[实用新型]一种磁流变材料测试设备剪切机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁流变液的技术领域，尤其是涉及一种磁流变材料测试设备的剪切机构。

背景技术

磁流变液是一种新型智能材料，其由微米级铁磁性颗粒均匀分布于特定溶磁流变材料是一种新型智能材料，包括磁流变脂、磁流变弹塑体、磁流变液等，其中磁流变液的研究和应用最为广泛。磁流变液，是一种由微米级铁磁性颗粒均匀分布于特定溶剂中所形成的悬浮混合物, 当无外加磁场时，流变特性与普通牛顿流体类似，但在外加强磁场作用下时可产生磁流变效应(Magnetorheological Effect MRE)，即表观粘度可在毫秒级内增加几个数量级，呈现类固体的力学性质，且剪切应力与粘度随磁场发生可逆变化。这是因为当磁流变液处于强磁场作用下时，其悬浮磁性颗粒被感应为强磁性，在磁极之间形成“链”状的桥，使其在瞬间由液体变为黏性类固体。

磁流变液由Rabinow于1948年实用新型以来，在机械、航空航天、石油、土木工程等众多工程领域内已有一定的理论研究和应用实践。随着科技的生产实践的发展，其应用越来越广，不断地有新型配方的磁流变液出现。故怎样对新产生的磁流变液的性能进行测试，就需要专门的测试设备。

现有技术中已存在一些用于检测磁流变液性能的技术，比如我国实用新型专利号      ZL200810030896.2所公布的一种磁流变抛光液流变性测试设备,它包括计算机、支架以及固定于支架上的扭矩测量装置、磁场发生装置、剪切机构和驱动机构,扭矩测量装置、磁场发生装置和驱动机构与计算机相连,装设于磁场发生装置中的剪切机构包括剪切环和固定环,剪切环位于固定环的上方,剪切环和固定环上的外圆周处分别设有具有一定高度的剪切环边沿和固定环边沿,剪切环边沿和固定环边沿之间形成用来存储磁流变抛光液的储液凹槽,呈盘状的剪切环中心处上方设有与驱动机构相连的旋转轴,固定环的中心处下方设有与扭矩测量装置相连的连接轴。该实用新型具有结构简单紧凑、成本低廉、控制方便、测试稳定且精度高等优点。

这些现有的检测装置，可以检测出磁流变液的部分特性，但是不能检测出磁流变液更全面的性能，比如不能检测出温度对磁流变液性能的影响。故存在检测功能有限的缺陷。

为了解决所述缺陷，申请人自主设计了一种具有加温及温度检测机构的磁流变材料测试设备，该测试设备能够检测出温度变化对磁流变液性能的影响，但由于磁流变液加热后可能发生膨胀等情况，故仍然采用现有的剪切机构则会对检测结果造成影响，降低检测精度。故需要设计一种新的剪切机构。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是：怎样提供一种新的剪切机构，使其能够降低磁流变材料加热膨胀后对检测结果造成的影响，提高检测精度。

为了解决上述技术问题，本实用新型中采用了如下的技术方案：

一种磁流变材料测试设备剪切机构，其特征在于，所述剪切机构包括同轴心设置的转轴、弱磁性材料制得的剪切环和固定环；所述转轴靠轴承竖向设置在下衬套内部，转轴下方通过减速器连接电机；所述剪切环安装固定在转轴上端；所述固定环上表面具有一个装配圆台，装配圆台侧壁设置有定位键；所述剪切环上表面同轴心设置有一个环形的用于盛放磁流变液的磁流变液槽，磁流变液槽位置与下衬套上端向外侧延展出的台阶位置对应，磁流变液槽底部嵌接有一个电工纯铁制得的下圆环片，磁流变液槽外壁高度高于内壁，磁流变液槽内环之内同轴心设置有一个环形的溢出槽，溢出槽内环之内同轴心设置有一个环形的滚珠槽，滚珠槽内安装有滚珠；所述固定环下表面对应所述磁流变液槽设置有一个环形的凸台，该环形凸台由一个电工纯铁材料的上圆环片嵌接在固定环上得到，上圆环片位置和上衬套下端位置对应；所述剪切环和固定环贴合后，能够在磁流变液槽内形成一个外端封闭的磁流变液腔，在溢出槽内形成一个与磁流变液腔连通的溢出腔，同时能够使剪切环和固定环通过滚珠形成滚动摩擦配合；所述固定环上表面设置有与溢出腔连通的通孔。

本技术方案的剪切机构中，增设了溢出槽，并使得溢出槽处形成的溢出腔通过通孔与外界相通，这样，当磁流变液加热时，膨胀的部分液体可以流入溢出槽内，加热产生的气压也可以通过通孔泄出，不会对测试造成影响，使得检测结果精度更高。同时本实用新型中采用滚珠使得剪切环和固定环之间剪应力更多地集中在磁流变液处，进一步提高了检测精度。

申请人还基于本剪切机构设计了一种磁流变液性能检测装置，其结构如下。

一种磁流变材料测试设备，包括机架，所述机架上设置有：