Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 28

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  magnetorheological fluids
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
This study proposes a new integrated analytical-field design method for multi-disc magnetorheological (MR) clutches. This method includes two stages, an analytical stage (composed of 36 algebraic formulas) and a field stage based on the finite element method (FEM). The design procedure is presented systematically, step-by-step, and the results of the consecutive steps of the design calculations are depicted graphically against the background of the entire considered clutch. The essential advantage of the integrated method with this two-stage structure is the relatively high accuracy of the first analytical stage of the design procedure and the rapid convergence of the second field stage employing the FEM. The essence of the new method is the introduction of a yoke factor ky (the concept of which is based on the theory of induction machines) that determines the ratio of magnetomotive force required to magnetise the entire magnetic circuit of the clutch to the magnetomotive force required to magnetise the movement region. The final value, the yoke factor ky is determined using loop calculations. The simplicity of the developed design method predisposes its use in optimisation calculations. The proposed method can also be adapted to other MR devices analysed in shear mode.
2
Content available remote Experimental Study on Normal Force in MR Fluids Under Low and High Shear Rates
EN
In this work the comparative analysis of the ability to generate a normal force by selected commercially available magnetorheological fluids was shown. For this purpose four types of tests were conducted; a magnetic induction ramp with constant shear rate, a step of magnetic induction without shear and a shear rate ramp with a constant magnetic induction. The aim of the experiments were to examine the influence of the shear on the normal force generated in selected magnetorheological fluids as a result of magnetic field excitation.
EN
The following article is devoted to research on particular operational characteristics of prototypes of rotating magnetorheological clutches and brakes. The experiments were conducted on a specialized test stand, including a high power servo-motor, torque meters, and thermal sensors. In addition to the generally determined relationship of the clutch or brake torque transmitted over time and depending on the electric current, it has been shown that the particular operational characteristics of these devices are necessary for the full operational picture of the performance of the device. These are, among others, the torque versus rotational speed, temperature, and operational time dependencies.
PL
Praca poświęcona jest badaniom prototypów sprzęgieł i hamulców magnetoreologicznych pracujących w ruchu obrotowym. Zostały one przeprowadzone na specjalistycznym stanowisku badawczym. Obok powszechnie wyznaczanych zależności przenoszonego momentu obrotowego sprzęgła lub hamulca w funkcji czasu i w zależności od wartości natężenia prądu płynącego w solenoidach tych urządzeń i sterującego natężeniem pola magnetycznego wytwarzanego wokół cieczy magnetoreologicznej wykazano, że do pełnego obrazu eksploatacyjnych warunków pracy niezbędne jest wyznaczenie dodatkowych charakterystyk tych urządzeń. Są nimi między innymi wyznaczane w pracy charakterystyki ilustrujące zależności momentu obrotowego w funkcji obrotów, temperatury i inne.
4
Content available remote Zastosowanie cieczy magnetoreologicznych w przemyśle motoryzacyjnym
PL
Rozważono ciecze magnetoreologiczne (MR) i przykłady ich zastosowania w przemyśle motoryzacyjnym. Przedstawiono właściwości i typowe tryby pracy. Zwrócono uwagę na zdolność dostosowywania się cieczy MR do zmiennego charakteru obciążenia, jakie najczęściej występuje w warunkach rzeczywistych. Licznie powstające współcześnie konstrukcje wykorzystujące ciecze aktywowane polem magnetycznym świadczą o sporym zainteresowaniu inżynierii tymi substancjami.
EN
Consideration is given to magnetorheological fluids (MRF) with some practical examples of their applications in the automotive industry cited. Characteristics and typical work modes of the liquids are presented, as well as their adaptability to the load nature changes as most commonly met in actual work environment. Increasing multitude of currently emerging applications using magnetic field activated liquids confirm considerable interest of the industry in these substances.
