磁流变液减振制动系统技术方案

一种磁流变液减振制动系统，主要包括制动开关（１）、电流表（２）、旋转式磁流变液制动器（３）、直动式磁流变液阻尼器（４）、可变电阻（５）、（７）、（８）、直流电源（６），其特征在于，旋转式磁流变液制动器（３）、直动式磁流变液阻尼器（４）分别与可变电阻（７）、（８）串联后组成并联电路；制动开关（１）经导线与电流表（２）相串联后与可变电阻（５）分别串接在磁流变液制动器（３）和磁流变液阻尼器（４）组成的并联电路的两端；再与直流电源（６）串联组成磁流变液减振制动系统。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种减振制动系统，特别是一种通过制动开关实现对阻尼器和制动器同步控制的磁流变液减振制动系统，属于工程振动

技术介绍
磁流变液是由基液、悬浮于基液的磁性材料和稳定剂组成，具有磁性材料的特性和液体流动性。在外加磁场作用下，磁流变液的流变特性可发生急剧变化，并且流变特性随着外加磁场强度的变化而变化。磁流变液的表观粘度的变化是连续的、可逆的、迅速的且易于控制，即磁流变液的表观粘度具有无级可调的特性，从而使磁流变液在汽车、机械、建筑、医疗等领域得到了相应的应用，并且成为当前智能材料研究的一个重要分支。磁流变液阻尼器是磁流变液的一种重要应用方面，可用于控制工程机械系统的阻尼和刚度。磁流变液阻尼器具有体积小，工耗少，阻尼力较大，动态范围广，频率响应高以及适应面宽的优点，特别是磁流变液阻尼器避免了传统的被动式阻尼器适应性差和主动式阻尼器控制算法复杂和控制器稳定性问题，被认为是主动式、被动式控制元件的理想替代装置。制动器可使运转中的机构或机器迅速减速、停止并保持停止状态；有时也用作调节或限制机构或机器的运行速度，是保证机构或机器安全工作的重要部件。磁流变液制动器也是磁流变液的一种重要应用方面。采用制动器使运行的机构或机器迅速减速、停止或保持停止状态，往往会由于被制动的结构或机器的迅速减速导致被制动的结构或机器振动加剧，从而对机械或整个系统产生负面影响，因而在对运行的结构或机器制动的同时要采取必要的减振措施。传统的减振措施包括被动式阻尼器减振和主动式阻尼器减振。被动式阻尼器减振方法是在被制动的机构或机器上安装简单的阻尼器，该阻尼器的特征参数是不可变的，因而该类阻尼器的适应性差；主动式阻尼器减振则需要建立一个反馈机制，当被制动的结构运行变化时，传感器将信息反馈给控制系统，控制系统处理后再将处理指令传递给阻尼器使阻尼器产生相应的阻尼力，主动式阻尼器控制算法复杂和控制器稳定性差，并且存在着时间延迟的问题。在已有技术中，尚未有对阻尼器和制动器同步控制的磁流变液减振制动系统。
技术实现思路
为了克服已有技术的不足和缺陷，对运行的机构或机器实现有效地减振制动的目的，本专利技术设计了一种通过制动开关实现对阻尼器和制动器同步控制的磁流变液减振制动系统。本专利技术主要包括直流电源、制动开关、电流表、旋转式磁流变液制动器、直动式磁流变液阻尼器、可变电阻等。旋转式磁流变液制动器、直动式磁流变液阻尼器分别与可变电阻串联后组成并联电路，再与直流电源、制动开关、电流表、可变电阻串联组成磁流变液减振制动系统。直流电源施加的电压以及阻尼器和制动器电磁线圈的匝数对磁通量有着明显的影响，因而，也间接的决定了本专利技术所能承受的阻尼力矩与阻尼力，直流电源施加的电压较大、电磁线圈的匝数较多则阻尼器、制动器可承受的阻尼力与阻尼力矩就大，直流电源施加的电压和电磁线圈的匝数应保证电磁线圈产生足够的磁场强度从而可以有效地控制和改变磁流变液的表观粘度。对直动式磁流变液阻尼器和旋转式磁流变液制动器的要求应尽可能将由电磁线圈产生的磁路封闭在阻尼器和制动器结构内部，保证电磁线圈产生的磁场尽可能集中地作用在磁流变液上，从而减少电磁线圈的电流，提高了磁流变效率，保证了阻尼器、制动器能提供较大的阻尼力与阻尼力矩。