磁流变液减振器实验装置-j9九游会真人

文档序号:34953004发布日期:2023-07-29 12:00阅读:3来源:国知局


1.本实用新型涉及磁流变液减振器技术领域,尤其涉及磁流变液减振器实验装置。


背景技术:

2.减振器的主要功能是用来抑制减振弹簧经路面冲击后所吸收存储能量的释放,进而达到减振缓冲的作用。在途经不平路况时,减振弹簧可以暂时将来自路面的振动进行过滤并转换成自身的势能存储,但是减振弹簧自身并不能消耗这一存储的势能,如果不加以控制其仍会往复运动。对此就需要减振器来辅助消耗减振弹簧所存储起来的这一部分势能来抑制这种减振弹簧的反复跳跃,减振弹簧和减振器的配合即可以达到减振的目的。为了追求更佳的减振效果就得要求减振器的阻尼可以根据汽车不同的行驶工况来改变其自身的阻尼值,不同于传统的电子控制减振器,本实用新型侧重于其衍生类型磁流变液减振器进行研究。
3.磁流变液成分主要由磁性颗粒、载液、添加剂(如活化剂、分散剂、防磨剂)这三大部分所构成。在没有外部磁场的理想状态下,内部磁性颗粒均匀分布在载液中,此时的流体特性更多呈现为普通液体状态。但是一旦施加外部磁场以后会导致内部的磁性颗粒瞬间被磁化而聚集成链状或者簇状结构,这就给载液的流动造成一定的流动阻力,此时磁流变液随外部磁场的不断加大会随之转变为类固体状态。磁流变液减振器正是利用这一流体特性来通过改变供给电流的大小以此改变其内部阻尼的大小,其具有阻尼控制范围广,可以实现无极、瞬间响应调节,稳定性高,能耗低等众多的优点。但是目前市场上搭载磁流变液减振器的汽车占有率并不多,只有少部分的豪华车中应用比较成熟。造成这一现象的主要原因有成本高、主动减振控制技术不成熟、磁流变液减振器的研发没有取得突破性的成果等众多因素的影响。所以急需磁流变液减振器实验装置来探寻磁流变液减振器磁场、阻尼和减振效果三者之间的关系。


技术实现要素:

