Posizionamento Gyro 401 su Raptor 50

[lesath82]

Originalmente inviato da Mirav

Solo per il piacere della chiarezza matematica delle cose, che mi sto arrovellando per trovare una spiegazione, semmai ci fosse.

Se ti può consolare non riesco a trovarne una neppure io. Da buon fisico ti direi che la soluzione definitiva si avrebbe sperimentando (o recuperando degli affidabili dati ricavati da esperimenti), perché dal punto di vista teorico non posso che confermare che se il giroscopio sente davvero solo la rotazione non ha alcuna importanza a che distanza dall'asse si trovi. Con più che la sensazione che prova un giroscopio posto lontano dall'asse del rotore durante l'imbardata di un eli in hovering (rotazione + traslazione dovuta al "braccio") è la stessa di un giroscopio vicinissimo all'asse di un eli che oltre a ruotare trasla di suo, e nel secondo caso ci si aspetta che il giroscopio funzioni bene!

[Mirav]

Originalmente inviato da lesath82

Da buon fisico ti direi che la soluzione definitiva si avrebbe...

Bene, se sei preparato in fisica, aiutami a verificare questa ipotesi:

La legge di Corioli dice che un corpo con veloctà v(t) in un riferimento con velocità angolare w(t) riceve una forza laterale ortogonale w(t).
Misurando gli effetti di tale forza su un corpo in oscillazione si possono dedurre le caratteristiche di rotazione.

I quarzi vibrano in una direzione.
La forza di Corioli induce oscillazione nella direzione ortogonale.
L' ampiezza di questa oscillazione dipende dalla velocità di rotazione.

Assunto vero quanto sopra e che per velocità angolare costante si hanno velocità lineari differenti a differenti distanze dal punto di origine "0",
dimostrare matematicamente che l'ampiezza dell'oscillazione è maggiore quanto più il quarzo è lontano dal punto di origine della rotazione "0".

Se si dimostra quanto sopra, si avvalora l'ipotesi che più la gyro è lontana dall'asse del rotore, più viene esposta alla forza di Corioli a parità di velocità di rotazione del modello. Quindi i dati che andrà a leggere saranno diversi a seconda della sua posizione sul modello stesso.

Mo ce vulisse uno pratico...

[lesath82]

Accidenti, mi costringi a tornare indietro 2-3 anni nel corso di studi! E io che avrei un esame da preparare... ma non riesco a trattenermi dalla voglia di risolvere il mistero! Però a quest'ora di notte, dopo aver studiato fisica quantistica, è già stato abbastanza essere andato a ripassarmi Coriolis, domani lo applico al nostro caso e ti do una risposta! Cmq l'intuizione mi porta a credere che tu ci abbia visto giusto, la chiave probabilmente è proprio nel meccanismo basato sulla vibrazione e non sulla rotazione dei giroscopi piezo.

P.S. A proposito di fisica, sai che ho anche appena intravisto un articolo di Galè in cui rivoluziona la concezione di portanza (che nella sua versione ortodossa -e ho i testimoni!- in effetti non mi ha mai lasciato del tutto convinto). Lo leggo bene e se non se ne è ancora parlato nel forum aprirò una discussione apposta.

[Tartao]

Originalmente inviato da Mirav

Bene, se sei preparato in fisica, aiutami a verificare questa ipotesi:

La legge di Corioli dice che un corpo con veloctà v(t) in un riferimento con velocità angolare w(t) riceve una forza laterale ortogonale w(t).
Misurando gli effetti di tale forza su un corpo in oscillazione si possono dedurre le caratteristiche di rotazione.

I quarzi vibrano in una direzione.
La forza di Corioli induce oscillazione nella direzione ortogonale.
L' ampiezza di questa oscillazione dipende dalla velocità di rotazione.

Ciao Mirav,

ero già incappato nella forza di Coriolis mentre cercavo informazioni sulla "velocità angolare".

La definizione che dai tu mi sembra esatta ma applicato ad un gyro sembra
che non possa essere applicata per via dei diversi ordini di grandezza in cui
la forza di Corioli è attiva.

Ti allego un link che spero sia più chiaro di quello che ho scritto io!
http://it.wikipedia.org/wiki/Forza_d...e_applicazioni

Sembra che se si parla di venti, correnti marine, tempeste ecc..,
quindi di una certa dimensione, allora il tutto funzioni.
Mentre se si parla ad esempio dello scarico dei lavandini o dell'usura dei binari
del treno esistano moltissime altre "variabili" che sono in grado di neutralizzare la forza di Coriolis...

