CN109850328B - 基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置，包括圆柱体结构的存储容器、永磁体以及隔磁部件；所述隔磁部件设置于存储容器外侧，所述永磁体设置于存储容器外侧且隔磁部件位于永磁体和存储器容器之间；所述永磁体以两磁极端部之间连线的中线为旋转轴可转动设置于存储容器的外侧，当处于抗沉降状态时，永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向平行，当处于非抗沉降状态时，永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向垂直；能够不改变磁流变液物质特性的情况下提高磁流变液的悬浮稳定性，从而确保磁流变液的质量以及剪切屈服应力，而且使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁流变液存储装置，尤其涉及一种基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置。
背景技术
磁流变液是将微米级的磁性颗粒分散于基础液或水中形成的悬浮液。无外加磁场作用时，磁流变液具有较好流动性；而在强磁场作用下，磁流变液可在毫秒内连续、可逆的转变为高黏度，流动性低的宾汉流体，其表观黏度可增加两个数量级以上，呈现类似固体的力学性质。磁流变液的这种连续、可逆、易控和响应迅速的特点，使得磁流变液装置在航空航天、武器控制、机器人、噪声控制、汽车、船舶与建筑领域成功应用。但由于磁流变液中离散相密度大于连续相(约7倍)，固体颗粒的沉降是不可避免的，而在实际应用中需要磁流变液有较高的悬浮稳定性。因此，悬浮稳定性是评价磁流变液性能的一项重要指标。传统的减缓磁流变液沉降的方法也很多，有给磁性颗粒包裹高分子涂层、增大载体液的黏度或使用添加剂等，但这些方法在增加磁流变液悬浮稳定性的同时也减小了其剪切屈服应力，所以减小了其应用场景。
因此，继续提出一种新的方案以解决上述技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置，能够不改变磁流变液物质特性的情况下提高磁流变液的悬浮稳定性，从而确保磁流变液的质量以及剪切屈服应力，而且使用方便，能够单独存储磁流变液或者具有存储磁流变液的器件，适应范围广。
本发明提供的一种基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置，包括圆柱体结构的存储容器、永磁体以及隔磁部件；
所述隔磁部件设置于存储容器外侧，所述永磁体设置于存储容器外侧且隔磁部件位于永磁体和存储器容器之间；
所述永磁体以两磁极端部之间连线的中线为旋转轴可转动设置于存储容器的外侧，当处于抗沉降状态时，永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向平行，当处于非抗沉降状态时，永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向垂直。
进一步，所述隔磁部件为板状结构且迎向存储容器的侧面为弧面结构且隔磁部件的弧面侧与存储容器的外侧壁贴合。
进一步，所述隔磁部件的长度大于存储容器内磁流变液的液面高度。
进一步，还包括导磁块，所述导磁块内设置有隔磁板，所述隔磁板将导磁块分割成对称的两个部分，所述永磁体可转动设置于导磁块。
进一步，所述导磁块设置有磁体安装孔，所述永磁体可转动设置于磁体安装孔内且永磁体的两磁极的延伸方向与磁体安装孔的轴向垂直，所述磁体安装孔的轴线位于隔磁板。
进一步，所述导磁块的一端端面设置有半圆弧凹槽，所述导磁块为2个，且两个导磁块的半圆弧凹槽正对形成一个圆柱形容纳槽，所述存储容器设置于容纳槽内，所述隔磁部件固定设置于半圆弧凹槽内且隔磁部件与隔磁板固定连接。
本发明的有益效果：通过本发明，能够不改变磁流变液物质特性的情况下提高磁流变液的悬浮稳定性，从而确保磁流变液的质量以及剪切屈服应力，而且使用方便，能够单独存储磁流变液或者具有存储磁流变液的器件，适应范围广。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明处于非抗沉降状态的结构示意图。
图2为本发明处于抗沉降状态的结构示意图。
图3为本发明导磁块的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明，如图所示：
本发明提供的一种基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置，包括圆柱体结构的存储容器3、永磁体4以及隔磁部件2；
所述隔磁部件设置于存储容器外侧，所述永磁体设置于存储容器外侧且隔磁部件位于永磁体和存储器容器之间；
所述永磁体以两磁极端部之间连线的中线为旋转轴可转动设置于存储容器的外侧，当处于抗沉降状态时，永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向平行，当处于非抗沉降状态时，永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向垂直；其中，上述中的存储容器可以是专门用于存储磁流变液的存储容器，也可以是磁流变器件，比如柱状结构的磁流变阻尼器的缸体也可，通过上述结构，能够不改变磁流变液物质特性的情况下提高磁流变液的悬浮稳定性，从而确保磁流变液的质量以及剪切屈服应力，而且使用方便，能够单独存储磁流变液或者具有存储磁流变液的器件，适应范围广。
