CN112943838A - 一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，包括上下对称设置且相互连接的磁流变弹性体，两个磁流变弹性体内部均缠绕设置有线圈，两个线圈均与外部可调直流电源连接，通过调整外部可调直流电源输出电流大小，使得两个线圈得电后产生的磁场发生变化，在磁场作用下磁流变弹性体内部铁磁颗粒被磁化，根据磁化程度不同，磁流变弹性体刚度强度也随之改变，从而调节减震器的刚度和强度。与现有技术相比，本发明能够在不改变减震器形状的前提下，方便地对减震器刚度和强度进行调节，从而适应更多应用场合、产生更好的减震效果。
Description
技术领域
本发明涉及减震器技术领域，尤其是涉及一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器。
背景技术
橡胶减震器作为一类重要的减震元件,已被广泛运用于各类机械、汽车、桥梁、建筑工程、铁路机车、水上运输工具、飞机及其他航空器。橡胶减震器具有高弹性，弹性变形较大，质量小，安装和拆卸方便等优点，橡胶形状可以自由选择，硬度可以通过配方设计加以调整，从而能够满足不同方向的刚度和强度的要求。
但是，现有橡胶减震器无法在保持现有形状的同时，自由改变橡胶的硬度和刚度，只能通过重新调整配方设计、重新制作减震器，才能同时满足形状和刚度强度的要求，并不适用于多变的工程环境。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，能够在形状不变的前提下进行刚度和强度调节。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，包括上下对称设置且相互连接的磁流变弹性体，两个磁流变弹性体内部均缠绕设置有线圈，两个线圈均与外部可调直流电源连接，通过调整外部可调直流电源输出电流大小，使得两个线圈得电后产生的磁场发生变化，在磁场作用下磁流变弹性体内部铁磁颗粒被磁化，根据磁化程度不同，磁流变弹性体刚度强度也随之改变，从而调节减震器的刚度和强度。
进一步地，所述两个线圈的缠绕方向相同。
进一步地，所述两个磁流变弹性体之间通过连接圆盘相互连接。
进一步地，所述连接圆盘上开设有U形槽，所述线圈的导线穿过U形槽后与外部可调直流电源连接。
进一步地，所述磁流变弹性体外部包裹有外壳，所述外壳上开设有用于引出线圈导线的圆孔。
进一步地，所述外壳包括壳体和壳盖，所述壳盖与壳体之间螺纹连接。
进一步地，所述磁流变弹性体的中心位置开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内安装有螺栓，所述螺栓用于连接外部需要减震的部件。
进一步地，所述连接圆盘的中心位置开设有用于穿过螺栓的第一通孔。
进一步地，所述外壳上对应于螺纹通孔的位置开设有用于穿过螺栓的第二通孔。
进一步地，所述可调直流电源具体为12V或24V可调直流稳压电源。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、本发明采用磁流变弹性体作为减震器主体，利用磁流变弹性体的力学性能和粘弹性性能，能够起到更好地减震效果，通过在磁流变弹性体内部缠绕线圈，将线圈与外部可调直流电源进行连接，只需改变直流电源输出电流的大小，即可使线圈得电后产生的磁场发生变化，在磁场作用下磁流变弹性体内部铁磁颗粒被磁化，根据磁化程度不同，磁流变弹性体刚度强度也随之改变，从而改变减震器的刚度和强度，响应迅速，能够方便地根据实际工况需要进行调整，且不需要重新改变减震器的形状。
二、本发明设置上下对称布置的两个磁流变弹性体，在磁流变弹性体内部设置同方向绕制的线圈，使得线圈得电后产生同方向磁场，以起到更好地减震调节作用，两个磁流变弹性体之间通过连接圆盘相互连接，且连接圆盘上开设U形槽，能够方便将线圈导线引出与外部可调直流电源连接。
三、本发明在磁流变弹性体中间位置开设螺纹通孔、在连接圆盘与外壳上开设对应的通孔，以方便将减震器与外部需要减震的部件进行螺栓连接，实际应用中可以将两个磁流变弹性体均与外部需要减震的部件连接，也可以只连接单个的磁流变弹性体，具有结构简单、紧凑、节约空间、形式多变且安装拆卸灵活的优点。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图；
图2为连接圆盘结构示意图；
图中标记说明：1、磁流变弹性体，2、线圈，3、连接圆盘，4、外壳。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，包括上下对称设置且相互连接的磁流变弹性体1，两个磁流变弹性体1内部均缠绕设置有线圈2，两个线圈2均与外部可调直流电源连接，通过调整外部可调直流电源输出电流大小，使得两个线圈2得电后产生的磁场发生变化，在磁场作用下磁流变弹性体1内部铁磁颗粒被磁化，根据磁化程度不同，磁流变弹性体1刚度强度也随之改变，从而调节减震器的刚度和强度。
