Устройство вращения в условиях микрогравитации (варианты)

Устройство вращения в условиях микрогравитации (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится, в общем, к устройству вращения в условиях микрогравитации и, в частности, к системе, которая позволяет контролировать вибрацию, вызванную несбалансированностью веса физических тел, таких как экспериментальные объекты, помещенные в коробки устройства вращения, предназначенного для выполнения экспериментов в космическом пространстве, а также позволяет измерять массу тел на основании несбалансированности веса, вызывающего вибрацию, в устройстве вращения, работающем в условиях микрогравитации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

На фиг.29 схематично изображен вид сверху устройства вращения, которое в настоящее время используют в космическом пространстве. Как показано на фиг.29, на узле 260 вращения, таком как двигатель, установлено четыре элемента 261, 262, 263, 264 держателей, проходящих радиально. На соответствующих концах элементов 261-264 держателей установлены экспериментальные коробки 270, 271, 272, 273, в которых размещены экспериментальные объекты, такие как растения. В условиях микрогравитации привод такого устройства вращения осуществляется с помощью узла 260 вращения так, что оно вращается с малой скоростью, составляющей приблизительно 1 об/сек, и в ходе вращения на объектах, помещенных в экспериментальных коробках 270-273, выполняют эксперименты.

В указанном устройстве вращения экспериментальные коробки 270-273 установлены на концах элементов 261-264 держателей так, что конечные части их становятся большими по размеру. Кроме того, хотя само устройство вращения выполнено симметричным относительно оси вращения, в экспериментальных коробках 270-273 содержатся экспериментальные объекты различного рода, имеющие различные размеры, вследствие чего между ними возникает несбалансированность веса. В соответствии с этим при вращении возникают вибрации оси вращения, а также элементов 261-264 держателей и экспериментальных коробок 270-273, что приводит к перемещению экспериментальных объектов или оказывает плохое воздействие на них. Кроме того, вращение часто осуществляется так, что точный вес всего устройства вращения, включая экспериментальные устройства, неизвестен.

В устройстве вращения известного уровня техники, используемом в космическом пространстве, таком как описано выше, вибрации, возникающие при вращении, передаются на плечи или контейнеры, такие как коробки (ниже такие контейнеры называются "коробки"), составляющие ротатор, что оказывает на них отрицательное воздействие. Кроме того, через вращающийся вал вибрация распространяется на окружающую среду и оказывает влияние на окружающее космическое оборудование и на весь аппарат, а также на его управление. Такая вибрация может быть устранена с помощью конструктивных средств до такой степени, что она будет находиться в пределах устойчивого состояния, уровень которой известен заранее. Но если вибрация сопровождается произвольно возникающими изменениями, трудно предпринять меры противодействия ей и контроль за ней также будет ограничен. Таким образом, требуются определенные противомеры для этого явления.

Кроме того, существует несбалансированность массы экспериментальных объектов, расположенных в коробках, и вибрация возникает вследствие ускорений, создаваемых при вращении экспериментальных объектов, имеющих несбалансированность массы. Многие экспериментальные объекты, помещенные в коробки, представляют собой растения или животных, которые растут с изменением массы, что создает несбалансированность массы между каждой из коробок. С другой стороны, в космическом пространстве измерение веса экспериментальных объектов или измерение несбалансированности веса является трудноосуществимым по сравнению с измерением на Земле и в связи с этим требуется соответствующее средство. Если бы можно было легко измерять массу экспериментальных объектов или степень их несбалансированности в космическом пространстве, в условиях микрогравитации, можно было бы надежно обеспечить контроль вибраций, возникающих в устройстве вращения при его вращении.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, настоящее изобретение направлено на систему контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации, которая содержит систему измерения массы тела, которая позволяет легко измерять массу экспериментальных объектов, размещенных во вращающихся коробках, без необходимости извлекать экспериментальные объекты из коробок, чтобы таким образом заранее учитывать степень несбалансированности веса ротатора.

