RU2677740C1 - Controlled magnetic damper (variants) - Google Patents
Controlled magnetic damper (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677740C1 RU2677740C1 RU2018100710A RU2018100710A RU2677740C1 RU 2677740 C1 RU2677740 C1 RU 2677740C1 RU 2018100710 A RU2018100710 A RU 2018100710A RU 2018100710 A RU2018100710 A RU 2018100710A RU 2677740 C1 RU2677740 C1 RU 2677740C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- ferromagnetic
- ring
- piston
- rod
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 51
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 15
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 8
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F6/00—Magnetic springs; Fluid magnetic springs, i.e. magnetic spring combined with a fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/03—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к машиностроению, а именно к устройствам гашения колебаний и вибрационной защиты.The group of inventions relates to mechanical engineering, namely to devices for damping vibrations and vibration protection.
Известен амортизатор (Патент на изобретение RU №2002139, МПК F16F 6/00, 1993 г.), содержащий цилиндрический корпус и поршень с закрепленными на нем постоянными магнитами, образующий рабочий зазор с корпусом, и магнитную рабочую среду, заполняющую полость корпуса, снабженный дополнительными постоянными магнитами, размещенными на внутренней поверхности корпуса, магниты на поршне размещены на боковых поверхностях и торцах и ориентированы относительно дополнительных магнитов одноименными полюсами, постоянные магниты на корпусе и поршень выполнены в виде секций, установленных с зазором, заполненным магнитным материалом, зазоры на корпусе и поршне смещены относительно друг друга, а магнитная рабочая среда представляет собой ферромагнитную жидкость.Known shock absorber (Patent for invention RU No. 2002139, IPC
Недостатком данной конструкции является отсутствие возможности управления демпфирующим усилием в режиме реального времени. Другим недостатком является то, что отвод теплоты, выделившейся в магнитной жидкости при диссипации энергии колебаний, происходит только через постоянные магниты, вызывая их перегрев и снижение магнитных свойств, что будет негативно сказываться на стабильности демпфирующих свойств амортизатора.The disadvantage of this design is the inability to control the damping force in real time. Another disadvantage is that the removal of heat released in the magnetic fluid during the dissipation of vibrational energy occurs only through permanent magnets, causing them to overheat and reduce magnetic properties, which will negatively affect the stability of the damping properties of the shock absorber.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является амортизатор (Авторское свидетельство SU №17967, МПК 16F6/00, 1993 г.), принятый за прототип, содержащий корпус с магнитной жидкостью, установленный в корпусе шток с поршнем и охватывающую корпус соленоидную катушку с источником питания, снабженный выполненными из ферромагнитного материала кожухом, охватывающим соленоидную катушку, и крышкой, герметично установленной на кожухе, а уровень магнитной жидкости выбран таким, чтобы между ее поверхностью и крышкой имелась полость.The closest in technical essence to the claimed device is a shock absorber (Copyright certificate SU No. 17967, IPC 16F6 / 00, 1993), adopted for the prototype, comprising a housing with magnetic fluid, a rod with a piston installed in the housing and a solenoid coil with a source enclosing the housing power supply, equipped with a casing made of ferromagnetic material, covering the solenoid coil, and a lid sealed on the casing, and the level of magnetic fluid is selected so that there are strips between its surface and the lid s.
Недостатком данной конструкции является неэффективное использование создаваемого катушкой магнитного поля, так как рабочим пространством является лишь зазор между поршнем и корпусом. Другим недостатком является то, что направление магнитных силовых линий в зазоре между поршнем и корпусом совпадает с направлением течения жидкости, что не позволяет эффективно изменять ее вязкостные свойства.The disadvantage of this design is the inefficient use of the magnetic field generated by the coil, since the working space is only the gap between the piston and the housing. Another disadvantage is that the direction of the magnetic lines of force in the gap between the piston and the housing coincides with the direction of the fluid flow, which does not allow changing its viscosity properties effectively.
