Connect with us

Teknoloji

Jiroskop Nedir, Nasıl Çalışır? (Tarihi, Çeşitleri)

Jiroskop Nedir, Nasıl Çalışır? (Tarihi, Çeşitleri)

Jiroskop; uçaklar, uzay vasıtaları ve gemiler için bırakılmaz bir makineyken, uslu telefonlardaki “suskun beyinler” olarak günlük yaşamımıza da girmiştir.

Jiroskop Nedir, Nasıl Çalışır? Tarihi, Çeşitleri

Jiroskop, “düzdöner” olarak da öğrenilir. Güzergah bulmak veya ölçmekte kullanılır. Bazı aygıt ve vasıtalarda denge sağlayan parçalardır. Jiroskopların dönüş aksı, istikametini hür olarak seçebilir. Dönerken açısal hızına gözetebilir. Dingilinin güzergahı, dönerken, desteğin güzergahından bağımsızdır. Bu nedenle yıkılmaz. Kütle merkezi statik, her güzergaha dönme özelliği bulunan bir kütle, çark veya tekerlek de denebilir. Ayrıca, çift dengeleme halkası kullanılan bir çark veya disktir. Ananesel bir jiroskop, mekanik sistemlerde ve aletlerde takribî olarak bir aks dönmeye odaklanmıştır. Aynı zamanda bir iç dengeleme çemberinde birleştirilmiş çark eylemlerini kapsayan bir mekanizma olarak belirlenmiştir. İç dengeleme çemberi, bir dış halkanın içinde salınım reelleştiren ana unsurlardan biridir. Jiroskoplar çeşitlerine göre değişik mahsul ve alanlarda kullanılabiliyor. Değişik yapıları ve çalışma sistemleri bulunabiliyor. Fizik kaidelerinin tipik bir misali olan jiroskoplar, son derece teknik ve mekanik bir sistem kullanıyor. Günümüzde daha çok elektromanyetik sistemlerle üretiliyor. Bir veya birden fazla unsurun toplandığı, çok rakamda mekanik eşdeğerin buluştuğu “mühendislik şahanesi” denge makineleridir aynı zamanda. Gemileri denizde, uçakları havada, uzay vasıtalarını yörüngede yakalayan “suskun beyin”ler de diyebiliriz. Jiroskopları bütün olarak kavramak için lise fizik kitaplarını gözden geçirmeniz gerekebilir!

Bohnenberger’ın “aygıtı”, New York West Point’teki Birleşik Devletler Askeri Akademisi’nde bulunuyor.

Tarihçesi

Jiroskoplar, değişik uygarlıklarda bağımsız olarak buluş edilen makinelerdir. Daha Önceki Yunan, Roma ve Çin’de buluş edilen jiroskop misalleri bulunuyor. Günümüzdeki jiroskopların prototipi sayılabilecek ilk misal, 1743 senesinde İngiliz deniz kaptanı John Serson tarafından buluş edilmiştir. Bu alete, “fırıl fırıl yansıtaç” veya “Serson’un yansıtacı” ismi de veriliyor. Serson, deniz şartlarında sisli veya dumanlı havalarda ufuk çizgisinin yerini tespit etmek için bu aleti kullanmıştır. Serson’un buluş ettiği aparat, geminin hareketine karşın yatay bir düzlemde kalmaya çalışıyordu. Aparatın üzerinde dönen bir topa bağlı bir ayna bulunuyordu. Deniz seyrüseferlerinde “suni bir ufuk” olarak işlev görüyordu. Başlı başına bir jiroskop olmasa da, seyrüseferlerde kullanılan çağdaş atalet navigasyonlarda bulunan jiroskopların lideri olarak kabul ediliyor.

Günümüzdeki çağdaş jiroskoplara en çok benzeyen aparat, 1817 senesinde Alman astronom Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger tarafından buluş edildi. Matematik ve astronomi profesörü olan Bohnenberger, “jiroskop tesiri”ni bulan ilk bilim adamıdır. Bohnenberger, buluşunu “makine” olarak adlandırdı. Bu makine, üç adet hareketli halkadan oluşuyordu ve bir tabla üzerine monte edilmişti. İki iç bilezik bir milin çevrenin bağlanmıştı. Ulusalar metal bir top ile destekleniyordu. Aygıtın aksı, ne biçimde döndürülürse döndürülsün sahip olduğu pozisyonu gözetebiliyordu.