Кроме того, настоящее изобретение направлено на систему контроля вибрации вращающегося устройства в условиях микрогравитации, в которой для противодействия произвольным вибрациям, возникающим в устройстве вращения в космическом пространстве, установлен противовес и путем регулировки положения противовеса компенсируется степень несбалансированности устройства вращения, возникающая из-за различных размеров экспериментальных объектов, помещенных в коробки, а вибрация, возникающая из-за несбалансированности, активно или пассивно контролируется, чтобы таким образом снизить уровень произвольных вибраций.

Кроме того, настоящее изобретение направлено на систему контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации, в которой для противодействия произвольным вибрациям, возникающим в устройстве вращения, во вращающейся структуре держателя установлен подвижный противовес и при перемещении противовеса уровень произвольных вибраций может быть снижен.

Для достижения вышеуказанных целей согласно настоящему изобретению предложена система контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации, содержащая корпус, вал вращения, установленный внутри корпуса, оба конца которого установлены на подшипниках так, что он имеет возможность вращения с приводом от двигателя, множество плеч, проходящих радиально, одни концы которых закреплены на внешней окружности вала вращения, и ротатор, включающий множество коробок, установленных на других концах множества плеч, в которых размещены гравитационные или увеличивающие вес объекты, при этом вибрация, возникающая в ротаторе, контролируется с помощью подшипников.

Предпочтительно, система контроля вибрации позволяет измерять массу объекта благодаря тому, что в каждой из множества коробок она содержит множество боковых пластин, установленных, по существу, параллельно внутренним поверхностям боковых стенок коробки через пружинные элементы, датчик ускорения, установленный на каждой из множества боковых пластин, датчик расстояния, установленный на внутренней поверхности коробки, соответствующий боковой пластине и расположенный вблизи к ней, предназначенный для измерения расстояния до объекта, и вычислительный блок, в который поступают сигналы от датчика ускорения, когда объект сталкивается с боковой пластиной, сигналы смещения пружинных элементов в момент столкновения и сигналы датчиков расстояния, соответствующие исходному положению объекта перед столкновением и положению объекта в момент столкновения, и который вычисляет массу объекта на основании этих сигналов.

Целесообразно, чтобы система контроля вибрации позволяла измерять массу объекта благодаря тому, что она содержит в каждой из множества коробок множество боковых пластин, установлена, по существу, параллельно внутренним поверхностям боковых стенок коробки, при этом на каждой из боковых пластин установлены датчик давления, датчик смещения и датчик ускорения или блок датчиков, в котором скомбинированы эти датчики так, что они и вычислительный блок, в который поступают сигналы соответствующих датчиков или блока датчиков, соответствующие нагрузке, которую объект оказал на боковую пластину, и который вычисляет массу объекта на основании этих сигналов.

Желательно, чтобы система контроля за вибрацией устройства вращения в условиях микрогравитации включала дополнительно блок дисплея, который отображает результаты вычислений вычислительного блока.

Предпочтительно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации, по меньшей мере, одна из множества коробок представляла собой кабину, лабораторию, контейнер, космическую фабрику и т.д., и система контроля вибрации позволяла измерять массу объекта, благодаря тому, что она содержит в каждой из коробок боковую пластину, закрепленную на внутренней поверхности одной боковой стенки коробки через пружинный элемент так, что на ней установлен датчик смещения и датчик ускорения, первый датчик положения, определяющий объект, прибывающий в место расположения боковой пластины, второй датчик положения, установленный на заранее заданном расстоянии от первого датчика положения и определяющий прохождение объекта, выталкивающее устройство, установленное на противоположной стороне от боковой пластины в коробке и выталкивающее объект по направлению к боковой пластине, и вычислительный блок, в который поступают сигналы, соответствующие прибытию и прохождению объекта, определяемые первым и вторым датчиками положения, сигналы датчика ускорения, когда объект сталкивается с боковой пластиной, и сигналы датчика смещения пружинного элемента в момент столкновения, и который вычисляет массу объекта на основании этих сигналов.