EN
Controllable fluids (smart liquids) are the substances that change their properties under the influence of external physical fields. Changes of these liquids properties take place in a controlled manner and they are fully reversible. The ability to changing nature of work is a very important aspect that determines their vast application possibilities. It also makes they are occupying significant place in the modern engineering. Content of this report has been in turn devoted to systematization information on the properties and work of magnetically activated controllable fluids. There have been highlighted some commonalities and differences between two basic types of magnetic fluids (ferro- and magnetorheological fluids). Essential areas of controllable fluids application and their production methods have also been presented within this notice. It seems to be more than reasonable to explore this title issue using new methods of research and observations. They in fact directly create another chances for discovery unknown features or simply adapting the existing ones to current technical expectations. What are also important, smart liquids can be threaten as highly advanced materials which synthesis cover manipulation on the already known substances and do not cause any environmental pollution. Discovered over sixty years ago, they still signalize a great potential to development.
6
Content available remote The lubricity and rheological properties of magnetorheological fluids
EN
The article presents results of tribological research carried on four ball tester and dynamic rheometer for different magnetorheological fluids. The wear test was conducted with and without magnetic field. The dynamic rheology measurement was done at wide range of velocity. The inteligent fluids differed from each other by an amount of solid phase and kind of base liquid.
PL
W publikacji przedstawiono wyniki badań tribologicznych przeprowadzonych na aparacie czterokulowym i reometrze dynamicznym z użyciem różnych cieczy magnetoreologicznych. Testy przeprowadzone były z użyciem i bez użycia pola magnetycznego. Pomiar właściwości reologicznych prowadzony był w szerokim zakresie prędkości ścinania. Badane ciecze różniły się od siebie ilością fazy stałej oraz rodzajem cieczy bazowej.
7
Content available remote Ciecze sterowalne i ich aspekt nanotechnologiczny
PL
Przedstawiono charakterystykę cieczy sterowalnych ze szczególnym uwzględnieniem cieczy ferromagnetycznych, które ze względu na swój nanotechnologiczny charakter mają spory potencjał rozwojowy w ramach inżynierii mechanicznej.
EN
Properties of magnetically controllable fluids are addressed with particular attention paid to ferrofluids, which seem to promise remarkable progress in mechanical engineering due to their nanotechnological profile.
PL
W artykule przedstawiono budowę i zasadę działania sprzęgła rozruchowo-przeciążeniowego o nastawianym momencie obrotowym sprzęgającym. W sprzęgle, jako medium robocze zastosowano ciecz magnetoreologiczną (ang. magnetorheological fluid, MRF). Nastawę momentu sprzęgającego realizuje się poprzez zmianę pola magnetycznego w obszarze z cieczą MR. Jako źródło pola magnetycznego wykorzystano magnesy trwałe wykonane ze spieku neodymu żelaza i boru. Do analizy, wyznaczenia paramentów funkcjonalnych oraz projektowania sprzęgła wykorzystano polowy algorytm i program komputerowy do symulacji nieustalonych sprzężonych zjawisk elektromagnetycznych, ferrohydrodynamicznych i cieplnych. W rozważaniach uwzględniono także dynamikę elementów ruchomych układu napędowego składającego się z silnika napędowego, sprzęgła i obciążenia. Zbudowane sprzęgło magnetoreologiczne wykorzystano do poprawy synchronizacji magnetoelektrycznego silnika synchronicznego o rozruchu bezpośrednim (ang. Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor, LSPMSM) napędzającego wentylator przemysłowy. Przedstawiono wybrane rezultaty badań symulacyjnych i eksperymentalnych potwierdzające przydatność opracowanego sprzęgła do poprawy synchronizacji silnika obciążonego wentylatorem charakteryzującym się dużym momentem bezwładności.
EN
In the paper the design and the principle of operation of the overload-starting clutch have been presented. In proposed clutch the magnetorheological fluid (MRF) has been used as a working medium. The change of the clutching torque is achieved by change of the magnetic flux density excited by permanent magnets in the area of MRF. The field model, algorithm of solving coupled equations and developed software for analysis of coupled transient electromagnetic, ferrohydrodynamic and thermal phenomena have been presented. The equations of mechanical equilibrium of the movable elements have been taken into account. The prototype of designed clutch has been used to improve synchronization of the line start permanent magnet synchronous motor (LSPMSM) driving the industrial fan. The selected results of the experiments have been presented. Obtained results show that elaborated clutch successfully improves synchronization of tested motor for high inertia fan load.
