旋转式磁流变测试仪的设计与研究

中图分 类号 ：Ｈ１ ，Ｂ ８ 文 献标识 码 ： Ｔ ６Ｔ ３ １ Ａ
１ 引言
磁流变液口 Ｍａｎｔｒｅｌ ｉａＦｕｄ 简称 ＭＲ ） ｌ ｇｅ ｈ ｏ ｇｃｌ ｌｉ， （ ｏ ｏ Ｆ是近年来发
等国在 ２ ０世纪 ９ ０年代初便开展了磁流变技术研究 ， 并在磁流变
材料及其应用 的核心技术上获得 了重大的进展 ， 已经在车辆智能
第 ３期 ２ １ 年 ３月 ０１
文章编号 ：０ １ ３９ （０ ）３ ０ ４ — ３ １０ — ９ ７ ２ １ ０ — ０ ３ ０ １
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈｉ ｅ ｙ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｎ ｒ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕｆｃ ｕ ｅ ｎ ａ ｔｒ ４ ３
旋 转 式磁 流 变测试 仪 的设计 与研 究 米
Ｚ ＨＡＮＧ ｉ— ｉ Ｚ Ｊｎ ｑｕ， ＨＡＮ Ｊａ ＫＯＮＧ － ａ ＪＡ Ｊｎ ｆｎ ， Ｇ ｉｎ， Ｙａ ｎ ｎ，Ｉ ｉ－ｅ ｇ ＧＡＯ Ｙｏ ｇ ｑａ ｇ ｎ － ｉｎ
（ ｅｔｆ ｅｈｉａ Ｓｐｏ ｎｉｅｒ ｇＡ ａｅ ｆ ｒ ｏｅ ｏｃ ｎｉｅｒ ｇＢ ｉｎ ００ ２Ｃ ｉａ Ｄ ｐ． ｃｎｃｌ ｕｐ￣Ｅ ｇｎｅｉ ， ｃｄｍｙ ｍ ｒｄＦｒｅＥ ｇｎｅｉ ，ｅ ｉｇ１０ ７ ，ｈｎ ） ｏＴ ｎ ｏＡ ｎ ｊ
★来稿 日期 ：０ ０ ０ — ０ － ２ １— ５ ２ ｋ基金项 目：十一五” “ 国防预研项 目
表 １镁合金熔炉温度精度列表
方式 、 温度的控制不仅对镁合金熔体 的质量有重要影响 ， 而且对环 境保护 、 能源消耗等都有重要影响。利用 ＰＤ控制技术结合 ｓ ｉ Ｉ ｍｔ ｈ
预估算法可以满足纯滞后镁合金熔炉温度控制系统的 要求。 本文在
４ ４
张进秋 等 ： 转式磁 流 变测 试仪 的设 计 与研 究 旋
第 ３期
阻尼器 、 刹车器 和离合器已超过 ２ ５万套 ， 随着更多汽车悬架采用 智能磁流变减振器和风扇离合器系统 ，今后 １ ０年的使用量将增
至数百万套［ 然而 ， ２ １ 。 磁流变材料及其工程应用在国内尚处于实验 室研究 阶段 ， 磁流变液材料走 向工程化应用所遇到 的问题急需得
５结论
镁合金熔体的温度是影响镁合金产品成形 的关键因素 ，不 同
表 ，０ ６３ ：７ １ ２ ０ （ ）１ ～ ９
４ 王慧． Ｆ ｚ － Ｉ 基于 ｕｚ ＰＤ的电阻炉温度控制系统的研究［ ． ｙ Ｊ应用科技， ０ ， ］ ２ ６３ ０ ３
（ ）３ ～ １ ３ ：８ ４
５ 刘建锋 ， 袁赣南 ， 周卫东 ， 王慧． 于 Ｆ ｚ — Ｉ 基 ｕｚ Ｐ Ｄ的电阻炉高精度恒温控 ｙ 成份 的镁合金熔点温度 、 相变温度 、 合金均匀化温度各不相同。 加热 制系统的研究［ ］ Ｊ． 中国仪器仪表 ， ０ （０ ：６ ８ ２ ５１ ） ～８ ０ ８
（） ６
３ 测试仪 的磁路设计
３１ 路计算 ．磁