Целесообразно, чтобы в системе контроля за вибрацией устройства вращения в условиях микрогравитации, по меньшей мере, одна из множества коробок представляла собой кабину, лабораторию, контейнер, космическую фабрику и т.д. и система контроля за вибрацией позволяла измерять вес тела человека, так же как массу объекта, благодаря тому, что она содержит в каждой из коробок боковую пластину, установленную на внутренней поверхности одной боковой стенки коробки через пружинный элемент, содержащий датчик смещения, датчик ускорения, установленный на боковой пластине, первый датчик положения, определяющий попадание тела человека в место расположения боковой пластины, второй датчик положения, установленный на заранее определенном расстоянии от первого датчика положения и определяющий прохождение мимо него тела человека, стенд с перилами, расположенный в коробке на противоположной от боковой пластины стороне, с использованием которого производится прыжок тела человека по направлению к боковой пластине, и вычислительный блок, в который поступают сигналы о попадании и прохождении тела человека, определяемые первым и вторым датчиками положения, сигналы датчика ускорения в момент столкновения тела человека с боковой пластиной и сигналы датчика смещения пружинного элемента в момент столкновения, и который вычисляет вес тела человека на основании этих сигналов.

Желательно, чтобы система контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации включала систему измерения массы, дополнительно содержащую блок дисплея, который отображает результаты вычислений, производимых вычислительным блоком.

Предпочтительно, система контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации содержит множество датчиков ускорения, установленных в заранее определенных точках измерения ротатора, противовес, установленный на каждой из множества коробок, который имеет возможность перемещения в направлении вдоль оси вала вращения, средство привода противовеса и блок управления, на который поступают сигналы, определяемые множеством датчиков ускорения с тем, чтобы таким образом определять степень несбалансированности ускорения, возникающую при вращении между каждой из множества коробок, и который управляет средством привода так, чтобы отрегулировать положение противовеса, чтобы таким образом скомпенсировать степень несбалансированности для контроля вибрации.

Целесообразно, чтобы система контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации дополнительно содержала противовес и средство его привода, установленные на каждом из множества плеч, причем противовес имеет электрический привод, обеспечивает возможность перемещения противовеса параллельно плечу на определенное расстояние от вала вращения.

Желательно, чтобы в системе контроля за вибрацией устройства вращения в условиях микрогравитации множество датчиков ускорения было установлено на множестве плеч и коробок, и на каждом из множества плеч был установлен один или несколько противовесов, имеющих возможность передвижения параллельно плечу.

Предпочтительно, в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации блок управления при контроле за вибрацией путем определения степени несбалансированности позволяет производить активный контроль за вибрацией путем незначительного перемещения противовеса в таком направлении, что не возникает вибрация коробки с заранее определенной частотой.

Целесообразно, чтобы в системе контроля за вибрацией устройства вращения в условиях микрогравитации блок управления выполнял функцию управления, состоящую не только в перемещении противовеса, что позволяет осуществлять активный контроль за вибрацией, но также позволяет в неподвижном состоянии с помощью электрического привода перемещать противовес таким образом, чтобы скомпенсировать несбалансированность всей системы, состоящей из плеча и коробки.

Желательно, чтобы система контроля за вибрацией устройства вращения в условиях микрогравитации контроля за вибрацией выполняла необходимую функцию компенсации степени несбалансированности вращения и контроля за вибрацией путем комбинирования приведенных выше конструкций, указанных в пунктах (8)-(12).

Предпочтительно, в системе контроля за вибрацией устройства вращения в условиях микрогравитации средство привода приводит в движение противовес с помощью резьбового стержня, который соединен с противовесом через резьбовое соединение.

Целесообразно, чтобы в системе контроля за вибрацией устройства вращения в условиях микрогравитации средство привода приводило в движение противовес с помощью троса и шкива.

Желательно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации блок управления при управлении противовесом с помощью средства управления определял вибрацию каждой из множества коробок путем определения сигналов, поступающих от датчиков ускорения, производил сравнение вибрации с заранее заданным требуемым значением и осуществлял контроль за вибрацией так, чтобы производилось подавление вибрации до уровня ниже, чем заданное значение.

Предпочтительно, чтобы в системе контроля за вибрацией устройства вращения в условиях микрогравитации блок управления для измерения степени несбалансированности веса между каждой из множества коробок перед началом вращения производил поворот ротатора на заранее определенную величину и таким образом позволял измерять степень несбалансированности при вращении на основании степени смещения вала вращения в осевом направлении или в произвольном направлении, ортогональном валу вращения, и на основании количества энергии, подаваемой на двигатель.

