Technologie

Funktionsprinzip:
Die primäre Komponente des Gyroskops ist ein Rotor mit einem Trägheitsmoment J und einer Winkelgeschwindigkeit ω. Das Trägheitsmoment des Rotors wird durch die Verteilung der Masse im Verhältnis zur Rotationsachse bestimmt. Erhöht man die Masse oder den Diameter des Rotors, so nimmt das Trägheitsmoment zu. Der Drehimpuls L des Rotors errechnet sich aus dem Produkt des Trägheitsmoments und der Winkelgeschwindigkeit und zeigt an, dass der Trend der Rotationsachse parallel zu sich selbst bleibt und allen ausrichtungsverändernden Einflüssen entgegenwirkt.

Je größer der Drehimpuls, desto größer die Fähigkeit des Rotors, auf externe Drehmomente zu reagieren und, wie in unserem Fall, das Rollen auszugleichen.

Ein Gyroskop hat drei Achsen:

  • eine “Rotationsachse”, eine “Eingangsachse” und eine “Ausgangsachse”.
  • Die Rotationsachse ist die Achse, um die der Rotor sich dreht, in diesem Fall die vertikale Achse.
  • Die Eingangsachse ist die Achse, die Einwirkungen ausgesetzt wird, was hier der Achse entspricht, um die das Schiff rollt (Längsachse).
  • Die Ausgangsachse, oder Querachse, um die das Gyroskop in Reaktion auf die Eingangswirkung rotiert bzw. präzessiert.

Funz-1

Das Rollen des Schiffes stellt für das Gyroskop die Eingangswirkung dar. Diese Eingangswirkung sorgt dafür, dass das Gyroskop eine Drehung um seine Ausgangsachse erzeugt und zwar so, dass die Ausrichtung der Rotationsachse sich dahingehend ändert, dass diese sich mit der Eingangsachse deckt. Diese Drehung um die Querachse nennt sich Präzession.

Microsoft Word - Teoria del funzionamento MC2.docx

An die Ausgangsachse des Gyroskops werden zwei hydraulische Zylinder gekoppelt, um den Präzessionswinkel zu dämpfen und zu bewältigen.
Die maximale Kraft, die angelegt wird, um dem Rollen des Schiffes, also dem Eingang des Gyroskops, entgegenzuwirken, setzt sich nach folgender Gleichung zusammen:

Funz-3

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