测试仪的磁路可 以抽象为如图 ３所示 ，其中虚线表示 的磁
仿真实验和物理实验 中进行 了深入 的研究 ， 实验表 明： 本设计的温 度控制过程中的补偿技术 的引入对系统的一致 胜和重复性有重要
的影响作用 ， 并且体现了控制器鲁棒性强的优点； 同时也体现镁合 金的整个熔化过程是—个功率损耗少、 精度高、 智能化控制的过程。
参考 文献
１ 李人杰 ， 何京林， 李培杰． Ｃ在镁合金熔化保温炉控制系统中的应用［］ Ｐ Ｌ Ｊ． 中国铸造装备 与技术 ， ０ （ ） ６ ４ ２ ４６ ： ～８ ０ ４ ２ 胡赤兵 ， 滕舟波 ， 张继有． 基于纯滞后补偿技术的加弹机温控系统［ ］ Ｊ． 纺 织学报 ，０ ６２ （ ）７ ～ ４ ２ ０ ，７ ７ ： １７ ３ 肖强 ， 朱 陈三宝． 电加热炉炉温控制系统设计与仿真 ［］ Ｊ． 自动化与仪器仪
建筑物智能抗震 、 高速列车减振 、 甲车炮后坐阻尼控制等 装 展迅速的一种新型智能材料 。 其表观粘度随外加磁场的变化而变 减振 、 ０６年磁流变液的生产水平已达到每年 化， 利用磁流变液的这种可控 特性 ， 可发展出一系列具有机械结 重要领域试用 。全世界 ２ ０ Ｏ ０年将 构简单 、 功耗低 、 响应时间短 、 作用力调节范围宽等优点的智能化 １ 万升并提供给数种汽车悬架的商业化应用。预计今后 １ ０倍以上的生产量 。 目前在世界范围使用的磁流变减振器 、 可控磁流变器件 ， 如各类 阻尼器 、 离合器等 。 西方国家如美 、 、 英 德 达到 １
张进秋 张 建 孔亚男 贾进锋 高永强
（ 甲兵工 程学 院 技术保 障工 程系 ， 装 北京 １ ０ ７ ） ０ ０ ２ Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｓ ｕ ｙ ｏ ｏ ａ ｙ ｍａ ｎ ｔ ｒ ｅ ｌｇ ｃ Ｉ ｌｉ ｅ ｔ ｇ ｄ ｖｃ ｓｇ ｎ ｔ ｄ ｆｒ ｔ ｒ ｇ ｅ ０ ｈ ＯＯ ｉａ ｕ ｄ ｔ ｓ ｉ ｅ ｉｅ ｆ ｎ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ 式 【 ） 入 式 （ ）并 在 等式 两边 同 时对 求 导 ， ： 哿 ４代 ３， 得
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到解决［其 中， ３ １ ， 剪切应力是 ＭＲ Ｆ的很重要 的一个参数 ， 世界上很 多学者对剪切应力测试仪进行 了研究 ＿】 ４。 ＇ 但是国内剪切应力测试 ５
）＋ １ 寺
在实际过程 中， 通常用以下公式近似计算剪切应力值『 句
＝
仪的研 究还存在一些 问题 ： 如果将剪切机构置于线圈 内， 则测试
时， 不便于将 ＭＲ Ｆ加入容器中， 而且间隙处的磁感应强度也不便 测试 ； 同时商业化的测试仪价格相对较高。 因此 ， 研制更加实用的 磁流变剪切应力测试仪 ，促进磁流变液 的工程应用有重要的意 义 。本 文介 绍了磁流变剪切 应力测试仪 的原理与设计 方法 ， 对 ＭＲ Ｆ的剪切应力进行了测试 ， 并与同类测试仪进行 了比较。