Jiroskopun gelişimi ile alakalı bazı ehemmiyetli tarihleri şöyle sıralayabiliriz;

1831 senesinde Amerika’daki Pensilvanya Üniversitesi profesörlerinden Walter R. Johnson, dönen bir diske dayalı bir alet geliştirdi. Aynı sene Fransız matematikçi Pierre-Simon Laplace, bu aparatı eğitim kullanmayı önerdi.
1836 senesinde İskoç Bay Edward Sang, İskoçya Sanat Topluluğu’na jiroskop eşi bir aygıt kullanan deney yapmayı önerdi.
1852 senesinde Fransız bilim adamı Jean Bernard Leon Foucault, ilk defa “jiroskop” ismini kullandı. Foucault, Dünya’nın dönüşü ile alakalı bir deneyde bu aparatı kullandı ve aygıta çağdaş ismini verdi.
1860’lı senelerde elektrikli motorların buluşu, jiroskoplar için yeni bir çığır açtı. Böylece güzergah göstergeleri ve topaç pusulalar için yardım oluşturdu.
1904 senesinde Alman mucit Hermann Anschütz-Kaempfe, gemilerde kullanılan ilk işlevsel topaç pusulanın tescilini aldı.
1900’lü senelerin başından itibaren jiroskopların denizcilik için ehemmiyeti fark edildi ve askeri efor miktarı olarak kabul edilmeye başlandı. Değişik ülkelerdeki denizcilik sektörü kendi jiroskop sanayisini oluşturmaya başladı.
1909 senesinde Elmer A. Sperry, “Sperry Gyroscope Company” isimli bir işletme kurarak, ilk kullanılabilir jiroskopik aygıtları üretti. Aynı sene uçakların ilk otomatik kaptanını jiroskoplar desteği ile kurdu.
1910’lu senelerde Sperry, uzay ve deniz vasıtaları stabilizörleri için jiroskoplar geliştirdi.
1916 senesinde Anschütz firmayı, jiroskop kullanarak bir geminin ilk otomatik kaptanını kurdu.
Aynı sene uçaklarda “suni ufuk” olarak jiroskoplar kullanılmaya başlandı.
1917 senesinde gemi levazımları üreten Indianapolis’in Chandler isimli işletme, pistonlu ve tabanlı “Chandler” ismi verilen bir jiroskop oyuncağı üretti. İşletme, 1982 senesinde “TEDCO” tarafından satın alındı. TEDCO, hali hazırda “Chandler” jiroskopları üretmektedir.
1910’lu senelerde daha önceki kara kutu navigasyon sistemlerinde ve balistik füzelerde kullanılan atalet navigasyon sistemlerinde jiroskoplar kullanıldı.
İkinci Dünya Savaşı’nda uçaklar ve uçaksavar nişan sistemlerinde jiroskoplar kullanıldı.
Savaştan sonra güdümlü füzeler, güdümlü silahlar, navigasyon sistemlerinde yaygın olarak mini jiroskoplar kullanılmaya başlandı.


Jiroskopun Çalışma İlkeyi

Düzdönerler, dönen bir disktir. Bir nevi çark olarak da öğrenilir. Esası fizik kaidelerine ve merkezkaç ilkesini direnir. Ananesel bir jiroskop, dönen bir silindir veya çark, rotor ve dingilden oluşur. Aks, rotor içinde dönebileceği bir çembere yataklanmış biçimdedir. Çember de, dik açı ile başka bir çembere bağlanmıştır. İç ve dış çemberle dik açı yapan bir çerçeveye kenetlenmiş biçimde bir de dış çemberi bulunur. Dönüş aksı, kendiliğindene rastgele bir güzergahı seçmekte hürdür. Jiroskopların dışındaki çerçeve dengeleme çemberi ile desteklenmiştir. Dengeleme çemberi veya halkası, kendi düzleminde “bir aks” dönmesi için çerçeve ile birleştirilmiştir. Dengeleme çemberi, “bir derece” dönme hürlüğüne sahiptir. Çemberin dingilinin dönme hürlüğü yoktur. İç dengeleme halkası ise, jiroskop çerçevesinin dingiline dikey pozisyondadır. Kendi düzleminde bir aks dönebilir. Bu emelle jiroskop çerçevesi ile birleştirilmiş vaziyettedir. İç dengeleme çemberinin dönme hürlüğü ise iki derecedir.

