PL227960B1 - Wibroizolator magnetoreologiczny działajacy w trybie sciskania - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wibroizolator magnetoreologiczny działający w trybie ściskania do redukcji drgań.

Znane są wibroizolatory z cieczą magnetoreologiczną (MR) pracujące w trybie ściskania, używane do redukcji drgań o małej amplitudzie.

Znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.397999 wibroizolator z cieczą MR, składający się z układu elektromagnesu z ruchomą szczeliną wypełnioną cieczą MR. Ruch jednej z p owierzchni tworzącej szczelinę powoduje wypływ cieczy na zewnątrz szczeliny. Jednocześnie pole magnetyczne, w którym znajduje się ciecz MR, powoduje zmianę lepkości pozornej cieczy, co skutk uje wzrostem oporów wypływu cieczy i wytworzeniem siły zależnej m.in. od natężenia pola magnetyc znego w szczelinie roboczej i od wysokości szczeliny. Zmiana natężenia pola magnetycznego, przy stałej wysokości szczeliny roboczej, powoduje wzrost oporów wypływu cieczy. Minimalny poziom oporów wypływu cieczy, dla określonej wysokości szczeliny, odpowiada takiemu stanowi pracy urządzenia, w którym natężenie pola magnetycznego w szczelinie jest równe zero. Obecność magnesu stałego w rdzeniu elektromagnesu zapewnia bezpieczne działanie urządzenia przy braku zasilania zewnętrznego, przykładowo awarii.

Znany jest z amerykańskiego zgłoszenia patentowego nr US 2012/0132492 A1, wibroizolator z cieczą MR, z układem elektromagnesu z ruchomą szczeliną wypełnioną cieczą MR. Elektromagnes ten jest częścią wibroizolatora MR stanowiącego element hydraulicznego semiaktywnego zawieszenia silnika pojazdu. Ruch jednej z powierzchni tworzących szczelinę odbywa się na skutek wzrostu ciśnienia działającego na ruchomą powierzchnię płytki elektromagnesu.

Znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.404489 wibroizolator z cieczą MR, charakteryzuje się tym, że posiada dwa, współosiowe cylindry, wewnętrzny oraz obejmujący go, cylinder zewnętrzny. Cylinder wewnętrzny posiada otwory umożliwiające przepływ cieczy MR z/do szczeliny roboczej umiejscowionej pomiędzy tłokiem a rdzeniem, do/z komory kompensacyjnej umiejscowionej poniżej podstawy rdzenia. Współosiowa komora kompensacyjna jest wypełnioną sprężonym gazem i zawiera tłok pływający rozdzielający ciecz MR przepływającą do/z komory kompensacyjnej, od gazu.

Znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.406179 wibroizolator z cieczą MR pracującą w trybie ściskania, posiadający komorę kompensacyjną, w której tłok pływający rozdziela ciecz MR i sprężony gaz, umieszczoną w tłoku. W tłoku znajduje się kanał lub układ kanałów łączących szczelinę roboczą z komorą kompensacyjną. Dla uzyskania korzystnego rozkładu indukcji magnetycznej w szczelinie roboczej, stosuje się współosiowy z uzwojeniem cewki, pierścień diamagnetyczny.

Wibroizolator magnetoreologiczny działający w trybie ściskania według wynalazku, posiadający stacjonarny rdzeń, ruchomą podstawę, na której posadowiony jest zewnętrzny drgający obiekt, układ dwóch przemieszczających się względem siebie płaszczyzn, stanowiących szczelinę o zmiennej wysokości wypełnioną cieczą MR, charakteryzuje się tym, że zawiera stacjonarny rdzeń posiadający cewkę sterującą, magnes trwały o namagnesowaniu promieniowym oraz pokrywę blokującą wykonaną z zespolonych wzajemnie pierścieni metalowych ferromagnetycznych i diamagnetycznych oraz ruchomy tłok, którego górna powierzchnia stanowi podstawę, na której posadowiony jest zewnętrzny obiekt wibroizolowany, a szczelina pomiędzy tłokiem a rdzeniem jest wypełniona cieczą MR. Rdzeń posiada kanał wyrównawczy lub układ kanałów, łączących szczelinę roboczą z komorą kompensacyjną, wypełnioną sprężonym gazem, zawierającą tłok pływający rozdzielający ciecz MR od gazu.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wibroizolator w przekroju osiowym, fig. 2 - pokrywę blokującą wibroizolatora w przekroju poprzecznym.

