磁流变液流动模式流变属性测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了磁流变液流动模式流变属性测试装置，包括外壳和内芯，外壳和内芯之间设有一环形缝隙，环形缝隙内设有一环形活塞，环形活塞两端分别与环形缝隙内外壁之间密封对接，环形活塞中段开有开槽，开槽与环形缝隙内外壁共同围成用于容纳磁流变液的容纳腔，在驱动机构的作用下，环形活塞能在环形缝隙中来回移动，从而带动磁流变液同步移动；在外壳或内芯上设有线圈绕组，线圈绕组通过导线与外部的电流源相连，通电后线圈绕组产生电磁场，产生的电磁场能径向均匀穿过整段环形缝隙；外壳外侧的两个传感器安装孔处分别安装有压强传感器。本发明专利技术相比现有技术具有的优点是：提供了磁流变液的流动模式下流变属性测试方案，保证了测试的精确性。

A testing device for rheological properties of magnetorheological fluid

【技术实现步骤摘要】
磁流变液流动模式流变属性测试装置
本专利技术涉及磁流变液流变属性测试领域，尤其涉及的是一种磁流变液流动模式流变属性测试装置。
技术介绍
磁流变液是一种可控智能材料，它是由高磁导率、低磁滞性的铁磁颗粒与非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场时呈现低粘度的牛顿流体特性，而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的宾汉流体特性。磁流变液已经在振动控制、机械传动、抛光工艺、自动化等领域得到广泛应用。测量磁流变液的屈服应力与响应时间属性对于磁流变装置的设计与控制方法具有重要意义。磁流变液具有三种不同工作模式，分别是流动模式、剪切模式、挤压模式。磁流变液体在三种不同工作模式下流变属性并不相同。因此，为实现磁流变装置的精确力学模型描述和高效地非线性控制，必须分别测试获得磁流变液体在三种不同工作模式下的流变属性。目前，测量磁流变液流变属性的装置都是基于剪切模式的。然而，剪切模式下磁流变液会受到离心作用的影响，所测出的结果并不准确，也就是说当前的测试技术实际上无法对磁流变液进行高剪切速率的测量。基于流动模式的磁流变液属性测量仪器设备尚鲜见报道，仅有的筒式磁流变液测试装置也是有较大部分磁流变液体置于电磁场外，如此会产生磁流变液中悬浮颗粒聚集而母液流出的积聚现象而造成测试结果不准确的后果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种磁流变液流动模式流变属性测试装置，以保证磁流变液的流变属性的精确测试。本专利技术是通过以下技术方案实现的：磁流变液流动模式流变属性测试装置，包括外壳和置于外壳内腔的内芯，所述外壳和内芯之间设有一环形缝隙，所述环形缝隙内设有一环形活塞，所述环形活塞两端分别与环形缝隙内外壁之间密封对接，所述环形活塞中段开有开槽，所述开槽与环形缝隙内外壁共同围成用于容纳磁流变液的容纳腔，在驱动机构的作用下，所述环形活塞能在环形缝隙中来回移动，从而带动环形活塞的开槽内的磁流变液同步移动；在所述外壳或内芯上设有线圈绕组，所述线圈绕组通过导线与外部的电流源相连，通电后线圈绕组产生电磁场，产生的电磁场能径向均匀穿过整段环形缝隙；所述外壳外侧设有两个传感器安装孔和排气螺栓孔，且两个传感器安装孔和排气螺栓孔沿外壳的轴向依次排布，两个传感器安装孔和排气螺栓孔均与所述容纳腔相连通，两个传感器安装孔处分别安装有压强传感器，所述排气螺栓孔处安装有排气螺栓。进一步的，所述线圈绕组安装在所述内芯上，具体结构组成为：所述内芯包括内芯本体和位于内芯本体右端的轴颈段，所述轴颈段直径小于内芯本体直径，所述内芯本体的外侧壁与外壳内腔的内侧壁之间的间隙构成所述环形间隙，所述线圈绕组缠绕在所述内芯的轴颈段上，所述内芯和外壳右端通过一个底盖连接在一起。进一步的，所述线圈绕组安装在外壳上，具体结构组成为：所述外壳内侧设有两个向内凸出的凸棱，所述凸棱沿外壳的轴向方向延伸，两个凸棱相对设置，每个凸棱上缠绕有线圈绕组；所述凸棱内壁面呈弧形，两个凸棱内壁内侧压装设有一个导向筒，所述导向筒内侧壁与内芯外侧壁之间的间隙构成所述环形间隙；所述导向筒上在对应外壳的两个传感器安装孔和排气螺栓孔的部位分别开有通孔；所述外壳和内芯右端通过一个安装板连接在一起。进一步的，所述驱动机构包括一个加载筒，所述加载筒从左端插入环形缝隙内并与环形活塞左端固定连接在一起，通过加载源驱动加载筒往复移动，进而带动环形活塞在环形缝隙内往复移动。进一步的，所述环形活塞两端的内侧壁和外侧壁上分别设有密封圈，通过密封圈与环形缝隙内壁或外壁密封对接。进一步的，所述底盖中心设有螺纹孔，所述底盖外周设有外螺纹，所述底盖中心的螺纹孔与内芯右端的螺柱之间螺纹连接，所述底盖外周的外螺纹与外壳内壁右段上的内螺纹之间螺纹连接。进一步的，所述安装板通过螺钉分别与外壳和内芯右端固定连接。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术提供的一种磁流变液流动模式流变属性测试装置，通过驱动机构带动环形活塞及其开槽内的磁流变液做直线运动，排除了剪切模式下离心力作用对磁流变液流变属性的影响，可以测量磁流变液在纯压力流动模式下的流变属性，且能实现较高流速下的流变属性的测试。此外，本专利技术的线圈绕组产生的电磁场能径向均匀穿过整段环形缝隙，能将所有的磁流变液均置于磁场中，原理上完全避免了积聚现象对测量结果的影响，保证了测量结构的准确性；且所有液体均参与到压力流动中，液体体积利用率高，所需试样少。此外，本专利技术结构简单加工方便，解决了平板压力流动密封困难的问题。附图说明图1是本专利技术的第一种结构形式的测试装置的正向剖面图。图2是图1的立体图。图3是图1的外壳的剖面图。图4是图1的环形活塞的立体图。图5是图1的环形活塞的主视图。图6是图1的磁场分布图。图7是本专利技术的第二种结构形式的测试装置的正向剖面图。图8是图7的立体图。图9是图7的外壳的剖面图。图10是图7的侧向剖面图。图11是图7的磁场分布图。图中标号：1外壳，2内芯，3环形缝隙，4环形活塞，5密封圈，6开槽，7容纳腔，8加载筒，9传感器安装孔，10排气螺栓孔，11压强传感器，12排气螺栓，13内芯本体，14轴颈段，15底盖，16过线孔，17线圈绕组，18外壳一，19凸棱，20线圈绕组一，21导向筒，22环形间隙一，23安装板，24内芯一。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例一参见图1至图6，本实施例公开了磁流变液流动模式流变属性测试装置，包括外壳1和置于外壳1内腔的内芯2，外壳1和内芯2之间设有一环形缝隙3，环形缝隙3内设有一环形活塞4，环形活塞4两端分别与环形缝隙3内外壁之间密封对接，环形活塞4两端的内侧壁和外侧壁上分别设有密封圈5，通过密封圈5与环形缝隙3内壁或外壁密封对接。环形活塞4中段开有开槽6，开槽6与环形缝隙3内外壁共同围成用于容纳磁流变液的容纳腔7，在驱动机构的作用下，环形活塞4能在环形缝隙3中来回移动，从而带动环形活塞4的开槽6内的磁流变液同步移动。其中，驱动机构包括一个加载筒8，加载筒8从左端插入环形缝隙3内并与环形活塞4左端固定连接在一起，通过加载源驱动加载筒8往复移动，进而带动环形活塞4在环形缝隙3内往复移动。加载源可采用气缸。在内芯2上设有线圈绕组17，线圈绕组17通过导线与外部的电流源相连，通电后线圈绕组17产生电磁场，产生的电磁场能径向均匀穿过整段环形缝隙3。外壳1外侧设有两个传感器安装孔9和排气螺栓孔10，且两个传感器安装孔9和排气螺栓孔10沿外壳1的轴向依次排布，两个传感器安装孔9和排气螺栓孔10均与容纳腔7相连通，两个传感器安装孔9处分别安装有压强传感器11，排气螺栓孔10处安装有排气螺栓12。其中，线圈绕组17的安装结构形式为：内芯2包括内芯本体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.磁流变液流动模式流变属性测试装置，其特征在于：包括外壳和置于外壳内腔的内芯，所述外壳和内芯之间设有一环形缝隙，所述环形缝隙内设有一环形活塞，所述环形活塞两端分别与环形缝隙内外壁之间密封对接，所述环形活塞中段开有开槽，所述开槽与环形缝隙内外壁共同围成用于容纳磁流变液的容纳腔，在驱动机构的作用下，所述环形活塞能在环形缝隙中来回移动，从而带动环形活塞的开槽内的磁流变液同步移动；/n在所述外壳或内芯上设有线圈绕组，所述线圈绕组通过导线与外部的电流源相连，通电后线圈绕组产生电磁场，产生的电磁场能径向均匀穿过整段环形缝隙；/n所述外壳外侧设有两个传感器安装孔和排气螺栓孔，且两个传感器安装孔和排气螺栓孔沿外壳的轴向依次排布，两个传感器安装孔和排气螺栓孔均与所述容纳腔相连通，两个传感器安装孔处分别安装有压强传感器，所述排气螺栓孔处安装有排气螺栓。/n

