Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Research into the Properties of Magnetic Fluids Produced by Milling Technology

Szczęch Marcin, Horak Wojciech

Tribologia

|

2024

|

nr 1

127--133

EN

Magnetic fluids are substances with controllable rheological properties, containing nano- or micro- sized particles with magnetic properties suspended in a carrier fluid. The production of such fluids poses various challenges, but the critical issue is the fabrication of magnetically active particles of known size and required properties. They are usually produced using the ‘bottom-up’ method, where larger structures are formed during chemical synthesis and physical processes. This method is the most economical and practical in terms of efficiency, mainly when producing nanoparticles. The essence of the second method, ‘top-down,’ involves the fragmentation of the material, mainly through chemical-mechanical processes like milling. This method takes more time but does not involve the generation of environmentally harmful substances. It is characterized by simplicity and provides greater control over the sizes of the produced particles. The paper presents the results of research on the production of magnetic fluids based on carbonyl iron powder, which was fragmented using a planetary micro-mill. Powders differing in particle size and magnetic properties were considered. Oleic acid and oleoyl sarcosine were used as surfactants. Particle size and rheological properties of the obtained magnetic fluids were examined. The aim of the study was to determine the feasibility of producing magnetic fluids on a laboratory scale with designed physicochemical parameters. The research outcome is developing a procedure for obtaining a magnetic fluid that combines ferrofluid and magnetorheological fluid characteristics.

PL

Ciecze magnetyczne to substancje o sterowalnych właściwościach reologicznych, zawierające nano- lub mikrocząstki o właściwościach magnetycznych, zawieszone w cieczy. Problematyka wytwarzania tego typu cieczy obejmuje szereg wyzwań, jednak kluczowym zagadnieniem jest sposób wytwarzania aktywnych magnetycznie cząstek o znanym rozmiarze i wymaganych właściwościach. W większości przypadków wytwarzane są one metodą „bottom-up”, czyli większe struktury powstają podczas syntezy chemicznej oraz przy pomocy procesów fizycznych. Jest to metoda najbardziej ekonomiczna i praktyczna ze względu na wydajność, szczególnie w przypadku wytwarzania nanocząstek. Istota drugiej metody „top-down” polega na rozdrabnianiu materiału, głównie za pomocą procesów chemiczno-mechanicznych jak mielenie. Wiąże się to z dłuższym czasem, ale metoda ta nie wiąże się z generowaniem szkodliwych dla środowiska substancji. Cechuje się ona prostotą oraz występuje większa możliwość kontroli rozmiarów wytwarzanych cząstek. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wytwarzania cieczy magnetycznych na bazie proszku żelaza karbonylkowego, który rozdrabniano z wykorzystaniem mikromłynka planetarnego. Wzięto pod uwagę proszki różniące się wielkością cząstek oraz właściwościami magnetycznymi. Jako surfaktant zastosowano kwas oleinowy oraz sarkozynian oleilowy. Zbadano wielkość cząstek oraz właściwości reologiczne otrzymanych cieczy magnetycznych. Celem pracy było określenie możliwości wytwarzania cieczy magnetycznych w skali laboratoryjnej o projektowanych parametrach fizykochemicznych. Rezultatem prac jest opracowanie procedury otrzymywania cieczy magnetycznej łączącej cechy ferrocieczy oraz cieczy magnetoreologicznej.

2

Comparative Study of Models and a New Model of Ferrofluid Viscosity under Magnetic Fields and Various Temperatures

Tarasevych Yuliia, Szczęch Marcin

Tribologia

|

2024

|

nr 1

135--145

EN

Ferrofluid is a substance with a controllable viscosity that is used in various systems for dispersing mechanical energy, such as brakes or vibration dampers. It is also used in seals or loudspeakers. An increase in the magnetic field affects the formation of particle structures inside the carrier fluid, which increases internal friction. Existing mathematical models that describe the increase in viscosity do not provide satisfactory results for commercial and undiluted ferrofluids. In this study, we measured viscosity, which refers to the increased resistance a magnetic fluid creates when it flows under shear. Various synthetic oil-based ferrofluids with known saturation magnetization values and different particle distributions were selected for the study. The temperature range of 25–80°C and the value of the shear rate of 100 s-1 were taken into account. The aim of the study is to compare existing mathematical models with experimental results and to propose a model that best describes the effect of the magnetic field on the increase in viscosity of the fluids studied. The proposed model is based on dividing the particle distribution into two fractions and applying a correction factor. The results showed that the difference in theoretical and experimental values does not exceed 6.5%. Research and results have potential applications in the design and development of synthetic oil-based ferrofluid applications where significant temperature changes occur.