Целесообразно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации для измерения общего веса ротатора, включающего множество коробок, блок управления перед началом вращения производил поворот ротатора на заранее определенную величину и с помощью этого на основании одного из параметров смещения и ускорения, или учитывая оба эти параметра и количество энергии, подаваемой на двигатель, производилось измерение веса всей системы ротатора в условиях микрогравитации в космическом пространстве.

Желательно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения блок управления для измерения общего веса ротатора, включающего множество коробок, перед началом вращения подавал определенное количество энергии на двигатель и, таким образом, на основании величины смещения вала вращения в осевом направлении или в произвольном направлении, ортогональном валу вращения, и на основании количества энергии, подаваемой на двигатель, позволял измерять вес всей системы ротатора в условиях микрогравитации в космическом пространстве.

Предпочтительно, в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации, блок управления на основании результатов измерения с помощью электрического привода перемещает произвольное количество противовесов перед началом вращения и таким образом позволяет скорректировать степень несбалансированности веса всей системы ротатора перед нормальным вращением.

Целесообразно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации коррекция степени несбалансированности веса производилась многократно, так чтобы улучшить точность коррекции степени несбалансированности.

Желательно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации измерение или коррекция степени несбалансированности выполнялись с помощью функции калибровки.

Предпочтительно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации соединительный элемент, позволяющий производить любое передвижение с 1-3 степенями свободы, был размещен между коробкой и плечом так, чтобы он позволял осуществлять контроль за вибрацией в направлениях этих степеней свободы, а противовес, с помощью которого осуществляется активный контроль за вибрацией, был выполнен с возможностью передвижения.

Целесообразно, чтобы с системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации эластичный или пластичный элемент, позволяющий производить любое движение с 1-3 степенями свободы, был расположен между коробкой и плечом так, чтобы он позволял осуществлять контроль за вибрацией в направлениях этих степеней свободы, и при этом противовес, с помощью которого осуществляется активный контроль за вибрацией, был выполнен с возможностью передвижения.

Предпочтительно, в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации соединительный элемент и эластичный или пластичный элемент скомбинированы для формирования части держателя между коробкой и плечом, позволяя таким образом осуществлять контроль за вибрацией с помощью противовеса.

Целесообразно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации подшипники представляли собой любые подшипники, установленные на опоре, подшипники, установленные на пластичной упругой опоре, магнитные подшипники, подшипники на воздушной подушке, подшипники пружинного или демпфирующего типа, подшипники, скомбинированные с двигателем, и подшипники жидкостного типа.

Желательно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации подшипники представляли собой магнитные подшипники, магнитная сила в которых изменяется так, чтобы можно было обеспечить активный контроль за вибрацией ротатора.

Предпочтительно, в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации подшипники демпфирующего типа представляют собой любые подшипники гидравлического типа, жидкостного типа, подшипники, скомбинированные с двигателем, и пневматического типа, в которых сила демпфирования активно изменяется так, что это позволяет осуществлять контроль за вибрацией.

Целесообразно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения ротатор, содержащий вал вращения и множество плеч и коробок, был установлен в корпусе с возможностью вращения через множество пружин, сила упругости которых регулируется, и блок управления позволяет осуществлять контроль за вибрацией ротатора путем регулировки силы упругости множества пружин на основании сигналов, поступающих от датчиков ускорения.

Желательно, чтобы система контроля за вибрацией устройства вращения в условиях микрогравитации содержала множество датчиков ускорения, установленных в требуемых точках измерения ротатора, генератор вибрации, установленный в требуемом положении на каждой из множества коробок, и блок управления, на который поступают сигналы, определяемые множеством датчиков ускорения для определения степени несбалансированности ускорения, возникающей между каждой из множества коробок в ходе вращения, и который производит управление генератором вибрации так, что осуществляется контроль за вибрацией путем компенсации степени несбалансированности.