Jiroskopların dönen diski veya çarkı, dönüş dingilini tanımlayan parçalardır. Disk, iç denge halkasının dingiline dikey olarak bir aks kadar dönecek biçimde tetiklenir. Bu nedenle, diskin üç aksı, iki derece dönme hürlüğüne sahiptir. Dönen diskin çıktı dingiliyle iletişimli bir güç, girdi dingiliyle alakalı bir güce tepki verir. Yerçekimi merkezi statik olabilen çark, kendiliğinden bir aks kadar dönebilir, iki aks kadar sallanabilir. Bu eylemler sırasında natürel olarak oluşan mukavemet dışında statik bir nokta çevresinde istediği güzergaha dönmekte serbestliğe sahiptir. Jiroskoplardaki çarkın yerçekimi merkezi, salındığı dingilden dengelenebilir. Böylece çarkın yerçekimi merkezi ile salınım merkezi kesişmez. Ancak bazı vaziyetlerde dış dengeleme halkası, diskin yalnızca iki hür derecesi olması için çıkarılabilmektedir.


Jiroskop Çeşitleri

Jirostat: Jiroskopların bir türevidir. İlk olarak Lord Kelvin tarafından planlanmıştır. Yatay bir düzlemde dönen bir cismin bisiklet gibi hareketinin karışık yapısını örneklemek için planlanmıştır. Ayrıca maddenin ve havanın elastikliğinin mekanik kuramlarını geliştirmek için kullanılmıştır. Kocaman bir çarkı bulunur. Bu çark, kalın bir kılıfla saklanmıştır. Günümüzde uzay vasıtalarını ve uyduları yörüngeye oturtmak için kullanılan hakimiyet sistemlerinde faydalanılır.

Mikro Elektromanyetik Sistem MEMS Jiroskop: Elektromanyetik bir titreşim sistemi kullanan jiroskoplardır.

Fiber Optik Jiroskop FOG: Mekanik dönme hareketini tespit etmek için ışık kullanan jiroskoplardır. Akdikeni olarak fiber optik kablolu bir makara kullanılır. Haberleşme ve irtibat sistemlerinde kullanılmaktadır. 1970’li senelerde haberleşme sistemleri için geliştirilen “Sagnac tesiri” prensibiyle geliştirilen jiroskoplardır.

Yarı Küresel Yankılayıcı Jiroskop HRG: “Şarap kadehi jiroskopu” veya “mantar jiroskop” olarak da öğreniliyor. Yarı küresel bir kabuğu bulunur. Bu kabuk üzerinde elektrotlar tarafından elektrostatik güçler üretilir. Bu güçler, bükülgen bir yankılama oluşturur. Bükülgen duran dalgaların atalet özelliği kullanılarak jiroskobik tesir elde edilir.

Titreşim Yapılı Jiroskop VRG: “Coriolis titreşen jiroskop” ismi de verilir. Muhtelif metalik alaşımlar kullanılarak yapılmış yankılayıcı kullanır. Yüksek nitelikte yarı küresel yankılayıcı jiroskoplar veya CRG ismi verilen apaçık müşterili jiroskoplar için kullanılır.

Zinde Ayarlı Jiroskop DTG: Bir eklem tarafından eğilme destekleri ile asılmış diski bulunan jiroskoplardır. Dengeleme halkası, zinde atalet dönüş süratinin karesiyle orantılı olarak olumsuz kaynak sağlar.

Millete Lazer Jiroskop RLG: “Sagnac tesiri”ni kullanan bir jiroskop cinsidir. Bir ışık demetinin kayma müdahalesi modeliyle dönme hareketini ölçer.

Londra Güçi Jiroskopu: Kuantum mekaniğini kullanan jiroskoplardır. Son derece alıngan, doğru ve sürekli neticeler verir. Yerçekimi araştırmalarında ve ölçümlerinde kullanılabilirler. 

Hangi Uygulamalarda Kullanılır?