PL

Ferrociecz to substancja o sterowalnej lepkości, która znajduje zastosowanie w różnych systemach dyssypacji energii mechanicznej, takich jak hamulce czy tłumiki drgań. Stosowana jest również w uszczelnieniach czy głośnikach. Wzrost pola magnetycznego wpływa na powstawanie struktur cząsteczkowych wewnątrz cieczy nośnej, co zwiększa tarcie wewnętrzne. Istniejące modele matematyczne opisujące wzrost lepkości nie do starczają zadawalających wyników dla komercyjnych i nierozcieńczonych ferrocieczy. W pracy dokonano pomiarów lepkości, która odnosi się do wzrostu oporu, jaki stawia ciecz magnetyczna podczas przepływu pod wpływem siły ścinającej. Do badań wybrano różne ferrociecze na bazie oleju syntetycznego o znanej wartości magnetyzacji nasycenia oraz różnym rozkładzie cząstek. Wzięto pod uwagę zakres temperatury 25–80°C oraz wartość szybkości ścinania 100 s-1. Celem pracy jest porównanie istniejących modeli matematycznych z wynikami eksperymentalnymi i zaproponowanie modelu, który najlepiej opisuje wpływ pola magnetycznego na wzrost lepkości badanych płynów. Proponowany model bazuje na podziale rozkładu cząstek na dwie frakcje oraz zastosowaniu współczynnika korekcyjnego. Wyniki wykazały, że różnica w wartościach teoretycznych i eksperymentalnych nie przekracza 6,5%. Przeprowadzone badania i uzyskane wyniki mają potencjalne zastosowanie w projektowaniu i rozwoju aplikacji ferrocieczy na bazie oleju syntetycznego, gdzie występują znaczące zmiany temperatury.

3

Determination of Ferrofluid Magnetisation Curve Based on the Measurement of Particle Distribution Obtained by the DLS Method

Tarasevych Yuliia, Szczęch Marcin

Tribologia

|

2023

|

nr 1

77--84

EN

Ferrofluid is a colloid with particles of about 10nm that show magnetic properties. These fluids are used in a variety of applications. Their application is affected by the type of carrier base liquid, the magnetic properties of the particle's material, and their size and shape. In practical applications, the magnetisation curve and the initial magnetic susceptibility are the most important characteristics of any ferrofluid. There are many methods for determining magnetic characteristics, e.g., using magnetometers. The magnetisation curve can also be determined on the particle distribution obtained using a transmission electron microscope (TEM). However, the cost of these devices and tests is relatively high. This paper describes a method for determining the magnetisation curve based on particle size measurements using the dynamic light scattering (DLS) method. Also, it is necessary to know the saturation magnetisation of the ferrofluid. The obtained magnetic characteristics were compared with magnetisation curves described in other publications. The purpose of this paper is to present the method and determine the influence of various particle distribution parameters on ferrofluid characteristics. The advantage of the method is that a small volume of ferrofluid is required in measurements using the DLS method. The measurement can be performed quickly, and the result can be used to estimate the magnetic properties of ferrofluids quickly. These characteristics can be used in analyses (mathematical or numerical calculations) of different devices such as magnetic seals, magnetic couplings, magnetic dampers, etc.

