電流變效應是一種固體粒子混合于基礎液體所形成的電流變液體,在電場誘導下使固體粒子極化,從而產(chǎn)生液-固兩相相互轉化的現(xiàn)象。根據(jù)電場作用下的電流變效應,電流變液體在液態(tài)和固態(tài)之間的轉換具有如下特征:轉換的控制只需用電壓信號;轉換對控制的響應為毫秒級;控制轉換的能耗很低:電流變液體固-液兩相可控轉換的特性,使它具有廣泛的工程應用前景:1:。
2工作原理圓盤式電流變傳動機構的工作原理圖如所示,。4盤內(nèi)徑為2r2,4和s盤的外徑均為2n,兩盤間距是a.盤a為主動盤,盤s為從動盤。當在充滿erf的兩盤之間加一電場時,erf的粘性產(chǎn)生剪切力矩r,從而帶動s盤旋轉:設主、從盤的轉速分別為/3和此現(xiàn)在,計算erf產(chǎn)生的力矩t:垂直于轉動軸的平面上,流動曲線是圓(即速度是半徑的函數(shù),而徑向和軸向都不流動);運動是穩(wěn)態(tài)的,即連續(xù)性方程和運動方程中所有時間導數(shù)均為零;流體與圓盤壁接觸,即無滑脫;2)圓盤端面剪切流動公式設ot沿;c軸線性分布,即叫-⑴則剪切應變率7為非牛頓流體剪切應力z與剪切應變率的關系,即流體的本構方程為這里。卩(7)為表觀粘度,把erf作為冪次流體就有這里為稠度為冪指數(shù)。由式(1)、(2)、(3)并積分后得到轉矩,(4)的n是電場強度的函數(shù)。
3傳動與檢測裝置檢測、分析和控制采用ni虛擬儀器系統(tǒng),由計算機自動進行驗證樣本的誤差平均值為0.00015,比系統(tǒng)識別控制誤差0.0006小得多,所以系統(tǒng)識別的結果是可靠的。可見利用系統(tǒng)識別的結果來調(diào)節(jié)高壓電源,獲得一個最佳的輸出電壓信號值,能提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。6.其(a)圖表示的是輸人轉矩、輸出轉矩、角速度、輸出轉角和外加電場隨時間的變化曲線;(b)圖表示的是輸入轉角與輸出轉角的變化曲線。
從圖中可以看出,本文采用的控制方法是有效的。
7討論從以上實驗和理論分析,可作如下討論:由式(5)可知,輸出轉矩與外加電場成冪次方關從(a)中可以看出,圓盤式電流變傳動裝置對電場信號的響應速度快,能在0.01s的時間內(nèi)作出響應。
果簡單、無磨損、反應快(達到ms級)等優(yōu)點。