Comunque... ... ... ho scritto alla Futaba! Ecco il testo della mail mandata ieri sera:

Hallo Futaba!
(First, sorry for my English if it sounds a bit strange!)

I have a question about gyros (GY240 and GY401):

do they really have to be mounted as close a possible to the main shaft of an heli?

At our field a guy has a free servo bay in the front because he put the tail servo on the boom.
He was wondering if the gyro could be put there as to have more protection in case of a... crash.

Other then started questioning about the Coriolis force, the Angular velocity, tangential velocity, accelerations
and so on, this way we were stuck on this point:

Does the gyro check the angular velocity as if the rotation axis is in HIS OWN center?
Does it consider ONLY the angular velocity?

If it's like this, so we think it could be positioned at any distance from the main shaft because,
let say 10degrees, are always the same at 1mm or 1km from the rotation axis.

Well, can you help us in this debate?

Thanks a lot!

Andrea Tartaglia from Milano - Italy

Se non sono in grado di spiegarlo loro che lo hanno fatto mi sa che...
bisognerà provare con la JR!!
Boh, magari NON vorranno spiegarcelo più di tanto... top secret!

Comunque, avanti con le ipotesi (o con i fatti!), la cosa è interessantissima!

Andrea

[davide1936]

dica anche la mia idea....
da perfetto ingiorante in fisica vi chiedo se c'e' qualcuno disposto a volare con il giroscopio incollato sul stabilizzatore di coda...
se e' vero quanto dite deve funzionare uguale uguale vicino all'asse....
ciao

[davide1936]

...............................
e' vero che se ci si allontana da punto di leva non cambia nulla quindi 10 gradi di rotazione alla base sono 10 grandi anche dopo 10 km ......
ma.... se noi allontaniamo il giroscopio dal punto di leva lui lavorera' molto piu' lentamente per il semplice motivo che lui stesso e' un braccio di leva quindi calcola come se si trovasse gia' sull'asse principale per tanto lo spostamento che dovra' far la coda prima di essere individuato da giro dovra' essere maggiore.
il giroscopio lavora girando su se stesso ma se lo allontani lo farai lavore a bandeggio e non piu' rotalando per tanti i sensolri non leggono gli spostamewnti laterali ma solo gli spostamenti circolari che si annullelerebbero quantro piu' lo si allontana dal braccio di leva.
ci siamo capiti?

[Mirav]

Originalmente inviato da Tartao

Ciao Mirav,

ero già incappato nella forza di Coriolis mentre cercavo informazioni sulla "velocità angolare".

Andrea

Però se cerchi Gyro Piezo theory, ti renderai conto che i cristalli cambiano frequenza sotto l'effetto della forza di Corioli. E solo grazie a questa forza che ne è possibile in funziomaneto appicato alla gyro.
Mo troveremo qualcuno che riesce ad applicare quello che ha studiato sui libri...

[lesath82]

Originalmente inviato da Mirav

Bene, se sei preparato in fisica, aiutami a verificare questa ipotesi:

La legge di Corioli dice che un corpo con veloctà v(t) in un riferimento con velocità angolare w(t) riceve una forza laterale ortogonale w(t).
Misurando gli effetti di tale forza su un corpo in oscillazione si possono dedurre le caratteristiche di rotazione.

I quarzi vibrano in una direzione.
La forza di Corioli induce oscillazione nella direzione ortogonale.
L' ampiezza di questa oscillazione dipende dalla velocità di rotazione.

Assunto vero quanto sopra e che per velocità angolare costante si hanno velocità lineari differenti a differenti distanze dal punto di origine "0",
dimostrare matematicamente che l'ampiezza dell'oscillazione è maggiore quanto più il quarzo è lontano dal punto di origine della rotazione "0".

Se si dimostra quanto sopra, si avvalora l'ipotesi che più la gyro è lontana dall'asse del rotore, più viene esposta alla forza di Corioli a parità di velocità di rotazione del modello. Quindi i dati che andrà a leggere saranno diversi a seconda della sua posizione sul modello stesso.

Mo ce vulisse uno pratico...

