CN106499769B - 一种剪切与挤压串联工作模式下磁流变液减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种剪切与挤压串联工作模式下磁流变液减振器。该减振器主要用于重型精密装备的二级减振，主要是由压杆、顶盖、螺栓、壳体、活塞、电磁线圈、隔离圈、磁流变液、底盖、活塞杆、压板、密封圈组成。所述顶盖、壳体、底盖通过螺栓固连在一起，形成密封空间，磁流变液充满其中，所述顶盖、底盖分别开有通孔，两通孔内壁分别装有密封圈，所述压杆与顶盖通孔形成移动副、活塞杆与底盖通孔形成移动副，所述活塞与活塞杆固连，活塞为一圆桶形，在活塞内壁开有环槽，电磁线圈绕在其中，所述压杆与压板固连，压板与活塞内壁形成移动副，所述活塞内壁与压板形成密封空间，磁流变液充满其中，并通过隔离圈将磁流变液与电磁线圈隔离。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁流变液减振器，尤其是涉及一种剪切与挤压串联工作模式下磁流变液减振器。
背景技术
随着社会的进步，机械设备不断地向重载、高精度、响应迅速等方向发展，这是科技进步的必然，也是社会发展的先决条件。在许多机械设备系统都存在减振装置，目的是为了在整个机械系统进行作业时，减少外部振动源及自身所产生的振动对其产生影响，从而降低机械系统的运行精度及响应速度，不过在大多数机械系统作业时，其振动源都是随机的，也就是整个系统的振动表现形式为随机振动，这样一来，这些振动源所产生的振动的大部分被减振器吸收后还会残留一小部分振动而不能被忽略，我把它称之为二级振动，如果相应的有一种二级减振装置能吸收机械系统的部分二级振动，那么对于提高整个机械系统的运行精度的意义较大。
磁流变液是由微米级铁磁性颗粒、基液、添加剂组成。在零磁场强度条件下，磁流变液表现为流动性好，黏度低的New ton流体，当有外加磁场的条件下，磁流变液瞬时(毫秒量级)向高黏度、低流动性的Bingham流体过渡。研究表明磁流变液的剪切屈服应力可达到50-100KP，工作温度范围在-40℃-150℃之间，磁流变液的可逆循环变化次数大约为300万次，因此，基于磁流变效应的减振装置具有寿命长、反应迅速、工作温度范围宽等特点。
工作在剪切模式下，磁流变液的阻尼力可以用以下公式计算：
式中：η为和磁场强度无关的液体屈服后黏度(实测的屈服后剪切应力的斜率)；v为流体的剪切应变率；τy为磁致剪切屈服应力；sgn(v)考虑到活塞的往复运动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种剪切与挤压串联工作模式下磁流变液减振器。该减振器主要用于重型精密装备的二级减振。
为了有效的实现如上所述的减振功能，本发明是按如下方式来实现的：该装置是由压杆，顶盖，螺栓，壳体，活塞，电磁线圈，隔离圈，磁流变液，底盖，活塞杆，压板，密封圈组成。顶盖、壳体、底盖通过螺栓固连在一起，形成密封空间，磁流变液充满其中，顶盖、底盖分别开有通孔，两通孔内壁分别装有密封圈，压杆与顶盖通孔形成移动副、活塞杆与底盖通孔形成移动副，活塞与活塞杆固连，活塞为一圆桶形，在活塞内壁开有环槽，电磁线圈绕在其中，压杆与压板固连，压板与活塞内壁形成移动副，活塞内壁与压板形成密封空间，磁流变液充满其中，并通过隔离圈将磁流变液与电磁线圈隔离。
本发明所述的一种剪切与挤压串联工作模式下磁流变液减振器的积极效果在于：将磁流变液这种智能材料运用于减振装置，将磁流变液工作在剪切模式和挤压模式串联在一起实现减振器的二级减振功能，由于磁流变液具有可逆变化、响应速度快、耗能低、工作温度范围宽、无污染等特点，使得磁流变减振器的使用寿命长、反应敏捷、精度高、易于控制等特点。
附图说明
图1为一种剪切与挤压串联工作模式下磁流变液减振器的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
在图1中，本发明一种剪切与挤压串联工作模式下磁流变液减振器主要是由压杆1、顶盖2、螺栓3、壳体4、活塞5、电磁线圈6、隔离圈7、磁流变液9、底盖10、活塞杆11、压板12、密封圈13组成。顶盖2、壳体4、底盖10通过螺栓3固连在一起，形成密封空间，磁流变液9充满其中，顶盖2、底盖10分别开有通孔，两通孔内壁分别装有密封圈13，压杆1与顶盖2通孔形成移动副、活塞杆11与底盖10通孔形成移动副，活塞5与活塞杆11固连，活塞5为一圆桶形，在活塞5内壁开有环槽，电磁线圈6绕在其中，压杆1与压板12固连，压板12与活塞5内壁形成移动副，活塞5内壁与压板12形成密封空间，磁流变液9充满其中，并通过隔离圈7将磁流变液9与电磁线圈6隔离。
当电磁线圈6通入一定大小的电流，在磁流变液9所在空间产生一定强度的磁场8，磁流变液9发生流变现象，从而具有一定的剪切屈服力与挤压屈服力，此时外部振动源产生的振动通过压杆1传入减振器内部，由于在同样的条件下，磁流变液9的挤压屈服力大于剪切屈服力，使得活塞5首先发生剪切运动，吸收机械系统的大部分振动，由于此时整个机械系统还存在剩余振动(即二级振动)，而这部分振动则通过压杆1带动压板12对磁流变液9进行挤压运动，从而吸收一部分的二级振动，从而进一步消耗整个机械系统振动，进一步提高了机械系统的运动精度。
Claims (1)
1.一种剪切与挤压串联工作模式下磁流变液减振器，该减振器是由压杆、顶盖、螺栓、壳体、活塞、电磁线圈、隔离圈、磁流变液、底盖、活塞杆、压板、密封圈组成；其特征在于：所述顶盖(2)、壳体(4)、底盖(10)通过螺栓(3)固连在一起，形成密封空间，磁流变液(9)充满其中，所述顶盖(2)、底盖(10)分别开有通孔，两通孔内壁分别装有密封圈(13)，所述压杆(1)与顶盖(2)通孔形成移动副、活塞杆(11)与底盖(10)通孔形成移动副，所述活塞(5)与活塞杆(11)固连，活塞(5)为一圆桶形，在活塞(5)内壁开有环槽，电磁线圈(6)绕在其中，所述压杆(1)与压板(12)固连，压板(12)与活塞(5)内壁形成移动副，所述活塞(5)内壁与压板(12)形成密封空间，磁流变液(9)充满其中，并通过隔离圈(7)将磁流变液(9)与电磁线圈(6)隔离。
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