發(fā)動機(jī)的作用是為車輛,、船舶、發(fā)電機(jī)等提供動力,。
常規(guī)發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))有兩大機(jī)構(gòu):
1)配氣機(jī)構(gòu):在適當(dāng)?shù)臅r間吸入新鮮空氣或排出廢氣,;
2)曲柄連桿機(jī)構(gòu):將工質(zhì)燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(活塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動)并輸出做功。
五大系統(tǒng):
1)啟動系統(tǒng),;
2)燃油供給系統(tǒng),;
3)潤滑系統(tǒng),;
4)冷卻系統(tǒng);
5)點(diǎn)火系統(tǒng)(柴油機(jī)是壓燃,,所以沒有點(diǎn)火系統(tǒng))
三相同步發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成,。
定子有定子線圈、鐵芯,、外殼等部分,。定子線圈感應(yīng)電勢輸出電能,鐵芯提供磁路,,外殼提供保護(hù),。
轉(zhuǎn)子有線圈和鐵芯及滑環(huán)。轉(zhuǎn)子線圈用于勵磁,,鐵芯提供磁路和轉(zhuǎn)軸,,滑環(huán)和電刷構(gòu)成動靜結(jié)合。
轉(zhuǎn)子外部還有勵磁控制部分,,用于勵磁和控制發(fā)電機(jī)輸出電壓,。
宇宙飛船和航天飛機(jī)在太空中還需要陀螺儀和定位器么
陀螺儀,是一種用來傳感與維持方向的裝置,,基于角動量不滅的理論設(shè)計出來的,。陀螺儀主要是由一個位于軸心可以旋轉(zhuǎn)的輪子構(gòu)成。 陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn),,由于輪子的角動量,,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。陀螺儀多用于導(dǎo)航,、定位等系統(tǒng),。
陀螺儀器最早是用于航海導(dǎo)航,,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,,它在航空和航天事業(yè)中也得到廣泛的應(yīng)用。陀螺儀器不僅可以作為指示儀表,,而更重要的是它可以作為自動控制系統(tǒng)中的一個敏感元件,,即可作為信號傳感器。根據(jù)需要,,陀螺儀器能提供準(zhǔn)確的方位,、水平、位置,、速度和加速度等信號,,以便駕駛員或用自動導(dǎo)航儀來控制飛機(jī)、艦船或航天飛機(jī)等航行體按一定的航線飛行,,而在導(dǎo)彈,、衛(wèi)星運(yùn)載器或空間探測火箭等航行體的制導(dǎo)中,,則直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。作為穩(wěn)定器,,陀螺儀器能使列車在單軌上行駛,,能減小船舶在風(fēng)浪中的搖擺,能使安裝在飛機(jī)或衛(wèi)星上的照相機(jī)相對地面穩(wěn)定等等,。作為精密測試儀器,,陀螺儀器能夠為地面設(shè)施、礦山隧道,、地下鐵路,、石油鉆探以及導(dǎo)彈發(fā)射井等提供準(zhǔn)確的方位基準(zhǔn)。由此可見,,陀螺儀器的應(yīng)用范圍是相當(dāng)廣泛的,,它在現(xiàn)代化的國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中均占重要的地位。
現(xiàn)在廣泛使用的MEMS陀螺(微機(jī)械)可應(yīng)用于航空,、航天,、航海、兵器,、汽車,、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域,。并且MEMS陀螺相比傳統(tǒng)的陀螺有明顯的優(yōu)勢:
1,、體積小、重量輕,。適合于對安裝空間和重量要求苛刻的場合,,例如彈載測量等。
2,、低成本,。
3、高可靠性,。內(nèi)部無轉(zhuǎn)動部件,,全固態(tài)裝置,抗大過載沖擊,,工作壽命長,。
4、低功耗,。
5,、大量程。適于高轉(zhuǎn)速大g值的場合,。
6,、易于數(shù)字化,、智能化??蓴?shù)字輸出,,溫度補(bǔ)償,零位校正等,。
根據(jù)框架的數(shù)目和支承的形式以及附件的性質(zhì)決定陀螺儀的類型有:
三自由度陀螺儀(具有內(nèi),、外兩個框架,使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有兩個轉(zhuǎn)動自由度,。在沒有任何力矩裝置時,,它就是一個自由陀螺儀)。