PL

Ferrociecz to koloid o cząstkach rzędu około 10 nm, który wykazuje właściwości magnetyczne. Ciecze te znalazły zastosowanie w różnych aplikacjach. Na ich potencjalne zastosowanie wpływa rodzaj bazy nośnej, magnetyczne właściwości cząstek oraz wielkość i kształt. W praktycznym zastosowaniu krzywa magnetyzacji oraz wartość podatności magnetycznej są najważniejszymi parametrami ferrocieczy. Istnieje wiele metod wyznaczenia charakterystyk magnetycznych np. za pomocą magnetometrów lub krzywą tę można wyznaczyć na podstawie znajomości rozkładu cząstek otrzymanego z wykorzystaniem transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM). Koszty tych urządzeń oraz badań są jednak relatywnie wysokie. W pracy opisano metodę wyznaczenia krzywej magnetyzacji na podstawie pomiaru wielkości cząstek z wykorzystaniem metody dynamicznego rozpraszania światła (DLS) oraz znajomości wartości magnetyzacji nasycenia ferrocieczy. Otrzymane charakterystyki magnetyczne porównano z krzywymi magnetyzacji opisanymi w innych publikacjach. Celem pracy jest przedstawienie metody oraz określenie wpływu różnych parametrów rozkładu cząstek na otrzymywane charakterystyki magnetyczne. Zaletą metody jest to, że wymagana jest mała objętość ferrocieczy w pomiarach z wykorzystaniem metody (DLS). Pomiar można wykonać w krótkim czasie, a wynik może zostać wykorzystany do szybkiego oszacowania właściwości magnetycznych ferrocieczy. Uzyskane charakterystyki mogą być wykorzystane w analizach (obliczeniach matematycznych lub numerycznych) różnych urządzeń takich jak uszczelnienia magnetyczne, sprzęgła magnetyczne, tłumiki itp.

4

Testing the Critical Velocity of a Magnetic Fluid Seal Working in a Water Environment

Szczęch Marcin, Horak Wojciech

Tribologia

|

2022

|

nr 3

113--120

EN

Magnetic fluid seals are used in many applications, primarily in gas and vacuum environments. The unique properties of this type of seal are very low torque friction, high tightness, and almost unlimited durability. These parameters are also expected for seals that operate in a water environment. This article presents the results of a magnetic fluid seal's maximum (critical) velocity operating in a water environment. The scope of the investigation included an analysis of parameters such as the pressure of the sealed water and the properties of the magnetic fluid. Two independent parameters, such as the pressure change and the torque change of the seal, were used to determine the leakage. The results showed that the best performance was obtained for the fluid with the lowest dynamic viscosity. In addition, the water pressure had a significant effect. Furthermore, pressure change has been shown to be a better indicator of leakage occurrence at high speeds than measuring torque. The results indicate a different leakage mechanism at low and high pressures.

PL

Uszczelnienia z cieczą magnetyczną z powodzeniem znalazły zastosowanie w szeregu aplikacji, przede wszystkim w środowisku gazowym i próżni. Unikatowe właściwości tego typu uszczelnień, wśród których można wymienić: bardzo niskie opory ruchu, wysoką szczelność i omal nieograniczoną trwałość są oczekiwanymi parametrami także dla uszczelnień pracujących w środowisku wody. W pracy przedstawiono wyniki badań dopuszczalnej (krytycznej) prędkości uszczelnienia z cieczą magnetyczną pracującego w środowisku wody, przy której następuje jego trwałe uszkodzenie. Zakres badań obejmował analizę wpływu takich parametrów jak ciśnienie uszczelnianej wody oraz właściwości cieczy magnetycznej. Do wyznaczenia przecieku wykorzystano dwa niezależne parametry: zmianę ciśnienia oraz zmianę momentu tarcia uszczelnienia. Wyniki badań wykazały, że najlepsze rezultaty uzyskano w przypadku zastosowania cieczy charakteryzującej się najmniejszą wartością lepkości dynamicznej, a ciśnienie wody ma istotny wpływ. Ponadto wykazano, że pomiar zmiany ciśnienia jest lepszym wskaźnikiem wystąpienia utraty szczelności przy wysokich prędkościach niż pomiar momentu obrotowego. Wyniki wskazują również na odmienny mechanizm przecieku przy niskim i wysokim ciśnieniu.

5

Modelling the tumor temperature distribution in anatomically correct female breast phantom

Gas Piotr, Miaskowski Arkadiusz, Dobrowolski Dariusz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 2

146--149

EN

The presented paper focuses on a numerical analysis of temperature in the anatomical model of the female breast with a strictly defined level of power generated by the EMF source in pathological tissue saturated with ferrofluid. The aim of this study was to examine the effect of blood perfusion rate models on the resultant tumor temperature. The four tumor perfusion models were subjected to comparative analysis: constant, linear, nonlinear and completely free of blood flow. The authors have shown that taking into account the various temperature dependences of blood perfusion models within the treated tissue might play an important role in the complex process of female breast cancer treatment planning.

