Магнитожидкостный демпфер

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 F 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4786508/28 (22) 29.01.90 (46) 07.08.92. Бюл, ¹ 29 (71) Производственное объединение "Омский электромеханический завод" (72) A.Ñ.Øèojêèí (56) Патент США

N 4200003,,кл. F 16 F 15/10, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N. 1252567, кл. F 16 F 6/00, 1985.; (54) МАГНИТОЖИДКОСТНЫЙ ДЕМПФЕР

Изобретение относится к машиностроению, .а именно к устройствам гашения крутильных колебаний, и может быть использовано в приборостроении, например в гироскопических приборах.

Известен демпфер крутильных колебаний, в котором в качестве элемента трения используется магнитная жидкость, вязкость которой повышается s магнитном поле.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является амортизатор, содержащий цилиндрический корпус с перегородкой, заполненный магнитореологической жидкостью, установленный в корпусе вал с лопастями и взаимодействующий с ними источник магнитного поля.

Недостатком известных демпфера. и амортизатора является то, что при изменении температуры окружающей среды изме няется вязкость их рабочей жидкости, что снижает стабильность характеристики демпфирования, .БЫ 1753092 Al (57) Сущность изобретения: магнитожидкостный демпфер, содержащий заполненный магнитореологической жидкостью цилиндрический корпус с перегородками из немагнитного материала и крышки, установленный в корпусе вал с лопастями, регулируемый источник магнитного поля и термодатчик, Источник магнитного поля выполнен в виде чередующихся постоянных магнитов и электромагнитов, равномерно расположенных по периферии корпуса и. контактирующих одноименными полюсами с крышками. Вал и крышки выполнены из магнитомягкого материала. 2 ил.

Цель изобретения — обеспечение стабильности демпфирующей характеристики, Указанная цель достигается тем, что магнитожидкостный демпфер, содержащий заполненный магнитореологической жидкостью цилиндрический корпус с перегородками из немагнитного материала и крышками, установленный в корпусе вал с лопастями и регулируемый источник магнитного поля, снабжен термодатчиком, контактирующим с магнитореологической жидкостью, источник магнитного поля выполнен в виде чередующихся постоянных магнитов и электромагнитов, равномерно расположенных по периферии корпуса и контактирующих одноименными полюсами . с крышками, а последние и вал выполнены из магнитомягкого материала.

На фиг,1 изображен предлагаемый демпфер (Б-Б); на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Магнитожидкостный демпфер (МЖД) содержит цилиндрический корпус 1 с перегородками 2 и с дискообраэными крышками

1753092

3 и 4, вал 5 с лопастями 6, образующими между собой полости 7, заполненные магнитореологической жидкостью (МРЖ) 8, Источник магнитного поля выполнен в аиде чередующихся постоянных магнитов 9 5 и электромагнитов 10, равномерно расположенных по периферии корпуса 1, торцы которых контактируют одноименными полюсами с крепежными элементами 11 крышки 4 и крышкой 3, Между корпусом 1 и 10 крышками 3 и 4, которые закреплены кре. пежными элементами 12 и 13, расположено контактное уплотнение 14. В отверстии перегородки 2 корпуса 1 закреплен термодатЧик 15, соединенный с помощью 15 гермовыводов 16 с регулятором электромагнитов (не показан). При этом корпус1, крепежные элементы 12 и 13 и лопасти 6 выполнены из немагнитного материала, а крышки 3 и 4, san 5 и крепежные элементы 20

11 выполнены из магнитомягкого материала.

Для создания градиента магнитного поля в аксиальном направлении на торцовых поверхностях крышек 3 и 4 со стороны вала 25

5 выполнены цилиндрические канавки, Магнитожидкостный демпфер работает следующим образом.

При воздействии крутильных колебаний на вал 5 с лопастями 6, они приходят во 30 вращательное движение, в результате чего создается перепад давления в смежных гидравлических полостях 7, и МРЖ 8 начинает перетекать из одной полости 7 в другую. Возникающее при этом вязкостное трение 35 обуславливает превращение механической энергии колебательного движения ротора в тепловую, т.е, возникает эффект демпфирования крутильных колебаний, Постоянные магниты 9 и электромагни- 40 ты 10, крышкиЗи4, вал 5и МРЖ8образуют разветвленную замкнутую магнитную цепь с магнитными потоками Ф1 и Ф2 (см. фиг,2), Магнитная сила; возникающая в результате взаимодействия МРЖ 8 с магнитным пото- 45 ком Ф2 в зазорах между крышками 3 и 4 и валом 5, создает магнитожидкостное уплотнение (МЖУ), которое препятствует вытеканию МРЖ 8 из полости 7, Величина магнитной силы зависит от магнитных ха- 50 рактеристик МРЖ 8, индукции в зазоре и пропорциональна градиенту магнитной индукции в аксиальном направлении, Использование МЖУ исключает сухое трение в уплотнении, что повышает чувстви- 55 тельность демпфера и надежность конст-. рукции. Взаимно перпендикулярная ориентация направления течения МРЖ 8 в каналах МЖД и магнитных потоков Ф и Ф (фиг..2) исключает эффект изменения характеристики демпфирования от угла поворота лопастей ротора МЖД, что повышает стабильность характеристики демпфирования.

Предлагаемая конструкция демпфера использование одного из многочисленных свойств магнитореологической жидкости 8, а именно воэможность посредством магнитного поля управлять ее реологичес«ими свойствами (вязкостью, которая повышается с увеличением магнитного поля), позволяет производить температурную стабилизацию демпфирующей характеристики.

При изменении температуры окружающей среды вязкость МРЖ 8 изменяется по соответствующей вязкостно-температурной характеристике. Термодатчик 15, контактирующий с МРЖ 8, через гермовыводы

16 выдает в регулятор электромагнитов (не показан) электрические сигналы, информирующие об изменении температуры МРЖ 8 (вязкости), По этим сигналам регулятор формирует управляющие электрические сигналыы, которые подаются на электромагниты 10 и изменяют напряженность магнитного поля разветвленной замкнутой магнитной системы демпфера так, что вязкость МРЖ 8 изменяется по обратно пропорциональному закону вязкостно-температурной характеристики M РЖ 8, Происходит температурная стабилизация вязкости МРЖ 8, что повышает стабильность характеристики демпфирования.

Конструкция демпфера позволяет производить температурную стабилизацию вязкости МРЖ. Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает воэможность использования магнитожидкостного уплотнения, что повышает чувствительность демпфера и надежность конструкции, Формула изобретения

Магнитожидкостный демпфер. содержащий заполненный магнитореологической жидкостью цилиндрический корпус с перегородками из немагнитного материала и крышками, установленный в корпусе вал с лопастями и регулируемый источник магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности де- мпфирующей характеристики, он снабжен термодатчиком, контактирующим с магнитореологической жидкостью, источник магнитного поля выполнен в виде чередующихся постоянных магнитов и электромагнитов, равномерно расположенных по периферии корпуса и контактирующих одноименными полюсами с крышками, а последние и вал выполнены из магнитомягкого материала.

1753092

Puz.Г

Составитель А.Шишкин

Редактор С.Патрушева . Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н,Тупица

Заказ 2750 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101