彈簧減震器的工作原理是什么
彈簧減震器是依賴磁流變液自身流變特性工作的一種可控結(jié)構,減震器的出力主要取決于磁流變液的性能、減震器的大小和減震器的類型。磁流變液的流動形式和受力狀態(tài)的不同,據(jù)此減震器工作模式可分為流動模式、剪切模式、擠壓模式以及這3種基本模式的任意組合。
(1)流動模式(又稱為壓力驅(qū)動模式,或者閥式)
這是目前為止應用較多的一種工作模式。在兩固定不動的極板之間布滿磁流變液,外加磁場通過兩極板垂直作用于兩極板之間的磁流變液,改變磁流變液的流動性能,進而改變推動磁流變液流動的活塞所受到的阻力,從而達到外加磁場控制力的目的。該系統(tǒng)可用于伺服控制閥,減震器和減振器等。
(2)剪切模式
剪切模式磁流變減震器的原理與流動模式類似。在兩相對運動的極板之間布滿磁流變液,外加磁場經(jīng)過極板垂直作用于兩極板之間的磁流變液,使磁流變液的流動性能發(fā)生變化,上下極板以相對速度v做相對運動,磁極板的運動方向垂直于磁場方向,達到控制力的目的。這種系統(tǒng)可用于離合器、制動器、鎖緊裝置、機床夾具及減震器等磁流變器件。
(3)擠壓模式
擠壓模式,磁極板運動方向與磁場方向相同,兩磁極作相對靠近或遠離的運動,相應的磁流變液在磁極板的壓力作用下向中心或向四周流動,磁場方向與磁流變液體的流動方向垂直。磁極板在相對運動時,場強會發(fā)生變化,達到控制力目的。這種模式適合振動峰值小的振動控制。
減震器的工作原理可以描述為:活塞的運動,帶動磁流變液以較大的速度經(jīng)過缸體內(nèi)壁與活塞之間的環(huán)形間隙時,使間隙兩端產(chǎn)生 的壓強差,壓強差再作用在活塞兩端的截面上,便產(chǎn)生了可控的力。之所以力是可控的,是由于間隙中分為激活區(qū)和非激活區(qū)兩個部分,激活區(qū)內(nèi)的磁流變液受到磁場的作用,流體性質(zhì)呈粘塑性狀態(tài),因此存在剪切屈服應力。這樣改變磁場強度就可以得到不同的剪切屈服應力,來實現(xiàn)對減震器力的控制,進而實現(xiàn)振動控制。