CIECZE ELEKTRO-I MAGNETOREOLOGICZNE ORAZ ICH ZASTOSOWANIE W TECHNICE

Sterowane elektrycznie ciecze reologiczne wynaleziono w Stanach Zjednoczonych pod koniec lat 30. XX wieku. Są przedmiotem zaawansowanych badań w wielu ośrodkach naukowych, a dzięki swym unikalnym właściwościom znajdują coraz więcej zastosowań. W pracy zamieszczono najnowsze wyniki badań dotyczących właściwości cieczy elektroreologicznych (ER) i magnetoreologicznych (MR), a także – w ograniczonym zakresie -ferromagnetycznych, oraz przedstawiono ich zastosowania w różnych obszarach działalności człowieka. Tematyka ta jest wciąż bardzo modna – liczba publikacji naukowych dotyczących cieczy ER i MR utrzymuje się od kilkunastu lat na bardzo wysokim poziomie. Świadczy to także o przekonaniu świata nauki i techniki o znaczących korzyściach, które mogą wyniknąć z ewentualnych zastosowań tych cieczy na dużą skalę. Pierwszym tego przykładem jest zastosowanie cieczy MR w amortyzatorach wielu typów samochodów osobowych.
W pracy opisano także wyniki prac własnych autorów. Książka może więc zainteresować zarówno studentów różnych kierunków studiów uczelni technicznych, jak i inżynierów konstruktorów budujących urządzenia rozpraszające energię oraz tworzące interfejs elektryczno-mechaniczny. Autorzy wyrażają nadzieję, że wiadomości, które chcieli przekazać, zostały wyłożone jasno i przystępnie, a publikacja okaże się przydatna dla szerokiego kręgu czytelników.

SPIS TREŚCI
NAJWAŻNIEJSZE OZNACZENIA…………………………………………………………………..5
OD AUTORÓW………………………………………………………………………………………………..7
1. WPROWADZENIE DO WYDANIA II…………………………………………………………..8
2. PODSTAWOWE POJĘCIA Z ZAKRESU REOLOGII…………………………………10
2.1. Definicja reologii…………………………………………………………………………………….10
2.2. Rodzaje odkształceń…………………………………………………………………………………11
2.3. Reologiczne ciała doskonałe……………………………………………………………………..14
2.4. Modele ciał złożonych……………………………………………………………………………..15
2.5. Płyny newtonowskie i nienewtonowskie…………………………………………………….18
3.   BUDOWA I PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI CIECZY
ELEKTRO- I MAGNETOREOLOGICZNYCH…………………………………………20
3.1. Wprowadzenie………………………………………………………………………………………..20
3.2. Ciecze elektroreologiczne…………………………………………………………………………21
3.3. Ciecze magnetoreologiczne………………………………………………………………………30
3.4. Porównanie cieczy elektro- i magnetoreologicznych…………………………………….39
4.   MODEL TEORETYCZNY I PODSTAWY WYKORZYSTANIA
CIECZY ELEKTRO- I MAGNETOREOLOGICZNYCH…………………………..42
4.1. Podstawowe modele wykorzystania sterowanych cieczy ER i MR…………………42
4.2. Opis teoretyczny modeli wykorzystania cieczy ER i MR………………………………43
4.2.1. Wprowadzenie………………………………………………………………………………….43
4.2.2.  Model osiowosymetryczny tłumika z cieczą MR…………………………………..44
4.2.3. Model zaworowy z płytami równoległymi……………………………………………47
4.2.4. Podstawy projektowania urządzeń z cieczą MR…………………………………….50
4.2.6. Model ściskania cieczy………………………………………………………………………57
5. BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA TŁUMIKÓW Z CIECZAMI
MAGNETOREOLOGICZNYMI………………………………………………………………..58
5.1. Tłumiki liniowe z cieczami MR…………………………………………………………………58
5.2. Model dynamiki tłumika liniowego z cieczą MR…………………………………………61
5.3. Budowa i badania tłumików liniowych z cieczą MR…………………………………….63
5.4. Przykładowe zastosowania tłumików liniowych z cieczą MR
w serwonapędach…………………………………………………………………………………….68
5.5. Zastosowanie cieczy MR w pochłaniaczach przemysłowych…………………………75
5.6. Wybrane przykłady konstrukcji i zastosowania tłumików
i hamulców liniowych………………………………………………………………………………79
6. BUDOWA I ZASTOSOWANIA OBROTOWYCH URZĄDZEŃ
Z CIECZAMI MAGNETOREOLOGICZNYMI…………………………………………85
6.1. Podstawy budowy tłumików i hamulców obrotowych………………………………….85
6.2. Podstawy obliczania parametrów tłumików i hamulców obrotowych
z cieczą MR……………………………………………………………………………………………86
6.3. Wybrane konstrukcje tłumików i hamulców obrotowych z cieczą MR……………89
6.4. Zastosowanie cieczy MR w dżojstikach typu „haptic"………………………………….93
6.5. Zastosowanie dżojstików typu „haptic" z hamulcami MR
do sterowania manipulatorem……………………………………………………………………96
6.6. Zastosowanie cieczy MR w przekładniach i w sprzęgłach…………………………….99
7. ZASTOSOWANIA CIECZY ELEKTROREOLOGICZNYCH
I FERROMAGNETYCZNYCH………………………………………………………………..106
7.1. Sprzęgła, hamulce i tłumiki z cieczami ER………………………………………………..106
7.2. Tłumiki z cieczami ferromagnetycznymi…………………………………………………..109
7.3. Inne zastosowania tłumików z cieczami Teologicznymi………………………………110
7.4. Uszczelnienia z cieczami Teologicznymi…………………………………………………..110
7.5. Zastosowanie cieczy ferromagnetycznych do smarowania
przekładni zębatych……………………………………………………………………………….115
7.6. Zastosowanie cieczy ferromagnetycznych w głośnikach……………………………..117
7.7. Zastosowanie cieczy ferromagnetycznych w silnikach skokowych……………….119
7.8. Zastosowanie cieczy Teologicznych do polerowania powierzchni…………………122
7.9. Zastosowanie cieczy Teologicznych w serwonapędach elektrohydraulicznych…………………………………………………………………………….124
7.10. Inne zastosowania sterowanych cieczy Teologicznych……………………………….126
8. PODSTAWY PROJEKTOWANIA OBWODÓW MAGNETYCZNYCH
I ZASILAJĄCYCH URZĄDZEŃ Z CIECZĄ
MAGNETOREOLOG1CZNĄ…………………………………………………………………..129
8.1. Projektowanie obwodów magnetycznych………………………………………………….129
8.2. Elektroniczne układy zasilające urządzenia z cieczą MR…………………………….137
7. PODSUMOWANIE……………………………………………………………………………………146
LITERATURA 147