EN
Rheological fluids belong to the group of smart materials which can also form a component of some textile products. In this study shear thickening fluids (STF) and magnetorheological fluids (MRF) were synthesised. STF is a colloidal suspension of silica nanoparticles in an organic liquid carrier. The viscosity of STFs depends on the shear rate, which means that for a sufficiently high shear rate their properties change from the characteristic of a liquid to that typical for a solid body. This process is rapid and fully reversible. MRF is a noncolloid suspension of micrometric iron particles in a carrier liquid, usually oil. Under the action of an external magnetic field the particles form a chain-like structure and the MRFs change the viscosity, with their properties becoming characteristic of an elastic solid. In this study flexible body armours which are able to protect limbs were elaborated. Such systems can also be used for other flexible shields such as mates, blankets etc., as well as to find civilian applications, for example sport protective clothing.
PL
Materiały inteligentne zadomowiły się już na dobre w niemal wszystkich gałęziach przemysłu. Stanowią one również komponent wielu inteligentnych wyrobów tekstylnych. Przedmiotem opracowania są ciecze koloidalne, zagęszczane ścinaniem (STF) oraz ciecze magnetoreologiczne (RMF). Ciecze STF są koloidalną zawiesiną nanocząstek krzemionki w nośniku organicznym, np. glikolu etylenowym lub polietylenowym. Są to ciecze nienewtonowskie, czyli ich lepkość zależy od szybkości ścinania. STF wykazują zjawisko dylatacji, co znaczy, że przy odpowiednio dużej szybkości ścinania ich właściwości przechodzą od typowych dla cieczy, do charakterystycznych dla ciała stałego. Praktycznie zaś można stwierdzić, że STF pod wpływem uderzenia zmienia się z lepkiej cieczy w sprężyste ciało stałe. Proces ten jest szybki i w pełni odwracany. Ciecze MRF są niekoloidalną zawiesiną mikrometrycznych cząstek proszku żelaza w cieczy nośnej, zazwyczaj oleju. Są to również ciecze nienewtonowskie. Pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego cząstki żelaza tworzą sztywne łańcuchy a ciecze zmieniają lepkość i zbliżają swoje właściwości do typowych dla ciała stałego. MRF znajdują zastosowanie w adaptacyjnych układach tłumienia drgań, sprzęgłach, hamulcach itp. W ramach projektu POIG Innowacyjna Gospodarka Inteligentne pancerze pasywne z zastosowaniem cieczy reologicznych ze strukturami nano opracowywane są elastyczne kamizelki kuloodporne, zdolne do ochrony kończyn. Tego typu pancerze mogą też być stosowane na inne pozbawione sztywności, osłony, w postaci mat, plandek itp. Ciecze zagęszczane ścinaniem mogą także znaleźć zastosowania cywilne w ochraniaczach sportowych oraz odzieży ochronnej.