Предпочтительно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации корпус по внешней периферии его неподвижной стороны был установлен через множество устройств, изолирующих вибрацию, которые имеют определенную силу упругости.

Целесообразно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации, множество коробок было установлено на ротаторе, который вращается вместе с валом вращения вокруг его оси вращения.

Желательно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации каждое из множества устройств, изолирующих вибрацию, воспринимало вибрацию, передаваемую на корпус, и осуществляло активный контроль за вибрацией путем изменения своего коэффициента упругости или коэффициента демпфирования или одновременно коэффициента упругости и коэффициента демпфирования.

Предпочтительно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации каждое из множества устройств, изолирующих вибрацию, содержало пассивную пружину в качестве средства контроля за вибрацией.

Целесообразно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации каждое из множества устройств, изолирующих вибрацию, содержало пассивную пружину и демпфер в качестве средства контроля за вибрацией.

Желательно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации каждое из множества устройств, изолирующих вибрацию, было выполнено в виде пассивной пружины из материала, имеющего определенную демпфирующую характеристику.

Предпочтительно, в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации множество устройств, изолирующих вибрацию, установлено между внешней периферией корпуса и неподвижной стороной так, что действие сил упругости всех устройств, изолирующих вибрацию, направлено под углом к осевому направлению вала вращения.

Целесообразно, чтобы в системе контроль вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации множество устройств, изолирующих вибрацию, было установлены между внешней периферией корпуса и неподвижной стороной так, что направления действия сил упругости всех из множества устройств, изолирующих вибрацию, либо совпадали с осевым направлением вала вращения, либо были ортогональны ему.

Желательно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации множество устройств, изолирующих вибрацию, было установлено между внешней периферией корпуса и неподвижной стороной так, что направление действия сил упругости множества устройств, изолирующих вибрацию, представляло собой комбинацию направлений, расположенных под углом к осевому направлению вала вращения, совпадающих с этим направлением и ортогональных к нему.

Предпочтительно, система контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации включает множество плеч, представляющих собой множество полых структур держателей, датчик ускорения, определяющий ускорение в 1-3 измерениях пространства, установленный в каждой из множества коробок, противовес, установленный с возможностью перемещения вдоль продольного направления каждой из множества структур держателей, привод, приводящий в движение противовес, установленный в каждой из множества структур держателей, и блок управления, на который поступают сигналы, определяемые датчиком ускорения для определения вибрации каждой из множества коробок, который выбирает противовес структуры держателя, соответствующий коробке, создающей вибрацию, и производит управление средством привода соответствующего противовеса с тем, чтобы переместить противовес в направлении, устраняющем вибрацию с тем, чтобы таким образом снизить вибрацию.

Целесообразно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации горизонтальное направление было определено как направление вдоль плоскости вращения множества структур держателей, ортогональное направление определено как касательное направление к окружности вращения множества держателей и вертикальное направление определено как направление, вертикальное к плоскости вращения множества держателей, причем ортогонально-горизонтальный держатель, проходящий в ортогональном и горизонтальном направлениях, и вертикальный держатель, проходящий в вертикальном направлении, были установлены между каждой из множества держателей и каждой из множества коробок, и противовесы были установлены с возможностью перемещения в продольном направлении в каждом ортогонально-горизонтальном держателе и вертикальном держателе.

Желательно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации средство привода содержало линейно перемещенный цилиндр.

Предпочтительно, в системе контроля за вибрацией устройства вращения в условиях микрогравитации средство привода содержит средство для передвижения противовеса вперед и назад под действием давления газа.

Целесообразно, чтобы в системе контроля вибрации устройства вращения в условиях микрогравитации средство привода содержало катушку линейного двигателя, установленную на поверхности внутренней стенки соответствующих структур держателей так, чтобы противовес, изготовленный из магнитного материала, можно было передвигать.