其中，两个磁流变弹性体之间通过连接圆盘3相互连接，如图2所示，连接圆盘3上开设有U形槽，线圈2的导线穿过U形槽后与外部可调直流电源连接；
磁流变弹性体1外部包裹有外壳4，外壳4上开设有用于引出线圈2导线的圆孔，本实施例中，外壳4包括壳体和壳盖，壳盖与壳体之间螺纹连接。
此外，两个线圈2的缠绕方向相同，在得电后可产生相同方向的磁场，以加强调节效果。
为方便将本减震器与外部需要减震的部件进行连接，磁流变弹性体1的中心位置开设有螺纹通孔，螺纹通孔内安装有螺栓，螺栓用于连接外部需要减震的部件。
对应的，连接圆盘3的中心位置开设有用于穿过螺栓的第一通孔，外壳4上对应于螺纹通孔的位置也开设有用于穿过螺栓的第二通孔，可同时将两个磁流变弹性体1通过螺栓与外部需要减震部件相连接，也可只连接一侧的磁流变弹性体1。
在实际应用中，可调直流电源具体为12V或24V可调直流稳压电源，本减震器可安装在需要进行减震的部件之间，也可作为设备底部与地面接触处的减震单元。根据不同应用场合，调整外部可调直流电源输出电流大小，电流通过线圈，在周围产生磁场，磁场作用于磁流变弹性体内部铁磁性颗粒，增强磁流变弹性体的弹性，从而改变减震器的刚度和强度，响应迅速，根据实际工况需要进行调整，以此能够很好地应用于更多场合，更好地起到减震效果。
由于本发明采用磁流变弹性体作为减震器主体，在线圈通电与否的情况下都能起到减震效果，磁流变弹性体为新型智能材料，由铁磁颗粒和高分子聚合物基体混合制备成型，具有优良的力学性能和粘弹性性能，尤其是各向异性磁流变弹性体，内部铁磁性粒子线性排布，能够增强磁流变弹性体的弹性，起到更好的减震效果；
本发明的减震器在磁流变弹性体形状固定后，可根据外部可调直流电源提供的电流大小的改变，进而改变线圈产生的磁场大小，从而改变减震器的刚度和强度，响应迅速，根据实际工况需要进行调整，可以应用到多场合。
Claims (10)
1.一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，其特征在于，包括上下对称设置且相互连接的磁流变弹性体(1)，两个磁流变弹性体(1)内部均缠绕设置有线圈(2)，两个线圈(2)均与外部可调直流电源连接，通过调整外部可调直流电源输出电流大小，使得两个线圈(2)得电后产生的磁场发生变化，在磁场作用下磁流变弹性体(1)内部铁磁颗粒被磁化，根据磁化程度不同，磁流变弹性体(1)刚度强度也随之改变，从而调节减震器的刚度和强度。
2.根据权利要求1所述的一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，其特征在于，所述两个线圈(2)的缠绕方向相同。
3.根据权利要求1所述的一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，其特征在于，所述两个磁流变弹性体(1)之间通过连接圆盘(3)相互连接。
4.根据权利要求3所述的一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，其特征在于，所述连接圆盘(3)上开设有U形槽，所述线圈(2)的导线穿过U形槽后与外部可调直流电源连接。
5.根据权利要求1所述的一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，其特征在于，所述磁流变弹性体(1)外部包裹有外壳(4)，所述外壳(4)上开设有用于引出线圈(2)导线的圆孔。
6.根据权利要求5所述的一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，其特征在于，所述外壳(4)包括壳体和壳盖，所述壳盖与壳体之间螺纹连接。
7.根据权利要求3所述的一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，其特征在于，所述磁流变弹性体(1)的中心位置开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内安装有螺栓，所述螺栓用于连接外部需要减震的部件。
8.根据权利要求7所述的一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，其特征在于，所述连接圆盘(3)的中心位置开设有用于穿过螺栓的第一通孔。
9.根据权利要求7所述的一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，其特征在于，所述外壳(4)上对应于螺纹通孔的位置开设有用于穿过螺栓的第二通孔。
10.根据权利要求1所述的一种刚度和强度可调节的磁流变弹性体减震器，其特征在于，所述可调直流电源具体为12V或24V可调直流稳压电源。
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