PL
Ciecze magnetoreologiczne MRF (magnetorheologicalfluids) reprezentują ważną grupę materiałów inteligentnych, zmieniających swoje właściwości, w sposób kontrolowany, dzięki oddziaływaniu odpowiedniego czynnika zewnętrznego. W przypadku cieczy magnetoreologicznych, zmiana ta następuje pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. Zjawisko to nazywane jest efektem magnetoreologicznym. Wytworzono i przebadano ciecze magnetoreologiczne na bazie oleju syntetycznego i żelaza karbonylkowego. Zastosowano różne rodzaje Stabilizatora, wielkości cząstek Fe oraz oleje o różnej lepkości i zbadano ich wpływ na właściwości reologiczne cieczy magnetoreologicznych. Stwierdzono, że zastosowanie odpowiednich składników odgrywa istotną rolę w zachowaniu się MRF. Przeprowadzono badania właściwości reologicznych w trybie statycznym lepkości i naprężenia ścinającego W funkcji szybkości ścinania (0,1÷630 S-1) bez pola i W polu 159 kA/m. Największy wzrost lepkości W polu magnetycznym wykazała ciecz o oznaczeniu OM75.15.A200 na bazie oleju nośnego o najmniejszej lepkości (15 mm2/S). Natomiast największą lepkość n = 87 kPa' s i naprężenie ścinające t= 8,7 kPa cechowała się ciecz OM75.l0O.A200 na bazie oleju o lepkości 100 mm2/S w polu magnetycznym 15 9 kA/m. Ponadto dla wytworzonych cieczy wyznaczono charakterystykę lepkosprężystą W funkcji pola magnetycznego: moduł zespolony G*, moduł zachowawczy G' i moduł stratności G". Największy wzrost modułów charakteryzujących właściwości lepkosprężyste w polu magnetycznym 0,3 T, wykazała opracowana przez autorów MRF o symbolu OM75.100.1A200. Właściwości tej cieczy w polu 230 kA/m wynosiły: moduł zespolony |G*| - 1,2 MPa, moduł zachowawczy G' - 1,2 MPa i moduł stratności G” - 0,35 MPa. Opracowaną MRF zastosowano do budowy hybrydowych pancerzy z wysokowytrzymałymi materiałami tekstylnymi z włókien paraaramidowych oraz polietylenowych, chroniących przed atakami z użyciem noża/białej broni. Obecność cieczy magnetoreologicznej w hybrydowych pancerzach przyczyniła się do zmniejszenia głębokości penetracji ostrza.
EN
Magnetorheological fluids (MRFS) represent a prominent group of smart materials with variable properties under the infiuence of distinctive, external factors. In magnetorheological fluids the properties can be Varied in a controlled way by a magnetic field. This specific behaviour is called the magnetorheological effect. In this paper, a series of MRFS based on synthetic oils and carbonyl iron powders was produced and examined. Different types of stabilizers, the size of the carbonyl iron powder particles and synthetic oils varying in viscosity, were applied. The infiuence of each component on the rheological properties of the MRFS was investigated. It was found that the application of a proper component plays a crucial role in MRFS performance. The rheological measurements of viscosity and shear stress as a function of shear rate in the range of 0. 1÷630 s-1 in static tests were carried out without and in a magnetic field of 159 kA/m (Fig. 5, 6, 8, 9, 11, 12). The maximum increase in viscosity in a magnetic field was shown by the MRF marked as OM75.15. A200 based on the lowest viscosity carrier oil (15 mm2/S). On the other hand, the MRF marked as OM75.l0O.A200 based on a carrier oil with a viscosity of 100 mm2/S demonstrated the largest values of viscosity (n = 87 kPa's) and shear stress (t = 8.7 kPa) in the magnetic field of 159 kA/m. Additionally, the viscoelastic characteristics of the synthesized MRFS (complex G*, Storage G' and loss G" modules) as a function of magnetic field were also carried out (Fig. 7, 10, 13). The results show that the most intense increase in the viscoelastic module under the magnetic field was exhibited by the OM75.l0O.A200. The maximum values of viscoelastic module achieved by this fluid are respectively complex modulus |G*| - 1.2 MPa, storage modulus G' - 1.2 MPa and loss modulus G"- 0.35 MPa. One of the synthesized MRFS was chosen for application in a hybrid structure of knife-resistant armour combined with textile materials, including high-strength para-aramid and polyethylene fibres. The application of MRF in hybrid, knife-resistant armours helped to reduce the penetration depth of the blade (Tab. 2).
11
Content available remote Magnetorheological fluids as a prospective component of composite armours
EN
Magnetorheological characterization of a synthesized MRF and ballistic performance of a MRF-composite material with high-strength textiles as Kevlar and Dyneema, are presented. The ballistic performance of the investigated structures under a Parabellum 9 mm projectile with a velocity of 360 m/s, on the basis of deformation depth in backing clay and number of pierced layers was determined. The targets with MRF demonstrate a 30% reduction in depth of deformation when comparing to the neat samples. On the other hand, implementation of the MRF to the structures of the high-strength materials caused a twofold increase in the overall target weight. At the same time, the inherence of the MRF in the structure of the composite samples does not affect the number of damaged layers. This result indicates that the absorbing mechanism of the MRF is rather limited to residual energy absorption under the impacting projectile.
