O que é um cardan?

Um cardan, também chamado de anel cardan, é um dispositivo mecânico que consiste em dois ou mais anéis montados em eixos em ângulos retos entre si. Um objeto montado em um cardan de três anel permanecerá suspenso horizontalmente em um plano entre os anéis, independentemente da estabilidade da base. Os gimbals têm uma ampla gama de usos práticos que variam de aplicações de filme a aeroespacial. Os gimbals também são extremamente valiosos em ambientes de bordo e aeronaves, quando medir instrumentos como cronometros e bússolas devem ser mantidos nivelados com o horizonte. Os gimbals também podem ser usados ​​para a navegação aeroespacial, pois podem ser configurados para fornecer uma medição estável de um ponto de referência específico, como a Terra ou o Sol, independentemente de sua posição real no espaço. Os gimbals empregados em navegação aeroespacial utilizam ângulos de Euler para orientar um objeto como um spacecraft.

Quando usados ​​para navegação aeroespacial, os gimbals são configurados em conjuntos de três giroscópios que medem pitch , roll e iaw . Pitch refere -se à rotação do ofício em torno do eixo transversal. No exemplo de um avião, o nariz do avião é apontado para aumentar o tom e descer para abaixá -lo. Roll, também conhecido como banco, é a rotação da nave ao longo de um eixo longitudinal, enquanto a guinada se refere à rotação ao redor do centro de massa. Os gimbals são orientados com uma base, por exemplo, a lua, e os ângulos cardanos medem a posição do ofício em relação à base.

Ocasionalmente, pode ocorrer uma condição conhecida como bloqueio Gimbal , quando as capacidades de medição de um sistema cardan podem ser excedidas, exigindo que um operador redefine os gimbals. Isso acontece quando uma rotação ao longo de um eixo escreve outra, por exemplo, quando uma aeronave sobe diretoO ar, fazendo qualquer leitura da guinada sem sentido, porque os dois eixos estão alinhados na mesma direção. A trava do cardan pode ser superada com a adição de um giroscópio redundante.

Como os gimbals permitem que os objetos se movam por três dimensões, eles são frequentemente usados ​​no filme para recriar o movimento repentino causado por turbulência ou mar áspero. Os gimbals também aparecem em situações em que um objeto precisa girar ou girar amplamente, como costuma ser o caso das câmeras de filmes ou motores de foguete. Gimbals são ferramentas extraordinariamente úteis em uma ampla gama de indústrias.