PL

Przedstawiona praca skupia się na numerycznej analizie temperatury w anatomicznym modelu gruczołu piersiowego kobiety o ściśle określonym poziomie mocy generowanej przez źródło PEM w patologicznej tkance nasyconej ferrofluidem. Celem tej pracy było zbadanie wpływu perfuzji krwi na wypadkową temperaturę guza. Analizie porównawczej poddano cztery modele perfuzji w guzie: stały, liniowy, nieliniowy oraz model całkowicie pozbawiony przepływu krwi. Autorzy pracy wykazali, że uwzględnienie różnych zależności temperaturowych dla modeli perfuzji krwi w leczonej tkance, może odgrywać istotną rolę w złożonym procesie planowania leczenia nowotworów piersi.

6

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

Horak W., Salwiński J., Szczęch M.

Tribologia

|

2017

|

nr 2

67--76

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.

7

Wpływ wybranych parametrów na siłę normalną oraz moment oporu w łożyskach wzdłużnych smarowanych cieczami magnetycznymi

Salwiński J., Horak W., Szczęch M.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2015

|

z. 106

82

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań łożysk wzdłużnych smarowanych cieczami magnetycznymi. Badania wykonano dla różnych geometrii powierzchni oporowej łożyska, przy smarowaniu zarówno cieczami magnetoreologiczną jak i cieczą ferromagnetyczną. Analiza wyników polegała na ocenie wpływu poszczególnych konfiguracji łożyska na uzyskiwane wartości nośności wyrażonej przez siłę normalną jak oporów pracy wyrażonych mierzonym momentem obrotowym.

8

Stanowisko do badania wzdłużnych łożysk ślizgowych smarowanych cieczami magnetycznymi

Salwiński J., Horak W., Szczęch M.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 83

243--249

PL

W ostatnich latach obserwuje się rozwój konstrukcji ślizgowych łożysk poprzecznych i wzdłużnych z cieczami magnetycznymi. Istotą działania tego typu łożysk jest utrzymywanie płynnego środka smarnego w bardzo wąskiej szczelinie łożyska za pomocą oddziaływania pola magnetycznego; w takich układach ciecz magnetyczna spełnia jednocześnie funkcję smarowania i uszczelniania łożyska. W artykule przedstawiono opis stanowiska badawczego przeznaczonego do badania wzdłużnych łożysk ślizgowych smarowanych cieczami magnetycznymi. Przedstawiono opis budowy stanowiska oraz charakterystykę możliwości pomiarowych.

EN

In recent years, there has been development of the structure of thrust bearing with magnetic fluids . The essence of this type of bearing is to maintain a liquid lubricant in a very narrow gap with magnetic fluid by a magnetic field. Such systems can act as the bearing lubrication and sealing. This paper presents description of the experimental apparatus for examination magnetic fluid lubricated thrust bearing. Description of the construction and characteristics of the measuring possibilities ware presented.

9

Electromechanical systems with ferrofluid filled GAP

Polcar P., Koudela L.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2014

|

z. 1

13--21

EN

This paper deals with the possibility of improving the output characteristics of an electromechanical actuator by filling the air gap with ferromagnetic liquid. The enhancement assumption is theoretically derived, testing device is built and its static and dynamic characteristics are measured to confirm the theory.

PL

W artykule omówiono możliwość polepszenia charakterystyki zewnętrznej elektromechanicznego siłownika poprzez wypełnienie szczeliny powietrznej cieczą magnetyczną. Koncepcję opracowano na drodze przemyśleń teoretycznych, zbudowano model fizyczny do prób i zmierzono jego charakterystyki statyczne i dynamiczne dla potwierdzenia słuszności teorii.

10

Analiza możliwości zwiększenia nośności wzdłużnych łożysk ślizgowych smarowanych cieczami magnetycznymi

Salwiński J., Horak W., Szczęch M.

Mechanik

|

2013

|

R. 86, nr 12CD

28--35

PL

Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych rozkładów indukcji pola magnetycznego w modelowym łożysku wzdłużnym smarowanym cieczą magnetyczną, pracującym w warunkach oddziaływania pola magnetycznego. Modyfikując płaskie powierzchnie ślizgowe geometrii bazowej, uzyskano „piki” indukcji wpływające na efekt samouszczelnienia w łożysku, a przez to na jego nośność.

