La première chose à faire est de soutenir le moteur dans un axe vertical. J'ai utilisé un morceau de règle en acrylique et percé un trou pour le roulement du moteur et un trou pour l'une des vis de montage du moteur. J'étais trop paresseux pour utiliser les deux vis, mais je devrais le faire car cela évitera une partie des vibrations produites par le moteur. Au lieu de cela, j'ai ensuite époxyde le moteur à la règle.

Ensuite, j'ai percé deux petits trous à chaque extrémité du support de moteur acrylique et époxyé une petite longueur d'essieu en acier obtenue d'un essieu de voiture miniature. Peu importe la taille de l'arbre que vous utilisez.

Ensuite, j'ai sorti le rotor du Powerball du jouet, coupé du plastique pour permettre l'accès à l'arbre du rotor.

Enfin, j'ai raccordé le rotor Powerball au moteur à l'aide de l'adaptateur d'arbre.

Le cardan gyroscopique est maintenant terminé.

MISE À JOUR: il s'avère que le gyroscope doit être plus lourd, que ce soit du côté moteur ou du côté du rotor, car j'ai fabriqué un essieu qui centrait le poids du rotor et du moteur sur le centre du cadre et je n'arrivais tout simplement pas à équilibrer le poids. Cela pourrait ressembler à avoir un rotor (ou moteur) lourd lorsque le cardan est orienté verticalement plutôt qu'horizontalement comme celui-ci. C’est peut-être la raison pour laquelle un élastique est utilisé sur l’exemple de gyroscope à équilibrage automatique en fonctionnement que j’ai inclus ci-dessus et que quelqu'un d'autre a construit. Ce sont des questions auxquelles je n'ai tout simplement pas de réponse certaine.

Étape 2: Construire le cadre du gyroscope

Le cadre est utilisé pour loger le gyroscope et lui permettre de tourner librement. Il fournit également un soutien sur deux jambes.

Le cadre peut être constitué de presque tout, mais veillez à le garder le plus léger possible. La mienne utilise des supports en aluminium provenant d'un kit de bras robotique, du contreplaqué de loisir, une règle en acrylique et deux baguettes pour les jambes.

Le support inférieur de l’essieu moteur / rotor repose dans un petit trou percé partiellement dans le support du cadre inférieur. En fait, j'ai collé un bras de servo en plastique au cadre et je l'ai utilisé.

Le trou supérieur de l'essieu moteur / rotor est percé à travers le support supérieur. Le trou doit être plus grand que le diamètre de l'essieu pour pouvoir tourner librement avec très peu de friction. J'ai foré et utilisé plusieurs trous dans différentes positions pour voir comment cela affectait les performances du gyroscope. Il semble que plus le support est vertical, mieux il fonctionne. Maintenant, vous pensez peut-être que vous pourriez utiliser des roulements pour les essieux, mais j’ai constaté qu’ils causaient toujours trop de friction et ne laissaient pas le gyro se balancer. Peut-être que vous pouvez si votre gyroscope produit une quantité énorme de couple mais pour mon petit rotor et mon moteur vibrant, cela ne fonctionne pas bien.

Donc, fondamentalement, le cadre est juste un boîtier construit autour du gyroscope et qui supporte les deux axes de support du moteur et les deux jambes. Comme par magie, il n’existe pas de dimensions - il suffit de le rendre le plus léger et le plus droit possible.

Étape 3: Utilisation du gyroscope

J'utilise une alimentation à courant continu variable qui me permet de faire varier la tension - cela me permet d'ajuster la vitesse du moteur et de trouver le régime optimal qui ne produit pas beaucoup de vibrations.

Insérez l’axe de support supérieur du moteur dans le trou de support supérieur et placez l’axe inférieur dans son trou.

Démarrez le moteur et essayez d’équilibrer le cadre aux vitesses les plus basses possibles, car des vitesses plus élevées produisent des vibrations indésirables.

REMARQUE: les objets à rotation rapide sont dangereux - ne vous placez pas devant le rotor, car s'il se détache, il rebondira sur le sol et qui sait où il ira.Idéalement, une cage devrait être construite autour du rotor pour le contenir dans cet événement.

Si le cadre ne se balance pas sur ses deux jambes, vous n’aurez probablement pas un rotor assez lourd ni un régime assez élevé.

Si le gyroscope ne reste pas dans une position mais pivote sur un côté, l'essieu moteur n'est probablement pas vertical.

Idéalement, le centre de gravité du moteur / rotor devrait se trouver au centre du cadre, mais le mien n’est pas identique au fait que le rotor s’écarte latéralement - il parvient tout de même à s’équilibrer, mais plus le centre de gravité se rapproche du centre du cadre - moins de couple est nécessaire pour équilibrer le cadre (je pense maintenant que ce paragraphe est incorrect)

Actuellement, je peux équilibrer ce gyroscope sur environ 6,5 volts et 11 000 tr / min. 10 000 tr / min ne le feront tout simplement pas et il finira par tomber.

Étape 4: Questions sans réponses

Peu d'informations ont été fournies publiquement sur les gyroscopes à équilibrage automatique. Par conséquent, tout ce que vous découvrez en construisant et en expérimentant avec un gyroscope est probablement une information nouvelle, sauf pour les universités ou les entreprises qui l'utilisent et ont tendance à ne pas communiquer leurs résultats.

Par exemple, le gyroscope balance-t-il avec moins de couple sur les jambes courtes ou les jambes hautes - qui sait?

La taille et la forme du trou de support supérieur affectent-elles les performances du gyroscope? Un frottement sur l'essieu est-il nécessaire pour le faire fonctionner correctement?

Combien de couple (masse et vitesse du rotor) faut-il pour supporter le poids total du cadre et du gyroscope? Comment cela peut-il être calculé?

Il reste encore beaucoup de questions intéressantes sur ces engins.

La motocyclette C-1 (Litmotors) utilise deux gyroscopes pour l’équilibrer et la maintenir debout dans toutes sortes de conditions. Malheureusement, il ne sera probablement jamais produit car il semble y avoir des problèmes d’utilisation rapide des gyroscopes. Leur moto utilise plus de 30 capteurs juste pour maintenir les gyroscopes et le vélo à la verticale - probablement une recette pour un désastre.

Les gyroscopes sont utilisés avec succès pour assurer la stabilité des bateaux et des navires lors de vagues houleuses. En outre, ils sont utilisés dans les vaisseaux spatiaux et les aéronefs.