Техническим результатом от использования предлагаемого устройства является увеличение диапазона изменения силовой характеристики магнитожидкостного амортизатора вследствие увеличения коэффициента использования создаваемого магнитного потока и увеличения длины каналов, в которых на магнитную жидкость воздействует магнитное поле и происходит диссипация энергии.The technical result from the use of the proposed device is to increase the range of variation of the power characteristics of the magneto-liquid shock absorber due to an increase in the utilization rate of the generated magnetic flux and an increase in the length of the channels in which the magnetic field is affected by the magnetic field and energy dissipation occurs.
Технический результат в первом варианте исполнения достигается тем, что в управляемом магнитожидкостном амортизаторе, содержащем цилиндрический корпус с крышкой, заполненный магнитной жидкостью, в котором установлен шток с поршнем, корпус выполнен из ферромагнитного материала, на дне корпуса соосно штоку установлен ферромагнитный стержень и размещен немагнитный кольцевой диск, на котором расположена магнитная система, состоящая из полюсов, выполненных в форме кольца из ферромагнитного материала, между которых размещены катушки управления, поршень состоит из немагнитного основания в форме диска, на котором закреплены коаксиально внешнее и внутреннее цилиндрические кольца, выполненные из немагнитного материала, поршень установлен в корпусе таким образом, что внешнее цилиндрическое кольцо поршня охватывает магнитную систему, а внутреннее цилиндрическое кольцо поршня охватывает ферромагнитный стержень с образованием кольцевых зазоров, при этом на ферромагнитном стержне выполнена кольцевая канавка, в которую помещены сферические тела качения.The technical result in the first embodiment is achieved by the fact that in a controlled magneto-liquid shock absorber comprising a cylindrical body with a cover filled with magnetic fluid in which a rod with a piston is installed, the body is made of ferromagnetic material, a ferromagnetic rod is installed coaxially to the bottom of the body and a non-magnetic annular ring is placed the disk on which the magnetic system is located, consisting of poles made in the form of a ring of ferromagnetic material, between which control coils are placed Phenomenon, the piston consists of a non-magnetic base in the form of a disk, on which the outer and inner cylindrical rings made of non-magnetic material are fixed coaxially, the piston is mounted in the housing so that the outer cylindrical ring of the piston covers the magnetic system, and the inner cylindrical ring of the piston covers the ferromagnetic rod with the formation of annular gaps, while on the ferromagnetic rod an annular groove is made in which spherical rolling bodies are placed.
Технический результат во втором варианте исполнения достигается тем, что в управляемом магнитожидкостном амортизатое, содержащем цилиндрический корпус с крышкой, заполненный магнитной жидкостью, в котором установлен шток с поршнем, корпус выполнен из ферромагнитного материала, на дне корпуса соосно штоку установлен ферромагнитный стержень и размещен немагнитный кольцевой диск, на котором расположена магнитная система, состоящая из полюсов, выполненных в форме кольца из ферромагнитного материала, между которых размещены катушки управления, поршень состоит из немагнитного основания в форме диска, на котором закреплены коаксиально внешнее и внутреннее цилиндрические кольца, которые выполнены сборными из чередующихся кольцевых ферромагнитных и немагнитных элементов, поршень установлен в корпусе таким образом, что внешнее цилиндрическое кольцо поршня охватывает магнитную систему, а внутреннее цилиндрическое кольцо поршня охватывает ферромагнитный