EN

The paper presents results of the numerical simulation of distribution the magnetic field induction inside thrust slide bearing gap lubricated with a magnetic fluid. The main aim of this work was to examine possibility of increase self-sealing effect by modification bearing surface. It has been shown that design of the groves or projections may locally increase magnetic field induction and thanks to that the self-sealing effect should by occur. Moreover, there is possibility to increase this effect by multiplication number of geometries.

11

Symulacja drgań belki kompozytowej z cieczą magnetyczną

Lara-Prieto V., Kęsy Z., Parkin R., Jackson M., Silberschmidt V.

Mechanik

|

2010

|

R. 83, nr 1/S

255-262

PL

Przedstawiono obliczenia numeryczne wykonane za pomocą programu ANSYS 11.0, dotyczące wpływu natężenia pola magnetycznego na częstotliwość i amplitudę drgań wymuszonych belki kompozytowej z cieczą magnetyczną. Na podstawie wyników obliczeń stwierdzono, że aktywacja cieczy magnetycznej spowodowała 10-krotne zmniejszenie amplitudy drgań, przy której występuje amplituda maksymalna.

EN

In the paper harmonic analysis of a sandwich beam with magnetic fluid (MR) is undertaken with the ANSYS program. The purpose of this analysis is to simulate a MR sandwich beam to obtain its natural frequency and vibration amplitude with and without magnetic field. The beam is made out of the polyethylene terephthalate and the used MR fluid is AL 458, produced by Fraunhofer-ISC. The viscoelastic properties of the fluid, needed for calculations, were obtained with a plate-plate Anton Paar rheometer which has an adapted MR fluid device to generate a uniform and controlled magnetic field up to 1 Tesla in the fluid gap. From these measurements, the complex shear modulus G* was inputted in the ANSYS program to model the fluid as a viscoelastic solid. This parameter was introduced as frequency-dependent properties. For the harmonic analysis, a sinusoidal load of 13N was applied to the beam in the vertical direction. Then, the plot response vs. frequency was obtained. It have been noted that application of magnetic field caused significant influence on amplitude decreasing. In conclusion it was stated that MR fluid can be successfully applied in sandwich beams, but results of numerical calculation should be verified experimentally before practical application.

12

Badanie zaworu magnetycznego rozruchowego sprzęgła hydrokinetycznego z cieczą magnetyczną

Kęsy Z.

Hydraulika i Pneumatyka

|

2010

|

nr 1

27-30

PL

Opisano koncepcję budowy sterowanego sprzęgła rozruchowego opartego na sprzęgle hydrokinetycznym z komorą dodatkową. Wskazano na zastosowanie zaworu magnetycznego z cieczą magnetyczną.

EN

In this paper an idea of new type of a starting hydrodynamic clutch was presented. This new clutch is based on the coupling with an additional chamber. Primary function of the magnetic valve is to control of working magnetic fluid volume inside the clutch impellers.

13

Study on new float polishing with the MCF

Shimada K., Matsuo Y., Yamamoto K., Zheng Y.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 23, nr 2

91-94

EN

Purpose: As a continuation of a previous paper, the report demonstrates the various possibilities of float polishing utilizing the present improved magnetic compound fluid (MCF). The MCF developed by one authors, Shimada, in 2001, was improved by the addition of alpha-cellulose, thereby achieving a clearance as great as 8 mm as shown in another paper. The present paper describes the possibility of the application of the MCF float polishing technique with alpha-cellulose. Design/methodology/approach: First, the results obtained under various polishing conditions of the MCF float polishing technique are described. These conditions include the various shapes of the magnet employed in the polishing tool, magnetic field strength, the concentration of alpha-cellulose, the motion of the specimen, the existence of a magnet fixed underneath the polished specimen, and initial surface roughness. Secondly, the present MCF float polishing technique can be used in many types of polishing, including polishing the inner surface of an acrylic resin tube, a wide flat surface through the use of a orbital polishing tool, and simultaneous float polishing of all surfaces of a three-dimensional complex shape. In addition, as other examples, the polishing on the integrated circuit (IC) substrate is shown. Findings: By the various polishing conditions of the MCF float polishing technique, the polishing effect is changed. On the other hand, as for the many applications of the MCF float polishing, inner surface, wide flat surface, rough initial surface, three-dimensional complex shape and IC substrate can be polished. Research limitations/implications: The data under various polishing conditions of the MCF float polishing technique helps to clarify the present polishing technique's possible practical applications. As shown in a previous paper, since MCF contains long magnetic clusters, the present polishing technique allows float polishing with large clearance. Therefore, many applications of the MCF float polishing are useful in the polishing fields. Practical implications: The present study indicates the practical application in the polishing. Originality/value: The present technique of MCF float polishing is new in the field of float polishing. In addition, the ordinary float polishing technique having large clearance has not been proposed. Therefore, the present paper is very useful in the polishing field.

