磁流变液挤压剪切屈服强度测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种磁流变液测试系统。包括：支撑架，芯棒，导磁上 板，导磁底板以及导磁底板上的带铁心的励磁线圈，所述芯棒、导磁上板、导 磁底板以及励磁线圈内的铁心组成磁回路，盛液筒固定在导磁底板上并处于所 述磁回路中，所述系统还包括架设在支撑架上的挤压旋转机构和升降机构，所 述挤压旋转机构包括纵向依次固定的电机、扭矩传感器、旋转轴，旋转轴穿过 端盖，旋转轴下端连接芯棒，芯棒插入盛液筒的中心位置，扭矩传感器连接到 外部的采集卡上。由于采用了所述结构，励磁线圈两端接入直流电源，通过调 节电流可改变磁场强度，通过升降机构或挤压旋转机构的作用对盛液筒内的磁 流变液进行剪切或挤压，可以测试不同情况下的磁流变液的力学特性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磁流变液测试系统，尤其是一种综合研究磁流变液挤 压与剪切屈服强度的测量系统。
技术介绍
磁流变液MRF是一种智能的新型流体材料，它可由无磁场条件下流动性良 好的牛顿流体瞬间变为磁场条件下的低流动性的塑性固体，可以用在减振器、 制动器、离合器等器件上。通过不同的配方能获得各种性能不同的磁流变液， 而磁流变液的性能将直接影响到这些器件的可靠性。因此，在使用磁流变液时 需要对其力学性能进行测试分析。目前对磁流变液特性的测量方法及相应的测试系统还处于探讨性研究阶段，现有的测试系统主要是磁流变液剪切屈服强度 测试仪，如2002.12.11公开的专利号为02209684.1的名为《磁流变液剪切屈服 强度测试仪》的技术，就提供了一种磁流变液剪切屈服强度测试的仪器。 这类测试系统的造价非常昂贵，尤其是一些国外进口的测试系统，普通中小企 业、院校无法承担。不但如此，这类测试系统只能测试剪切屈服强度，而确实 有效地测试挤压或挤压后剪切的屈服强度的仪器在市场上尚未出现。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种磁流变液流变特性测试系统，既可单独测 试剪切屈服强度或挤压强度，又可测试挤压后剪切屈服强度的测试仪，其结构 简单，同时使用方便，造价也不昂贵。为达到所述目的，本技术磁流变液流变特性测试系统所采用的技术方 案为包括支撑架，芯棒，导磁上板，导磁底板以及导磁底板上的带铁心的 励磁线圈，所述芯棒、导磁上板、导磁底板以及励磁线圈内的铁心组成磁回路， 盛液筒固定在导磁底板上并处于所述磁回路中，所述系统还包括架设在支撑架 上的挤压旋转机构和升降机构，所述挤压旋转机构包括纵向依次固定的电机、 扭矩传感器、旋转轴，旋转轴穿过端盖，旋转轴下端连接芯棒，芯棒插入盛液 筒的中心位置，扭矩传感器连接到外部的采集卡上。优选的，所述旋转轴为隔磁棒。这样的结构能保证由芯棒、导磁上板、导 磁底板以及励磁线圈内的铁心组成的磁回路完整且没有泄露。优选的，所述升降机构包括活动连接在支撑架的支柱上的导向板，导向 板支撑起导磁底板，导向板下方通过设有手轮的凸轮机构连接在支架上。使用 者可以通过旋转手轮来带动凸轮机构，从而调节导磁底板向上、下移动的位移， 从而达到调节芯棒与导磁底板之间间隙大小的目的。活动连接在支撑架的支柱 上的导向板保证导向板的水平升降。优选的，所述升降机构包括活动连接在支撑架的支柱上的导向板，导向 板支撑起导磁底板，以及设置在导向板下方的压力传感器和位移传感器，压力 传感器和位移传感器连接在采集卡上，所述导向板经过压力传感器和位移传感 器连接在液压升降机上。这样的结构采用液压升降机控制导磁底板向上、下移 动的位移，从而达到调节芯棒与导磁底板之间间隙大小的目的。同时压力传感 器和位移传感器也能分别记录下相应的信息发送到采集器上，供后期计算使用。 而活动连接在支撑架的支柱上的导向板保证导向板的水平升降。优选的，所述凸轮机构上设有升高刻度和压力传感器，所述压力传感器连 接到采集卡上。这样的结构可以通过升高刻度记录下位移的数据，同时压力传 感器也记录下相应的信息发送到采集器上，供后期计算使用。优选的，挤压旋转结构和端盖连接部分设有推力轴承。所述推力轴承能在 挤压旋转机构受到挤压时承受全部的轴向力，确保扭矩传感器不受轴向力。优选的所述盛液筒通过定位螺钉精密固定在导磁底板上。防止磁流变液泄露。优选的所述盛液筒为铜筒。防止磁泄漏。由于采用了所述的结构，所述挤压旋转机构包括纵向依次固定的电机、扭 矩传感器、旋转轴，旋转轴穿过端盖，旋转轴下端连接芯棒插入到对应盛液筒 的位置，扭矩传感器连接到采集卡上。当励磁线圈两端接入直流电源时，将产 生磁回路，磁回路的磁力线最密集的部分通过盛液筒，并通过升降机构和挤压 旋转机构对盛液筒内的磁流变液进行到挤压、剪切的目的。附图说明对以下结合附图本技术作进一步说明图1为采用手轮升降机构的本技术磁流变液挤压剪切屈服强度测试系 统的整机示意图。图2为采用液压升降机的本技术磁流变液挤压剪切屈服强度测试系统 的整机示意图。