可变电阻用来调节电路中的电阻，从而达到间接调节电流的目的；电流表则起到显示电路电流的作用。本专利技术克服了传统的被动式阻尼器适应性差和主动式阻尼器控制算法复杂、控制器稳定性差以及时间延迟等问题，可有效地对运行的机构或机器进行减振制动，具有较高的经济效益和社会效益。附图说明图1是磁流变液减振制动系统的示意图。图中，1为制动开关、2为电流表、3为旋转式磁流变液制动器、4为直动式磁流变液阻尼器、5、7、8为可变电阻、6为直流电源。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施作进一步的描述。如图1所示，本专利技术主要包括制动开关1、电流表2、旋转式磁流变液制动器3、直动式磁流变液阻尼器4、可变电阻5、7、8、直流电源6。旋转式磁流变液制动器3、直动式磁流变液阻尼器4分别与可变电阻7、8串联后组成并联电路；制动开关1经导线与电流表2相串联后与可变电阻5分别串联在磁流变液制动器3和磁流变液阻尼器4组成的并联电路的两端；再与直流电源6串联组成磁流变液减振制动系统。应用时，旋转式磁流变液制动器3的转轴的两端、直动式磁流变液阻尼器4的活塞及连杆的两端与待制动结构相接；当制动开关1处于开启状态时，旋转式磁流变液制动器3和直动式磁流变液阻尼器4的电磁线圈无磁场产生，此时，该减振制动系统不提供阻尼力矩与阻尼力，从而使所要制动的机器或机构可以自由运转；当制动开关1闭合时，直流电源6给旋转式磁流变液制动器3和直动式磁流变液阻尼器4的电磁线圈通电，使电磁线圈产生磁场，在磁场的作用下，旋转式磁流变液制动器3和直动式磁流变液阻尼器4的磁流变液迅速类固化，使磁流变液的流动性减弱，形成链状物或固状物，抗剪能力提高，即旋转式磁流变液制动器3可提供的阻尼力矩增加，从而对被制动机构或机器的运行进行控制；直动式磁流变液阻尼器4也同步提供了阻尼力，达到对被制动机构或机器的减振作用；根据工程实际调节可变电阻5、7、8有效地控制旋转式磁流变液制动器3和直动式磁流变液阻尼器4电磁场的强度，使磁流变液的表观粘度满足相应的阻尼力矩和阻尼力要求，从而达到对被制动机构或机器减振制动的目的。权利要求1.一种磁流变液减振制动系统，主要包括制动开关(1)、电流表(2)、旋转式磁流变液制动器(3)、直动式磁流变液阻尼器(4)、可变电阻(5)、(7)、(8)、直流电源(6)，其特征在于，旋转式磁流变液制动器(3)、直动式磁流变液阻尼器(4)分别与可变电阻(7)、(8)串联后组成并联电路；制动开关(1)经导线与电流表(2)相串联后与可变电阻(5)分别串接在磁流变液制动器(3)和磁流变液阻尼器(4)组成的并联电路的两端；再与直流电源(6)串联组成磁流变液减振制动系统。全文摘要磁流变液减振制动系统主要包括制动开关、电流表、旋转式磁流变液制动器、直动式磁流变液阻尼器、可变电阻、直流电源。旋转式磁流变液制动器、直动式磁流变液阻尼器分别与可变电阻串联后组成并联电路，再与直流电源、制动开关、电流表、可变电阻串联组成磁流变液减振制动系统。当制动开关闭合时，制动器、阻尼器的电磁线圈通电产生磁场；通过调节可变电阻控制制动器和阻尼器电磁场的强度，可有效地改变制动器和阻尼器提供的阻尼力矩与阻尼力的大小，达到对被制动机构或机器的同步减振制动作用。文档编号F16F9/53GK1482379SQ0314179公开日2004年3月17日 申请日期2003年7月24日 优先权日2003年7月24日专利技术者邹剑, 陈进, 董广明, 邹 剑 申请人:上海交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹剑，陈进，董广明，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：