Jiroskoplar, bir hayli sektörde kullanılan oldukça yararlı aletlerdir. Elektronik aygıtlardan güzergah bulma makinelerine kadar geniş bir kullanım alanı bulunuyor. Topaç pusulalarda değişmezleme dayanakçısı olarak kullanılır. Manyetik pusula imalinde, güdüm sistemlerinde de jiroskopların çalışma prensiplerinden yararlanılır. Hava vasıtalarında alçalma ve yükselme açılarının tanımlanması, uçakların veya uzay vasıtalarının rotadan çıkma açılarının tespiti veya bu cins taşıtların mevcut açılarını ölçmek emeliyle konum jiroskopları kullanılır. Hakimiyet güç jiroskoplarından uzay vasıtalarında bir konum açısının kesintisizliği için yararlanılabilir. Bazı vaziyetlerde konum açıları elde etmek için, bazı vaziyetlerde de balanslı mukavemet gücü kullanarak güzergah çevirme harekâtları yerine getirmek için “statik çıktı dengeleme halkası” aygıtları olarak kullanılır. Bazı jiroskoplar, kullanıldığı uygulamanın özelliğine göre akışkan içinde de kullanılabilir.

Jiroskopların kullanıldığı bazı aygıt ve mahsuller şunlardır; kuantum bilimi, lazer sektörü, uzaktan kumandalı RC helikopterler, model uçaklar, madenlerde güzergah bulma aygıtı olarak, insansız hava vasıtaları, elektrikli kaykaylar, ufak tekneler, ticari gemiler, topaç alıngan ölçüm aygıtları teodolitler, uslu telefonlar, tabletler, uslu saatler, pusulalar, bilgisayar cihazları, elektronik makineler, denge gerektiren bilardo masaları gibi masalar, robotlar, teleskoplar, navigasyon aygıtları, güdümlü silahlar ve füzeler, lunapark oyuncakları, yeni jenerasyon yıkılmayan bisiklet ve motosikletler…


Bunları Öğreniyor musunuz?

Jiroskop tesirini bulan Alman astronom Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger’in ismi, Ay’daki bir kratere verilmiştir. Bohnenberger krateri
“Jiroskop” sözcüğü, Daha Önceki Yunanca “daire” anlamındaki “guros” ve “bakmak için” anlamındaki “skopeo” kelimelerinden türetilmiştir.
Jiroskop, ulus dilinde “düzdöner”, “yalpalık”, “cayroskop” ve “cayro” isimleri ile de öğreniliyor.
Jiroskopik atalet; durduğu yer ne hareket ederse etsin dingilinin yönünü gözetmesi özelliğidir. Bu özellik; açısal sürate, ağırlığa ve ağırlığın yoğunlaştığı çapa bağlıdır.
Jiroskopik atalet prensibine katlanarak dönen bir cisim, statik konumunu her zaman koruyabilir. Dönen bir jiroskop, uzaydaki bir uyduyu her zaman Dünya’ya dönük olarak yakalayabilir. Statik duran uydu, irtibat imkânı verir.
Dünya, ekvatoru saatte 1600 km süratle dönen bir çeşit jiroskoptur.
İki kanatlı böceklerde uçuş hakimiyeti sağlayan çubuk biçimindeki uzuvlar da bir nevi jiroskoptur. Bu uzuvlar, dönme hareketi yerine titreşim hareketi yaparlar.
Yatay olarak uçan bir uçağın kanadındaki jiroskop, kanat hareketine göre dik açıda hareket eder. Hareketteki başkalaşımı fark eden jiroskoplu makineler, kanatların açısı hakkında kaptana bilgi verir. Değişik bir jiroskop da uçağın burun kısmından kuyruğa doğru alçalma ve yükselme açılarının bilgilerini verir. Sürat ölçen akselerometre makinesine bağlanan jiroskoplar da uçağı “otomatik kaptan” olarak uçurabilir.
Günümüzde jiroskoplar mekanik sistemlerden daha çok elektromanyetik sistemlerle üretiliyor.
Mini jiroskoplar, malzemelerdeki titreşim farklılıklarını tespit edebilecek hassasiyet ve kabiliyettedir.
Dünyanın en büyük jiroskoplardan biri, “Conte di Savoia” isimli yolcu gemisinde kullanılan 30 metrelik bir jiroskoptur.
Uslu cep telefonları ve tabletlerde güzergah tanımlama için jiroskop sensorları bulunur.
Uçak ve gemilerdeki jiroskoplara “yapay ufuk” veya “suni ufuk” makineleri de denir.
Rus uzay istasyonu Mir’de, güneşe göre konumunu tanımlamak için 11 jiroskop bulunduğu belirtiliyor.
Jiroskop Nedir, Nasıl Çalışır? (Tarihi, Çeşitleri) sizlere teknolojimuhbiri.com ile özel olarak hazırlanmıştır.

