AMORTIZOARE AMORTIZOARE MAGNETOREOLOGICEMAGNETOREOLOGICE

Dintre dispozitivele magnetoreologice, Dintre dispozitivele magnetoreologice, amortizoarele magnetoreologice au fost cele mai amortizoarele magnetoreologice au fost cele mai studiate şi dezvoltate, din punct de vedere al studiate şi dezvoltate, din punct de vedere al răspândirii aplicaţiilor comerciale. răspândirii aplicaţiilor comerciale. Aplicatii ale amortizoarelor magnetoreologiceAplicatii ale amortizoarelor magnetoreologice::

- în domeniul auto, Corporaţia Delphi producând - în domeniul auto, Corporaţia Delphi producând amortizoare magnetoreologice pentru anumite amortizoare magnetoreologice pentru anumite modele de Cadillac 2003.modele de Cadillac 2003.

- construirea sistemelor de control, utilizarea la - construirea sistemelor de control, utilizarea la atenuarea cutremurelor şi la amortizoarele de atenuarea cutremurelor şi la amortizoarele de recul şi pentru conducerea dinamicii impactului recul şi pentru conducerea dinamicii impactului pentru arme. pentru arme. De aceea, discuţiile se focalizează pe descrierea De aceea, discuţiile se focalizează pe descrierea tipurilor obişnuite de amortizoare tipurilor obişnuite de amortizoare magnetoreologice şi fundamentul matematic magnetoreologice şi fundamentul matematic care stă la baza acestora.care stă la baza acestora.

Tipuri de amortizoare magnetoreologice: Tipuri de amortizoare magnetoreologice: - amortizoare monotub- amortizoare monotub - amortizoare cu tub dublu - amortizoare cu tub dublu - amortizoare cu două capete. - amortizoare cu două capete.

Dintre cele 3 tipuri, cel monotub este cel mai Dintre cele 3 tipuri, cel monotub este cel mai obişnuit din moment ce poate fi instalat în orice obişnuit din moment ce poate fi instalat în orice orientare şi este compact ca mărime. orientare şi este compact ca mărime.

Un amortizor magnetoreologic monotub, prezentat în figurUn amortizor magnetoreologic monotub, prezentat în figurăă, are , are numai un rezervor pentru fluid magnetoreologic şi un acumulator numai un rezervor pentru fluid magnetoreologic şi un acumulator pentru a acomoda schimbarea de volum care rezultă din mişcarea pentru a acomoda schimbarea de volum care rezultă din mişcarea tijei pistonului. Pistonul acumulator asigură o barieră între fluidul tijei pistonului. Pistonul acumulator asigură o barieră între fluidul magnetoreologic şi un gaz comprimat (de obicei azot), ce este utilizat magnetoreologic şi un gaz comprimat (de obicei azot), ce este utilizat pentru acomodarea schimbărilor de volum ce se petrec atunci când pentru acomodarea schimbărilor de volum ce se petrec atunci când tija pistonului intră în corpul pistonului.tija pistonului intră în corpul pistonului.

Amortizorul magnetoreologic cu tub dublu este cel care are Amortizorul magnetoreologic cu tub dublu este cel care are 2 rezervoare de fluid, unul în interiorul celuilalt, aşa cum este 2 rezervoare de fluid, unul în interiorul celuilalt, aşa cum este prezentat în figurprezentat în figurăă. În această configuraţie, amortizorul are o . În această configuraţie, amortizorul are o cameră interioară şi una exterioară care sunt separate una de cameră interioară şi una exterioară care sunt separate una de cealaltă de o supapă de aspiraţie. cealaltă de o supapă de aspiraţie. Camera interioară ghidează Camera interioară ghidează ansamblul tijă-piston, la fel ca şi la amortizorul monotub. Volumul ansamblul tijă-piston, la fel ca şi la amortizorul monotub. Volumul cuprins de camera interioară este denumit rezervor interior. De cuprins de camera interioară este denumit rezervor interior. De asemenea, volumul definit ca spaţiul dintre camera interioară şi cea asemenea, volumul definit ca spaţiul dintre camera interioară şi cea exterioară este definit drept rezervor exterior. Rezervorul interior exterioară este definit drept rezervor exterior. Rezervorul interior este umplut cu fluid magnetoreologic astfel încât nu există pungi de este umplut cu fluid magnetoreologic astfel încât nu există pungi de aer.aer.

