[实用新型]基于规则多孔板磁流变液阻尼应力测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于规则多孔板磁流变液阻尼应力测试装置。该装置是用于测量在磁场作用下基于规则多孔板磁流变液所产生的阻尼应力包括剪应力和正应力的测试装置。

背景技术

    目前磁流变液阻尼器作为一种半主动可控的阻尼器件，自磁流变现象发现后一直是学术界和工程界的研究热点。这种阻尼可控器件，其内部阻尼介质采用磁流变液，该液体主要由微米级尺寸大小的磁性颗粒与载液和稳定剂混合而成，通过调节不同强度的外加磁场，使阻尼通道中磁流变液的流动特性发生变化，从而控制阻尼力。目前高性能的磁流变液在市场上已可以购买，但价格昂贵，因此只有在一些重要或高端的技术领域，有可控磁流变液阻尼器的应用实例。

实用新型内容

    本实用新型的目的在于提供一种基于规则多孔板的磁流变液阻尼应力测试装置，装置采用内置通道结构，可以减小测试装置的体积。本实用新型结构内部的磁感应强度主要分布在规则多孔板的孔隙处，提高了电磁场的利用率，且磁场分布均匀，其扭矩测量部位和正应力测量部位设置在由非导磁材料构成的静止轴上，不会受到磁场力的影响及支承摩擦力矩的影响，提高了测量精度。

    为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于规则多孔板磁流变液阻尼应力测试装置，包括励磁装置、导磁回路、盛放磁流变液的容腔、升降调节机构和支撑装置；通过调节励磁电流的大小，实现对测试机构内部磁场的无级调节，从而使磁流变液产生连续的磁流变效应；磁流变液膨胀推动下剪切盘产生膨胀力；开启交流电机带动上剪切盘旋转，下剪切盘在磁流变液的作用下一起旋转，再通过紧固在下剪切杆上的悬臂梁将力作用到剪切力传感器上，测得剪切力；利用正向力传感器测得膨胀力，从而求解出剪应力和正应力，分析磁流变液所产生的阻尼应力特性。

所述支撑装置的结构是：支撑装置由实验支撑平台、支架、支板、电机支杆和电机支板组成，所述实验支撑平台、支架、支板、电机支杆和电机支板均为非导磁材料；所述支架和实验支撑平台通过固紧螺母紧固连接，通过调节固紧螺母使支架保持竖直位置且固紧；所述支架和支板焊接在一起，使支板处于水平位置；所述电机支杆为四根双头螺杆，上端连接电机支板，通过第一紧定螺母固定，下端固定在支板上面；所述电机支板与交流电机通过四个螺栓固定为一体，调节紧定螺母使交流电机输出轴为竖直位置，且与上连接杆的中心线重合，所述上连接杆上端通过联轴器与交流电机输出轴连接。

所述励磁装置的结构是：励磁装置由励磁线圈和电源组成；所述励磁线圈以上下剪切盘轴心线对称分布，通过调节线圈支架高度，将励磁线圈的中心和上下剪切盘间隙的中心定位在同一水平线上，保证上下剪切盘间隙内部能够产生均匀垂直的磁场；所述电源为60V直流电源。

所述导磁回路的结构是：导磁回路由上剪切盘、上磁极块、上盖板、基座、底座和下磁极块组成；所述上剪切盘、上磁极块、上盖板、基座、底座和下磁极块均为导磁材料，所述上盖板、底座通过螺栓与基座连接；所述上剪切盘与上连接杆通过第四紧定螺钉连接，所述上剪切盘与上连接杆保持垂直，以保证上剪切盘的水平度；所述上连接杆置于上盖板中心开有的圆柱孔中，所述上连接杆的上下置有第一滚动轴承和第二滚动轴承，所述第一滚动轴承和第二滚动轴承之间置有第二定位套筒，第二定位套筒与上磁极块用第五紧定螺钉连接；所述第二滚动轴承通过第一定位套筒顶住上剪切盘，选择适当的套筒尺寸，使上剪切盘与下剪切盘留有间隙，且保证上剪切盘与上磁极块不接触；所述上磁极块与上盖板通过螺栓连接，所述下磁极块与底座通过螺栓连接。

所述盛放磁流变液的容腔的结构是：盛放磁流变液的容腔由导磁材料构成的上剪切盘、非导磁材料构成的等径下剪切盘、盛满磁流变液的非导磁材料构成的规则多孔板和非导磁材料构成的挡圈组成，所述上剪切盘与上连接杆通过第四紧定螺钉连接，所述上连接杆由导磁材料构成；所述下剪切盘与下连接杆通过第三紧定螺钉连接，所述下连接杆由非导磁材料构成，充满磁流变液的规则多孔板粘贴在下剪切盘上；所述下连接杆通过直线运动轴承定位，下连接杆下端通过第一紧定螺钉与悬臂梁连接，所述直线运动轴承通过第二紧定螺钉固定在下磁极块内部，下连接杆底端通过螺纹连接顶住旋转螺母，调节旋转螺母，使下剪切盘与下磁极块不接触；所述挡圈紧密粘贴在下剪切盘上，形成密封圈；下剪切盘、规则多孔板、挡圈、下连接杆、第一紧定螺钉以及悬臂梁均为非导磁材料，避免在磁场作用下产生磁力。