возникающие в жидкости, передают крутящий момент на вал с кону-
сом, подвешенный в аэростатическом подшипнике для минимизации
механического трения. Момент
T
, возникающий на валу с конусом,
регистрируется специальным датчиком с разрешающей способностью
0,01 Н
∙
м. Реометр оснащен механической системой юстировки конуса
относительно пластины по осям
X, Y
с точностью 1 мкм, системой
угловой юстировки вала с конусом с точностью 1 мрад и системой
юстировки зазора между конусом и пластиной по оси
Z
с точностью
50 мкм. Требуемые зависимости получают измерением момента
T
на
валу с конусом в зависимости от изменения внешнего магнитного
поля
H
, создаваемого парой электромагнитных катушек, и сдвиговых
скоростей
˙
γ
, действующих на исследуемую жидкость.
В результате экспериментов с МР жидкостью, используемой в МР
механизмах точных перемещений, выявлена зависимость сдвиговых
напряжений в жидкости от действующих сдвиговых скоростей (кри-
вые течения) для различных значений напряженности внешнего маг-
нитного поля
H
(рис. 4).
Анализ полученных зависимостей (также называемых кривыми те-
чения) позволяет сделать вывод о справедливости вязко-упругой моде-
ли Кассона, т.е. подтверждается предположение, что при соответству-
ющих значениях магнитных полей и сдвиговых скоростей структуры,
образованные частицами в жидкости (цепочки и кластеры), не раз-
рушаются и магнитоуправляемая жидкость проявляет значительные
упругие свойства.
Как было отмечено ранее, точность и диапазон перемещений МР
механизма определяются перепадом давлений
Δ
P
, создаваемым в ра-
бочем зазоре МР дросселя. Перепад давлений состоит из двух компо-
нентов —
Δ
P
η
(вязкого компонента, определяемого течением жидко-
сти с вязкостью
η
), также называемого ньютоновской составляющей
[11], и
Δ
P
τ
(минимального перепада давлений, который необходим
для сдвига одного слоя жидкости относительно другого), определяе-
мого пределом текучести структурированной среды
τ
y
:
Δ
P
= Δ
P
η
+ Δ
P
τ
.
(7)
При отсутствии магнитного поля течение МР жидкости через коль-
цевой зазор дросселя описывается формулой Пуазейля для расчета
трубопроводов с ламинарным течением [12] и ньютоновская соста-
вляющая перепада давления может быть рассчитана как
Δ
P
η
=
12
ηQ
м
L
h
3
2
πR
,
(8)
где
L, h, R
— геометрические параметры дросселя (см. рис. 1);
Q
м
—
расход суспензии через дроссель (определяется насосной станцией,
подающей МР жидкость).
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 4 63
