电流变效应是一种固体粒子混合于基础液体所形成的电流变液体,在电场诱导下使固体粒子极化,从而产生液-固两相相互转化的现象。根据电场作用下的电流变效应,电流变液体在液态和固态之间的转换具有如下特征:转换的控制只需用电压信号;转换对控制的响应为毫秒级;控制转换的能耗很低:电流变液体固-液两相可控转换的特性,使它具有广泛的工程应用前景:1:。
2工作原理圆盘式电流变传动机构的工作原理图如所示,。4盘内径为2r2,4和S盘的外径均为2n,两盘间距是A.盘A为主动盘,盘S为从动盘。当在充满ERF的两盘之间加一电场时,ERF的粘性产生剪切力矩r,从而带动S盘旋转:设主、从盘的转速分别为/3和此现在,计算ERF产生的力矩T:垂直于转动轴的平面上,流动曲线是圆(即速度是半径的函数,而径向和轴向都不流动);运动是稳态的,即连续性方程和运动方程中所有时间导数均为零;流体与圆盘壁接触,即无滑脱;2)圆盘端面剪切流动公式设oT沿;c轴线性分布,即叫-⑴则剪切应变率7为非牛顿流体剪切应力z与剪切应变率的关系,即流体的本构方程为这里。卩(7)为表观粘度,把ERF作为幂次流体就有这里为稠度为幂指数。由式(1)、(2)、(3)并积分后得到转矩,(4)的n是电场强度的函数。
3传动与检测装置检测、分析和控制采用NI虚拟仪器系统,由计算机自动进行验证样本的误差平均值为0.00015,比系统识别控制误差0.0006小得多,所以系统识别的结果是可靠的。可见利用系统识别的结果来调节高压电源,获得一个佳的输出电压信号值,能提高系统的动态性能。6.其(a)图表示的是输人转矩、输出转矩、角速度、输出转角和外加电场随时间的变化曲线;(b)图表示的是输入转角与输出转角的变化曲线。
从图中可以看出,本文采用的控制方法是有效的。
7讨论从以上实验和理论分析,可作如下讨论:由式(5)可知,输出转矩与外加电场成幂次方关从(a)中可以看出,圆盘式电流变传动装置对电场信号的响应速度快,能在0.01s的时间内作出响应。
果简单、无磨损、反应快(达到ms级)等优点。