стержень с образованием кольцевых зазоров, при этом кольцевые ферромагнитные элементы внешнего и внутреннего цилиндрических колец расположены напротив соответствующих полюсов магнитной системы, а кольцевые немагнитные элементы внешнего и внутреннего цилиндрических колец расположены напротив соответствующих катушек управления, при том на ферромагнитном стержне выполнена кольцевая канавка, в которую помещены сферические тела качения.The technical result in the second embodiment is achieved by the fact that in a controlled magnetically liquid shock-absorbing one containing a cylindrical body with a cover filled with magnetic fluid in which a rod with a piston is installed, the body is made of ferromagnetic material, a ferromagnetic rod is installed coaxially to the bottom of the body and a non-magnetic annular ring is placed the disk on which the magnetic system is located, consisting of poles made in the form of a ring of ferromagnetic material, between which control coils are placed Phenomenon, the piston consists of a non-magnetic base in the form of a disk on which the outer and inner cylindrical rings are fixed coaxially, which are made of prefabricated alternating ring ferromagnetic and non-magnetic elements, the piston is installed in the housing so that the outer cylindrical ring of the piston covers the magnetic system, and the inner the cylindrical piston ring covers the ferromagnetic rod with the formation of annular gaps, while the annular ferromagnetic elements of the outer and inner cylinders ble rings are disposed opposite the relevant poles of the magnetic system, and the annular elements nonmagnetic cylindrical outer and inner rings are disposed opposite the respective control coils, with the rod is formed on a ferromagnetic annular groove in which are placed the spherical rolling body.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на фиг. 1 изображено поперечное сечение управляемого магнитожидкостного амортизатора в первом варианте исполнения, на фиг. 2 изображено поперечное сечение управляемого магнитожидкостного амортизатора во втором варианте исполнения.The invention is illustrated by drawings, in FIG. 1 shows a cross section of a controllable magneto-liquid shock absorber in a first embodiment; FIG. 2 shows a cross section of a controllable magneto-liquid shock absorber in a second embodiment.
Управляемый магнитожидкостный амортизатор в первом варианте исполнения (фиг. 1) состоит из корпуса 1, выполненного в форме цилиндра из ферромагнитного материала, снабженного крышкой 2, заполненного магнитной жидкостью 3. В корпусе 1 установлен шток 4, с возможностью осевого перемещения, с поршнем 5. Корпус 1 выполнен со съемным дном 6. На дне 6 корпуса 1 по его оси вертикально установлен ферромагнитный стержень 7. На дне корпуса 1 размещен кольцевой диск 8, выполненный из немагнитного материала, на котором расположена магнитная система. Магнитная система состоит из полюсов 9, выполненных в форме кольца из ферромагнитного материала, между которых размещены катушки управления 10. Поршень 5 состоит из основания 11 выполненного в форме диска из немагнитного материала. На основании 11 закреплены коаксиально внешнее цилиндрическое кольцо 12 и внутреннее цилиндрическое кольцо 13, выполненные из немагнитного материала. Поршень 5 установлен в корпусе 1 таким образом, что внешнее цилиндрическое кольцо 12 охватывает магнитную систему, а внутреннее цилиндрическое кольцо 13 охватывает ферромагнитный стержень 7 с образованием кольцевых зазоров 14. На ферромагнитном стержне 7 выполнена кольцевая канавка 15, в которую помещены сферические тела качения 16. Для сохранения давления и предотвращения выплескивания магнитной жидкости 3 в крышке 2 установлено уплотнительное кольцо 17.The controlled magneto-liquid shock absorber in the first embodiment (Fig. 1) consists of a
