Was ist ein magnetorheologischer Dämpfer?
Ein magnetorheologischer Dämpfer ist ein schockabsorbierendes Gerät, das durch Platzierung eines Magnetfeldes auf eine Mischung aus flüssigem Öl und Eisenpartikeln arbeitet. Die Eisenpartikel werden vom Magnetfeld angezogen und richten sich entlang der Magnetfeldleitungen aus, die durch die Flüssigkeit gehen. Dies erzeugt eine dicke Flüssigkeit, die sich der Bewegung widersetzt und dazu beitragen kann, Vibrationen und Schock in einer Vielzahl von Anwendungen zu verringern. Diese Flüssigkeiten werden manchmal als intelligente Flüssigkeiten bezeichnet, da sie die Eigenschaften ändern, wenn das Magnetfeld hinzugefügt oder variiert wird.
Rheologie ist die Untersuchung der Auswirkungen von Flüssigkeiten und Feststoffen, wenn sie Bewegung oder Drücken ausgesetzt ist. In Flüssigkeiten sind die primären Eigenschaften, die für die Vibrationskontrolle nützlich sein können, Viskosität und Scherbeanspruchung. Die Viskosität bezieht sich auf die Dicke einer Flüssigkeit und wie sie Bewegung oder Fluss widerstehen kann. Die Scherbeanspruchung ist eine Messung, wie sich eine Flüssigkeit widersetzt oder plötzlich bewegt wird, und auch, wie Materialien in der Flüssigkeit gelegt werden können, wenn sie schnell in einem gezogen werdeny Richtung.
Ein Dämpfer ist ein Begriff für ein Gerät zur Reduzierung der Vibration, die einem Stoßdämpfer ähnlich ist, der an Fahrzeugen verwendet wird, um die Aufhängungbewegung aufgrund unebener Straßenflächen zu verringern. Viele Dämpfer und Stoßdämpfer verwenden Öle mit verschiedenen Dicken, um die Bewegung zu reduzieren und Geräte zu schützen. Wenn kleine Eisenpartikel zu Ölen gegeben werden, können Magnetfelder die Eisenpartikel beeinflussen und die Eigenschaften der Flüssigkeit verändern.
Hinzufügen des Eisen-Öl-Gemisches in einen Standard-Stoßdämpfer und die Erzeugung eines Magnetfeldes mit einem elektrischen Strom erzeugt einen Magnetorheologischen Dämpfer. Wenn das Magnetfeld erhöht ist, widersetzen sich die Eisenpartikel zunehmend der Bewegung und erzeugen eine höhere Schwingungsdämpfung. Wenn ein elektrischer Controller zusammen mit der Software zur Steuerung des Magnetfelds hinzugefügt wird, kann ein variabler magnetorheologischer Dämpfer verwendet werdenECT -Strukturen oder Fahrzeuge.
Eisenpartikel in Dämmern werden oft mit einem Polymer beschichtet, um zu verhindern, dass sie zusammenkleben. Wenn Sie die Partikel sehr klein halten, hilft sie dabei, sie im Öl aufzusetzen, und verhindert, dass sie sich auf den Boden des Dämpfers niederlassen. Wenn das Magnetfeld erzeugt wird, wird die Mischung eher wie ein Feststoff als eine Flüssigkeit und ist sehr resistent gegen Fluss oder Bewegung. Wenn das Öl mit einem Kolben in einem Zylinder gedrückt wird, kann die hohe Viskosität die Bewegung des Öls durch kleine Löcher im Kolben verringern.
Scherbeanspruchung kann verwendet werden, indem der Kolben in eine Reihe von Platten im Öl eingetaucht ist. Die Platten bewegen sich in der Flüssigkeit hin und her, und wenn das Magnetfeld aktiviert ist, wird die Eisenölmischung schnell verdickt und wird sehr resistent gegen Scherung. Wenn die Platten an eine feste Welle angeschlossen sind, die sich vom Dämpfer erstreckt, kann die Welle an ein Fahrzeug oder ein Gebäudefundament angebracht werden und ein Dämpfungssystem bereitstellen.
Erdbebenschutz BecamE ein Gebiet mit zunehmender Forschung im späten 20. Jahrhundert, als die menschliche Entwicklung in Gebieten wuchs, in denen das Potenzial für Gebäudeschäden hoch war. Eine Technik bestand darin, das Gebäude vom Boden mit Gummi oder anderen schockabsorbierenden Materialien vom Boden zu trennen, die es einige Gebäudebewegungen während eines Erdbebens ermöglichten. Ohne irgendeine Form der Dämpfung könnte jedoch extreme Gebäudebewegungen sein und Schäden oder ein vollständiges Versagen auftreten. Durch das Hinzufügen eines Magnetorheologischen Dämpfersystems an der Basis des Gebäudes gab es den Architekten die Möglichkeit, die Gebäudebewegung mit einem kontrollierbaren System zu verringern.
Fahrzeuge waren im 20. Jahrhundert ein weiteres Interesse für magnetische Dämpfungssysteme. Das Interesse an Passagierkomfort und ein erhöhtes Maß an Sicherheitssystemen führte zu Stoßdämpfer unter Verwendung der Magnetorheologischen Dämpfertechnologie, um eine variable Suspension zu gewährleisten. Der Fahrer könnte mit einem Selektor einen Fahrkomfortniveau wählen, der einem Controller feststelltNSED. Darüber hinaus könnten Sicherheitssysteme Skidding oder eine mögliche Rollover -Situation erkennen und das Suspensionsverhalten ändern, um ihm entgegenzuwirken.
Militärwaffen waren ein weiterer Bereich, in dem Magnetorheologische Dämpfer einen Vorteil bieten konnten. Bei einer großen Kanone konnte der Dämpfer das Schießen eines Projektils spüren und aktivieren, um den Rückstoß zu reduzieren. Dies reduzierte nicht nur den Verschleiß der Waffe, sondern in mobilen Tanks oder Kanonen könnte die Schockreduzierung die Müdigkeit an den Soldaten verringern, die die Waffen abfeuern.