магнитожидкостный успокоитель

Формула изобретения

1. Магнитожидкостный успокоитель, состоящий из корпуса, заполненного магнитной жидкостью, размещенного внутри корпуса соосно с ним плоского подвижного элемента, жестко прикрепленного к нему штока, связывающего успокаиваемый объект с плоским подвижным элементом, магнита, отличающийся тем, что магнит выполнен в виде соленоида, установленного неподвижно внутри корпуса и подключенного к регулируемому источнику питания, а плоский подвижный элемент выполнен из неэлектропроводного материала с равномерно распределенными по нему сквозными отверстиями, оси которых близки или совпадают с направлением силовых линий магнитного поля.

2. Магнитожидкостный успокоитель по п.1, отличающийся тем, что регулируемый источник питания выполнен в виде импульсного источника питания с регулируемыми частотой и длительностью импульсов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может найти применение в магнитожидкостных успокоителях, например в устройствах для измерения силы.

Известен амортизатор (а.с. №1021835, з. №3384217/25-28 от 22.01.82, F16F 6/00), содержащий корпус, заполненный магнитной жидкостью, шток с поршнем, подвижный в осевом направлении и размещенный в корпусе, соединяющий полости корпуса, трубопровод с калиброванными отверстиями и установленную на нем соленоидную катушку, подключенную к регулируемому источнику питания.

Такое устройство малопригодно для гашения колебаний от быстроменяющихся сил, особенно не совпадающих по направлению с осью штока.

Известен магнитожидкостный амортизатор, содержащий корпусную деталь (основание) и подвижный элемент, выполненные из немагнитного материала. Между ними установлены постоянные магниты (не менее четырех) разноименными полюсами один к другому, окруженные магнитной жидкостью. На основании и подвижном элементе (между магнитами) установлены немагнитные перегородки (а.с. №1213283, з. №3581310/25-28 от 03.03.83, F16F 6/00).

Это решение по сравнению с предыдущим расширяет возможности устройства по амортизации колебаний от осевых и поперечных сил, но имеет узкий диапазон регулирования и невысокую чувствительность.

Известен магнитожидкостный амортизатор, выбранный в качестве прототипа (з. №56-2619, публ. 21.01.81 №5-66, заявл.29.03.77, №52-34049, Япония, приоритет США 29.03.76, №671921), состоящий из корпуса, заполненного магнитной жидкостью, плоского подвижного элемента (диска), размещенного внутри корпуса, жестко прикрепленного к нему соосно штока, связывающего успокаиваемый объект с плоским подвижным элементом, и магнита.

Как и предыдущее решение, известный магнитожидкостный амортизатор имеет узкий диапазон регулирования и невысокую чувствительность.

Основной задачей, решаемой с помощью предлагаемого изобретения, является существенное расширение диапазона регулирования упругих сил, возникающих в процессе амортизации. Дополнительно решается задача повышения чувствительности магнитожидкостного успокоителя к малым отклонениям подвижного элемента под воздействием компенсируемых усилий.

Поставленная задача решается с помощью магнитожидкостного успокоителя, состоящего из корпуса, заполненного магнитной жидкостью, размещенного внутри корпуса соосно с ним плоского подвижного элемента, жестко прикрепленного к нему штока, связывающего успокаиваемый объект с плоским подвижным элементом, и магнита.

Согласно изобретению магнит в магнитожидкостном успокоителе выполнен в виде соленоида, установленного неподвижно внутри корпуса по периферии плоского подвижного элемента и подключенного к регулируемому источнику питания. Подвижный плоский элемент выполнен из неэлектропроводного немагнитного материала с равномерно распределенными по нему сквозными отверстиями, оси которых близки или совпадают с направлением силовых линий магнитного поля. Регулируемый источник питания может быть импульсным с регулируемой частотой и длительностью импульсов.

Благодаря тому, что плоский подвижный элемент имеет множество сквозных отверстий, через которые проходят магнитные силовые линии соленоида, размещенного в корпусе и окружающего по периметру плоский подвижный элемент, удается получить большое количество упругих элементов, представляющих собой пучки силовых линий магнитного поля, проходящие через отверстия. Такое исполнение повышает чувствительность устройства к изменению напряженности магнитного поля соленоида.

Предлагаемый магнитожидкостный успокоитель поясняется чертежами (фиг.1, 2).

На фиг.1 приведен продольный разрез магнитожидкостного успокоителя.

На фиг.2 - сечение по А-А.

Магнитожидкостный успокоитель состоит из корпуса 1, выполненного из магнитомягкого материала, соленоида 2, размещенного неподвижно внутри корпуса и охватывающего внутреннюю часть корпуса 1, заполненную магнитной жидкостью 3, плоского подвижного элемента 4, выполненного из немагнитного и неэлектропроводного материала со сквозными отверстиями 5, размещенными равномерно по всей плоскости подвижного элемента 4, штока 6, связывающего подвижный элемент с успокаиваемым объектом. Соленоид 2 подключен к регулируемому источнику питания (не показан). Корпус 1 с соленоидом 2 и магнитной жидкостью 3 закрыт крышкой 7 из магнитомягкого материала.

Работает магнитожидкостный успокоитель следующим образом. Колебания от успокаиваемого объекта через шток 6 передаются плоскому подвижному элементу 4 в любом направлении в плоскости, перпендикулярной оси штока. При включении соленоида 2 от регулируемого источника питания в полости корпуса 1 возникает магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскому подвижному элементу. Ферромагнитные частицы магнитной жидкости 3 выстраиваются вдоль линий магнитного поля, образуя в местах сквозных отверстий 5 плоского подвижного элемента 4 упругие пучки силовых линий, препятствующие колебаниям плоского подвижного элемента.

Регулирование работы магнитожидкостного успокоителя осуществляется в широких пределах от регулируемого источника постоянного или импульсного питания. Наиболее эффективно регулирование степени успокоения и чувствительности успокаиваемого объекта при работе магнитожидкостного успокоителя от импульсного источника питания путем изменения длительности импульса и паузы, при этом в плоском подвижном элементе не возникает вихревых токов, нарушающих работу успокоителя, так как материал плоского подвижного элемента неэлектропроводен.

Предлагаемое решение существенно повышает чувствительность магнитожидкостного успокоителя к сигналам, поступающим от регулируемого источника питания, расширяет диапазон регулирования упругих сил, воздействующих на плоский подвижный элемент. При эксплуатации успокоителя с импульсным регулируемым источником питания чувствительность магнитожидкостного успокоителя возрастает многократно и в этом случае без изменения конструкции устройства можно гасить (амортизировать) механические колебания, возникающие при малых колебаниях сил.