MR阻尼彈簧減震器的工作模式和原理
MR阻尼彈簧減震器是依賴(lài)磁流變液自身流變特性工作的一種阻尼可控結(jié)構(gòu)，阻尼減震器的出力主要取決于磁流變液的性能、阻尼減震器的大小和阻尼減震器的類(lèi)型。磁流變液的流動(dòng)形式和受力狀態(tài)的不同，據(jù)此MR阻尼減震器工作模式可分為流動(dòng)模式(FlowMode，又稱(chēng)為壓力驅(qū)動(dòng)模式)、剪切模式(ShearMode)、擠壓模式(SqueezeMode)以及這3種基本模式的任意組合。
(1)流動(dòng)模式(又稱(chēng)為壓力驅(qū)動(dòng)模式，或者閥式)
這是目前為止應(yīng)用較多的一種工作模式。在兩固定不動(dòng)的極板之間布滿(mǎn)磁流變液，外加磁場(chǎng)通過(guò)兩極板垂直作用于兩極板之間的磁流變液，改變磁流變液的流動(dòng)性能，進(jìn)而改變推動(dòng)磁流變液流動(dòng)的活塞所受到的阻力，從而達(dá)到外加磁場(chǎng)控制阻尼力的目的。該系統(tǒng)可用于伺服控制閥，阻尼減震器和減振器等。
(2)剪切模式
剪切模式磁流變阻尼減震器的原理與流動(dòng)模式類(lèi)似。在兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)的極板之間布滿(mǎn)磁流變液，外加磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)極板垂直作用于兩極板之間的磁流變液，使磁流變液的流動(dòng)性能發(fā)生變化，上下極板以相對(duì)速度v做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁極板的運(yùn)動(dòng)方向垂直于磁場(chǎng)方向，達(dá)到控制阻尼力的目的。這種系統(tǒng)可用于離合器、制動(dòng)器、鎖緊裝置、機(jī)床夾具及阻尼減震器等磁流變器件。
(3)擠壓模式
擠壓模式，磁極板運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向相同，兩磁極作相對(duì)靠近或遠(yuǎn)離的運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的磁流變液在磁極板的壓力作用下向中心或向四周流動(dòng)，磁場(chǎng)方向與磁流變液體的流動(dòng)方向垂直。磁極板在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)會(huì)發(fā)生變化，達(dá)到控制阻尼力目的。這種模式適合振動(dòng)峰值小的振動(dòng)控制。
MR阻尼減震器的工作原理可以描述為：活塞的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)磁流變液以較大的速度經(jīng)過(guò)缸體內(nèi)壁與活塞之間的環(huán)形間隙時(shí)，使間隙兩端產(chǎn)生 的壓強(qiáng)差，壓強(qiáng)差再作用在活塞兩端的截面上，便產(chǎn)生了可控的阻尼力。之所以阻尼力是可控的，是由于間隙中分為激活區(qū)和非激活區(qū)兩個(gè)部分，激活區(qū)內(nèi)的磁流變液受到磁場(chǎng)的作用，流體性質(zhì)呈粘塑性狀態(tài)，因此存在剪切屈服應(yīng)力。這樣改變磁場(chǎng)強(qiáng)度就可以得到不同的剪切屈服應(yīng)力，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)MR阻尼減震器阻尼力的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)控制。