Jiroskop; uçaklar, uzay vasıtaları ve gemiler için bırakılmaz bir makineyken, uslu telefonlardaki “suskun beyinler” olarak günlük yaşamımıza da girmiştir.

Jiroskop Nedir, Nasıl Çalışır? Tarihi, Çeşitleri

Jiroskop, “düzdöner” olarak da öğrenilir. Güzergah bulmak veya ölçmekte kullanılır. Bazı aygıt ve vasıtalarda denge sağlayan parçalardır. Jiroskopların dönüş aksı, istikametini hür olarak seçebilir. Dönerken açısal hızına gözetebilir. Dingilinin güzergahı, dönerken, desteğin güzergahından bağımsızdır. Bu nedenle yıkılmaz. Kütle merkezi statik, her güzergaha dönme özelliği bulunan bir kütle, çark veya tekerlek de denebilir. Ayrıca, çift dengeleme halkası kullanılan bir çark veya disktir. Ananesel bir jiroskop, mekanik sistemlerde ve aletlerde takribî olarak bir aks dönmeye odaklanmıştır. Aynı zamanda bir iç dengeleme çemberinde birleştirilmiş çark eylemlerini kapsayan bir mekanizma olarak belirlenmiştir. İç dengeleme çemberi, bir dış halkanın içinde salınım reelleştiren ana unsurlardan biridir. Jiroskoplar çeşitlerine göre değişik mahsul ve alanlarda kullanılabiliyor. Değişik yapıları ve çalışma sistemleri bulunabiliyor. Fizik kaidelerinin tipik bir misali olan jiroskoplar, son derece teknik ve mekanik bir sistem kullanıyor. Günümüzde daha çok elektromanyetik sistemlerle üretiliyor. Bir veya birden fazla unsurun toplandığı, çok rakamda mekanik eşdeğerin buluştuğu “mühendislik şahanesi” denge makineleridir aynı zamanda. Gemileri denizde, uçakları havada, uzay vasıtalarını yörüngede yakalayan “suskun beyin”ler de diyebiliriz. Jiroskopları bütün olarak kavramak için lise fizik kitaplarını gözden geçirmeniz gerekebilir!

Bohnenberger’ın “aygıtı”, New York West Point’teki Birleşik Devletler Askeri Akademisi’nde bulunuyor.

Tarihçesi

Jiroskoplar, değişik uygarlıklarda bağımsız olarak buluş edilen makinelerdir. Daha Önceki Yunan, Roma ve Çin’de buluş edilen jiroskop misalleri bulunuyor. Günümüzdeki jiroskopların prototipi sayılabilecek ilk misal, 1743 senesinde İngiliz deniz kaptanı John Serson tarafından buluş edilmiştir. Bu alete, “fırıl fırıl yansıtaç” veya “Serson’un yansıtacı” ismi de veriliyor. Serson, deniz şartlarında sisli veya dumanlı havalarda ufuk çizgisinin yerini tespit etmek için bu aleti kullanmıştır. Serson’un buluş ettiği aparat, geminin hareketine karşın yatay bir düzlemde kalmaya çalışıyordu. Aparatın üzerinde dönen bir topa bağlı bir ayna bulunuyordu. Deniz seyrüseferlerinde “suni bir ufuk” olarak işlev görüyordu. Başlı başına bir jiroskop olmasa da, seyrüseferlerde kullanılan çağdaş atalet navigasyonlarda bulunan jiroskopların lideri olarak kabul ediliyor.

Günümüzdeki çağdaş jiroskoplara en çok benzeyen aparat, 1817 senesinde Alman astronom Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger tarafından buluş edildi. Matematik ve astronomi profesörü olan Bohnenberger, “jiroskop tesiri”ni bulan ilk bilim adamıdır. Bohnenberger, buluşunu “makine” olarak adlandırdı. Bu makine, üç adet hareketli halkadan oluşuyordu ve bir tabla üzerine monte edilmişti. İki iç bilezik bir milin çevrenin bağlanmıştı. Ulusalar metal bir top ile destekleniyordu. Aygıtın aksı, ne biçimde döndürülürse döndürülsün sahip olduğu pozisyonu gözetebiliyordu.