În figurÎn figurăă se reprezintă sectiunea printr-un amortizor se reprezintă sectiunea printr-un amortizor magnetoreologic cu 2 capete. Din moment ce nu apare nici o magnetoreologic cu 2 capete. Din moment ce nu apare nici o schimbare în volum în timp ce tija pistonului se mişcă relativ faţă de schimbare în volum în timp ce tija pistonului se mişcă relativ faţă de corpul amortizorului, amortizorul cu 2 capete nu necesită un corpul amortizorului, amortizorul cu 2 capete nu necesită un element acumulator. Amortizoarele magnetoreologice cu 2 capete element acumulator. Amortizoarele magnetoreologice cu 2 capete au fost utilizate pentru aplicaţii la reculul armelor, la mecanismul au fost utilizate pentru aplicaţii la reculul armelor, la mecanismul bicicletei şi pentru controlarea mişcării de balans cauzate de rafale bicicletei şi pentru controlarea mişcării de balans cauzate de rafale de vânt şi cutremure.de vânt şi cutremure.

Amortizoarele controlabile cu materiale magnetoreologice pot fi Amortizoarele controlabile cu materiale magnetoreologice pot fi clasificate și astfelclasificate și astfel::

- amortizor clasic;- amortizor clasic; - amortizor cu supap- amortizor cu supapă exterioară de reglareă exterioară de reglare;; - amortizor cu supap- amortizor cu supapă de reglare încorporatăă de reglare încorporată;;

Amortizorul MR clasic, din fig.5.12(a), are dezavantajul ca efectul Amortizorul MR clasic, din fig.5.12(a), are dezavantajul ca efectul electromagnetului trebuie sa acopere tot diametrul cilindrului, deci o electromagnetului trebuie sa acopere tot diametrul cilindrului, deci o regiune destul de mare, ceea ce necesita un câmp magnetic foarte regiune destul de mare, ceea ce necesita un câmp magnetic foarte puternic. Variantele de amortizoare din fig.5.12(b) si (c) folosesc o puternic. Variantele de amortizoare din fig.5.12(b) si (c) folosesc o valva de reglare a debitului care, din punct de vedere functional, este valva de reglare a debitului care, din punct de vedere functional, este o rezistenta hidraulica controlata. Viteza de trecere a fluidului o rezistenta hidraulica controlata. Viteza de trecere a fluidului magnetoreologicmagnetoreologic prin supapa este reglată prin intermediul unui câmp prin supapa este reglată prin intermediul unui câmp magnetic perpendicular pe direcția fluxului. Supapa de control al magnetic perpendicular pe direcția fluxului. Supapa de control al debitului este un ansamblu de cilindri si inele coaxiale, la exteriorul debitului este un ansamblu de cilindri si inele coaxiale, la exteriorul carora s-a înfasurat o bobina din sârma de cupru. Solenoidul astfel carora s-a înfasurat o bobina din sârma de cupru. Solenoidul astfel format genereaza un câmp magnetic perpendicular pe axa supapei, format genereaza un câmp magnetic perpendicular pe axa supapei, care poate atinge, de exemplu, o intensitate de 300 kA/m, la un care poate atinge, de exemplu, o intensitate de 300 kA/m, la un curent de 1,2 A si un numar de 1000 de spire.curent de 1,2 A si un numar de 1000 de spire.

Un exemplu de utilizare a dispozitivelor controlabile cu fluide MR sunt Un exemplu de utilizare a dispozitivelor controlabile cu fluide MR sunt amortizoarele de la scaunele soferilor de pe camioanele grele, frânele amortizoarele de la scaunele soferilor de pe camioanele grele, frânele si ambreiajele controlabile, sistemele de frânare de la simulatoarele si ambreiajele controlabile, sistemele de frânare de la simulatoarele de conducere auto, etc.de conducere auto, etc.

