Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Ciecze magnetoreologiczne i ich zastosowania praktyczne

100%

Muc A. , Barski M.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2007

|

tom R. 104, z. 1-M

31-41

PL

Niniejszy artykuł poświęcono zagadnieniom związanym z cieczami magnetoreologicznymi (MR). Ciecze te mają zdolność zmiany własności fizycznych pod wpływem przyłożonego, zewnętrznego pola magnetycznego. W artykule omówiono strukturę wewnętrzną cieczy MR, zasadę ich działania oraz zagadnienia związane z teoretycznym modelowaniem własności Teologicznych. Przedstawiono także przykłady praktycznych zastosowań cieczy MR.

EN

The current work is devoted to discussion of problems connected with magnetorheological fluids. This type of fluids changes its physical properties under external magnetic field. In this paper the internal structure of the MR fluid, its behaviour under magnetic field and its theoretical model are discussed. Several applications of the MR fluids in mechanical devices are presented.

2

Experimental Study on Normal Force in MR Fluids Under Low and High Shear Rates

80%

Horak W. , Salwiński J. , Szczęch M.

Machine Dynamics Research

|

2017

|

tom Vol. 41, No. 1

89--100

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.

3

Stanowisko do badań tłumienia cieczy magnetoreologicznych w warunkach cyklicznych obciążeń

70%

Lewandowski D.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2001

|

tom Z. 73

475-482

PL

Celem pracy było zaprojektowanie stanowiska do identyfikacji tłumienia cieczy magnetoreologicznych (MRF - magnetorheological fluid) poddanych obciążeniom zmiennym w czasie, Zaproponowany układ pomiarowy składa się z profesjonalnego tłumika z układem cewek umożliwiających sterowanie natężeniem pola magnetycznego H. Badanym medium jest ciecz magnetoreologiczna nowej generacji. Układ umozliwia badanie tłumienia cieczy MRF w zależności od wymuszenia mechanicznego (siła lub przemieszczenie tłoka) oraz natężenie pola magnetycznego przyłożonego do cieczy. Wymuszenie realizowane jest za pomocą pulsatora hydraulicznego oraz układu sterującego polem magnetycznycznym wykorzystującym szybki procesor typu DSP. Ponadto w pracy przedstawiono informacje o materiałach typu SMART ze szczególnym uwzględnieniem cieczy MRF i ich zastosowań.

EN

The aim of this work was the project stand for the investigation of damping of magnetorheological fluids under cyclic loading changeable period. The suggested configuration is composed of the professional damper with the coils system which makes possible to controlintensity of magnetic field. The tested medium is a new generation of magnetorheological fluid. Those devices have the possibilities to measure a damping MR fluids depending on an input mechanical functions (force or piston displacement). The input function is generated by a hydraulic pulsator and a system which controls magnetic fields with fast DSP processor. This work presents also information about the SMART materials with attention paid to magnetorheological fluids and thier applications.

4

Ciecze magnetyczne - właściwości i zastosowania

70%

Wiślicki B.

Paliwa, Oleje i Smary w Eksploatacji

|

2002

|

tom R. 11, nr 93

4-13

EN

Functions of magnetic fluids in micro- and macroscopic scale, their composition and physicochemical - magnetorheological properties in relation to present and future applications have been described. Control possibilities of the rheological characteristics by use of permanent magnetic field in comparison to typical mechanical properties of these fluids i.e. vibration dumping, friction and elasticity have been presented. Role of magnetic fluids in automatic control of some equipment parameters has been described.

5

Analiza wpływu pola magnetycznego i temperatury na naprężenia styczne w cieczy magnetoreologicznej

70%

Szeląg W. , Jędryczka C. , Wojciechowski R. , Nowak M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

tom R. 85, nr 6

93-97

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.

6

Sterowanie dwuosiowym podnośnikiem elektrohydraulicznym przy pomocy dżojstika dotykowego z cieczą MR

60%

Milecki A. , Chciuk M. , Bachman P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2011

|

tom R. 15, nr 2

735-743

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.

7

Analysis of coupled phenomena in a MR fluid damper

60%

Szeląg W.

Archives of Electrical Engineering

|

2007

|

tom Vol. 56, nr 2

139-148

EN

The paper discusses magnetorheological (MR) fluids which change their properties when exposed to a magnetic field. The design and operational principles of magnetorheological linear dampers are presented. A model of coupled electromagnetic, hydrodynamic and mechanical phenomena is suggested for the analysis of the performance of magnetorheological fluid devices. In order to solve the equations of the coupled phenomena model the Finite Element Method and an analytical method based on a one-dimensional model of fluid flow in the gap has been applied. The elaborated method the model equations solution has been successfully applied to the analysis of steady states of magnetorheological fluid damper. The results of calculations and measurements are presented.

PL

W artykule omówiono ciecze magnetoreologiczne, które zmieniają swoje właściwości pod wpływem pola magnetycznego. Przedstawiono budowę i zasadę działania linowych tłumików drgań z cieczą magnetyczną. Do analizy stanów pracy i wyznaczania charakterystyk tłumika, zaproponowano model sprzężonych zjawisk elektromagnetycznych, hydrodynamicznych oraz mechanicznych. Do rozwiązania równań modelu wykorzystano metodę elementów skończonych oraz metodę analityczną bazującą na jednowymiarowym modelu przepływu cieczy w szczelinie tłumika. Opracowaną metodę rozwiązywania równań z powodzeniem wykorzystano do analizy stanu ustalonego tłumika modelowego. Zaprezentowano wybrane wyniki obliczeń i pomiarów.

