Test stand for the examination of magnetic fluids in shear and squeeze flow mode

• Autorzy: Horak W. , Salwiński J. , Szczęch M.

Warianty tytułu

PL

Stanowisko do badania cieczy magnetycznych pracujących w trybie ściskania i ścinania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The application of magnetic fluids in machine design on an industrial scale has been a fact for over 20 years. In particular, magnetorheological fluids have been used in energy dissipation systems with controlled operating characteristics. The availability of these fluids, connected with the ease of modelling their rheological properties by magnetic fields, contributes to the search for areas of effective use for such substances. Determining the properties and characteristics of magnetic fluid behaviour is one of the key aspects of improving existing and developing new applications for this type of smart material. Some phenomena affecting the behaviour of magnetic fluids have not been fully explained, and a synthetic model to describe their behaviour has not yet been developed, so the research area of this type of substance is still an open chapter for materials science. The paper presents a description of the design of a test stand for examining the behaviour of magnetic fluids working in shear and compression (squeeze) flow modes. Test results are also shown, and attention is given to the problems encountered in developing measurement systems for determining the properties of fluids under magnetic field conditions.

PL

Zastosowanie cieczy magnetycznych w konstrukcji maszyn na skalę przemysłową jest faktem od ponad 20 lat. W szczególności ciecze magnetoreologiczne znalazły zastosowanie przede wszystkim w układach dyssypacji energii o sterowanych charakterystykach pracy. Dostępność cieczy oraz łatwość modelowania ich właściwości reologicznych (za pomocą pola magnetycznego) przyczynia się do tego, że ciągle poszukiwane są obszary efektywnego zastosowania tego typu substancji. Określenie właściwości oraz charakterystyk zachowania się cieczy magnetycznych jest jednym z kluczowych aspektów prowadzenia prac nad rozwojem istniejących i opracowywaniem nowych aplikacji tego typu cieczy. Dotychczas nie wyjaśniono w pełni wszystkich zjawisk mających wpływ na zachowanie się cieczy magnetycznych, jak również nie udało się opracować syntetycznego modelu pozwalającego opisać ich zachowania, z tego względu obszar badań tego typu substancji jest nadal otwartym rozdziałem dla nauk o materiałach. W pracy przedstawiono opis konstrukcji stanowiska do badania zachowania się cieczy magnetycznych pracujących w trybie ścinania i ściskania. Przedstawiono przykładowe wyniki badań oraz zwrócono uwagę na problemy występujące przy opracowywaniu układów pomiarowych do wyznaczania właściwości cieczy w warunkach oddziaływania pola magnetycznego.

Słowa kluczowe

EN

test stand; magnetic fluid; magnetorheological fluid (MR); MR fluid rheology; shear flow mode; squeeze flow mode

PL

stanowisko badawcze; ciecz magnetyczna; ciecz magnetoreologiczna; reologia cieczy MR; ściskanie cieczy MR; ścinanie cieczy MR

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 2
• Strony: 67--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Horak W.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Salwiński J.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Szczęch M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• 1. Odenbach S., Ferrofluids-magnetically controlled suspensions, Colloids and Surface, 217, 2003, 171–178.
• 2. Vekas L., Ferrofluids and Magnetorheological Fluids, Advances in Science and Technology no. 54, 2008, 127–136.
• 3. Frycz M., Miszczak A., The friction force and friction coefficient in the journal sliding bearing ferrofluid lubricated with different concentrations of magnetic particles, Journal of KONES, vol. 18, no. 4, 2011, 113–120.
• 4. Salwiński J., Szydło Z., Horak W., Szczęch M., Investigation of changes of ferromagnetic fluids viscosity activated by steady magnetic fields, Tribologia: teoria i praktyka, R. 42 no. 2, 2011, 143–155.
• 5. Salwiński J., Horak W., Measurement of normal force in magnetorheological and ferrofluid lubricated bearings, Key Engineering Materials; vol. 490, 2012, 25–32.
• 6. Meng Z., Jibin Z., Jianhui H., An analysis on the magnetic fluid seal capacity. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 303. No. 2, 2006, 428–431.
• 7. Olabi A.G., Grunwald S.: Design and application of magnetorheological fluid, Materials and Design. Vol. 28, No. 10, 2007, 2658–2664.
• 8. Horak W., Salwiński J., Szczęch M., The influence of selected factors on axial force and friction torque in a thrust bearing lubricated with magnetorheological fluid, Tribologia: teoria i praktyka, R. 47 no. 5, 2016, 51–61.
• 9. Salwiński J., Horak W., Szczęch M., Analiza możliwości zwiększenia nośności wzdłużnych łożysk ślizgowych smarowanych cieczami magnetycznymi, Mechanik: miesięcznik naukowo-techniczny, R. 86, no. 12, 2013, 28–35.
• 10. Sapiński B., Horak W., Szczęch M., Investigation of MR fluids in the oscillatory squeeze mode, Acta Mechanica et Automatica,Vol. 7, no. 2, 2013, 111–116.
• 11. Sapiński B., Horak W., Szczęch M., Analysis of force in MR fluids during oscillatory compression squeeze, Acta Mechanica et Automatica, Vol. 11, no. 1, 2017, 64–68.
• 12. Sapiński B., Szczęch M., CFD model of a magnetorheological fluid in squeeze mode, Acta Mechanica et Automatica, Vol. 7, no. 3, 2015, 180–183.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).