Amortizoarele controlabile cu fluid MR sunt candidati foarte Amortizoarele controlabile cu fluid MR sunt candidati foarte promitatori pentru promitatori pentru sistemele de reglare a rigiditatii structurilor sistemele de reglare a rigiditatii structurilor adaptiveadaptive, în special în cazurile cu risc ridicat de expunere la , în special în cazurile cu risc ridicat de expunere la calamitati naturale cum ar fi furtunile mari sau cutremurele. Un astfel calamitati naturale cum ar fi furtunile mari sau cutremurele. Un astfel de amortizor pentru protectie antiseismica, produs de firma Lord, de amortizor pentru protectie antiseismica, produs de firma Lord, este schitat în fig.5.13.este schitat în fig.5.13.Cursa amortizorului este de ± 2,5 cm. Cilindrul principal are un Cursa amortizorului este de ± 2,5 cm. Cilindrul principal are un diametru de 3,8 cm si contine pistonul, acumulatorul de presiune si diametru de 3,8 cm si contine pistonul, acumulatorul de presiune si fluidul magnetoreplogic. Câmpul magnetic este produs de bobina, fluidul magnetoreplogic. Câmpul magnetic este produs de bobina, plasata pe piston. Puterea absorbita la functionarea amortizorului plasata pe piston. Puterea absorbita la functionarea amortizorului este mai mica de 10 W. Timpul de reactie al ansamblului a fost mai este mai mica de 10 W. Timpul de reactie al ansamblului a fost mai mic de 10 ms.mic de 10 ms.

Controlul curgerii cu fluide magneto-reologice

controlul turatiei rotorului generatorului de vartej se realizeaza prin modificarea vascozitatii efective a fluidului magneto-reologic

Amortizor magnetoreologic pentru cladiri- Amortizor magnetoreologic pentru cladiri- protectie antiseismicaprotectie antiseismica

Modele de standuri de încercare a Modele de standuri de încercare a caracteristicilor amortizoarelorcaracteristicilor amortizoarelor

Pentru calculul şi studiul oscilaţiilor automobilului este Pentru calculul şi studiul oscilaţiilor automobilului este necesară caracteristica amortizorului care reprezintă necesară caracteristica amortizorului care reprezintă dependenţa forţei de rezistenţă F, de viteza V a deplasării dependenţa forţei de rezistenţă F, de viteza V a deplasării pistonului (pârghiei) amortizorului. Caracteristica pistonului (pârghiei) amortizorului. Caracteristica amortizorului se trasează pe baza ridicării mai multor amortizorului se trasează pe baza ridicării mai multor diagrame de lucru obţinute la mersul constant al pistonului şi diagrame de lucru obţinute la mersul constant al pistonului şi la oscilaţii cu frecvenţe variabile.la oscilaţii cu frecvenţe variabile. Amortizoarele cu fluide magnetoreologice (MR) sunt Amortizoarele cu fluide magnetoreologice (MR) sunt încercate în ţară la Institutul de Mecanica Solidelor (IMS) al încercate în ţară la Institutul de Mecanica Solidelor (IMS) al Academiei Romane. În vederea obţinerii răspunsului Academiei Romane. În vederea obţinerii răspunsului amortizorului la diferite excitaţii, sunt efectuate măsurări pe amortizorului la diferite excitaţii, sunt efectuate măsurări pe stand hidraulic. Un prim set de măsurători constă în stand hidraulic. Un prim set de măsurători constă în determinarea răspunsului amortizorului la solicitări ciclice de determinarea răspunsului amortizorului la solicitări ciclice de diferite amplitudini (10diferite amplitudini (1020 mm), frecvenţe (120 mm), frecvenţe (12,5 Hz) şi 2,5 Hz) şi diferite valori constante ale curentului de alimentare între 0 şi diferite valori constante ale curentului de alimentare între 0 şi 2A 2A

Schemă generală platformă compactă pentru Schemă generală platformă compactă pentru testareatestarea a amortizoarelormortizoarelor

