详情

原文传递一种磁流变液剪切屈服应力测试装置

专利名称：	一种磁流变液剪切屈服应力测试装置
摘要：	本发明涉及一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，由控制模块（0）、匀强可调的磁场发生装置、剪切装置、采集装置、以及为磁场发生装置、剪切装置和控制器供电的电源（1）组成；其中，磁场发生装置包括由电工纯铁构成的闭合结构和磁场、温度测量装置，闭合结构内置有钛合金套筒（8）和缠绕在其上的导电线圈（10），钛合金盛液桶（7）置于钛合金套筒（8）内部，剪切装置包含转动电机（2）和剪切轴（4）；采集装置包含霍尔、温度、扭矩传感器（3），霍尔、温度传感器置于磁场发生装置内部，扭矩传感器（3）设置在剪切轴（4）上；与现有技术相比，本发明具有结构简单、便于操作、稳定性好、测量结果准确等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京林业大学
发明人：	郭迎庆;徐赵东;蔡辉;张伟;孙春丽
专利状态：	有效
申请日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201911021248.5
公开号：	CN110631928A
代理机构：	南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：	田凌涛
分类号：	G01N3/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	210000 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号
主权项：	1.一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于：包括控制模块(0)、电源(1)、转动电机(2)、扭矩传感器(3)、剪切轴(4)、剪切刀(5)、纯铁外壳(6)、钛合金盛液桶(7)、钛合金套筒(8)、顶盖块(9)；其中，钛合金套筒(8)为两端敞开、且相互贯通的直线形筒体结构，钛合金套筒(8)的筒体外周上绕设导电线圈(10)；纯铁外壳(6)为封闭腔体结构，控制模块(0)设于纯铁外壳(6)的外部，钛合金套筒(8)以竖直姿态固定设置于纯铁外壳(6)的内部，且纯铁外壳(6)的内顶面、内底面、以及内壁一周，分别与钛合金套筒(8)和导电线圈(10)整体结构的各相对应位置对接，实现纯铁外壳(6)对钛合金套筒(8)和导电线圈(10)整体结构的包裹；导电线圈(10)的导线外接、串联控制模块(0)对接电源(1)，由控制模块(0)控制对导电线圈(10)的通断电；纯铁外壳(6)顶面上对应钛合金套筒(8)顶部端口的位置、设置贯穿纯铁外壳(6)顶面的通孔，该通孔的口径与钛合金套筒(8)顶部端口的口径相适应，且贯穿钛合金套筒(8)两端的中心线穿过该通孔的中心；钛合金盛液桶(7)为顶面敞开的桶体结构，钛合金盛液桶(7)沿其底面中垂线方向上的投影的形状、外径，与钛合金套筒(8)端口内部水平面的形状、内径相适应，钛合金盛液桶(7)以其底面呈水平姿态、固定设置于钛合金套筒(8)的端口内部，且钛合金盛液桶(7)的外周对接钛合金套筒(8)的内壁，以及钛合金盛液桶(7)的顶面敞开竖直向上，钛合金盛液桶(7)外底面至钛合金套筒(8)底部端口的区域填充纯铁结构，且该纯铁结构分别对接钛合金盛液桶(7)外底面、纯铁外壳(6)内底面、以及钛合金套筒(8)的内壁；钛合金盛液桶(7)内装载磁流变液(11)；顶盖块(9)为纯铁材料制成，顶盖块(9)上截面的形状、外径与纯铁外壳(6)顶面上通孔截面的形状、内径相适应，顶盖块(9)可分离式、置于纯铁外壳(6)顶面上的通孔中，且顶盖块(9)的上表面与纯铁外壳(6)的外顶面相平齐，以及顶盖块(9)的下表面与钛合金盛液桶(7)内磁流变液(11)的液面相接触；顶盖块(9)上设置贯穿其顶面、底面中心位置的通孔，该通孔的内径与剪切轴