二自由度陀螺儀(只有一個框架,,使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有一個轉(zhuǎn)動自由度),。
根據(jù)二自由度陀螺儀中所使用的反作用力矩的性質(zhì),可以把這種陀螺儀分成三種類型:
速率陀螺儀(它使用的反作力矩是彈性力矩),;
積分陀螺儀(它使用的反作用力矩是阻尼力矩),;
無約束陀螺(它僅有慣性反作用力矩);
現(xiàn)在,,除了機(jī),、電框架式陀螺儀以外,還出現(xiàn)了某些新型陀螺儀,,如靜電式自由轉(zhuǎn)子陀螺儀,,撓性陀螺儀,激光陀螺儀等,。
1,、陀螺工作站的原理
高速旋轉(zhuǎn)的物體的旋轉(zhuǎn)軸,對于改變其方向的外力作用有趨向于鉛直方向的傾向,。而且,,旋轉(zhuǎn)物體在橫向傾斜時,重力會向增加傾斜的方向作用,,而軸則向垂直方向運(yùn)動,,就產(chǎn)生了搖頭的運(yùn)動(歲差運(yùn)動),。當(dāng)陀螺經(jīng)緯儀的陀螺旋轉(zhuǎn)軸以水平軸旋轉(zhuǎn)時,,由于地球的旋轉(zhuǎn)而受到鉛直方向旋轉(zhuǎn)力,陀螺的旋轉(zhuǎn)體向水平面內(nèi)的子午線方向產(chǎn)生歲差運(yùn)動,。當(dāng)軸平行于子午線而靜止時可加以應(yīng)用,。
2、陀螺工作站的構(gòu)造
陀螺經(jīng)緯儀的陀螺裝置由陀螺部分和電源部分組成,。此陀螺裝置與全站儀結(jié)合而成,。陀螺本體在裝置內(nèi)用絲線吊起使旋轉(zhuǎn)軸處于水平,。當(dāng)陀螺旋轉(zhuǎn)時,由于地球的自轉(zhuǎn),,旋轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)以真北為中心產(chǎn)生緩慢的歲差運(yùn)動,。旋轉(zhuǎn)軸的方向由裝置外的目鏡可以進(jìn)行觀測,陀螺指針的振動中心方向指向真北,。利用陀螺經(jīng)緯儀的真北測定方法有“追尾測定”和“時間測定”等,。
追尾測定[反轉(zhuǎn)法]
利用全站儀的水平微動螺絲對陀螺經(jīng)緯儀顯示歲差運(yùn)動的刻度盤進(jìn)行追尾。在震動方向反轉(zhuǎn)的點(diǎn)上(此時運(yùn)動停止)讀取水平角,。如此繼續(xù)測定之,,求得其平均震動的中心角。用此方法進(jìn)行20分鐘的觀測可以求得+/-0,。5分的真北方向,。
時間測定[通過法]
用追尾測定觀測真北方向后,陀螺經(jīng)緯儀指向了真北方向,,其指針由于歲差運(yùn)動而左右擺動,。用全站儀的水平微動螺絲對指針的擺動進(jìn)行追尾,當(dāng)指針通過0點(diǎn)時反復(fù)記錄水平角,,可以提高時間測定的精度,,并以+/-20秒的精度求得真北方向。
3,、 陀螺全站儀的應(yīng)用實例
3.1 隧道中心線測量
在隧道等挖掘工程中,,坑內(nèi)的中心線測量一般采用難以保證精度的長距離導(dǎo)線。特別是進(jìn)行盾構(gòu)挖掘(shield tunnel)的情況,,從立坑的短基準(zhǔn)中心線出發(fā)必須有很高的測角精度和移站精度,,測量中還要經(jīng)常進(jìn)行地面和地下的對應(yīng)檢查,以確保測量的精度,。特別是在密集的城市地區(qū),,不可能進(jìn)行過多的檢測作業(yè)而遇到困難。如果使用陀螺經(jīng)緯儀可以得到絕對高精度的方位基準(zhǔn),,而且可減少耗費(fèi)很高的檢測作業(yè)(檢查點(diǎn)最少),,是一種效率很高的中心線測量方法。
3.2 通視障礙時的方向角獲取
當(dāng)有通視障礙,,不能從已知點(diǎn)取得方向角時,,可以采用天文測量或陀螺經(jīng)緯儀測量的方法獲取方向角(根據(jù)建設(shè)省測量規(guī)范)。與天文測量比較,,陀螺經(jīng)緯儀測量的方法有很多優(yōu)越性:對天氣的依賴少,、云的多少無關(guān)、無須復(fù)雜的天文計算、在現(xiàn)場可以得到任意測線的方向角而容易計算閉合差,。
3.3 日影計算所需的真北測定
在城市或近郊地區(qū)對高層建筑有日照或日影條件的高度限制,。在建筑申請時,要附加日影圖,。此日影圖是指,,在冬至的真太陽時的8點(diǎn)到16點(diǎn)為基準(zhǔn),進(jìn)行為了計算,、圖面繪制所需要的高精度真北方向測定,。使用陀螺經(jīng)緯儀測量可以獲得不受天氣、時間影響的真北測量
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