本发明的抗沉降的过程是这样的：如图1所示：如果不需要对磁流变液进行抗沉降时，此时永磁体的两磁极的延伸方向(即南北两极的直线延伸方向)处于垂直存储容器的侧壁的切线方向的状态，此时，在永磁体的内部，磁力线是从南极到北极，在永磁体的外部，磁力线由北极到南极，由于导磁块的作用，磁力线基本集中于导磁块内部，又由于隔磁部件的作用，磁力线不会穿过存储容器，此时，存储容器内部不受磁场的影响，因此，磁流变液处于自然状态，即非抗沉降状态；如图2所示：当需要对磁流变液抗沉降存储，此时，旋转永磁体，使得永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向平行，此时，永磁体的磁力线从北极到南极，虽然有隔磁部件的存在，但是，磁力线的方向相对于隔磁部件发生了改变，因此，磁力线将会通过存储容器，而由于隔磁板和导磁块的作用，磁力线将会尽可能多的穿过存储容器，使得存储容器内的磁流变液在外磁场的作用下，磁流变液中的磁性颗粒受到重力、浮力、粘性力以及磁场力的共同作用而处于悬浮状态，抵抗了磁性颗粒的沉降,进而提高了磁流变材料的悬浮稳定性。
本实施例中，所述隔磁部件2为板状结构且迎向存储容器的侧面为弧面结构且隔磁部件2的弧面侧与存储容器的外侧壁贴合，通过这种结构，能够有效地在非抗沉降状态时阻止磁力线通过磁流变液所在区域。其中，所述隔磁部件的长度大于存储容器内磁流变液的液面高度，其中，隔磁部件的长度是指在垂直于附图1中纸面方向上的尺寸，只有在隔磁部件的长度大于磁流变液高度时才能够有效确保抗沉降状态的转换。
本实施例中，还包括导磁块5，所述导磁块5内设置有隔磁板1，所述隔磁板1将导磁块分割成对称的两个部分，所述永磁体4可转动设置于导磁块，如图所示，通过上述结构以及隔磁部件的共同作用，能够确保永磁体的磁力线方向的可靠转换。
本实施例中，所述导磁块设置有磁体安装孔6，所述永磁体4可转动设置于磁体安装孔6内且永磁体的两磁极的延伸方向与磁体安装孔的轴向垂直，所述磁体安装孔的轴线位于隔磁板，也就是说，当永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向垂直时，隔磁板的延伸方向也可将永磁体分割成对称的两半，在这种结构下，可以保证磁力线分布的均衡性，也保证整个***的稳定性，其中，永磁体可转动安装采用现有技术即可，比如在磁体安装孔的侧壁设置一个环形凹槽，永磁体的两端滑动嵌入于凹槽中即可实现，也可以采用其他方式，在此不加以赘述。
本实施例中，所述导磁块的一端端面设置有半圆弧凹槽，半圆形凹槽的轴线方向与磁体安装孔的轴线平行；从而确保永磁体与存储容器的侧壁的切线的平行和垂直的准确；所述导磁块为2个，且两个导磁块5的半圆弧凹槽正对形成一个圆柱形容纳槽，所述存储容器设置于容纳槽7内，所述隔磁部件固定设置于半圆弧凹槽内且隔磁部件与隔磁板固定连接，通过这种结构，能够保证结构的稳定性，确保在抗沉降状态时磁流变区域内具有足够的磁场。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置，其特征在于：包括圆柱体结构的存储容器、旋转永磁体以及隔磁部件；
所述隔磁部件设置于存储容器外侧，所述旋转永磁体设置于存储容器外侧且隔磁部件位于旋转永磁体和存储器容器之间；
所述旋转永磁体以两磁极端部之间连线的中线为旋转轴转动设置于存储容器的外侧，当处于抗沉降状态时，旋转永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向平行，当处于非抗沉降状态时，旋转永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向垂直。
2.根据权利要求1所述基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置，其特征在于：所述隔磁部件为板状结构且迎向存储容器的侧面为弧面结构且隔磁部件的弧面侧与存储容器的外侧壁贴合。
3.根据权利要求2所述基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置，其特征在于：所述隔磁部件的长度大于存储容器内磁流变液的液面高度。
4.根据权利要求1所述基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置，其特征在于：还包括导磁块，所述导磁块内设置有隔磁板，所述隔磁板将导磁块分割成对称的两个部分；
所述导磁块设置有磁体安装孔，所述旋转永磁体转动设置于磁体安装孔内且旋转永磁体的两磁极的延伸方向与磁体安装孔的轴向垂直；当旋转永磁体的两磁极的延伸方向与存储容器的侧壁的切线方向垂直时，隔磁板的延伸方向将旋转永磁体分割成对称的两半。
5.根据权利要求4所述基于旋转永磁体的磁流变液抗沉降存储装置，其特征在于：所述导磁块的一端端面设置有半圆弧凹槽，所述导磁块为2个，且两个导磁块的半圆弧凹槽正对形成一个圆柱形容纳槽，所述存储容器设置于容纳槽内，所述隔磁部件固定设置于半圆弧凹槽内且隔磁部件与隔磁板固定连接。
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