УДК 543.271; 533.5.08
Д. Ю. Б о р и н, В. П. М и х а й л о в,
А. М. Б а з и н е н к о в
МОДЕЛИРОВАНИЕ МАГНИТО-
РЕОЛОГИЧЕСКОГО ДРОССЕЛЯ МОДУЛЯ
ЛИНЕЙНЫХ СВЕРХТОЧНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
Приведена новая нелинейная модель магнитореологического дрос-
селя — основного исполнительного элемента позиционирующих
устройств с реологическим управлением. При разработке моде-
ли учтены такие явления, как магнитный гистерезис в элементах
магнитопровода, размагничивающий фактор, присутствие в кон-
струкции дросселя постоянного магнита, магнитные параметры
реологической среды, а также ее нелинейное поведение. Адекват-
ность разработанной модели подтверждена экспериментальными
данными.
Магнитореологические (МР) жидкости представляют собой сус-
пензии микрочастиц магнитных материалов в органических маслах.
Под действием магнитного поля частицы, распределенные в объеме
дисперсной среды, образуют структуры, ориентированные вдоль си-
ловых линий поля. При этом магнитное взаимодействие между части-
цами приводит к значительному изменению реологических свойств,
поскольку образованные структуры препятствуют свободному пере-
мещению суспензии и вызывают увеличение вязкости жидкости более
чем в 10
5
раз, что зависит от материала частиц дисперсной фазы, дис-
персионной среды, размеров частиц и их объемной концентрации, а
также от других параметров [1]. Благодаря этому эффекту МР жидко-
сти получили широкое распространение в полуактивных демпфирую-
щих устройствах, тормозных системах и жидкостных захватах.
Ранее была показана перспектива использования МР жидкостей в
качестве рабочей среды для гидравлических механизмов прецизион-
ного позиционирования [5, 6]. Преимущество МР систем заключает-
ся в том, что управляющие элементы (заслонки, клапаны и т.п.), ха-
рактерные для традиционной гидравлики, заменены МР дросселями,
которые не имеют подвижных инерционных элементов, повышающих
сложность конструкции и уменьшающих надежность и долговечность.
Погрешность позиционирования при использовании МР механиз-
мов не превышает доли микрометров [6] и потенциально может быть
снижена до нанометрового уровня. Постоянная времени, определяю-
щая быстродействие, оценивается на уровне 100. . . 200 мс и опреде-
ляется в основном временем структурирования и релаксации частиц
дисперсной фазы МР жидкости. К недостаткам МР устройств можно
58 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 4