14

Ultrasonic wave propagation in magnetic composite : magnetically soft porous material fully saturated with water-based ferrofluid

Kazimierska-Drobny K., Kaczmarek M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2007

|

Vol. 48, nr 2

6-9

EN

This paper presents the results of investigation of ultrasonic wave propagation in the composite consisted of magnetically soft porous material fully saturated with water-base ferrofluid. The influence of the magnetic field on the amplitude and phase of ultrasonic waves is studied and compared to the parameters observed during wave propagation in the magnetic fluid itself.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań ilościowych dotyczących pomiarów fal ultradźwiękowych, propagujących się w cieczy magnetycznej oraz w układach ciecz magnetyczna - materiał porowaty magnetycznie miękki. Z uwagi na obserwowany znaczny wzrost tłumienia sygnału ultradźwiękowego w materiale porowatym nasyconym cieczą magnetyczną w stosunku do sygnału w samej cieczy można wnioskować, że proponowany układ jest ośrodkiem, który umożliwia sterowanie zmianami za pomocą pola magnetycznego.

15

Przetworniki elektromagnetyczne z cieczą magnetyczną

Szeląg W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Elektryka

|

2006

|

Nr 51

65-84

PL

W artykule przedstawiono ciecze reologiczne o właściwościach sterowanych polem magnetycznym oraz wskazano ich zastosowania w przetwornikach elektromagnetycznych. Zaprezentowano przetworniki opracowane na Politechnice Poznańskiej. Do analizy stanów pracy przetworników z cieczą magnetyczna zaproponowano model polowy nieustalonych zjawisk sprzężonych: elektromagnetycznych, hydrodynamicznych, cieplnych oraz mechanicznych. Przedstawiono opracowany algorytm i program symulacji zjawisk sprzężonych w hamulcach magnetoreologicznych. Zaprezentowano wybrane wyniki symulacji i badań hamulca modelowego.

EN

The paper deals with magnetic fluids whose properties change in the presence of a magnetic field and shows how they can be applied in electromagnetic transducers. The electromagnetic brakes and dampers with magnetorheological fluid made in Poznań University of Technology has been shown. A field model of coupled electromagnetic, hydro-dynamic, thermodynamic and mechanical motion phenomena in brake with magnetic fluid is presented. The numerical implementation of the mathematical model is based on the finite element method and a step-by-step algorithm. Saturation, eddy currents, rotor movements, non-linear properties and the flow of the fluid have been taken into account. A computer program based on this algorithm was used to simulate the transients in a prototype of magnetorheological brake. The results of the calculations and measurements are presented.

16

Zastosowanie modelu polowego w procesie projektowania magnetoreologicznego hamulca obrotowo-liniowego

Kowol P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2005

|

R. 81, nr 12

22-24

PL

W artykule przedstawiono proces projektowania magnetoreologicznego hamulca obrotowo-liniowego wykorzystujący obliczenia polowe: przedstawiono model polowy 3D hamulca oraz omówiono zmiany dokonane w projekcie hamulca wynikłe z obliczeń polowych.

EN

In the paper the design procedure of rotary-linear brake with magnetorheological fluid is described: the 3D magnetic field model of the brake is presented and the modifications of the design of the brake, which are arisen from field calculations, are described.