PL
Wytworzono i przebadano ciecz magnetoreologiczną na bazie oleju syntetycznego i żelaza karbonylkowego. Opracowanej cieczy magnetoreologicznej użyto w konstrukcjach kompozytowych pancerzy ochronnych. Wytworzone pakiety poddano badaniom odporności na przebicie pociskiem Parabellum 9 mm o prędkości 360 m/s, w celu określenia możliwości ich wykorzystania w obszarze kompozytowych ochron balistycznych. Obecność cieczy MR w hybrydowych pancerzach z warstwami wysokowytrzymałych materiałów typu Kevlar lub Dyneema wykazała redukcję głębokości deformacji podłoża balistycznego o 30% w porównaniu do konstrukcji próbek bez cieczy. Z drugiej jednak strony zwiększenie odporności balistycznej kompozytowych konstrukcji z cieczą MR nastąpiło przy dwukrotnym wzroście masy całkowitej układu. Jednocześnie, obecność cieczy MR nie wpłynęła na zmianę liczby warstw przebitych w konstrukcjach próbek kompozytowych. Uzyskane wyniki świadczą o tym, że rola cieczy MR w absorbowaniu energii wytworzonych próbek ogranicza się w zasadzie do pochłaniania i rozpraszania resztkowej energii podczas oddziaływania pocisku z pancerzem.
12
Content available remote Effect of solid state components on the performance of magnetorheological fluids
EN
Magnetorhelogical fluids (MRFs) are a class of multifunctional materials with the characteristics of reacting to a magnetic field by noticeable and reversible changes in their rheological and magnetic properties. The object of this study was MRFs with carbonyl iron particles based on a synthetic carrier oil. The effect of varying the mass of the solid state components such as carbonyl iron (CI) particles and fumed silica stabilizing agent additive on the performance of MRFs was examined. For this purpose, the microstructure of MRFs with different carbonyl iron addition was observed in the presence and of without a magnetic field. Moreover, the rheological properties characterization of different compositions of MRFs was conducted using a rheometer equipped with a magnetic field. It was found that the application of an appropriate proportion of solid components plays a crucial role in the formation of usable magnetorheological properties. The results of steady shear tests show that a higher mass proportion of carbonyl iron particles strongly affects the performance of MRFs, the yield stress as well as off- and on-state viscosity. A higher content of magnetic particles can ensure a substantial increase in the yield stress values of MRFs. The MRF containing 75% w/w CI achieved a yield stress at the level of 18 kPa in the magnetic field of 318 kA/m, while the MRF with lowest magnetic component mass concentration of 25% w/w reached only 0.4 kPa, whereas the MRFs with different fumed silica amounts achieved more comparable viscosity level and yield stress values. These results clearly indicate the decisive influence of carbonyl iron content on MRF performance. Oscillatory, rheometric measurements versus magnetic field show that the highest values of shear complex modulus were achieved by the MRFs with the highest percentage of carbonyl iron particles (75% w/w) and fumed silica additive (1% w/w). At the same time, the loss factor dependence on the fumed silica and carbonyl iron amount showed a much smaller effect on the MRF performance.