Управляемый магнитожидкостный амортизатор во втором варианте исполнения (фиг. 2) состоит из корпуса 1, выполненного в форме цилиндра из ферромагнитного материала, снабженного крышкой 2, заполненного магнитной жидкостью 3. В корпусе 1 установлен шток 4, с возможностью осевого перемещения, с поршнем 5. Корпус 1 выполнен со съемным дном 6. На дне 6 по его оси вертикально установлен ферромагнитный стержень 7. На дне 6 размещен кольцевой диск 8, выполненный из немагнитного материала, на котором расположена магнитная система. Магнитная система состоит из полюсов 9, выполненных в форме кольца из ферромагнитного материала, между которых размещены катушки управления 10. Поршень 5 состоит из основания 11 выполненного в форме диска из немагнитного материала. На основании 11 закреплены коаксиально внешнее цилиндрическое кольцо 12 и внутреннее цилиндрическое кольцо 13. Поршень 5 установлен в корпусе 1 таким образом, что внешнее цилиндрическое кольцо 12 охватывает магнитную систему, а внутреннее цилиндрическое кольцо 13 охватывает ферромагнитный стержень 7 с образованием кольцевых зазоров 14. На ферромагнитном стержне 7 выполнена кольцевая канавка 15, в которую помещены сферические тела качения 16. Для сохранения давления и предотвращения выплескивания магнитной жидкости 3 в крышке 2 установлено уплотнительное кольцо 17. Внешнее цилиндрическое кольцо 12 и внутреннее цилиндрическое кольцо 13 выполнены сборными из чередующихся кольцевых ферромагнитных элементов 18 и кольцевых немагнитных элементов 19. Поршень 5 установлен в корпусе 1 таким образом, что кольцевые ферромагнитные элементы 18 внешнего цилиндрического кольца 12 и внутреннего цилиндрического кольца 13 расположены напротив соответствующих полюсов 9 магнитной система, а кольцевые немагнитные элементы 19 внешнего цилиндрического кольца 12 и внутреннего цилиндрического кольца 13 расположены напротив соответствующих катушек управления 10.The controlled magneto-liquid shock absorber in the second embodiment (Fig. 2) consists of a
Работа устройства в первом исполнении осуществляется следующим образом.The operation of the device in the first version is as follows.
В статическом состоянии шток 4 с поршнем 5 относительно корпуса 1 неподвижны и протекания магнитной жидкости 3 не происходит. В этот момент возможна подача напряжения на катушки управления 10 для изменения усилия первоначального сдвига поршня 5, если это необходимо по условиям эксплуатации.In a static state, the
Под воздействием внешнего возмущения шток 4 с закрепленным на нем поршнем 5 совершают колебательные движения относительно ферромагнитного корпуса 1 и магнитной системы. Гашение колебаний производится за счет протекания магнитной жидкости через кольцевые зазоры 14, обладающие большой протяженностью по сравнению с прототипом. Для изменения диссипативных свойств магнитной жидкости 3 и, следовательно, эффективности демпфирования на зажимы катушек управления 10 подается напряжение, протекает ток и создается магнитный поток. Основная часть магнитного потока, созданного каждой из катушек управления 10, проходит через четыре кольцевых зазора 14, воздействует на магнитную жидкость 3 в каждом кольцевом зазоре 14, изменяя ее вязкостные свойства и, как следствие, демпфирующую характеристику амортизатора. Потоки рассеяния, замыкающиеся через области, в которых не происходит диссипация энергии, практически отсутствуют. Сферические тела качения 16, размещенные в кольцевой канавке 15, центрируют поршень 5 относительно оси амортизатора, предотвращая (исключая) его радиальное перемещение.Under the influence of an external disturbance, the
Работа устройства во втором варианте исполнения осуществляется следующим образом.The operation of the device in the second embodiment is as follows.