17

Transversely rough slider bearings with squeeze film formed by a magnetic fluid

Deheri G.M., Andharia P.I., Patel R.M.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2005

|

Vol. 10, no 1

53-76

EN

In this article it has been sought to study the effect of transverse roughness on the behaviour of slider bearings with squeeze film formed by a magnetic fluid. The roughness of the bearing surface is modelled by a stochastic random variable with non zero mean, variance and skewness. The associated Reynolds' equation is stochastically averaged with respect to the random roughness parameter. Results for bearing performance characteristics such as load carrying capacity, center of pressure, frictional force and coefficient of friction for different values of mean, standard deviation and measure of symmetry are numerically computed. In order to decipher the quantitative effect of roughness on the performance characteristics four different shapes namely; plane slider, exponential slider, hyperbolic slider and secant slider for the lubricant film are considered. The results are presented graphically. It is noticed that the bearing suffers on account of transverse surface roughness. The results show that the use of a magnetic fluid as lubricant increases the load carrying capacity, decreases the coefficient of friction and affects the center of pressure marginally. It is further observed that the effect of magnetization on the plane and secant shaped bearings is nominal while the effect on exponential and hyperbolic slider bearing is significant. In addition it is easily seen that by increasing the strength of the magnetic field the adverse impact on the bearing due to roughness can be minimized.

18

Analiza zjawisk sprzężonych w przetwornikach elektromagnetycznych z cieczą magnetyczną

Szeląg W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Elektryka

|

2004

|

Nr 48

115-127

PL

W artykule przedstawiono ciecze reologiczne o właściwościach sterowanych polem magnetycznym oraz wskazano ich zastosowania w przetwornikach elektromagnetycznych. Do analizy stanów pracy przetworników z cieczą magnetyczną zaproponowano polowy model zjawisk sprzężonych elektromagnetycznych, hydrodynamicznych, cieplnych oraz mechanicznych. Przedstawiono opracowany algorytm i program symulacji zjawisk sprzężonych w hamulcach magnetoreologicznych. Zaprezentowano wybrane wyniki symulacji i badań hamulca modelowego.

EN

The paper deals with magnetic fluids whose properties change in the presence of a magnetic field and shows how they can be applied in electromagnetic transducers. A field model of coupled electromagnetic, hydrodynamic, thermodynamic and mechanical motion phenomena in brake with magnetic fluid is presented. The numerical implementation of the mathematical model is based on the finite element method and a step-by-step algorithm. Saturation, eddy currents, rotor movements, non-linear properties and the flow of the fluid have been taken into account. A computer program based on this algorithm was used to simulate the transients in a prototype of magnetorheological brake. The results of the calculations and measurements are presented.

19

Magnetoreologiczne przetworniki elektromechaniczne - badania, nowa koncepcja

Kowol P.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Śląska

|

2004

|

z. 193

65-78

PL

W artykule omówiono własności cieczy magnetycznych. Przedstawiono podstawowe typy przetworników elektromechanicznych zawierających ciecze magnetoreologiczne - przetworniki o jednym stopniu swobody. Następnie po dokonaniu opisu stanowiska do badań tłumika z cieczą magnetoreologiczną oraz stanowiska do badania hamulca magnetoreologicznego zaprezentowano wyniki badań. W ostatniej części artykułu zaprezentowano koncepcję magnetoreologicznego hamulca obrotowo-liniowego - przetwornika o dwóch stopniach swobody.

EN

In this article properties of magnetic fluids are described. Basic types of the magnetorheological electromechanical devices - devices with one degree of mechanical freedom - are presented. After description of measurement equipments of magnetorheological linear damper and magnetorheological rotary brake results of measurements are shown. At the end of the article a conception of magnetorheological rotary-linear brake (devices with two degrees of mechanical freedom) is presented.

20

Przetworniki elektromechaniczne z cieczą magnetoreologiczną

Kowol P., Szczygieł M., Kluszczyński K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2004

|

R. 80, nr 9

830-833

PL

W artykule omówiono właściwości cieczy magnetycznych. Przedstawiono ich zastosowanie w przetwornikach elektromechanicznych: hamulcu obrotowym i tłumiku liniowym. Opisano stanowiska do badań tłumika i hamulca oraz zaprezentowano wyniki badań dla stanów statycznych (hamulec i tłumik) i dynamicznych (tłumik). Przedstawiono koncepcję magnetoreologicznego hamulca obrotowo-liniowego.

EN

In the paper properties of magnetic fluids are described. Their application in electromechanical converters: rotary brake and linear damper as well as laboratory stands for experimental investigation are presented. The results of measurements describe behaviour of the brake at steady state and behaviour of the dumper under steady and transient states. The concept of new rotary-linear brake with magnetorheological fluid are proposed.