Jiroskopun gelişimi ile alakalı bazı ehemmiyetli tarihleri şöyle sıralayabiliriz;

1831 senesinde Amerika’daki Pensilvanya Üniversitesi profesörlerinden Walter R. Johnson, dönen bir diske dayalı bir alet geliştirdi. Aynı sene Fransız matematikçi Pierre-Simon Laplace, bu aparatı eğitim kullanmayı önerdi.
1836 senesinde İskoç Bay Edward Sang, İskoçya Sanat Topluluğu’na jiroskop eşi bir aygıt kullanan deney yapmayı önerdi.
1852 senesinde Fransız bilim adamı Jean Bernard Leon Foucault, ilk defa “jiroskop” ismini kullandı. Foucault, Dünya’nın dönüşü ile alakalı bir deneyde bu aparatı kullandı ve aygıta çağdaş ismini verdi.
1860’lı senelerde elektrikli motorların buluşu, jiroskoplar için yeni bir çığır açtı. Böylece güzergah göstergeleri ve topaç pusulalar için yardım oluşturdu.
1904 senesinde Alman mucit Hermann Anschütz-Kaempfe, gemilerde kullanılan ilk işlevsel topaç pusulanın tescilini aldı.
1900’lü senelerin başından itibaren jiroskopların denizcilik için ehemmiyeti fark edildi ve askeri efor miktarı olarak kabul edilmeye başlandı. Değişik ülkelerdeki denizcilik sektörü kendi jiroskop sanayisini oluşturmaya başladı.
1909 senesinde Elmer A. Sperry, “Sperry Gyroscope Company” isimli bir işletme kurarak, ilk kullanılabilir jiroskopik aygıtları üretti. Aynı sene uçakların ilk otomatik kaptanını jiroskoplar desteği ile kurdu.
1910’lu senelerde Sperry, uzay ve deniz vasıtaları stabilizörleri için jiroskoplar geliştirdi.
1916 senesinde Anschütz firmayı, jiroskop kullanarak bir geminin ilk otomatik kaptanını kurdu.
Aynı sene uçaklarda “suni ufuk” olarak jiroskoplar kullanılmaya başlandı.
1917 senesinde gemi levazımları üreten Indianapolis’in Chandler isimli işletme, pistonlu ve tabanlı “Chandler” ismi verilen bir jiroskop oyuncağı üretti. İşletme, 1982 senesinde “TEDCO” tarafından satın alındı. TEDCO, hali hazırda “Chandler” jiroskopları üretmektedir.
1910’lu senelerde daha önceki kara kutu navigasyon sistemlerinde ve balistik füzelerde kullanılan atalet navigasyon sistemlerinde jiroskoplar kullanıldı.
İkinci Dünya Savaşı’nda uçaklar ve uçaksavar nişan sistemlerinde jiroskoplar kullanıldı.
Savaştan sonra güdümlü füzeler, güdümlü silahlar, navigasyon sistemlerinde yaygın olarak mini jiroskoplar kullanılmaya başlandı.


Jiroskopun Çalışma İlkeyi

Düzdönerler, dönen bir disktir. Bir nevi çark olarak da öğrenilir. Esası fizik kaidelerine ve merkezkaç ilkesini direnir. Ananesel bir jiroskop, dönen bir silindir veya çark, rotor ve dingilden oluşur. Aks, rotor içinde dönebileceği bir çembere yataklanmış biçimdedir. Çember de, dik açı ile başka bir çembere bağlanmıştır. İç ve dış çemberle dik açı yapan bir çerçeveye kenetlenmiş biçimde bir de dış çemberi bulunur. Dönüş aksı, kendiliğindene rastgele bir güzergahı seçmekte hürdür. Jiroskopların dışındaki çerçeve dengeleme çemberi ile desteklenmiştir. Dengeleme çemberi veya halkası, kendi düzleminde “bir aks” dönmesi için çerçeve ile birleştirilmiştir. Dengeleme çemberi, “bir derece” dönme hürlüğüne sahiptir. Çemberin dingilinin dönme hürlüğü yoktur. İç dengeleme halkası ise, jiroskop çerçevesinin dingiline dikey pozisyondadır. Kendi düzleminde bir aks dönebilir. Bu emelle jiroskop çerçevesi ile birleştirilmiş vaziyettedir. İç dengeleme çemberinin dönme hürlüğü ise iki derecedir.