如图1所示，本技术磁流变液挤压剪切屈服强度测试系统，包括支 撑架，芯棒4，导磁上板5，导磁底板11以及导磁底板11上的带铁心61的励磁线圈6，所述芯棒4、导磁上板5、导磁底板11以及励磁线圈6内的铁心61 组成磁回路，盛液筒12固定在导磁底板11上并处于所述磁回路中，所述系统 还包括架设在支撑架上的挤压旋转机构和升降机构，所述挤压旋转机构包括纵 向依次固定的电机l、扭矩传感器2、旋转轴3，旋转轴3穿过端盖14，旋转轴 3下端连接芯棒4，芯棒4插入盛液筒12的中心位置，扭矩传感器2连接到外 部的采集卡上。所述旋转轴3为隔磁棒。这样能防止磁泄露。所述升降机构活动连接在支撑架的支柱15上的导向板10，导向板10支撑 起导磁底板11，导向板10下方通过设有手轮16的凸轮机构9连接在支架8上。作为更先进一些的，如图2所示，活动连接在支撑架的支柱15上的导向板 10，导向板10支撑起导磁底板11，以及设置在导向板10下方的压力传感器71 和位移传感器72，压力传感器71和位移传感器72连接在采集卡上，所述导向 板10经过压力传感器71和位移传感器72连接在液压升降机17上。这样的结 构采用液压升降机控制导磁底板向上、下移动的位移，从而达到调节芯棒与导 磁底板之间间隙大小的目的。挤压旋转结构和端盖14连接部分设有推力轴承13。所述推力轴承通常采用 推力滚子轴承81108，所述推力轴承能在旋转轴旋转时承受轴向力，挤压旋转机 构受到挤压时承受全部的轴向力，确保扭矩传感器不受轴向力。本技术磁流变液挤压剪切屈服强度测试系统实现步骤为旋转部分由芯棒4、电机1实现，升降挤压部分由插入到盛液筒12内的芯棒4配合导向板10实现。励磁线圈6内的铁心61固定在导磁底板11，励磁线圈6两端接入直 流电源，可通过改变与励磁线圈6连接的外接直流电源电流大小来调整磁场强 度。磁场磁力线最密集处通过盛液筒12中心。电机l外接变频器，通过变频器 改变电机1的转速。旋转轴3、推力轴承13和端盖14配合在一起。所述升降结构如图l所示，由连接在采集卡上的压力传感器71，支架8及 手轮16和导向板10组成，旋转手轮16通过带动凸轮机构9驱动导向板10控 制导磁底板向上、下移动的位移，从而达到调节芯棒与导磁底板之间间隙大小 的目的。由于导向板10活动连接在支撑架的支柱15上，能保证在位移时整个 板保持水平，即保证了盛液筒12的稳定升降。向盛液筒12注入磁流变液后， 旋转手轮16调节升降机构，通过改变电流的大小、电机l的速度及磁流变液的 厚度，计算得到待测磁流变液的流变特性。所述升降结构如图2所示，由所述升降机构包括支撑导磁底板ll的导向 板10，以及设置在导向板10下方的压力传感器71和位移传感器72，所述导向 板10连接在液压升降机17上，向盛液筒12注入磁流变液后，调节间隙，最后 启动系统，控制液压升降机17上升。由于导向板10活动连接在支撑架的支柱 15上，能保证在位移时整个板保持水平，即保证了盛液筒12的稳定升降。通过 改变电流的大小、电机1的速度及磁流变液的厚度，计算得到待测磁流变液的 流变特性。对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
磁流变液挤压剪切屈服强度测试系统，包括：支撑架，芯棒（４），导磁上板（５），导磁底板（１１）以及导磁底板（１１）上的带铁心（６１）的励磁线圈（６），所述芯棒（４）、导磁上板（５）、导磁底板（１１）以及励磁线圈（６）内的铁心（６１）组成磁回路，盛液筒（１２）固定在导磁底板（１１）上并处于所述磁回路中，其特征在于：所述系统还包括架设在支撑架上的挤压旋转机构和升降机构，所述挤压旋转机构包括纵向依次固定的电机（１）、扭矩传感器（２）、旋转轴（３），旋转轴（３）穿过端盖（１４），旋转轴（３）下端连接芯棒（４），芯棒（４）插入盛液筒（１２）的中心位置，扭矩传感器（２）连接到外部的采集卡上。

【技术特征摘要】
1、磁流变液挤压剪切屈服强度测试系统，包括支撑架，芯棒(4)，导磁上板(5)，导磁底板(11)以及导磁底板(11)上的带铁心(61)的励磁线圈(6)，所述芯棒(4)、导磁上板(5)、导磁底板(11)以及励磁线圈(6)内的铁心(61)组成磁回路，盛液筒(12)固定在导磁底板(11)上并处于所述磁回路中，其特征在于所述系统还包括架设在支撑架上的挤压旋转机构和升降机构，所述挤压旋转机构包括纵向依次固定的电机(1)、扭矩传感器(2)、旋转轴(3)，旋转轴(3)穿过端盖(14)，旋转轴(3)下端连接芯棒(4)，芯棒(4)插入盛液筒(12)的中心位置，扭矩传感器(2)连接到外部的采集卡上。2、 根据权利要求1所述的磁流变液挤压剪切屈服强度测试系统，其特征在于 所述旋转轴(3)为隔磁棒。3、 根据权利要求1所述的磁流变液挤压剪切屈服强度测试系统，其特征在丁-:所述升降机构包括活动连接在支撑架的支柱(15)上的导向板(10)，导向板(10)支撑起导磁底板(11)，导向板(10)下方通过设有手轮(16)的凸轮机 构(9)连接在支架(8)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿云，李泳鲜，陈卫增，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：实用新型
国别省市：33