MEZNÍ A DEGRADAČNÍ PROCESY MAGNETOREOLOGICKÝCH TLUMIČŮ ODPRUŽENÍ Ing. Doc. Ing. Ivan Mazůrek CSc. Nic nelze vědět, ničemu se naučit, nic nemůže být jisto, naše smysly jsou omezeny, rozum slabý a náš život krátký. Anaxagorás
2 /14 OBSAH MR KAPALINA PRINCIP MR KAPALINA POUŽITÍ PROBLÉMY S APLIKACÍ SHRNUTÍCÍLŮ SOUČASNÝ STAV MR tlumič DELPHI Roupec
3 /14 MR KAPALINA PRINCIP Axiální tlakové proudění Aktivace MR kapaliny [1] Jeong-Hoi Koo. Using Magnetorheological Dampers in Semiactive Tuned Vibration Absorbers to Control Structural Vibrations. Blacksburg, 2003. 160 p. Disertace na Faculty of the Virginia Polytechnic Institute. Vedoucí práce Mehdi Ahmadian Tangenciální beztlakové proudění
4 /14 MR KAPALINA POUŽITÍ Tlumení zpětného rázu děla [1] Taipei 728 tun [2] Tlumení protézy [1] MR spojka [1] Tlumení sedadla nákladního vozu [3] [1] Poynor, J. Innovative Designs for Magnetorheological Dampers.Blacksburg, 2001 [2] Dostupné z URL: <http://bldgblog.blogspot.com> [3] Dostupné z URL: <http://www.lord.com> [4] Karakoc, K., et. al. Design considerationsfor an automotive magnetorheological brake. Mechatronics, 2008, vol. 18, p. 434 447. MR brzda [4]
5 /14 PROBLÉMY S APLIKACÍ ŽIVOTNOSTNÍ RŮST VISKOZITY V NEAKTIVOVANÉM STAVU PŘI DLOUHODOBÉM ZATĚŽOVÁNÍ PROVOZNÍ HOUSTNUTÍ průvodní jev oxidace vliv teploty vliv smykové rychlosti vliv magnetizačního proudu [1] Carlson, J. D. Critical factors for MR fluids in vehicle systems, International Journal of Vehicle Design, 2003 ULICNY, J.C. et al. Magnetorheological fluid durability test Iron analysis. Material Science and Engineering, June 2006, vol. 443, no. 1 2, p. 16 24
6 /14 PROBLÉMY S APLIKACÍ ŽIVOTNOSTNÍ POKLES MR EFEKTU PŘI DLOUHODOBÉM ZATĚŽOVÁNÍ DEGRADACE MR EFEKTU průvodní jev oxidace magnetické nasycení částic magnetická remanence Ilustrační hysterézní křivka [1] Reálná hysterézní křivka [2] Efektivní oblast mag. indukce [3] [1] Hysterézní křivka [online]. 2006 [cit. 2009 2 14] Dostupné z URL <http://elektrika.cz/terminolog/eterminolog2definition.2006 04 01.3825234139> [2] CHENG Hai Bin. Stability and anti oxidization of aqueous MR fluids improved by modifying iron particle surface with organic molecule, Acta Physico Chimica Sinica, October 2008, vol. 24, no. 10, s. 1869 1874. [3] Lord Materials Division, Magnetic Circuit Design, Engineering Note, December 1999
7 /14 PROBLÉMY S APLIKACÍ KONSTRUKČNÍ POKLES VISKOZITY PŘI NÍZKÝCH SMYKOVÝCH RYCHLOSTECH ŘÍDNUTÍ KAPALINY malá smyková rychlost reálná min. smyková rychlost 900 s 1 při 0,008m.s 1 [1] CARLSON, J. D. Critical factors for MR fluids in vehicle systems, International Journal of Vehicle Design, 2003 [2] SUSAN RESIGA, D., et al. Flow behaviour of bidisperse magnetizable fluids. In 11th International Conference on Electrorheological Fluids and Magnetorheological Suspensions, Dresden: Germany. Technische Universität Dresden. August 2008. [3] CHOI, J.S., et al. Preparation and magnetorheological characteristics of polymer coated carbonyl iron suspensions, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, September 2006, vol. 304, no. 2, s. 374 376.
