電流變效應(yīng)是一種固體粒子混合于基礎(chǔ)液體所形成的電流變液體,在電場誘導(dǎo)下使固體粒子極化,從而產(chǎn)生液-固兩相相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。根據(jù)電場作用下的電流變效應(yīng),電流變液體在液態(tài)和固態(tài)之間的轉(zhuǎn)換具有如下特征:轉(zhuǎn)換的控制只需用電壓信號;轉(zhuǎn)換對控制的響應(yīng)為毫秒級;控制轉(zhuǎn)換的能耗很低:電流變液體固-液兩相可控轉(zhuǎn)換的特性,使它具有廣泛的工程應(yīng)用前景:1:。
2工作原理圓盤式電流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)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(dòng)盤,盤s為從動(dòng)盤。當(dāng)在充滿erf的兩盤之間加一電場時(shí),erf的粘性產(chǎn)生剪切力矩r,從而帶動(dòng)s盤旋轉(zhuǎn):設(shè)主、從盤的轉(zhuǎn)速分別為/3和此現(xiàn)在,計(jì)算erf產(chǎn)生的力矩t:垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的平面上,流動(dòng)曲線是圓(即速度是半徑的函數(shù),而徑向和軸向都不流動(dòng));運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)態(tài)的,即連續(xù)性方程和運(yùn)動(dòng)方程中所有時(shí)間導(dǎo)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(dòng)公式設(shè)ot沿;c軸線性分布,即叫-⑴則剪切應(yīng)變率7為非牛頓流體剪切應(yīng)力z與剪切應(yīng)變率的關(guān)系,即流體的本構(gòu)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(zhuǎn)矩,(4)的n是電場強(qiáng)度的函數(shù)。
3傳動(dòng)與檢測裝置檢測、分析和控制采用ni虛擬儀器系統(tǒng),由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行驗(yàn)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(jié)果是可靠的??梢娎孟到y(tǒng)識別的結(jié)果來調(diào)節(jié)高壓電源,獲得一個(gè)最佳的輸出電壓信號值,能提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。6.其(a)圖表示的是輸人轉(zhuǎn)矩、輸出轉(zhuǎn)矩、角速度、輸出轉(zhuǎn)角和外加電場隨時(shí)間的變化曲線;(b)圖表示的是輸入轉(zhuǎn)角與輸出轉(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)和理論分析,可作如下討論:由式(5)可知,輸出轉(zhuǎn)矩與外加電場成冪次方關(guān)從(a)中可以看出,圓盤式電流變傳動(dòng)裝置對電場信號的響應(yīng)速度快,能在0.01s的時(shí)間內(nèi)作出響應(yīng)。
果簡單、無磨損、反應(yīng)快(達(dá)到ms級)等優(yōu)點(diǎn)。