Jiroskopların dönen diski veya çarkı, dönüş dingilini tanımlayan parçalardır. Disk, iç denge halkasının dingiline dikey olarak bir aks kadar dönecek biçimde tetiklenir. Bu nedenle, diskin üç aksı, iki derece dönme hürlüğüne sahiptir. Dönen diskin çıktı dingiliyle iletişimli bir güç, girdi dingiliyle alakalı bir güce tepki verir. Yerçekimi merkezi statik olabilen çark, kendiliğinden bir aks kadar dönebilir, iki aks kadar sallanabilir. Bu eylemler sırasında natürel olarak oluşan mukavemet dışında statik bir nokta çevresinde istediği güzergaha dönmekte serbestliğe sahiptir. Jiroskoplardaki çarkın yerçekimi merkezi, salındığı dingilden dengelenebilir. Böylece çarkın yerçekimi merkezi ile salınım merkezi kesişmez. Ancak bazı vaziyetlerde dış dengeleme halkası, diskin yalnızca iki hür derecesi olması için çıkarılabilmektedir.


Jiroskop Çeşitleri

Jirostat: Jiroskopların bir türevidir. İlk olarak Lord Kelvin tarafından planlanmıştır. Yatay bir düzlemde dönen bir cismin bisiklet gibi hareketinin karışık yapısını örneklemek için planlanmıştır. Ayrıca maddenin ve havanın elastikliğinin mekanik kuramlarını geliştirmek için kullanılmıştır. Kocaman bir çarkı bulunur. Bu çark, kalın bir kılıfla saklanmıştır. Günümüzde uzay vasıtalarını ve uyduları yörüngeye oturtmak için kullanılan hakimiyet sistemlerinde faydalanılır.

Mikro Elektromanyetik Sistem MEMS Jiroskop: Elektromanyetik bir titreşim sistemi kullanan jiroskoplardır.

Fiber Optik Jiroskop FOG: Mekanik dönme hareketini tespit etmek için ışık kullanan jiroskoplardır. Akdikeni olarak fiber optik kablolu bir makara kullanılır. Haberleşme ve irtibat sistemlerinde kullanılmaktadır. 1970’li senelerde haberleşme sistemleri için geliştirilen “Sagnac tesiri” prensibiyle geliştirilen jiroskoplardır.

Yarı Küresel Yankılayıcı Jiroskop HRG: “Şarap kadehi jiroskopu” veya “mantar jiroskop” olarak da öğreniliyor. Yarı küresel bir kabuğu bulunur. Bu kabuk üzerinde elektrotlar tarafından elektrostatik güçler üretilir. Bu güçler, bükülgen bir yankılama oluşturur. Bükülgen duran dalgaların atalet özelliği kullanılarak jiroskobik tesir elde edilir.

Titreşim Yapılı Jiroskop VRG: “Coriolis titreşen jiroskop” ismi de verilir. Muhtelif metalik alaşımlar kullanılarak yapılmış yankılayıcı kullanır. Yüksek nitelikte yarı küresel yankılayıcı jiroskoplar veya CRG ismi verilen apaçık müşterili jiroskoplar için kullanılır.

Zinde Ayarlı Jiroskop DTG: Bir eklem tarafından eğilme destekleri ile asılmış diski bulunan jiroskoplardır. Dengeleme halkası, zinde atalet dönüş süratinin karesiyle orantılı olarak olumsuz kaynak sağlar.

Millete Lazer Jiroskop RLG: “Sagnac tesiri”ni kullanan bir jiroskop cinsidir. Bir ışık demetinin kayma müdahalesi modeliyle dönme hareketini ölçer.

Londra Güçi Jiroskopu: Kuantum mekaniğini kullanan jiroskoplardır. Son derece alıngan, doğru ve sürekli neticeler verir. Yerçekimi araştırmalarında ve ölçümlerinde kullanılabilirler. 

Hangi Uygulamalarda Kullanılır?