8 /14 PROBLÉMY S APLIKACÍ KONSTRUKČNÍ VLIV RYCHLOSTI MR KAPALINY PŘI PRŮTOKU AKTIVNÍ ČÁSTI VENTILU NA VELIKOST MEZE KLUZU DOBA PRŮTOKU Binghamský model pokles meze kluzu při cca 0,8m.s 1 začlenit do metodiky návrhu MR uzlu GONCALVES, WERELEY, N. F.D., M., AHMADIAN, et al. Magnetorheological M., CARLSON, J.D. dampers Investigating in shearthe mode, MR Smart effect Materials high flowand velocities, Smart Structures, MaterialsFebruary and Structures, 2008, vol. 17, 15, no. 1. 1, s. 75 85. Viskózní část Část meze kluzu Celková toková křivka 6000 6000 6000 6000 y1() x 4000 2000 0 0 2000 4000 6000 8000 1.10 4 x 4000 y2( x) 2000 + = 0 0 0 2000 4000 6000 8000 1. 10 4 0 x 10000 y( x) 4000 2000 0 0 2000 4000 6000 8000 1. 10 4 x
9 /14 PROBLÉMY S APLIKACÍ KONSTRUKČNÍ OPOTŘEBENÍ TĚSNÍCÍCH A JINÝCH PRVKŮ MR ZAŘÍZENÍ vliv počtu cyklů vliv smykové rychlosti vliv teploty použitý materiál
10 /14 SHRNUTÍ CÍLŮ EXPERIMENTÁLNÍ VYHODNOCENÍ závislost provozního houstnutí na podmínkách zatěžování (teplota, počet cyklů, smyková rychlost) změna MR efektu v průběhu dlouhodobých zkoušek vliv složení MR kapaliny na výše popsané mezní stavy únavové poškození třecích částí MR uzlu VHODNÝ REOMETR Metodika návrhu a dimenzování reálných MR strojních dílů VÝPOČTOVÉ VYHODNOCENÍ konstrukce MR ventilu s ohledem na dobu průtoku vhodnější model MR kapaliny Halverson, H. Magnetic Ride Star Wars Meets the 50th Car, Dostupné z URL: http://www.corvetteactioncenter.com> [cit. 2009 06 11].
11 /14 SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÍ EXISTUJÍCÍ REOMETRY Trvanlivostní testy NE NE Vysoké smykové rychlosti NE ANO VLASTNÍ KONSTRUKCE EXPERIMENTÁLNÍHO REOMETRU MCR Physica 300 Datasheet Anton Paar GmbH Slit flow rheometer v MTS standu GONCALVES, F.D., AHMADIAN, M., CARLSON, J.D. Investigating the magnetorheological effect at high flow velocities, Smart Materials and Structures, vol. 15, no. 1, s. 75 85.
12 /14 SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÍ POŽADOVANÉ VLASTNOSTI EXPERIMENTÁLNÍHO REOMETRU MĚŘENÍ VYSOKÝCH SMYKOVÝCH RYCHLOSTÍ MOŽNOST TRVANLIVOSTNÍCH TESTŮ PŘESNÉ MĚŘENÍ TEPLOTY UVNITŘ MR VENTILU TEPLOTNĚ REGULOVATELNÉ PROSTŘEDÍ VODNÍ CHLAZENÍ SNADNÁ VÝMĚNA NÁPLNĚ SNADNÁ DEKONTAMINACE SNADNÁMONTÁŽDO TESTOVACÍHO STANDU VYHODNOCOVACÍ SW MULTIVISCO evo2
13 /14 ZÁVĚR PŘÍNOS DISERTAČNÍ PRÁCE rozšíření a doplnění metodiky návrhu reálných MR uzlů aplikace výsledků výzkumu do výukových programů Ústavu konstruování MR tlumič firmy Lord Roupec
DĚKUJI ZA POZORNOST