Konstrukcję wibroizolatora stanowi osiowo symetryczny układ ferromagnetyków: stacjonarnego rdzenia 2 i tłoka 1, tworzących szczelinę roboczą 3 wypełnioną cieczą MR. Górna powierzchnia tłoka 1 stanowi ruchomą podstawę, na której jest posadowiony zewnętrzny obiekt drgający 12. Cewka pierścieniowa 4, łącznie z magnesem trwałym 6 o namagnesowaniu promieniowym, jest ulokowana w rdzeniu 2. Od góry rdzeń 2 zamyka pokrywa blokująca 5, której elementy 5a i 5b są wykonane ze stali ferromagnetycznej, a element 5c ze stali diamagnetycznej. Pokrywa blokująca 5 formuje pole magnetyczne w szczelinie roboczej 3 i chroni cewkę oraz magnes trwały przed penetracją cieczą MR. Rdzeń 2 wykonany ze stali ferromagnetycznej jest posadowiony w obudowie 11 wykonanej ze stali diamagnetycznej. Strumień magnetyczny wywołany przez prąd płynący w uzwojeniu cewki pierścieniowej 4 przenika rdzeń 2, tłok 1 i szczelinę roboczą 3 pomiędzy tłokiem 1 a rdzeniem 2. Zmniejszenie

PL 227 960 B1 wysokości szczeliny na skutek zmiany położenia tłoka 1 powoduje wypływ cieczy MR z przestrzeni pomiędzy powierzchniami tworzącymi szczelinę roboczą 3 wibroizolatora przez kanał wyrównawczy 7, znajdujący się w rdzeniu 2, do komory kompensacyjnej 8. Zmiana objętości cieczy MR w komorze kompensacyjnej 8 powoduje przemieszczenie tłoka pływającego 9. W komorze poniżej tłoka pływającego 9 znajduje się sprężony gaz 10, np. azot, pod ciśnieniem kilku atmosfer.

Zwiększenie wysokości szczeliny roboczej 3 na skutek zmiany położenia tłoka 1 powoduje wypływ cieczy MR z komory kompensacyjnej 8 przez kanał wyrównawczy 7 do szczeliny roboczej 3 p omiędzy rdzeniem 2 a tłokiem 1. Funkcję komory kompensacyjnej 8 z gazem 10 może pełnić komora ze sprężyną lub układem magnesów trwałych.

W rdzeniu 2 znajduje się spolaryzowany promieniowo magnes lub układ magnesów trwałych 6. W warunkach braku zasilania urządzenia (braku prądu), indukcja magnetyczna w urządzeniu jest w ytwarzana przez magnes trwały. Zasilanie prądem cewki pierścieniowej 4, powodującym wytworzenie indukcji magnetycznej o zwrocie zgodnym ze zwrotem indukcji pochodzącej od magnesu trwałego lub układu magnesów trwałych 6, przyczynia się do jej zwiększenia w szczelinie roboczej 3. Natomiast zasilanie prądem cewki pierścieniowej 4 powodujące wytworzenie indukcji magnetycznej o zwrocie przeciwnym do zwrotu indukcji pochodzącej od magnesu trwałego, powoduje zmniejszenie indukcji magnetycznej w obszarze szczeliny roboczej 3.

Claims (2)

1. Wibroizolator magnetoreologiczny działający w trybie ściskania, posiadający stacjonarny rdzeń, ruchomą podstawę, na której posadowiony jest zewnętrzny obiekt, układ dwóch przemieszczających się względem siebie płaszczyzn, stanowiących szczelinę o zmiennej wysokości wypełnioną cieczą MR, znamienny tym, że zawiera stacjonarny rdzeń (2) posiadający cewkę pierścieniową (4), magnes trwały (6) o namagnesowaniu promieniowym, pokrywę blokującą (5) oraz ruchomy tłok (1), którego górna powierzchnia stanowi podstawę, na której posadowiony jest zewnętrzny obiekt drgający (12), a szczelina pomiędzy tłokiem (1) a rdzeniem (2) jest wypełniona cieczą MR.

2. Wibroizolator według zastrz. 1, znamienny tym, że rdzeń (2) posiada przynajmniej jeden kanał wyrównawczy (7), łączący szczelinę roboczą (3) z komorą kompensacyjną (8), wypełnioną sprężonym gazem (10), zawierającą tłok pływający (9) rozdzielający ciecz MR od sprężonego gazu (10).