Ecco il mio responso! Faccio notare che solo teorico e resta valido solo fino a possibilissime prove contrarie!
Innanzitutto rispondo a Tartao che dubita del ruolo protagonista della forza di Coriolis. Il tuo link si riferisce alla forza di Coriolis indotta sui fluidi in movimento dalla rotazione terrestre, ma quello è solo un caso particolare di "forza di Coriolis". Con questo termine infatti si indica un fenomeno molto più generale: è una forza apparente che si genera quando un corpo ha una certa velocità in un sistema di riferimento in rotazione (pertanto un sistema non inerziale). Scusate se sono un po' tecnico, ma quando ci vuole ci vuole, ora cerco di spiegare un po' e al massimo poi domandate. Preparatevi perché sarà anche un po' lunga.
Ho detto forza "apparente" perché ne constata l'esistenza solo chi si trova sul sistema di riferimento in questione (come chi è seduto su un treno che accelera si sente spinto contro lo schienale, ma non c'è nessuna forza "viva" che lo spinga effettivamente. E' un effetto dell'inerzia che la persona avrebbe a stare ferma). Nel nostro caso la forza di Coriolis serve a spiegare il comportamento del cristallo così come lo vede il giroscopio stesso, ma la situazione vista da fuori è molto più semplice: per un principio molto ben noto l'oscillazione tende a mantenersi su un asse costante. Il giroscopio ruota con l'elicottero, invece il cristallo vorrebbe continuare a oscillare lungo l'asse iniziale. Ammettiamo per ora che ci riesca. Facciamo che il cristallo oscilla nord-sud, e inizialmente il muso dell'elicottero è diretto a nord. Pertanto all'inizio il cristallo oscilla longitudinalmente all'elicottero. Ora l'elicottero, e quindi il giro, ruota fino a guardare verso est. Ma il cristallo continua a oscillare nord-sud, e questo significa che ora oscilla trasversalmente all'elicottero. Semplicissimo. Il giroscopio cosa ha visto? Senza sapere perché (non ha bisogno di sapere che l'eli si muove, lui guarda solo dentro se stesso) ha visto il cristallo che prima oscillava in una direzione cambiare asse e finire per oscillare nella direzione perpendicolare. Il giroscopio attribuisce questo cambiamento alla forza di Coriolis. In realtà l'asse di oscillazione non resta veramente costante, perché è il giroscopio stesso ad ordinare al cristallo la vibrazione, pertanto se il giroscopio ordina una oscillazione longitudinale con un po' di ritardo il cristallo si risistemerà in quella situazione. Ma misurando la forza di Coriolis che si stabilisce durante la rotazione dell'eli il giroscopio può calcolare a che velocità sta ruotando. Ora arriva la matematica: la forza di coriolis dipende linearmente dalla velocità traslatoria e da quella angolare (2v x w), ma bisogna essere precisi, perché la velocità angolare w di rotazione è quella del giroscopio e dell'eli, cioè quella che vogliamo misurare, ma la v traslatoria è quella del corpo soggetto alla forza di coriolis rispetto al sistema in rotazione, cioè del cristallo rispetto al giroscopio. Cioè non dipende da cosa sta facendo il giroscopio, nè tantomeno dove si trova, è semplicemente la velocità di oscillazione (è una velocità periodica, da moto armonico). Per w valgono poi le considerazioni già fatte: che ci troviamo a 1 mm o a 10 km dall'asse di rotazione la velocità angolare non cambia. In definitiva in teoria il giroscopio anche se piezoelettrico risente solo della rotazione e per far questo non sente differenze in base a dove è stato posizionato.
L'articolo del link seguente è piuttosto chiaro, ha un paio di figure molto utili, non tira neanche in ballo Coriolis e se lo seguite attentamente vedrete che l'unico fattore in gioco è la velocità angolare del dispositivo.

http://www.w3mh.co.uk/articles/html/csm7_8.htm

[davide1936]

ok...
sul piezo elettrico posso essere d'accordo ma volgiamo parlare dei giroscopi a masse rotanti?
dite che anche li' possiamo mettere la stessa teoria?
ciao

[Tiber1979]

Ragazzi questa è di certo una delle discussioni più appassionanti del Barone...Ci sono incappato cercando info sul posizionamento del 401 su un t-rex600n .. . Attualmente lo monto modi raptor50 cioè dietro(vicino all'attacco del tubo di coda)ma quasi tutti lo montano sul telaio spostato in punta....Alla fine nn resta che provare Un saluto !