[发明专利]一种基于手动的涡电流陀螺参数与选定方法

权利要求书

1.一种基于手动的涡电流陀螺参数与选定方法，主要包括陀螺体(1)和陀螺冒(2)两部分，其特征是：陀螺体(1)和陀螺冒(2)均由直径相同铝柱加工成的，陀螺体(1)为中空柱面且有陀螺锥形尖头(1-1)，锥形尖头(1-1)的锥形为等腰锥形，锥形尖头(1-1)顶部处理成球面；陀螺冒(2)顶的中央有驱动柱(2-1)，陀螺体(1)与陀螺冒(2)通过螺纹固定在一起，驱动柱(2-1)的轴线与锥形尖头(1-1)的轴线重合；

具体参数为：陀螺体(1)的内外同轴柱面分别为内径15mm、外径为20mm；陀螺冒(2)顶的厚度为2.5mm，驱动柱(2-1)高10mm、直径5mm；陀螺体(1)的锥形尖头(1-1)锥高10mm，锥形尖头(1-1)顶部处理成半径为2.5mm凸球面；陀螺体(1)外螺纹与其相匹配陀螺冒(2)的内螺纹长度均为10mm，组装完成后陀螺体(1)与陀螺冒(2)的外部柱体总高度为27mm；另外，实验使用的磁体表面1毫米处为0.5特斯拉；

制作涡电流陀螺要满足条件

也就是说，若实现手动驱动涡电流陀螺绕竖直轴稳定自转到临界稳定的时间为t秒，初始启动的稳定自转角速度为ω₀，则制作涡电流陀螺尺寸要满足这一条件，其中：a为质量m锥形尖头顶部接触水平面的半径，μ为摩擦系数，I₃和I分别为对驱动柱轴线和锥形尖头顶部与水平桌面接触点的转动惯量，l为质心到锥形尖头顶部的距离，θ为驱动柱轴线与竖直轴的夹角。