1 - batiu;1 - batiu;2 - coloană ghidaj;2 - coloană ghidaj;3 - montant superior;3 - montant superior;4 - şaibă de capăt; 4 - şaibă de capăt; 5 - şurub M24x85; 5 - şurub M24x85; 6 - şaibă Gr.N24; 6 - şaibă Gr.N24; 7- cilindru hidraulic;7- cilindru hidraulic;8 - şurub M16x50; 8 - şurub M16x50; 9 - şaibă Gr.N16; 9 - şaibă Gr.N16; 10 - şurub conducator; 10 - şurub conducator; 11 - motor el. BN 100LA; 11 - motor el. BN 100LA; 12 - grup acţionare; 12 - grup acţionare; 13 - grup hidraulic; 13 - grup hidraulic; 14 - doza tensometrică 50KW; 14 - doza tensometrică 50KW; 15 - amortizor probă; 15 - amortizor probă; 16 - tablou comandă16 - tablou comandă

SISTEM MECANICSISTEM MECANIC Sistemul mecanic este alcătuit din principalele Sistemul mecanic este alcătuit din principalele componente, conform figurii :componente, conform figurii :batiu, cu rol de susţinere a platformei;batiu, cu rol de susţinere a platformei;coloană ghidaj, cu rol de susţinere a montantului coloană ghidaj, cu rol de susţinere a montantului superior;superior;montant superior, cu rol de susţinere a cilindrului montant superior, cu rol de susţinere a cilindrului hidraulic;hidraulic;şurub conducător, cu rol în poziţionarea amortizorului;şurub conducător, cu rol în poziţionarea amortizorului;grup acţionare, cu rol de transmisie a mişcării de rotaţie grup acţionare, cu rol de transmisie a mişcării de rotaţie de la motorul electric la şurubul conducător.de la motorul electric la şurubul conducător.

SISTEM HIDRAULICSISTEM HIDRAULIC Sistemul hidraulic are rolul de genera forţele de încercare la Sistemul hidraulic are rolul de genera forţele de încercare la

care vor fi supuse amortizoarele prin intermediul unui cilindru care vor fi supuse amortizoarele prin intermediul unui cilindru hidraulic interschimbabil în funcţie de tipul aplicaţiei. hidraulic interschimbabil în funcţie de tipul aplicaţiei. Sistemul este Sistemul este de tipul sistem hidraulic deschis şi generează o presiune de lucru de de tipul sistem hidraulic deschis şi generează o presiune de lucru de 150 bar.150 bar. Sistemul hidraulic este alcătuit din următoarele componente, Sistemul hidraulic este alcătuit din următoarele componente, conform figurii conform figurii urmatoareurmatoare::1 - 1 - motor asincron 132 M; 2motor asincron 132 M; 2 -- pompa cu roţi HP3-32.4.4; 3pompa cu roţi HP3-32.4.4; 3 -- supapă supapă de cuplare SPP 10-06ED.2.024/00; 4de cuplare SPP 10-06ED.2.024/00; 4 -- robinet manometru RM1; 5robinet manometru RM1; 5 -- manometru 160.100; 6manometru 160.100; 6 -- supapă de sens SUT 10-1; 7supapă de sens SUT 10-1; 7 -- acumulator acumulator 675.91.01.000; 8675.91.01.000; 8 -- drosel DRZT 10; 9drosel DRZT 10; 9 -- filtru presiune FPH filtru presiune FPH 040.320.15; 10040.320.15; 10 -- distribuitor XDC.3C.01.N6.F002; 11distribuitor XDC.3C.01.N6.F002; 11 -- cilindru cilindru diferenţial ACD-70/35-400; 12diferenţial ACD-70/35-400; 12 -- filtru retur FU 71; 13filtru retur FU 71; 13 -- rezervor rezervor ulei;14ulei;14,,15,16,17,18,20,22,23,2415,16,17,18,20,22,23,24 – – niplu niplu;; 16 16 -- teu dublu; 17teu dublu; 17 -- teu teu simplusimplu

SCHEMSCHEMĂ SISTEM HIDRAULICĂ SISTEM HIDRAULIC