磁流变液制动特性演示仪研制

陈文娟， 李津宁， 刘凤祥， 袁顺东， 刘　冰

(中国石油大学(华东) 理学院, 山东 青岛　266580)



磁流变液制动特性演示仪研制

陈文娟， 李津宁， 刘凤祥， 袁顺东， 刘冰

(中国石油大学(华东) 理学院, 山东 青岛266580)

介绍了一种磁流变液制动特性演示装置的设计原理和工作方法,该装置通过演示磁场、扭矩、转速之间的变化关系,对磁流变液的制动特性做了直观形象的展示。该实验仪性能稳定、操作方便,在实际大学物理教学中取得了良好的效果。

磁流变液； 制动特性； 演示装置

1948年美国人Rabinow[1]发现磁流变效应。磁流变液既具有液体的流动性又具有固体铁磁物质的磁性,可由磁场控制将其保持在任意位置。磁流变液是一种智能分散体材料的悬浊液,由三部分组成:铁磁性悬浮相、有机悬浮介质和添加剂[2-5]。铁磁性悬浮相一般为铁粉或铁合金粉。有机悬浮介质一般为矿物油或硅油。添加剂为表面活性剂、触变剂、润滑剂以及抗冻剂、缓蚀剂等。磁流变液将磁性与液体的流动性两者统一在一起,从而孕育了很多方面如机械、电子、航空航天、化工、能源、冶金、仪表、环保、医疗等领域的应用[6-7]。

磁流变液在无外加磁场作用时表现为流动性良好的液体状态,但在外加磁场的作用下可短时间(毫秒级)内增加2个数量级以上的表观黏度,并呈现类似固体的力学性质,且黏度呈连续、无极、可逆变化,即一旦撤掉磁场后,又还原为流动的液体[8-9]。整个转化过程极快,易于控制,能耗极小,可实现实时主动控制。……