❶ 磁流变阻尼器的工作原理
高速旋转机器的振动问题是一个比较突出且难以解决的问题。这类机器的转速高,都在超过临界乃至几阶临界转速以上运行。因此为了保证其安全运行,除了保证仔细的设计和精确的制造安装外,通常还使用阻尼器以减小振动。挤压油膜阻尼器和电磁阻尼器就是两种常用的阻尼器。本文设计了一种新的可控型被动式电磁阻尼器。
可控型被动式电磁阻尼器的结构和工作原理
图1为可控被动式电磁阻尼器的示意图。它没有位移传感器。其结构与挤压油膜阻尼器类似:旋转机械的转子(1)通过滚动轴承(2)或滑动轴承支承在铁芯(3)上。该铁芯再通过弹簧(4)支承在机座(5)上。弹簧的支承刚度可按使用要求设计,为支承系统的主刚度。在机座上环绕铁芯同心放置有四只电磁铁(6)。各磁铁线圈上都作用相同大小的直流励磁电压。
图2示出可控被动电磁阻尼器所产生的附加刚度和阻尼随频率变化的情况。可以看出在整个频率范围内附加刚度的值是负的,且随着频率的升高负的刚度值降低。在高频区刚度值几乎为零。这种阻尼特性刚好符合旋转机械所要求的低频大阻尼高频小阻尼的特性。在可控被动电磁阻尼器的尺寸确定后,刚度和阻尼值就仅取决于静态励磁电流或励磁电压。改变励磁电压值就能改变刚度和阻尼,因而这种阻尼器是可控的。 被动式电磁阻尼器用于转子系统取得了较好的减振效果。这种阻尼器的阻尼产生机理是被动的而阻尼的大小则是随励磁电压的大小可控的。与挤压油膜阻尼器相比,被动式电磁阻尼器具有电磁轴承相对于普通轴承的大部分优点;与主动式电磁阻尼器相比,被动式电磁阻尼器的总体结构简单、造价低、可靠性更高。因而这是一种很有发展前途的行之有效的高速转子的减振阻尼装置。
本文介绍了被动式电磁阻尼器在线性范围内的原理和仅进行了被动式电磁阻尼器的初步的减振实验,更多的非线性特性的研究和优化设计将在今后陆续报道。
❷ 液压传动和气压传动的特点
一、液压与气压传动的优点
①回质量轻、体积小、反应快。无论是液压传动元件还是气压传动元件,在输出相同的功率条件下,体积和质量相对较小,因此惯性力小,动作灵敏(如:)。如在相同功率情况下,液压马达的外形尺寸和质量为电动机的12%左右(如:)。在中、大功率以及实现直线往复运动时,这一优点尤为突出。这对制造自动控制系统很重要。
②可在大范围内实现无级调速,且调节方便。还可获得很低的速度。
③操作简单,调整控制方便,易于实现自动化。与电子技术结合更易于实现各种自动控制和远距离操纵。
④易于实现“三化”,即系统化、标准化和通用化,便于设计、制造和使用。
⑤便于实现过载保护,使用安全、可靠。
⑥液压传动与气压传动工作介质不同,因此它们还具有不同的优点。例如,液压传动动可输出校大的推力和转矩,传动平稳;液压系统能够自润滑,因此液压元件使用寿命长,而气动元件在气压传动中需设置给油润滑装置。气压传动的优点是:工作介质是空气,取之不尽,用之不竭,用后可直接排人大气中,干净而不污染环境,特别是在食品加工、纺织、印刷、精密检测等高净化无污染场合,有很好的发展前途。因空气的黏度很小,约为油黏度的万分之一,其损失也很小,因此气压传动的效率也高于液压传动,适宜于远距离输送和集中供气。请点击输入图片描述
二、液压与气压传动的缺点
①元件制造精度要求高,因此加工和装配的难度较大,产品成本提高,使用和维护的要求较高。
②由于传动介质的可压缩性和泄漏等因素的影响,不能保证严格的传动比。系统出现故障时不易查出原因。