8

Design and construction of a magneto-rheometer to determine the rheological properties of magnetorheological fluids for use in drilling applications

60%

Chatzistamou V. C.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2012

|

tom Vol. 29, no. 1

109-114

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.

9

Analiza zjawisk sprzężonych w przetwornikach elektromagnetycznych z cieczą magnetoreologiczną o symetrii osiowej

60%

Jędryczka C.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2008

|

tom R. 84, nr 4

140-143

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.

10

Analiza zjawisk sprzężonych w magnetoreologicznym różnicowym układzie przenoszenia momentu obrotowego

60%

Jędryczka C. , Szeląg W. , Myszkowski A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

tom R. 86, nr 4

195-200

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.

11

A novel approach to measurement of permeability of magnetic fluids

60%

Mayer D. , Polcar P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

tom R. 88, nr 7b

229--231

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.

12

Zastosowanie cieczy magnetoreologicznych w przemyśle motoryzacyjnym

60%

Bik T.

Mechanik

|

2016

|

tom R. 89, nr 7

581--585

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.

13

Synthesis and properties of magnetorheological fluids

60%

Kozłowska J. , Leonowicz M.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

tom Vol. 31, nr 3

312-315

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).

14

Controllable fluids : materials with the ability to changing their physical properties

60%

Bik T.

Journal of KONES

|

2016

|

tom Vol. 23, No. 2

45--51

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.

15

Ciecze magnetoreologiczne, ich charakterystyka reologiczna i możliwość aplikacji w pancerzach ochronnych

60%

Kozłowska J. , Leonowicz M. , Wierzbicki Ł. , Olszewska K. , Zielińska D. , Struszczyk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

tom Vol. 34, nr 2

62--70

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).

16

Effect of solid state components on the performance of magnetorheological fluids

60%

Kozłowska J. , Leonowicz M.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

tom R. 13, nr 3

214--219

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.

17

Rheological Fluids as a Potential Component of Textile Products

60%

Leonowicz M. , Kozłowska J. , Wierzbicki Ł. , Olszewska K. , Zielińska D. , Kucińska I. , Wiśniewski A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2014

|

tom Vol. 22, no. 1 (103)

28--33

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.

18

Robot sterowany trzyosiowym dżojstikiem dotykowym z cieczą magnetoreologiczną

60%

Gawłowicz P. , Chciuk M. , Bachman P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2009

|

tom R. 13, nr 2

703-709

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.

19

Preparation and study of model magnetorheological fluids

60%

Turczyn R. , Kciuk M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2008

|

tom Vol. 27, nr 2

131-134

EN

The aim of this work was preparation of the model magnetorheological (MR) fluids. Basic properties of prepared MR fluids, as their response to an external magnetic field and their stability, were investigated. Moreover (furthermore) few results concerning stabilizing effect of various additives are presented. Design/methodology/approach: Model MR fluid was prepared using three type of carriers: silicone oil OKS 1050, synthetic oil OKS 352, mineral oil OKS 600 mixed with carbonyl iron powder CI HQ. Furthermore, to reduce sedimentation Aerosil 200 and 972, Arsil 1100 and Arabic gum were added as stabilizers. MR effect was measured using device working as Couette's viscosimeter equipped with coil generating magnetic field. Sedimentation was measured by simply observation of changes in boundary position between clear and turbid part of MR fluid placed into glass tube. Findings: Influence of the additives presence on the MR effect was determined. The presence of additives did not diminish the magnetic effect but even increased the dynamic viscosity in existence of an external magnetic field. The stability of MR fluid was improved by adding additives to the formulation. Moreover, increasing stabilizer concentration further enhanced the MR fluid stability. The best result was achieved in case of Aerosil 9782 at 2% content. Research limitations/implications: MR fluids with excellent properties can be applied in various fields of civil and safety engineering, transportation and life science. However, due to sedimentation, MR fluid response to magnetic field is restricted and in an extreme situation could lead to the fail that is why further efforts must be still made in order to obtain even better results. Originality/value: This article provides set of new data about improvement of MR fluid stability in the presence of selected stabilizers and contains few remarks how the formulation of MR fluid affect its properties.

20

Application of smart materials in vibration control systems

60%

Świtoński E. , Mężyk A. , Klein W.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

tom Vol. 24, nr 1

291-296

EN

Purpose: The goal of this paper is to present application and method of numerical modelling smart materials in vibration control systems. Two methods of vibration control was presented in this work. First one is based on shape memory alloy absorber. Second method use magnetorheological bearing which was placed in revolute join of manipulator mechanism. Design/methodology/approach: The numerical models of presented mechanical systems were created in APDL language, which is internal ANSYS language. Dynamic characteristics of shape memory alloy absorber were determined by using algorithm which automatically changes absorber's length. The manipulator mechanism with magnetorheological bearing was modelled by using multibody dynamics method connected with finite element method in ANSYS environment. Findings: Through this study it was determined shape memory alloy absorber's length which eliminated specified resonance due to natural frequencies of mechanical system. The dynamic characteristics of mechanical system with magnetorheological bearing were also obtained. Research limitations/implications: The main disadvantage of presented methods is the necessity to calculate parameters for each iteration step. In the case of shape memory alloy absorber this process significantly extends the calculation time. Practical implications: Presented methods allowed to determine dynamic characteristics of vibration control systems using smart materials and enabled implementation of the method to commercial finite element method environment. Originality/value: This work contains new aspects, which are: determination of shape memory alloy absorber's length, practical implementation of magnetorheological fluids in vibration control systems.