PL
Ciecze magnetoreologiczne należą do grupy materiałów funkcjonalnych, wykazujących w pełni odwracalną, istotną zmianę właściwości pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. Przedmiot badań niniejszego opracowania stanowią ciecze magnetoreologiczne z cząstkami żelaza karbonylkowego na bazie oleju syntetycznego. Określono wpływ zawartości cząstek żelaza karbonylkowego oraz stabilizatora w postaci krzemionki koloidalnej na właściwości cieczy magnetoreologicznych. W tym celu dokonano obserwacji mikrostruktury cieczy magnetoreologicznych o różnym stopniu zawartości cząstek żelaza karbonylkowego. Badania właściwości reologicznych cieczy magnetoreologicznych o różnym składzie wykonano za pomocą reometru rotacyjnego. Wyniki badań wskazują na decydujący wpływ składu chemicznego cieczy magnetoreologicznej na kształtowanie jej właściwości użytkowych. Badania reologiczne w funkcji szybkości ścinania wykazały, Że wyższa zawartości cząstek żelaza posiada silny wpływ na wartości granicy plastyczności oraz właściwości reologiczne. Większa zawartość cząstek żelaza karbonylkowego umożliwia osiągnięcie wyższych wartości granicy plastyczności. Dla porównania, ciecz magnetoreologiczna zwierająca 75% mas. żelaza osiągnęła granicę plastyczności 18kPa w polu 318 kA/m, podczas gdy ciecz z 25% mas. cząstek żelaza wykazała jedynie 0,4 kPa. Z drugiej strony, ciecze magnetoreologiczne z róŜną zawartością krzemionki koloidalnej charakteryzowały się zbliżonymi wartościami lepkości oraz wartościami granicy plastyczności. Efekt ten świadczy o bardziej intensywnym wpływie zawartości cząstek żelaza karbonylkowego na właściwości cieczy magnetoreologicznych. Badania oscylacyjne w funkcji pola magnetycznego wykazały, że największe wartości zespolonego modułu ścinania wykazała ciecz zawierająca najwyższą zawartość cząstek żelaza (75% mas.) oraz krzemionki koloidalnej (1% mas.). Jednocześnie wartości współczynnika stratności wykazały podobny charakter zmian i zakres wartości dla wszystkich badanych cieczy.
13
Content available remote A novel approach to measurement of permeability of magnetic fluids
EN
This paper deals with problems of permeability measurement of magnetic fluids. The low permeability of magnetic fluids bring certain problems to adequately measure their magnetic properties due to leakage flux, their liquid state makes the process even more difficult. Our approach to measure the permeability and measured properties of several fluids is presented.
PL
W artykule analizowano możliwość pomiaru przenikalności cieczy magnetycznych. Problemem są: mała przenikalność, duże strumienie rozproszenia, stan płynny. Zaprezentowano metodę pomiaru na przykładzie kilku cieczy.
EN
Magnetorheological (MR) fluids are suspensions which exhibit a rapid, continuous and reversible change in their rheological properties upon application of an external magnetic field. They consist of micron-sized magnetizable solid particles suspended in a non-magnetic carrier fluid. The dispersed phase can be ferromagnetic, ferrimagnetic, and paramagnetic materials while the carrier fluid can be water, kerosene or mineral oil. The main drawback of this kind of fluids is the sedimentation and settling of the magnetic microparticles due to the high mismatch density, so the addition of surfactants is essential. When no magnetic field is applied the suspensions of magnetizable particles are randomly distributed, so the fluids behave similarly to a Newtonian fluid. Under the influence of magnetic field the particles form chains aligned with the field direction and this causes the MR fluid to exhibit semisolid behavior, with increased yield stress. The yield stress, ranges between 10 and 100 kPa proportionally to the magnetic field, the percentage of the solids in the fluid and their particle size. The rheology is described by non-Newtonian models such as Bingham plastic or Herschel-Bulkley model. To study the effect of the different components of the MR fluids on the rheology of the suspensions, a flexible and innovative magneto-rheometer has been designed and fabricated in the laboratory. It consists of a vertical pipe running across a magnetic field created by an electromagnet. The system is equipped with a coriolis flowmeter and three pressure transmitters. The flow is provided by a peristaltic pump. The pipes which carry the fluid are non-magnetic. The parameters which are monitored are flow rate, density, temperature, pressure, pressure drop and magnetic flux. The rheological properties of the MR fluids in the homogenous magnetic field perpendicular to the shear flow direction are evaluated under different flow conditions like flow rate, different additives and solid loading and different strength of magnetic field. The data can be analyzed via a data acquisition system and a personal computer.
