Патент на изобретение №2310110

(54) МАГНИТОЖИДКОСТНЫЙ УСПОКОИТЕЛЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению. Магнитожидкостный успокоитель состоит из корпуса, заполненного магнитной жидкостью, размещенного внутри корпуса соосно с ним плоского подвижного элемента, жестко прикрепленного к нему штока, связывающего успокаиваемый объект с плоским подвижным элементом, и магнита. Магнит выполнен в виде соленоида, установленного неподвижно внутри корпуса и подключенного к регулируемому источнику питания. Плоский подвижный элемент выполнен из неэлектропроводного немагнитного материала с равномерно распределенными по нему сквозными отверстиями, оси которых близки или совпадают с направлением силовых линий магнитного поля. Достигается расширение диапазона регулирования упругих сил, возникающих в процессе амортизации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может найти применение в магнитожидкостных успокоителях, например в устройствах для измерения силы.

Известен амортизатор (а.с. №1021835, з. №3384217/25-28 от 22.01.82, F16F 6/00), содержащий корпус, заполненный магнитной жидкостью, шток с поршнем, подвижный в осевом направлении и размещенный в корпусе, соединяющий полости корпуса, трубопровод с калиброванными отверстиями и установленную на нем соленоидную катушку, подключенную к регулируемому источнику питания.

Такое устройство малопригодно для гашения колебаний от быстроменяющихся сил, особенно не совпадающих по направлению с осью штока.

Известен магнитожидкостный амортизатор, содержащий корпусную деталь (основание) и подвижный элемент, выполненные из немагнитного материала. Между ними установлены постоянные магниты (не менее четырех) разноименными полюсами один к другому, окруженные магнитной жидкостью. На основании и подвижном элементе (между магнитами) установлены немагнитные перегородки (а.с. №1213283, з. №3581310/25-28 от 03.03.83, F16F 6/00).

Это решение по сравнению с предыдущим расширяет возможности устройства по амортизации колебаний от осевых и поперечных сил, но имеет узкий диапазон регулирования и невысокую чувствительность.

Известен магнитожидкостный амортизатор, выбранный в качестве прототипа (з. №56-2619, публ. 21.01.81 №5-66, заявл.29.03.77, №52-34049, Япония, приоритет США 29.03.76, №671921), состоящий из корпуса, заполненного магнитной жидкостью, плоского подвижного элемента (диска), размещенного внутри корпуса, жестко прикрепленного к нему соосно штока, связывающего успокаиваемый объект с плоским подвижным элементом, и магнита.

Как и предыдущее решение, известный магнитожидкостный амортизатор имеет узкий диапазон регулирования и невысокую чувствительность.

Основной задачей, решаемой с помощью предлагаемого изобретения, является существенное расширение диапазона регулирования упругих сил, возникающих в процессе амортизации. Дополнительно решается задача повышения чувствительности магнитожидкостного успокоителя к малым отклонениям подвижного элемента под воздействием компенсируемых усилий.

Поставленная задача решается с помощью магнитожидкостного успокоителя, состоящего из корпуса, заполненного магнитной жидкостью, размещенного внутри корпуса соосно с ним плоского подвижного элемента, жестко прикрепленного к нему штока, связывающего успокаиваемый объект с плоским подвижным элементом, и магнита.

Согласно изобретению магнит в магнитожидкостном успокоителе выполнен в виде соленоида, установленного неподвижно внутри корпуса по периферии плоского подвижного элемента и подключенного к регулируемому источнику питания. Подвижный плоский элемент выполнен из неэлектропроводного немагнитного материала с равномерно распределенными по нему сквозными отверстиями, оси которых близки или совпадают с направлением силовых линий магнитного поля. Регулируемый источник питания может быть импульсным с регулируемой частотой и длительностью импульсов.

Благодаря тому, что плоский подвижный элемент имеет множество сквозных отверстий, через которые проходят магнитные силовые линии соленоида, размещенного в корпусе и окружающего по периметру плоский подвижный элемент, удается получить большое количество упругих элементов, представляющих собой пучки силовых линий магнитного поля, проходящие через отверстия. Такое исполнение повышает чувствительность устройства к изменению напряженности магнитного поля соленоида.

Предлагаемый магнитожидкостный успокоитель поясняется чертежами (фиг.1, 2).

На фиг.1 приведен продольный разрез магнитожидкостного успокоителя.

На фиг.2 – сечение по А-А.

Магнитожидкостный успокоитель состоит из корпуса 1, выполненного из магнитомягкого материала, соленоида 2, размещенного неподвижно внутри корпуса и охватывающего внутреннюю часть корпуса 1, заполненную магнитной жидкостью 3, плоского подвижного элемента 4, выполненного из немагнитного и неэлектропроводного материала со сквозными отверстиями 5, размещенными равномерно по всей плоскости подвижного элемента 4, штока 6, связывающего подвижный элемент с успокаиваемым объектом. Соленоид 2 подключен к регулируемому источнику питания (не показан). Корпус 1 с соленоидом 2 и магнитной жидкостью 3 закрыт крышкой 7 из магнитомягкого материала.

Работает магнитожидкостный успокоитель следующим образом. Колебания от успокаиваемого объекта через шток 6 передаются плоскому подвижному элементу 4 в любом направлении в плоскости, перпендикулярной оси штока. При включении соленоида 2 от регулируемого источника питания в полости корпуса 1 возникает магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскому подвижному элементу. Ферромагнитные частицы магнитной жидкости 3 выстраиваются вдоль линий магнитного поля, образуя в местах сквозных отверстий 5 плоского подвижного элемента 4 упругие пучки силовых линий, препятствующие колебаниям плоского подвижного элемента.

Регулирование работы магнитожидкостного успокоителя осуществляется в широких пределах от регулируемого источника постоянного или импульсного питания. Наиболее эффективно регулирование степени успокоения и чувствительности успокаиваемого объекта при работе магнитожидкостного успокоителя от импульсного источника питания путем изменения длительности импульса и паузы, при этом в плоском подвижном элементе не возникает вихревых токов, нарушающих работу успокоителя, так как материал плоского подвижного элемента неэлектропроводен.

Предлагаемое решение существенно повышает чувствительность магнитожидкостного успокоителя к сигналам, поступающим от регулируемого источника питания, расширяет диапазон регулирования упругих сил, воздействующих на плоский подвижный элемент. При эксплуатации успокоителя с импульсным регулируемым источником питания чувствительность магнитожидкостного успокоителя возрастает многократно и в этом случае без изменения конструкции устройства можно гасить (амортизировать) механические колебания, возникающие при малых колебаниях сил.

Формула изобретения

1. Магнитожидкостный успокоитель, состоящий из корпуса, заполненного магнитной жидкостью, размещенного внутри корпуса соосно с ним плоского подвижного элемента, жестко прикрепленного к нему штока, связывающего успокаиваемый объект с плоским подвижным элементом, магнита, отличающийся тем, что магнит выполнен в виде соленоида, установленного неподвижно внутри корпуса и подключенного к регулируемому источнику питания, а плоский подвижный элемент выполнен из неэлектропроводного материала с равномерно распределенными по нему сквозными отверстиями, оси которых близки или совпадают с направлением силовых линий магнитного поля.

2. Магнитожидкостный успокоитель по п.1, отличающийся тем, что регулируемый источник питания выполнен в виде импульсного источника питания с регулируемыми частотой и длительностью импульсов.

РИСУНКИ