В системе контроля вибрации устройства вращения в соответствии с настоящим изобретением объект, такой как экспериментальный объект, который увеличивает свой вес в условиях микрогравитации в космическом пространстве, размещен в каждой из коробок и коробки вращаются на валу вокруг оси вращения. Объекты, помещенные в коробках, представляют собой, например, растения или животные, причем их вес несбалансирован между каждой из коробок. При этом, если ротатор вращается, создается разница в ускорениях и возникает вибрация. Вал вращения обоими концами установлен на подшипники и эти подшипники сконструированы, например, как магнитные подшипники, подшипники, установленные на эластичной опоре, или подшипники, установленные на пружинах, и т.д. Следовательно, вибрация, возникающая на валу вращения, поглощается подшипниками, и вибрация ротатора может подавляться до минимального значения.

Поскольку объект содержится в коробке в условиях микрогравитации, его массу трудно измерить. Следовательно, когда необходимо измерять массу объекта в соответствии с настоящим изобретением, используют способ мгновенного ускорения вращения вала вращения и объект сталкивается с любой из боковых пластин, установленных на внутренних поверхностях боковых стенок коробок. На вычислительный блок поступают сигналы ускорения от датчика ускорения в момент столкновения, сигналы смещения пружинных элементов в момент столкновения и сигнал положения объекта от датчика расстояния, и на основании этих сигналов вычислительный блок может вычислять массу объекта, в то время как объект согласно настоящему изобретению объект остается в коробке и нет необходимости вынимать объект из нее в ходе экспериментов, при этом массу можно легко измерять в условиях микрогравитации благодаря тому, что объект сталкивается с боковой пластиной, установленной в коробке.

В системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением на вычислительный блок поступают сигналы от датчика давления, датчика смещения и датчика ускорения, и он производит измерение массы объекта путем указанных выше вычислений. Следовательно, при использовании большего количества датчиков масса может быть измерена с большей точностью.

В системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением результаты вычислений вычислительного блока могут отображаться на блоке дисплея. Следовательно, массу объекта можно легко узнать в случае необходимости без каких-либо дополнительных операций с объектом, и функционирование системы может быть значительно улучшено.

В соответствии с одним из вариантов выполнения настоящего изобретения при начале измерений объект, подвергаемый измерениям, выталкивают с помощью устройства выталкивания по направлению к боковой пластине, и он летит в пространстве внутри коробки и сталкивается с боковой пластиной. В ходе этого движения объекта второй датчик положения определяет прохождение объекта мимо него, и первый датчик положения определяет момент его контакта с боковой пластиной. На вычислительный блок поступают сигналы от первого и второго датчиков положения, сигналы датчика ускорения в момент столкновения объекта и сигналы пружинного элемента, и на основании этих сигналов вычисляются скорость и ускорение объекта, а также вычисляют массу объекта на основании таких вычисленных значений и сигналов датчика ускорения и сигналов смещения пружинных элементов. Следовательно, в соответствии со средством (5) согласно настоящему изобретению только с помощью столкновения объекта с боковой пластиной можно легко измерять массу объекта с помощью вычислений.

В соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения вместо устройства выталкивания установлен стенд с перилами, и объект, подвергаемый измерениям, представляет собой тело человека, такого как астронавт, работающий в космическом пространстве, так что вес тела человека может быть легко измерен в условиях микрогравитации. При этом человек захватывает перила и, отталкиваясь от них, прыгает по направлению к боковой пластине для столкновения с ней пластиной. Так же, как и при измерениях массы объекта с помощью системы контроля вибрации приведенного выше варианта, сигналы первого и второго датчиков положения, сигналы смещения пружинных элементов и сигналы датчика ускорения поступают в вычислительный блок, и вес тела человека может быть вычислен в блоке вычисления.

В системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением массу объекта или вес тела человека вычисляют в вычислительном блоке и отображают на устройстве дисплея. Таким образом, функционирование системы контроля вибрации дополнительно улучшается.

В системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением установлен противовес, передвигающийся вертикально, то есть в осевом направлении вала вращения, или противовес, имеющий возможность перемещения горизонтально, то есть параллельно плечу. Когда возникает вибрация из-за разности веса объектов и ускорений во время вращения, блок управления определяет вибрацию по сигналам от датчиков ускорения и производит управление средством привода для регулировки положения противовеса с тем, чтобы скомпенсировать степень несбалансированности при вращении. Благодаря такой регулировке противовеса степень несбалансированности, возникающая в устройстве вращения во время вращения, компенсируется и производится контроль за вибрацией, возникающей из-за несбалансированности. Кроме того, противовес, перемещающийся вертикально, и противовес, перемещающийся горизонтально, скомбинированы так, что обеспечивается более точное регулирование движения противовеса и таким образом становится возможным более эффективный контроль за вибрацией.

В системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением передвижение противовеса регулируется не только во время вращения, но также и в неподвижном состоянии и степень несбалансированности веса всей системы, включающей плечо и коробку, может быть скомпенсирована.

В системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением средство привода противовеса может быть реализовано с помощью простого механизма, с использованием вращающегося резьбового стержня или с помощью комбинации троса и шкивов и конструкция устройства может быть упрощена.

В системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением по отношению смещения вала вращения к энергии, подаваемой на двигатель, блок управления может измерять несбалансированность веса коробок и веса всего ротатора до начала вращения и на основании результатов измерений может управлять положением противовеса с тем, чтобы скорректировать степень несбалансированности.

Кроме того, в системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением соединительный элемент или эластичный или пластичный элемент, или комбинация этих элементов расположены в части держателя между плечом и коробкой и при этом вибрация может эффективно поглощаться. Кроме того, могут использоваться подшипники с эластичной или пластичной опорой, электромагнитные подшипники, пневматические подшипники, подшипники пружинного или демпфирующего типа, подшипники, скомбинированные с двигателем, подшипники жидкостного типа и, таким образом, вибрация может эффективно поглощаться.

В системе контроля вибрации, в соответствии с настоящим изобретением ротатор полностью установлен в корпусе на пружинах, сила упругости которых регулируется. Блок управления, определяющий несбалансированность ускорения, по сигналам датчика ускорения производит управление, чтобы соответствующим образом отрегулировать силу упругости соответствующей пружины, и при этом вибрация может эффективно поглощаться пружиной в том месте, где она возникает.

В системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением несбалансированность ускорения, возникающая в коробке, определяется с помощью датчиков ускорения и их сигналы поступают в блок управления. Блок управления производит управление генератором вибрации этой коробки так, чтобы скомпенсировать несбалансированность, и с тем, чтобы можно было поглощать вибрацию, вызываемую несбалансированностью ускорения.

В системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением корпус полностью установлен на внешней неподвижной части через устройство, изолирующее вибрацию. Следовательно, вибрация, которая не полностью контролируется системой контроля вибрации, установленной в корпусе, и распространяется за пределы корпуса, может поглощаться благодаря эластичности устройств, изолирующих вибрацию, установленных по внешней периферии корпуса, и передача вибрации наружу может быть предотвращена.

В системе контроля вибрации в соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения коробки установлены в ротаторе, в котором отсутствует структура плеч. Ротатор вместе с множеством коробок вращается на валу вращения. Таким образом может быть получен эффективный контроль вибрации.

В системе контроля вибрации в соответствии с настоящим изобретением устройство изолирования вибрации выполняет активный контроль за вибрацией корпуса с тем, чтобы эффективно поглощать вибрацию без передачи ее наружу. Кроме того, устройство изолирования вибрации содержит пассивную пружину, демпфер и материал с демпфирующей характеристикой, таким образом, небольшие вибрации корпуса поглощаются с помощью простого механизма. Таким образом, механизм контроля вибрации может быть упрощен.

В системе контроля вибрации в соответствии с еще одним вариантом воплощения настоящего изобретения устройство изолирования вибрации установлено под наклоном к осевому направлению вала вращения и, таким образом, вибрация, возникающая в произвольных направлениях пространства, может почти полностью поглощаться. Кроме того, устройства изолирования вибрации установлены в том же направлении, что и осевое направление вала вращения, или ортогонально ему либо в направлениях, наклонных к осевому направлению вала вращения или ортогональных ему. Таким образом, устройство изолирования вибрации может быть соответственным образом выбрано в соответствии со структурой вибрации, возникающей при определенных условиях устройства вращения или условиях проведения экспериментов.

В системе контроля вибрации в то время