PL
Magnetoreologiczne (MR) płyny są zawiesinami charakteryzującymi się gwałtownymi, ciągłymi i odwracalnymi zmianami właściwości reologicznych pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. W składzie swoim mają mikronowe magnesowalne cząsteczki zawieszone niemagnetycznym płynie przewodzącym. Rozproszona faza może składać się z materiałów ferromagnetycznych, ferrymagnetycznych i paramagnetycznych, podczas gdy płyn może być wodą, naftą bądź olejem mineralnym. Główny problem w przypadku tych płynów polega na osadzaniu się magnetycznych mikrocząsteczek pod wpływem silnie zróżnicowanej gęstości i konieczności dodawania czynników powierzchniowo czynnych. W przypadku niezastosowania pola magnetycznego, zawiesiny magnesowalnych cząsteczek rozkładają się przypadkowo i płyn zachowuje się podobnie do cieczy newtonowskiej. Pod wpływem pola magnetycznego cząsteczki tworzą łańcuchy zgodnie z jego kierunkiem a to powoduje, że płyn magnetoreologiczny zachowuje się niemal jak ciało stałe o podwyższonej granicy plastyczności, która waha się od 10 do 100 kPa, proporcjonalnie do pola magnetycznego, udziału procentowego fazy stałej i jej wielkości. Reologię opisują modele newtonowskie, np. model plastyczny Binghama lub Herschel-Bulkley'a. W celu przebadania wpływu różnych składników płynów magnetoreologicznych na reologię zawiesin zaprojektowano i wykonano w laboratorium innowacyjny giętki reometr magnetyczny. Składa się on z pionowej rury przecinającej pole magnetyczne wywołane przez elektromagnes. Układ wyposażono w przepływomierz Coriolisa i trzy przekaźniki ciśnienia. Przepływ następuje pod wpływem pompy perystaltycznej. Rury zawierające płyn są niemagnetyczne. Monitorowano prędkość przepływu, gęstość, temperaturę, ciśnienie, spadek ciśnienia i strumień magnetyczny. Właściwości reologiczne płynów magnetoreologicznych w warunkach jednorodnego pola magnetycznego prostopadłego do kierunku zwykłego przepływu przebadano dla różnych parametrów przepływu, np. prędkości przepływu, dodanych środków, zawartości fazy stałej czy natężenia pola magnetycznego. Analizy danych dokonano za pomocą systemu akwizycji danych lub komputera osobistego.
PL
W artykule opisane jest zastosowanie dżojstika z siłowym sprzężeniem zwrotnym do sterowania podnośnika. Na początku artykułu przedstawiony jest krótki opis i budowa dwuosiowego manipulatora z napędem elektrohydraulicznym. Następnie opisana jest budowa dwuosiowego dżojstika dotykowego. W końcowej części artykułu opisany jest układ sterowania manipulatora przy pomocy dżojstika z hamulcami MR, oparty na komputerze PC z kartę wejść/wyjść oraz przedstawione są wyniki badań doświadczalnych.
EN
The article is aimed to design and testing of joystick with force feedback used in control of lifting device. The paper starts with the basic description of the construction two-axis manipulator with electrohydraulic drives. Next, the construction of two-axis haptic joystick is described. Finally, the based on PC with input/output card, control system of mentioned above joystick with magnetorheological brake and manipulator, and research results are described.
PL
W artykule przedstawiono polowy model sprzężonych zjawisk elektromagnetycznych, hydrodynamicznych, cieplnych i mechanicznych w różnicowym układzie przenoszenia momentu obrotowego z cieczą magnetoreologiczną. Układ różnicowy wykorzystano do pozycjonowania chwytaka w nowatorskiej konstrukcji dwuosiowego manipulatora pneumatycznego. Do rozwiązania równań modelu wykorzystano metodę elementów skończonych oraz algorytm kolejnych kroków czasowych. Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych.
EN
In the paper the authors focused on the model of coupled electromagnetic, hydrodynamic, thermal and mechanical motion phenomena in axial symmetry magnetorheological fluid torque transducer for gripper positioning of a new design of two-axis pneumatic manipulator. The governing equations of these phenomena are presented. The numerical implementation of the mathematical model is based on the finite element method and a step-by-step algorithm. The selected results of the calculations are presented.
