Lo primero que se debe hacer es apoyar el motor en un eje orientado verticalmente. Usé una regla de acrílico y perforé un agujero para que encajara el cojinete del motor y un agujero para uno de los tornillos de montaje del motor. Era demasiado perezoso para usar los dos tornillos, pero debería tener ya que evitará algo de la vibración que produce el motor. En su lugar, entonces epoxied el motor a la regla.

A continuación, perforé dos pequeños orificios en cada extremo del soporte del motor acrílico y epoxicé una pequeña longitud de eje de acero que obtuve de un eje de carro de juguete. No importa qué tamaño de eje uses.

Luego saqué el rotor del Powerball del juguete, corté parte del plástico para permitir el acceso al eje del rotor.

Finalmente, uní el rotor Powerball al motor usando el adaptador de eje.

El gyro gimbal ahora está completo.

ACTUALIZACIÓN: resulta que el giro debe ser más pesado en el motor o en el lado del rotor, ya que hice un eje que centró el peso del rotor y el motor sobre el centro del bastidor y simplemente no pude equilibrarlo. Puede ser similar a tener un rotor (o motor) pesado superior cuando el cardán está orientado verticalmente en lugar de horizontalmente como este. Quizás es por eso que se utiliza una banda elástica en el ejemplo de giro de auto-equilibrio de trabajo que incluí anteriormente que alguien más había construido. Estas son preguntas a las que simplemente no tengo una respuesta segura.

Paso 2: Construye el marco del giroscopio

El marco se utiliza para alojar el giroscopio y permitir que gire libremente. También proporciona soporte en dos patas.

El marco puede construirse de casi cualquier cosa, pero asegúrese de mantenerlo lo más ligero posible. El mío usa algunos soportes de aluminio que tenía de un kit de brazo robótico, algunos contrachapados de hobby, una regla de acrílico y dos palitos para las piernas.

El soporte inferior para el eje del motor / rotor simplemente se asienta en un pequeño orificio perforado parcialmente a través del soporte del marco inferior. De hecho, pegué un brazo de plástico al marco y lo utilicé.

El orificio superior para el eje del motor / rotor se perfora a través del soporte superior. El orificio debe ser más grande que el diámetro del eje para que gire libremente con muy poca fricción. Perforé y utilicé varios orificios en diferentes posiciones para ver cómo afectaba al rendimiento del giro. Parece que mientras más vertical sea el soporte, mejor se desempeñará. Ahora podría estar pensando que podría usar rodamientos para los ejes, pero he descubierto que todavía causan demasiada fricción y no permitirán que el giro del equilibrio. Quizás pueda hacerlo si su giroscopio produce una tremenda cantidad de torque, pero para mi pequeño rotor y mi motor vibrador, no funciona bien.

Así que, básicamente, el marco es solo una carcasa construida alrededor del giroscopio y que soporta los dos ejes de soporte del motor y las dos patas. No hay dimensiones mágicas, solo hazlo lo más ligero posible, y lo más recto posible.

Paso 3: Operando el giroscopio

Utilizo una fuente de alimentación de CC variable que me permite variar el voltaje; esto me permite ajustar la velocidad del motor y encontrar las rpm ideales que no producen mucha vibración.

Inserte el eje de soporte del motor superior en el orificio de soporte superior y coloque el eje inferior en su orificio.

Arranque el motor e intente que el cuadro se equilibre a las rpm más bajas posibles, ya que las velocidades más altas producen vibraciones no deseadas.

NOTA: los objetos que giran rápido son peligrosos - No se ponga en frente del rotor porque, si se suelta, rebotará en el piso y quién sabe dónde irá.Lo ideal sería construir una jaula alrededor del rotor para contenerla en este caso.

Si el marco no se equilibra en sus dos patas, es probable que no tenga un rotor lo suficientemente pesado o rpm lo suficientemente alto.

Si el giroscopio no permanece en una posición sino que gira hacia un lado, es probable que el eje del motor no sea vertical.

Idealmente, el cg del motor / rotor debería estar en el centro del bastidor, pero el mío no está en el lado opuesto del rotor, pero aún así se puede equilibrar, pero cuanto más cerca está el cg del centro del bastidor, el se requiere menos torque para equilibrar el marco (ahora creo que este párrafo es incorrecto)

Actualmente puedo equilibrar este giroscopio en aproximadamente 6,5 voltios y 11000 rpm. 10000 rpm simplemente no lo hará y eventualmente se caerá.

Paso 4: Preguntas sin respuesta

No se ha brindado mucha información pública sobre los giroscopios de equilibrio automático, por lo que cualquier cosa que descubra mientras construye y experimenta con uno es probablemente información nueva, excepto para las universidades o empresas que usan estos y tienden a no dar a conocer sus resultados.

Por ejemplo, ¿el giroscopio se balancea con menos torque en piernas cortas o altas? ¿Quién sabe?

¿El tamaño y la forma del orificio de soporte superior afectan el rendimiento del giroscopio? ¿Es necesaria la fricción en el eje para que funcione correctamente?

¿Cuánto torque (masa y velocidad del rotor) se requiere para soportar el peso total del marco y el giro? ¿Cómo se puede calcular eso?

Todavía quedan muchas preguntas interesantes sobre estos artilugios.

La motocicleta C-1 (Litmotors) utiliza dos giroscopios para equilibrarla y mantener la motocicleta en posición vertical en todo tipo de condiciones. Desafortunadamente, probablemente nunca verá producción, ya que parece haber problemas al usar giroscopios a la velocidad. Su motocicleta usa más de 30 sensores solo para mantener los giroscopios y la bicicleta en posición vertical, probablemente una receta para el desastre.

Los giroscopios se utilizan con éxito para mantener los barcos y barcos estables en olas oscilantes. También se utilizan en naves espaciales y aeronaves.