發(fā)布時(shí)間：2021-02-28 17:41

　　針對(duì)目前磁流變閥壓降調(diào)節(jié)方式單一的不足,基于磁流變液磁梯度箍縮模式設(shè)計(jì)了一種液流通道截面積隨外部磁場(chǎng)變化而變化的磁流變閥,闡述了磁流變閥的結(jié)構(gòu)及工作原理,推導(dǎo)了壓降數(shù)學(xué)模型。采用有限元法對(duì)磁梯度箍縮磁流變閥的磁場(chǎng)和流場(chǎng)進(jìn)行仿真,分析了磁流變液入口速度、輸入電流、液流通道半徑對(duì)磁流變閥壓降變化的影響規(guī)律。結(jié)果表明:磁流變閥在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)下產(chǎn)生高梯度磁場(chǎng),能夠有效控制液流通道的截面積大小;閥進(jìn)出口壓降隨著液流入口速度、輸入電流的增加逐漸增大,隨著液流通道半徑的增加而減小,其中液流入口速度影響最小,液流通道半徑影響最大。當(dāng)液流入口速度為1.5 m/s、輸入電流為1.5 A、液流通道半徑為0.5 mm時(shí),磁梯度箍縮磁流變閥的壓降可達(dá)1.89 MPa。 

【文章來(lái)源】：機(jī)床與液壓. 2020,48(07)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

磁感應(yīng)強(qiáng)度圖

磁梯度箍縮磁流變閥的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示,磁流變閥主要有缸筒、閥芯(隔磁環(huán)、導(dǎo)磁環(huán))、勵(lì)磁線圈、端蓋等零件組成。閥芯由導(dǎo)磁環(huán)和隔磁環(huán)交替串聯(lián)組成,導(dǎo)磁環(huán)、隔磁環(huán)外部有勵(lì)磁線圈纏繞,勵(lì)磁線圈的兩根導(dǎo)線先后通過(guò)閥端部導(dǎo)磁圓環(huán)引線槽和端蓋上的引線孔引出。1.2 磁梯度箍縮磁流變閥的工作原理

磁路設(shè)計(jì)的好壞直接影響著磁流變閥的壓降性能,為了直觀地了解磁梯度箍縮磁流變閥的磁場(chǎng)分布情況,采用COMSOL多物理場(chǎng)有限元仿真軟件對(duì)磁流變閥進(jìn)行靜態(tài)磁場(chǎng)仿真分析�？紤]到磁梯度箍縮磁流變閥關(guān)于液流通道中心軸線對(duì)稱,在不影響仿真精度的情況下,建立如圖2所示的磁梯度箍縮磁流變閥的二維仿真模型以減少計(jì)算量。依據(jù)材料屬性把模型分為磁流變液、隔磁環(huán)、導(dǎo)磁環(huán)、勵(lì)磁線圈、缸筒5個(gè)區(qū)域,其中導(dǎo)磁環(huán)和缸筒分別采用相對(duì)磁導(dǎo)率較高的純鐵和20號(hào)鋼材料;隔磁環(huán)采用不銹鋼材料,具有良好的隔磁效果;線圈采用0.9 mm直徑的漆包銅線,相對(duì)磁導(dǎo)率為1;磁流變液采用重慶材料研究院研發(fā)的MRF-J25T型磁流變液,該MRF相對(duì)磁導(dǎo)率隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化而變化,磁場(chǎng)特性由供應(yīng)商提供。根據(jù)磁通連續(xù)性原理,給磁場(chǎng)施加磁力線平行的邊界條件,同時(shí)忽略漏磁的影響;線圈施加電流密度的載荷。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3056210