EN
Magnetorheological fluids MRFs on a basis of synthetic oil and carbonyl iron were synthesized and studied. Various types of stabilizing agents and two sizes of iron particles were used. It was found that application of the appropriate stabilizer plays a crucial role in formation of usable magnetorheological properties. In our studies the best properties presented MRFs processed with application of hydrophilic nanosilica Aerosil A200. The most suitable for practical applications appears iron with particle size 10 ?m, which shows greater difference between the viscosity and shear stress, when measured without an in the magnetic field. The shear modules obtained in a magnetic field of 0.3 T were: complex shear modulus G* - 1.2 MPa, storage modulus G? - 1.2 MPa and loss modulus G" - 0.35 MPa.
PL
Wytworzono i przebadano ciecze magnetoreologiczne MRFs na bazie oleju syntetycznego i żelaza karbonylkowego. Zastosowano rożne rodzaje stabilizatora i dwie wielkości cząstek Fe. Stwierdzono, że zastosowanie odpowiedniego stabilizatora odgrywa istotną rolę w zachowaniu się MRFs. Najlepsze właściwości uzyskano dla nanokrzemionki AerosilA200 (rys. 1÷3). Najodpowiedniejsze do praktycznych zastosowań jest żelazo o cząstkach 10 ?m, wykazujące największą rożnicę lepkości i naprężeń stycznych mierzonych bez pola magnetycznego i w polu (rys. 4, 5). Moduły ścinania dla najlepszej MRF, w polu magnetycznym 0,3 T, wynosiły: moduł zespolony G* - - 1,2 MPa, moduł zachowawczy G - 1,2 MPa, moduł stratności G" - 0,35 MPa (rys. 6).
PL
W artykule omówiono wykorzystywane w technice układy do wyznaczania naprężeń stycznych i lepkości cieczy. Zaprezentowano opracowaną konstrukcję reometru do analizy wpływu pola magnetycznego i temperatury na naprężenia w cieczach magnetoreologicznych (MR). Przedstawiono zbudowane skomputeryzowane stanowisko do automatycznego badania wpływu pola magnetycznego i temperatury na naprężenia styczne. Zamieszczono wybrane rezultaty badań cieczy MRF-132AD i MRF-132LD produkowanych przez firmę Lord Corporation z USA.
EN
The paper presents review of common systems for measuring of the shear stresses and the viscosity of the fluids. The special construction of rheometer to analyze the magnetic flux density and temperature influence on yield stress in magnetorheological fluids (MR) has been elaborated. The computer controlled experimental setup has been designed. The results of performed experiments for manufactured by Lord Co. commercial MR fluids: MRF-132AD and MRF-132LD have been presented.
19
Content available remote Robot sterowany trzyosiowym dżojstikiem dotykowym z cieczą magnetoreologiczną
PL
W artykule przedstawiono konstrukcję wieloosiowego dżojstika dotykowego, badania obrotowych hamulców z cieczą magnetoreologiczną oraz opis układu sterowania oraz budowę wykorzystywanego do badań robota. Zakończenie artykułu zawiera wyniki badań.
EN
The article includes multiaxial haptic joystick's specification, studies of rotary dampers with magnetorheological fluid and description of robot's control system as well as the construction of the robot used for the research. Finally, a research result is presented.
PL
Przedstawiono polowo-obwodowy model zjawisk elektromagnetycznych, równania opisujące rozkład prędkości cieczy magnetoreologicznej oraz równania dynamiki części ruchomych przetwornika. Do rozwiązania równań modelu wykorzystano metodę elementów skończonych oraz metodę kolejnych kroków czasowych. Opracowano algorytm rozwiązywania uzyskanych układów równań z wykorzystaniem metody relaksacji blokowej. Na podstawie omówionego algorytmu stworzono program do symulacji i wizualizacji stanów pracy rozpatrywanego przetwornika. Zaprezentowano wybrane wyniki symulacji. Rezultaty obliczeń numerycznych porównano z wynikami badań eksperymentalnych.
EN
The paper discusses a model of coupled electromagnetic, fluid dynamic and mechanical motion phenomena in magnetorheological fluid transducers with axial symmetry. The governing equations of these phenomena are presented. The numerical implementation of the mathematical model is based on the finite element method and a step-by-step algorithm. A computer program based on this algorithm was used to simulate the electromagnetic field and the fluid velocity field in a magnetorheological clutch. The results of the calculations are presented and compared with the results of experiment.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.