【技术特征摘要】
1.磁流变液流动模式流变属性测试装置，其特征在于：包括外壳和置于外壳内腔的内芯，所述外壳和内芯之间设有一环形缝隙，所述环形缝隙内设有一环形活塞，所述环形活塞两端分别与环形缝隙内外壁之间密封对接，所述环形活塞中段开有开槽，所述开槽与环形缝隙内外壁共同围成用于容纳磁流变液的容纳腔，在驱动机构的作用下，所述环形活塞能在环形缝隙中来回移动，从而带动环形活塞的开槽内的磁流变液同步移动；
在所述外壳或内芯上设有线圈绕组，所述线圈绕组通过导线与外部的电流源相连，通电后线圈绕组产生电磁场，产生的电磁场能径向均匀穿过整段环形缝隙；
所述外壳外侧设有两个传感器安装孔和排气螺栓孔，且两个传感器安装孔和排气螺栓孔沿外壳的轴向依次排布，两个传感器安装孔和排气螺栓孔均与所述容纳腔相连通，两个传感器安装孔处分别安装有压强传感器，所述排气螺栓孔处安装有排气螺栓。


2.如权利要求1所述的磁流变液流动模式流变属性测试装置，其特征在于：所述线圈绕组安装在所述内芯上，具体结构组成为：所述内芯包括内芯本体和位于内芯本体右端的轴颈段，所述轴颈段直径小于内芯本体直径，所述内芯本体的外侧壁与外壳内腔的内侧壁之间的间隙构成所述环形间隙，所述线圈绕组缠绕在所述内芯的轴颈段上，所述内芯和外壳右端通过一个底盖连接在一起。


3.如权利要求1所述的磁流变液流动模式流变属性测试装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：白先旭，何冠男，祝安定，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34