Jiroskoplar, bir hayli sektörde kullanılan oldukça yararlı aletlerdir. Elektronik aygıtlardan güzergah bulma makinelerine kadar geniş bir kullanım alanı bulunuyor. Topaç pusulalarda değişmezleme dayanakçısı olarak kullanılır. Manyetik pusula imalinde, güdüm sistemlerinde de jiroskopların çalışma prensiplerinden yararlanılır. Hava vasıtalarında alçalma ve yükselme açılarının tanımlanması, uçakların veya uzay vasıtalarının rotadan çıkma açılarının tespiti veya bu cins taşıtların mevcut açılarını ölçmek emeliyle konum jiroskopları kullanılır. Hakimiyet güç jiroskoplarından uzay vasıtalarında bir konum açısının kesintisizliği için yararlanılabilir. Bazı vaziyetlerde konum açıları elde etmek için, bazı vaziyetlerde de balanslı mukavemet gücü kullanarak güzergah çevirme harekâtları yerine getirmek için “statik çıktı dengeleme halkası” aygıtları olarak kullanılır. Bazı jiroskoplar, kullanıldığı uygulamanın özelliğine göre akışkan içinde de kullanılabilir.

Jiroskopların kullanıldığı bazı aygıt ve mahsuller şunlardır; kuantum bilimi, lazer sektörü, uzaktan kumandalı RC helikopterler, model uçaklar, madenlerde güzergah bulma aygıtı olarak, insansız hava vasıtaları, elektrikli kaykaylar, ufak tekneler, ticari gemiler, topaç alıngan ölçüm aygıtları teodolitler, uslu telefonlar, tabletler, uslu saatler, pusulalar, bilgisayar cihazları, elektronik makineler, denge gerektiren bilardo masaları gibi masalar, robotlar, teleskoplar, navigasyon aygıtları, güdümlü silahlar ve füzeler, lunapark oyuncakları, yeni jenerasyon yıkılmayan bisiklet ve motosikletler…


Bunları Öğreniyor musunuz?

Jiroskop tesirini bulan Alman astronom Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger’in ismi, Ay’daki bir kratere verilmiştir. Bohnenberger krateri
“Jiroskop” sözcüğü, Daha Önceki Yunanca “daire” anlamındaki “guros” ve “bakmak için” anlamındaki “skopeo” kelimelerinden türetilmiştir.
Jiroskop, ulus dilinde “düzdöner”, “yalpalık”, “cayroskop” ve “cayro” isimleri ile de öğreniliyor.
Jiroskopik atalet; durduğu yer ne hareket ederse etsin dingilinin yönünü gözetmesi özelliğidir. Bu özellik; açısal sürate, ağırlığa ve ağırlığın yoğunlaştığı çapa bağlıdır.
Jiroskopik atalet prensibine katlanarak dönen bir cisim, statik konumunu her zaman koruyabilir. Dönen bir jiroskop, uzaydaki bir uyduyu her zaman Dünya’ya dönük olarak yakalayabilir. Statik duran uydu, irtibat imkânı verir.
Dünya, ekvatoru saatte 1600 km süratle dönen bir çeşit jiroskoptur.
İki kanatlı böceklerde uçuş hakimiyeti sağlayan çubuk biçimindeki uzuvlar da bir nevi jiroskoptur. Bu uzuvlar, dönme hareketi yerine titreşim hareketi yaparlar.
Yatay olarak uçan bir uçağın kanadındaki jiroskop, kanat hareketine göre dik açıda hareket eder. Hareketteki başkalaşımı fark eden jiroskoplu makineler, kanatların açısı hakkında kaptana bilgi verir. Değişik bir jiroskop da uçağın burun kısmından kuyruğa doğru alçalma ve yükselme açılarının bilgilerini verir. Sürat ölçen akselerometre makinesine bağlanan jiroskoplar da uçağı “otomatik kaptan” olarak uçurabilir.
Günümüzde jiroskoplar mekanik sistemlerden daha çok elektromanyetik sistemlerle üretiliyor.
Mini jiroskoplar, malzemelerdeki titreşim farklılıklarını tespit edebilecek hassasiyet ve kabiliyettedir.
Dünyanın en büyük jiroskoplardan biri, “Conte di Savoia” isimli yolcu gemisinde kullanılan 30 metrelik bir jiroskoptur.
Uslu cep telefonları ve tabletlerde güzergah tanımlama için jiroskop sensorları bulunur.
Uçak ve gemilerdeki jiroskoplara “yapay ufuk” veya “suni ufuk” makineleri de denir.
Rus uzay istasyonu Mir’de, güneşe göre konumunu tanımlamak için 11 jiroskop bulunduğu belirtiliyor.
Jiroskop Nedir, Nasıl Çalışır? (Tarihi, Çeşitleri) sizlere teknolojimuhbiri.com ile özel olarak hazırlanmıştır.

Click to comment

Leave a Reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Kategoriler