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CN201173268Y - 磁流变弹性体隔振器 - Google Patents

磁流变弹性体隔振器 Download PDF

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CN201173268Y
CN201173268Y CNU2008200027292U CN200820002729U CN201173268Y CN 201173268 Y CN201173268 Y CN 201173268Y CN U2008200027292 U CNU2008200027292 U CN U2008200027292U CN 200820002729 U CN200820002729 U CN 200820002729U CN 201173268 Y CN201173268 Y CN 201173268Y
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魏克湘
孟光
刘迎春
周梓荣
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Hunan Institute of Engineering
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Abstract

本实用新型属于机电技术领域，具体涉及一种磁流变弹性体隔振器，所要解决的问题是目前的磁流变弹性体隔振器的结构型式存在承载力小不宜用于大载荷微幅振动场合的缺陷。本实用新型的磁流变弹性体固联于其上嵌有线圈绕组的圆柱形上导磁体和下导磁体之间，上导磁体的上部连接有非导磁体连接杆；上导磁体、磁流变弹性体、下导磁体及连接杆的下部分均置于其上部设有非导磁体盖板的隔磁外筒内，连接杆的上部分从盖板中伸出并与被控对象连接；连接杆上固定有传感器，传感器与控制单元、功率放大器组成控制系统并与线圈绕组连接。该磁流变弹性体隔振器结构简单，能适用重载微幅振动结构的主被动一体振动隔离与控制。

Description

磁流变弹性体隔振器
技术领域
本实用新型属于机电技术领域，具体涉及一种磁流变弹性体材料的隔振器。
背景技术
目前，在结构的振动隔离与控制中，常用的隔振装置主要有被动式隔振器和主动式隔振器两种。被动式隔振器由于采用普通橡胶或金属弹簧作为阻尼元件，完全没有调节能力，有一定的局限性。而主动式隔振器一般结构较复杂、需消耗大量的能源，因而限制了它在工程实际中的应用。为了克服传统单一被动或主动隔振方法的局限性，近年来，已有人利用磁流变弹性体材料来实现结构的主被动一体振动隔离与控制，但采用的结构型式通常为剪切式受力方式，即磁流变弹性体材料受剪切力的作用，这种结构型式存在承载力小的缺点，不宜用于大载荷微幅振动场合。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种能适应重载微幅振动结构的主被动一体振动隔离与控制的挤压式磁流变弹性体隔振器。
本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：该磁流变弹性体隔振器的特征是：其磁流变弹性体固联于圆柱形的上导磁体和下导磁体之间，上导磁体和下导磁体的外圆周表面上的凹槽内分别嵌有上线圈绕组和下线圈绕组，上导磁体的上部连接有连接杆；上导磁体、磁流变弹性体、下导磁体及连接杆的下部分均置于隔磁外筒内，隔磁外筒的上部设有盖板，连接杆的上部分从盖板上的通孔中伸出并与被控对象连接；连接杆上固定有传感器，传感器通过控制单元与功率放大器连接，功率放大器则通过电缆线与上线圈绕组和下线圈绕组相连；隔磁外筒、盖板和连接杆均采用非导磁体材料制成。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、由于采用了磁流变弹性体作为阻尼材料，以及闭环控制系统，因而具有自适应主被动一体控制功能，可改善结构的振动隔离与控制效果。
2、磁流变弹性体承受挤压载荷作用，大大提高了隔振器的承载能力。
3、在磁流变弹性体和上、下导磁体外围采用非导磁材料构成密封空腔，使磁力线在外筒空腔内形成闭环回路，能提高磁流变弹性体的工作效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。
参见图1，上导磁体6和下导磁体3的外圆周表面上有凹槽，凹槽内嵌有上线圈绕组5和下线圈绕组1。磁流变弹性体2被固联于上导磁体6和下导磁体3之间，承受挤压载荷作用，并与上、下导磁体一起置于隔磁外筒4内；隔磁外筒4的上部设有盖板10。连接杆7的下部分采用螺钉与上导磁体6的上部连接在一起，连接杆7的上部分则从盖板10上的通孔中伸出并与被控对象8连接。由固定于连接杆上的传感器9、控制单元模块12和功率放大器11组成的控制系统通过电缆与上线圈绕组5和下线圈绕组1相连。上、下导磁体为软铁磁性材料，隔磁外筒4、盖板10和连接杆7则均由非导磁材料制成，使磁力线在隔磁外筒的空腔内形成闭环回路。隔磁外筒4的底部设有外凸台，外凸台上有通孔，通过该通孔可以用螺钉将整个隔振器安装在所需的位置上。
上线圈绕组5和下线圈绕组1通电后，在上导磁体6和下导磁体3间产生磁场，磁场作用于磁流变弹性体2上。磁流变弹性体2属于磁流变材料的一种，是一种刚度和阻尼受外加磁场控制的智能固体材料，其主要组成成分包括作为基体材料的橡胶类阻尼材料和分散其中的磁性铁粉颗粒。
图1所示隔振器的工作原理是：被控对象的振动信号通过固定于连接杆上的传感器9发送到控制单元模块12，控制单元模块12根据被控对象8的振动特性和隔振要求适时调节上线圈绕组5和下线圈绕组1中的电流大小，控制上导磁体6和下导磁体3之间的磁场强度，进而改变磁流变弹性体2的刚度和阻尼，这样就可控制磁流变弹性体2的功耗，从而达到所需的主被动一体隔振效果。
由于磁流变弹性体2置于上导磁体6和下导磁体3之间，承受挤压载荷作用，大大提高了隔振器的承载能力，而且结构简单。

Claims (3)

1、一种磁流变弹性体隔振器，包括磁流变弹性体(2)，其特征在于：磁流变弹性体(2)固联于圆柱形的上导磁体(6)和下导磁体(3)之间，上导磁体(6)和下导磁体(3)的外圆周表面上的凹槽内分别嵌有上线圈绕组(5)和下线圈绕组(1)，上导磁体(6)的上部连接有连接杆(7)；上导磁体(6)、磁流变弹性体(2)、下导磁体(3)及连接杆(7)的下部分均置于隔磁外筒(4)内，隔磁外筒(4)的上部设有盖板(10)，连接杆(7)的上部分从盖板(10)上的通孔中伸出并与被控对象(8)连接；连接杆(7)上固定有传感器(9)，传感器(9)通过控制单元(12)与功率放大器(11)连接，功率放大器(11)则通过电缆线与上线圈绕组(5)和下线圈绕组(1)相连；隔磁外筒(4)、盖板(10)和连接杆(7)均采用非导磁体材料制成。
2、根据权利要求1所述的磁流变弹性体隔振器，其特征在于：隔磁外筒(4)的底部设有外凸台，外凸台上设有通孔。
3、根据权利要求1或2所述的磁流变弹性体隔振器，其特征在于：磁流变弹性体(2)采用的材料的成份包括作为基体材料的橡胶类阻尼材料和分散其中的磁性铁粉颗粒。
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