本發明涉及一種緩沖器,尤其是涉及一種復板擠壓模式下磁流變液緩沖器
背景技術:
磁流變液以其優越的流變性能在減振抑振、機械傳動、精密加工及密封等多個工程領域有著廣闊的應用前景,其中應用磁流變液研制緩沖器是磁流變液應用技術研究的一個重要分支。
隨著現代機械系統不斷向高速重載方向發展,結構將承受更為強烈的沖擊與振動,如不及時處理將造成極大的危害與損失,因此如何解決高速環境下的沖擊與振動已成為機械學科尚待解決的關鍵問題之一。近二十年來,磁流變技術及其應用的快速發展為問題的解決提供了新的思路。作為一種智能材料,磁流變液能在外加磁場作用下,其性質由液態向類固態轉化.磁流變液體的粘度可調,具有連續、可逆、響應快、易于控制的特點,可與計算機控制結合,實現主動控制,在工程上具有良好的應用前景,目前已在土建、交通、橋梁等低沖擊領域獲得初步的應用。
擠壓模式是指兩極板平行放置,上極板在活塞推動下上下移動,下極板固定,兩極板中間充滿磁流變液,磁場方向垂直與極板,磁流變液受到擠壓后向四周流動,流動方向正好垂直于磁場方向,由于磁流變液沿著磁場方向發生鏈化,使得向四周流動受阻,從而導致活塞向下擠壓受阻,達到外加磁場控制阻尼力的目的。擠壓模式主要用來設計較小行程重載的緩沖器等磁流變器件。在同樣的外場作用下,擠壓模式與剪切模式相比可以獲得更高的強度。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是提供一種復板擠壓模式下磁流變液緩沖器,在同一條件下,該裝置比在剪切模式下具有更高的彈性模量并且可控可調,另外,該裝置具有結構緊湊,操作簡單,易于加工和裝配等特點。
為了有效獲得以上所述的一種復板擠壓模式下磁流變液緩沖器的結構和功能,本發明是按如下方式來實現的:該裝置是由壓桿,端蓋,殼套,隔離環,電磁線圈,隔離圈,密封圈,壓板,磁流變液組成。其內部結構為:端蓋嵌入殼套兩端,它們之間為過盈配合,形成一個腔室,電磁線圈套在殼套內壁上,嵌于兩端蓋之間;隔離環將腔室分隔為三個小腔室,壓桿與壓板固連,每個小腔室分配一個壓板,壓桿與端蓋以及壓桿與隔離環之間形成滑動副;每個小腔室充滿磁流變液,并且通過密封圈將小腔室與小腔室之間以及小腔室與外界相隔離,形成一個密封的小腔室;電磁線圈通過隔離圈與磁流變液隔離;壓桿與壓板已通過隔磁處理。
當電磁線圈通電時,在端蓋、殼套、隔離環、以及磁流變液所在空間形成封閉磁場,磁流變液發生磁流變效應,由原來的低粘度、高流動性的牛頓流體瞬時變為高粘度、低流動性的賓漢流體,在磁場方向成鏈,此時,當外界壓力作用下,推動壓桿,帶動壓板擠壓磁流變液,使得磁流變液中的鏈受到擠壓作用,產生彈性變形,從而把外界的壓力轉變為自身的彈性勢能儲存起來,起到一個緩沖儲能的作用。由于磁流變液在擠壓模式下的彈性模量比較大,所以該緩沖裝置主要工作的重載且行程較小的場合。
本發明所述的一種復板擠壓模式下磁流變液緩沖器的積極效果在于:利用磁流變液在同一條件下,其工作在擠壓模式下的彈性模量相比較于其工作在剪切模式下時要大的特性,在外力作用下,多層壓板串聯起來共同擠壓磁流變液,使得緩沖效果更加優越,所以該緩沖裝置主要工作的重載且行程較小的場合,另外,該裝置具有結構緊湊,操作簡單,易于加工和裝配等特點。
附圖說明
圖1為本發明一種復板擠壓模式下磁流變液緩沖器的內部結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明。
在圖1中,本發明一種復板擠壓模式下磁流變液緩沖器,其內部結構是由壓桿1、端蓋2、殼套3、隔離環4、電磁線圈5、隔離圈6、密封圈7、壓板9、磁流變液10組成。端蓋2嵌入殼套3兩端,它們之間為過盈配合,形成一個腔室,電磁線圈5套在殼套3內壁上,嵌于兩端蓋2之間;隔離環4將腔室分隔為三個小腔室,壓桿1與壓板9固連,每個小腔室分配一個壓板9,壓桿1與端蓋2以及壓桿1與隔離環4之間形成滑動副;每個小腔室充滿磁流變液10,并且通過密封圈7將小腔室與小腔室之間以及小腔室與外界相隔離,形成一個密封的小腔室;電磁線圈5通過隔離圈6與磁流變液10隔離;壓桿1與壓板9已通過隔磁處理。
利用磁流變液10在同一條件下,其工作在擠壓模式下的彈性模量相比較于其工作在剪切模式下時要大的特性,在外力作用下,多層壓板9串聯起來共同擠壓磁流變液10,使得緩沖效果更加優越,所以該緩沖裝置主要工作的重載且行程較小的場合,另外,該裝置具有結構緊湊,操作簡單,易于加工和裝配等特點。
當電磁線圈5通電時,在端蓋2、殼套3、隔離環4、以及磁流變液10所在空間形成封閉磁場8,磁流變液10發生磁流變效應,由原來的低粘度、高流動性的牛頓流體瞬時變為高粘度、低流動性的賓漢流體,在磁場方向成鏈,此時,當外界壓力作用下,推動壓桿1,帶動壓板9擠壓磁流變液10,使得磁流變液10中的鏈受到擠壓作用,產生彈性變形,從而把外界的壓力轉變為自身的彈性勢能儲存起來,起到一個緩沖儲能的作用。由于磁流變液10在擠壓模式下的彈性模量比較大,所以該緩沖裝置主要工作的重載且行程較小的場合。