de suspensie sau centrul giroscopului este chiar punctulde intersecţie a celor 3 axe de coordonate.
În jurul acestui punct se execută:
- mişcarea de rotaţie a giroscopului în jurul axei principale, sau în jurul axei X-X,
- mişcarea axei principale în plan vertical în jurul axei Y-Y;
- mişcarea axei principale în plan orizontal în jurul axei Z-Z.

3. Proprietăţile giroscopului liber

Giroscopul liber, pus în funcţiune, are 2 proporietăţi: inerţia şi
precesia.

3.1. Inerţia giroscopului liber

Dacă giroscopulului i se va imprima o mişcare de rotaţie cu o viteză
mare, se va observa că axul lui principal capătă �stabilitate�, adică îşi va menţine direcţia principală în raport cu spaţiul interstelar. În această situaţie, în timpul rotirii suportul cu suspensia cardanică într-o anumită direcţie, axul principal îşi menţine direcţia principală, iar dacă se aplică o forţă de deviere a axului principal de la această direcţie iniţială se observă că giroscopul va opune o rezistenţă însemnată.
Tendinţă giroscopului de aşi păstra în mod constant poziţia lui iniţială
în spaţiu este rezultatul acţiunii legii momentelor cantităţii de mişcare.
Prin definiţie, în cazul giroscopului liber, momentul M al forţelor
exterioare, inclusiv momentul produs de forţa de gravitaţie, trebuie să fie egală cu 0.
În această situaţie relaţia care exprimă legea momentelor cantităţii
de mişcare se notează astfel:

dH = M = U = 0
adică viteza extremităţii vectorului momentului cinetic este egală cu 0, deci H nu se modifică, rămânând constant ca mărime şi direcţie.
Acest fenomen reprezintă prima proprietate a giroscopului cunoscut sub numele de inerţia giroscopului.
De reţinut că această direcţie invariabilă a axului giroscopului se menţine faţă de stele şi nu faţă de pământ, a cărui forţă de rotaţie nu produce nici un moment al forţelor exterioare şi deci nu influenţează cu nimic direcţia axului.



3.2. Precesia giroscopului

La un giroscop cu 3 grade de libertate se constată că, dacă este
supus acţiunii mai multor momente deviatoare, fiecare dintre ele provoacă o mişcare de deplasare a axei asupra căreia se exercită într-o direcţie perpendiculară pe direcţia forţei care acţionează asupra unui din capetele axei.
Mişcarea giroscopului datorită acţiunii momentului forţei deviatoare
exterioare, care se transmite în direcţie perpendiculară pe direcţia în care acţionează forţa se numeşte mişcarea de precesie sau precesia giroscopului.
Pentru înţelegerea mişcării de precesie a giroscopului cu 3 grade de
libertate, al cărui rotor are o viteză unghiulară în jurul axei X-X şi un moment de rotaţie Mr, se presupune că în punctul A al inelului cardanic interior se exercită o forţă exterioară F, al cărui moment deviator Md = F.R., tinde să rotească axa principală X-X a giroscopului în jurul axei Y-Y cu o viteză unghiulară ωy. Sub acţiunea momentului deviator Md şi a momentului de rotaţie Mr se produce mişcarea de precesie a giroscopului, adică rotirea inelului cardanic exterior în jurul axei Z-Z, cu viteza unghiulară ω. Deci, apare un cuplu care provoacă această mişcare de precesie şi a cărui moment se numeşte momentul giroscopic (Mg).
Sensul mişcării de precesie (adică al vectorilor ω şi Mg) se determină, ştiind că giroscopul tinde să-şi rotească axa sa principală în direcţia mişcării unghiului dintre vectorul momentului de rotaţie Mr şi vectorul momentului deviator Md.


4. Transformarea giroscopului liber în giroscompas

Referitor la proprietatea pe care o are giroscopul liber de a-şi
menţine neschimbată în spaţiu direcţia axei principale, s-a arătat că, în timpul işcării diurne a pământului, axa principală a giroscopului situat la o latitudine oarecare, execută o mişcare aparentă de rotire în jurul verticalei locului şi de înclinare faţă de orizont. Aceste mişcări au loc ca urmare a rotirii simultane a planului orizontului în jurul meridianului şi a planului meridianului în jurul verticalei locului.
Pentru determinarea vitezelor unghiulare de rotaţie în spaţiu a planului orizontului şi a planului meridianului într-un punct oarecare, se descompune vectorul vitezei unghiulare a Pământului (ωp) în două componente orientate astfel: una pe direcţia meridianului (ω0) şi a doua pe direcţia verticalei locului (ωv) figura 3.
Considerând latitudinea geografică a locului ϕ, rezultă relaţiile:
ωv = ωp cosϕ;
ω0 = ωp sinϕ.
Mărimea ω0 se numeşte componenta orizontală a rotaţiei terestre şi caracterizează viteza unghiulară cu care planul orizontului se roteşte în jurul meridianului, iar mărimea ωv se numeşte componenta verticală a rotaţiei terestre şi caracterizează viteza unghiulară cu care planul meridianului se roteşte în jurul verticalei locului.

Aceste date si mult mai multe se pot gasi pe net.
Multa bafta tuturor !

[bad wolf]

[ace]

aia e gravimetrie!

[dangolesti]

multumesc bad wolf pentru aprecieri; era rusinos sa nu fie corect atat timp cat printre obligatiile didactice este si cursul de masuratori subterane de la geodezie.
pentru ceilalti doritori de amanunte :
http://www.infra.kth.se/impgg/DOCS/EX-0602.pdf" target="_blank">http://www.infra.kth.se/impgg/DOCS/EX-0602.pdf
un material pe care-l consider tare bun, accesibil si clar.

[advex]

Sokkia a lansat de curand GP3130R3, o combinatie intre un giroscop manual GP1 si o statie totala SET3130R3. Precizia de determinare a azimutului este de 6 mgon dupa aprox. 20 min.
Caracteristici: http://www.sokkia.net/commonfiles-eu/Html/Catalogue/Linkedfiles/English/pdfbrochure/Item2751/A213e.pdf" target="_blank">http://www.sokkia.net/commonfiles-eu/Ht ... /A213e.pdf

Si Leica exista in diverse sisteme, ex. Gyromat 2000

http://www.giscogeo.com/bigpics/srvdmgm2.jpg" alt="" border="0" align="top">

SOKKIA:

295/581px 19.6KB

Modificat de advex (24-06-2009 16:44:49)

[advex]

Exista deja versiunea GYROMAT 3000 in colaborare cu Leica.
Detalii: http://www.gyromat.de/home.html" target="_blank">http://www.gyromat.de/home.html

http://www.imagehost.ro/pict/151121234a5d9183577c5.jpg" alt="" border="0" align="top">

[puidedac]

la acest aparat militar rusesc de armata m-am gandit... oare la masuratori civile la ce s-ar putea folosi?

580/395px 27.1KB

[puidedac]

b

582/387px 30.3KB

[puidedac]

c

583/485px 27.2KB

[puidedac]

d

580/471px 30.9KB

[pogo]

busola giroscopica ruseasca din imaginea postata de puidedac determina nordul giroscopic, diferit de norul magnetic, geografic sau caroiaj
ai asa ceva?
am lucrat cu o astfel de busola