В статическом состоянии шток 4 с поршнем 5 относительно корпуса 1 неподвижны и протекания магнитной жидкости 3 не происходит. В этот момент возможна подача напряжения на катушки управления 10 для изменения усилия первоначального сдвига поршня 5, если это необходимо по условиям эксплуатации.In a static state, the
Под воздействием внешнего возмущения шток 4 с закрепленным на нем поршнем 5 совершают колебательные движения относительно ферромагнитного корпуса 1 и магнитной системы. Гашение колебаний производится за счет протекания магнитной жидкости 3 через кольцевые зазоры 14, обладающие большой протяженностью по сравнению с прототипом. Для изменения диссипативных свойств магнитной жидкости 3 и, следовательно, эффективности демпфирования на зажимы катушек управления 10 подается напряжение, протекает ток и создается магнитный поток. Основная часть магнитного потока, созданного каждой из катушек управления 10, проходит через четыре кольцевых зазора 14, воздействует на магнитную жидкость 3 в каждом кольцевом зазоре 14, изменяя ее вязкостные свойства и, как следствие, демпфирующую характеристику амортизатора. Потоки рассеяния, замыкающиеся через области, в которых не происходит диссипация энергии, практически отсутствуют. Дополнительная сила, противодействующая смещению поршня 5 из первоначального положения, возникает из-за уменьшения проводимости путей протекания магнитного потока при смещения кольцевых ферромагнитных элементов 18 относительно ферромагнитных полюсов 9. Сферические тела качения 16, размещенные в кольцевой канавке 15, центрируют поршень 5 относительно оси амортизатора, предотвращая (исключая) его радиальное перемещение.Under the influence of an external disturbance, the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018100710A RU2677740C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Controlled magnetic damper (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018100710A RU2677740C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Controlled magnetic damper (variants) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2677740C1 true RU2677740C1 (en) | 2019-01-21 |
Family
ID=65085169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018100710A RU2677740C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Controlled magnetic damper (variants) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2677740C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU932001A1 (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-30 | Калининский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Shock absorber |
RU2002139C1 (en) * | 1990-10-11 | 1993-10-30 | Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина | Shock absorber |
DE19647031A1 (en) * | 1995-11-18 | 1997-05-22 | Goetz Marga | Motor vehicle shock absorber arrangement charging vehicle battery |
CN103016589A (en) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 南京航空航天大学 | Electromagnetic type energy feedback shock absorber based on Halbach permanent magnet array |
-
2018
- 2018-01-10 RU RU2018100710A patent/RU2677740C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU932001A1 (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-30 | Калининский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Shock absorber |
RU2002139C1 (en) * | 1990-10-11 | 1993-10-30 | Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина | Shock absorber |
DE19647031A1 (en) * | 1995-11-18 | 1997-05-22 | Goetz Marga | Motor vehicle shock absorber arrangement charging vehicle battery |
CN103016589A (en) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 南京航空航天大学 | Electromagnetic type energy feedback shock absorber based on Halbach permanent magnet array |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10054186B2 (en) | Magnetorheological transmission apparatus | |
JP5624688B2 (en) | Magnetorheological fluid damping assembly | |
CN109630596B (en) | Rotary type damping-adjustable silicone oil-magnetorheological torsional vibration damper | |
JP6778239B2 (en) | Mount bush | |
US6481546B2 (en) | Magneto-rheological damping valve using laminated construction | |
JP6093837B1 (en) | Magnetorheological fluid shock absorber | |
CA2926104C (en) | Hydraulic shock absorber | |
KR101679244B1 (en) | Magneto-reholigical fluid damper using permanent magnet | |
JP2007182986A (en) | Vibration reducing damper | |
JP2020060208A (en) | Mount bush | |
RU2677740C1 (en) | Controlled magnetic damper (variants) | |
JP5789422B2 (en) | Magnetorheological fluid shock absorber | |
RU2549592C1 (en) | Inertia magnetic-liquid damper (versions) | |
RU2550793C1 (en) | Controlled magneto-liquid shock absorber | |
RU144547U1 (en) | DEVICE FOR MOVING LOW FREQUENCY VIBRATIONS | |
JP2012037019A (en) | Magnetic fluid device | |
JP7050619B2 (en) | Eddy current damper | |
RU205731U1 (en) | SELF EXCITING MAGNETIC LIQUID ELECTROMECHANICAL DAMPER | |
JP2018179227A (en) | Damper | |
US11585404B1 (en) | Vibration damping actuator | |
KR930701701A (en) | Hydraulic shock absorbers for controlled vehicle operation | |
RU2506476C1 (en) | Piston-type magneto-liquid shock absorber | |
JP5821095B2 (en) | Magnetorheological fluid shock absorber | |
RU2670181C1 (en) | Magnetic fluid device for damping oscillations | |
RU176030U1 (en) | MAGNETIC SHOCK ABSORBER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200111 |