4.为克服现有技术中的不足,本实用新型的目的在于提供一种磁流变液减振器实验装置。
5.为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
6.磁流变液减振器实验装置,包括主体框架、磁场发生装置、磁流变液减振器模型、滑动平台和振动源;
7.所述主体框架内部固定有沿竖直方向设置的导向杆;
8.所述磁场发生装置包括线圈和控制器,线圈固定连接在主体框架内部,控制器与线圈电连接,控制器通过改变线圈电流来使磁场的大小发生改变;
9.所述滑动平台包括分别滑动连接于导向杆上并能够沿导向杆做上下运动的上浮动板和下浮动板,上浮动板和下浮动板之间连接有套设于导向杆外的减振弹簧;
10.所述磁流变液减振器模型的上端铰接于上浮动板底部,磁流变液减振器模型的下
端铰接于下浮动板顶部,且磁流变液减振器模型从线圈中间穿过;
11.所述振动源驱动下浮动板上下振动。
12.进一步的,所述振动源包括变频电机、输出轴、凸轮和从动杆,所述主体框架内侧底部固定有支撑座,支撑座顶部设有固定板,固定板的中部设有沿竖直方向设置的导向套;所述输出轴转动连接于支撑座上,且输出轴的一端与变频电机的输出端传动连接,所述凸轮固定连接在输出轴上,所述从动杆与导向套滑动套接,从动杆的顶部顶靠于下浮动板底部,从动杆的底部连接有滚轮,该滚轮与凸轮的侧面滚动连接。
13.进一步的,所述导向杆的上端固定连接在主体框架顶部的顶板上,导向杆的上端固定连接在支撑座顶部的固定板上。
14.进一步的,所述导向杆具有四个,四个导向杆呈矩形分布。
15.进一步的,所述线圈固定在保持架上,该保持架固定连接在主体框架内部上方的横梁上。
16.进一步的,所述减振弹簧顶部连接有用于调节其阻尼的阻尼调节器。
17.本实用新型采用以上技术方案,将磁流变液减振器模型固定在上浮动板和下浮动板之间并在中部添加外部磁场线圈,下浮动在振动源的作用下形成上下振动工况,从而模拟出汽车行驶路况的振动,通过改变外部磁场的大小和凸轮的转速来使磁流变液减振器模型阻尼变化,通过测试系统捕捉到最佳的减振效果,即最优行驶平顺性时的电流、阻尼与磁场强度的数值关系,进而为后期磁流变液减振器应对不同路况下即时获得最佳行驶平顺性提供理论参考。
附图说明
18.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明;
19.图1为本实用新型的结构示意图;
20.图2为磁流变液减振器模型连接于滑动平台上的示意图;
21.图3为本实实用新型中磁流变液减振器模型的示意图;
22.图4为磁流变液减振器模型另一种模式的示意图;
23.图5为舒适性判定专家系统的示意图。
具体实施方式
24.如图1-5所示,本实用新型磁流变液减振器实验装置,包括主体框架1、磁场发生装置、磁流变液减振器模型3、滑动平台4和振动源5;
25.主体框架1内部固定有沿竖直方向设置的导向杆6,导向杆6具有四个,四个导向杆6呈矩形分布。
26.磁场发生装置包括线圈2和控制器,线圈2固定连接在主体框架1内部,控制器与线圈2电连接,控制器通过改变线圈2电流来使磁场的大小发生改变,致使磁流变液减振器模型3内部的磁流变液磁化进入不同程度的类固状态;
27.滑动平台4包括分别滑动连接于导向杆6上并能够沿导向杆6做上下运动的上浮动板41和下浮动板42,上浮动板41和下浮动板42之间连接有套设于导向杆6外的减振弹簧7;
28.磁流变液减振器模型3的上端铰接于上浮动板41底部,磁流变液减振器模型3的下
端铰接于下浮动板42顶部,且磁流变液减振器模型3从线圈2中间穿过;
29.振动源5驱动下浮动板42上下振动。其中,振动源5包括变频电机51、输出轴52、凸轮53和从动杆54,主体框架1内侧底部固定有支撑座10,支撑座10顶部设有固定板11,固定板11的中部设有沿竖直方向设置的导向套12;输出轴52转动连接于支撑座10上,且输出轴52的一端与变频电机51的输出端传动连接,凸轮53固定连接在输出轴52上,从动杆54与导向套12滑动套接,从动杆54的顶部顶靠于下浮动板42底部,从动杆54的底部连接有滚轮,该滚轮与凸轮53的侧面滚动连接。通过改变变频电机51的转速和不同的凸轮53组合即可以模拟出不同的振动工况(振动频率)。
30.导向杆6的上端固定连接在主体框架1顶部的顶板13上,导向杆6的上端固定连接在支撑座10顶部的固定板11上。
31.线圈2固定在保持架8上,该保持架8固定连接在主体框架1内部上方的横梁上。
32.减振弹簧7顶部连接有用于调节其阻尼的阻尼调节器9。阻尼调节器9包括调节螺杆和调节螺母,通过旋转调节螺母,改变减振弹簧7的压缩程度,从而调节减振弹簧7的阻尼。
33.磁流变液在无磁场的情况下表现出一般液体的特性,在外加磁场的作用下,可以随电流的大小在毫秒之间变成类固体的状态,具有十分迅速的动态响应过程。
34.如图3所示,本实用新型中的磁流变液减振器模型3参照传统的汽车双筒减振器进行简化而成,同样由内缸筒、外缸筒、活塞、底阀、活塞杆等结构组成。磁流变液减振器模型3和传统减振器最大的不同之处就是储油缸筒和工作缸筒由原来的液压油均全部换成磁流变液。在活塞杆压缩行程中磁流变液经过活塞上的流通阀和底阀上的压缩阀流进外缸筒,活塞杆伸张行程中又流经活塞上的伸张阀和底阀上的补偿阀流进内缸筒,这样通过更换各阀不同的薄片组合与改变外部磁场导致内部磁流变液的不同程度固化状态就可行成多种不同的阻尼效果。经过实验可以找出在不同振动情况下的最佳减振阻尼值。由于实验采用的是外部磁场,为了减少磁化现象导致磁流变液附着在各结构上的阻滞影响,实验模型均全部采用铝合金材质或者不可磁化的材质。此外,如图4所示,磁流变液减振器模型也可以鉴于单筒减震器进行简化。
35.将磁流变液减振器模型3固定在上浮动板41和下浮动板42之间并在中部添加外部磁场线圈2,下浮动在振动源5的作用下形成上下振动工况,从而模拟出汽车行驶路况的振动,通过改变外部磁场的大小和凸轮53的转速来使磁流变液减振器模型3阻尼变化,通过测试系统捕捉到最佳的减振效果,即最优行驶平顺性时的电流、阻尼与磁场强度的数值关系,进而为后期磁流变液减振器应对不同路况下即时获得最佳行驶平顺性提供理论参考。
36.如图5所示,本实用新型的测试系统采用舒适性判定专家系统,用于实验台装置实验数据的测量记录和参数控制。主要包含电机转速、滑动平台的加速度和位移、磁场强度这几大方面。研究磁流变液减振器刚度变化和车辆行驶状态以及舒适性的关系,建立和磁流变液减振器刚度相关的乘坐舒适性判定专家系统,通过采集输入信号进行神经网络训练,判定是否舒适,通过调整磁场的电流达到实时调节减振器刚度的目的,提高汽车行驶舒适性。
37.上面结合附图对本实用新型的实施加以描述,但是本实用新型不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式是示意性而不是加以局限本实用新型,本领域的普通技
术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
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