Hva er en magnetorologisk spjeld?

En magnetorheologisk spjeld er en sjokkabsorberende enhet som fungerer ved å plassere et magnetfelt på en blanding av flytende olje og jernpartikler.Jernpartiklene tiltrekkes av magnetfeltet og stiller opp langs magnetfeltlinjene som passerer gjennom væsken.Dette skaper en tykk væske som motstår bevegelse og kan bidra til å redusere vibrasjoner og sjokk i en rekke bruksområder.Disse væskene blir noen ganger referert til som smarte væsker, fordi de endrer egenskaper når magnetfeltet tilsettes eller varieres.

Rheologi er studiet av effekten av væsker og faste stoffer når de blir utsatt for bevegelse eller trykk.I væsker er de primære egenskapene som kan være nyttige for vibrasjonskontroll, viskositet og skjærspenning.Viskositet refererer til tykkelsen på en væske, og hvordan den kan motstå bevegelse eller strømning.Skjærspenning er en måling av hvordan en væske motstår å bli trukket fra hverandre eller flyttes plutselig, og også hvordan materialer som er plassert i væsken kan bevege seg hvis de blir trukket raskt i noen retning.

En spjeld er en betegnelse for en enhet som brukes til å redusere vibrasjon, noe somligner en støtdemper som brukes på kjøretøy for å redusere fjæringsbevegelsen på grunn av ujevne veiflater.Mange dempere og støtdempere bruker oljer av forskjellige tykkelser for å redusere bevegelse og beskytte utstyr.Når små jernpartikler tilsettes oljer, kan magnetiske felt påvirke jernpartiklene og endre egenskapene til væsken.

Å tilsette jernoljeblandingen inne i en standard støtdemper, og lage et magnetfelt med en elektrisk strøm, vil skape en magnetorologisk spjeld.Når magnetfeltet økes, vil jernpartiklene i økende grad motstå bevegelse og skape høyere nivåer av vibrasjonsdemping.Hvis en elektrisk kontroller blir lagt til sammen med programvare for å kontrollere magnetfeltet, kan en variabel magnetorheologisk spjeld brukes til å raskt redusere vibrasjoner og beskytte strukturer eller kjøretøy.

Jernpartikler i dempere er ofte belagt med en polymer for å hindre dem i å feste seg sammen.Å holde partiklene veldig små hjelper dem med å holde dem suspendert i oljen og forhindrer dem i å legge seg til bunnen av spjeldet.Når magnetfeltet opprettes, blir blandingen mer som et fast stoff enn en væske, og er veldig motstandsdyktig mot strømning eller bevegelse.Hvis oljen skyves med et stempel inne i en sylinder, kan den høye viskositeten redusere bevegelsen av oljen gjennom små hull i stempelet.

Skjærspenning kan brukes ved å endre stempelet til en serie plater nedsenket i oljen.Platene beveger seg frem og tilbake i væsken, og når magnetfeltet er aktivert, tykner jernoljeblandingen raskt og blir veldig motstandsdyktig mot skjær.Hvis platene er koblet til en solid aksel som strekker seg fra spjeldet, kan akselen festes til et kjøretøy eller bygningsfundament og gi et dempesystem.

Jordskjelvbeskyttelse ble et område med økt forskning på slutten av 1900 -tallet etter hvert som menneskelig utvikling vokstei områder der potensialet for å bygge skader var høyt.En teknikk var å skille bygningen fra bakken med gummi eller andre sjokkabsorberende materialer, som tillot noe bygningsbevegelse under et jordskjelv.Uten en eller annen form for demping, kan imidlertid bygningsbevegelse være ekstrem og skade eller fullstendig svikt kan oppstå.Å legge til et magnetorheologisk spjeldsystem ved basen av bygningen ga arkitektene en måte å redusere bygningsbevegelsen med et kontrollerbart system.

Kjøretøyer var et annet interesseområde for magnetiske dempende systemer på 1900 -tallet.Interessen for passasjerkomfort og økt nivå av sikkerhetssystemer førte til støtdempere ved bruk av magnetorologisk spjeldteknologi for å gi variabel suspensjon.Sjåføren kan velge et turkomfortnivå ved hjelp av en velger, som vil fortelle en kontroller hvor mye magnetfelt å lage når vibrasjon ble registrert.I AdditioN, Sikkerhetssystemer kan oppdage skrens eller en mulig rollover -situasjon, og endre suspensjonsatferden for å motvirke den.

Militære våpen var et annet område der magnetorologiske dempere kunne gi en fordel.Når den er montert på en stor kanon, kan spjeldet føle skytingen av et prosjektil og aktivere for å redusere rekylen.Dette reduserte ikke bare slitasje på våpenet, men i mobile tanker eller kanoner kan sjokkreduksjonen redusere tretthet på soldatene som skyter våpnene.