(4)的外径相适应；基于顶盖块(9)置于纯铁外壳(6)顶面上的通孔中，转动电机(2)设于纯铁外壳(6)顶面的正上方，且转动电机(2)上驱动杆端部竖直向下、指向顶盖块(9)上通孔的中心位置，以及转动电机(2)与纯铁外壳(6)彼此位置相对固定；剪切刀(5)为圆盘式刀片结构；转动电机(2)的驱动杆端部经过扭矩传感器(3)的检测接口、对接剪切轴(4)的其中一端，扭矩传感器(3)的位置相对转动电机(2)与纯铁外壳(6)的位置固定，剪切轴(4)的另一端竖直向下穿过顶盖块(9)上通孔后、固定对接剪切刀(5)圆盘式刀片结构其中一面的中点位置，且剪切刀(5)圆盘式刀片结构所在面与剪切轴(4)所在直线相垂直，以及各刀片所在共面位于钛合金盛液桶(7)内磁流变液(11)液面以下预设深度位置，转动电机(2)上驱动杆所在直线与剪切轴(4)所在直线相共线；转动电机(2)对接电源(1)进行取电，同时控制模块(0)连接转动电机(2)、对其进行控制，转动电机(2)工作由其驱动杆经扭矩传感器(3)带动剪切轴(4)转动，剪切刀(5)随剪切轴(4)的转动而转动。 2.根据权利要求1所述一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于：还包括第一弹性联轴器(12)、第一连轴(13)、第二连轴(14)、第二弹性联轴器(15)；所述转动电机(2)的驱动杆端部经第一弹性联轴器(12)对接第一连轴(13)的其中一端，第一连轴(13)的另一端经过扭矩传感器(3)的检测接口、对接第二连轴(14)的其中一端，第二连轴(14)的另一端经第二弹性联轴器(15)对接剪切轴(4)的其中一端，转动电机(2)驱动杆所在直线、第一连轴(13)所在直线、第二连轴(14)所在直线、剪切轴(4)所在直线四者相共线。 3.根据权利要求2所述一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于：还包括彼此结构相同的上圆盘(16)和下圆盘(17)，上圆盘(16)和下圆盘(17)均采用钛合金材料制成，圆盘中心位置设置贯穿其上下面、口径与所述钛合金套筒(8)端口口径相等的通孔，上圆盘(16)的通孔套接于钛合金套筒(8)顶部端口位置，且上圆盘(16)通孔边缘一周与钛合金套筒(8)顶部端口边缘一周相固定对接，下圆盘(17)的通孔套接于钛合金套筒(8)底部端口位置，且下圆盘(17)通孔边缘一周与钛合金套筒(8)底部端口边缘一周相固定对接，圆盘的外径大于钛合金套筒(8)外周绕设导电线圈(10)后的外径。 4.根据权利要求3所述一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于：还包括冷却装置(18)和冷却水管(19)，所述纯铁外壳(6)的侧壁上设置两个、分别贯穿其内外空间的通孔，通孔的内径与冷却水管(19)的外径相适应，并定义两个通孔分别为入孔和出孔，冷却装置(18)设于纯铁外壳(6)的外部，冷却装置(18)的输出端对接冷却水管(19)的其中一端，冷却水管(19)的另一端由纯铁外壳(6)侧壁上的入孔、进入纯铁外壳(6)内部，并在所述钛合金套筒(8)上导电线圈(10)的外周绕预设圈数，然后冷却水管(19)的另一端由纯铁外壳(6)侧壁上的出孔、穿出纯铁外壳(6)，并对接冷却装置(18)的输入端。 5.根据权利要求4所述一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于：还包括设置于所述钛合金盛液桶(7)外底面的霍尔传感器(24)、温度传感器，霍尔传感器(24)、温度传感器分别通过导线、经纯铁区域穿出纯铁外壳(6)，实现检测信号输出。 6.根据权利要求5所述一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于：还包括显示器(23)，所述扭矩传感器(3)、霍尔传感器(24)、温度传感器分别与显示器(23)相连接，实现各传感器检测结果的输出显示。 7.根据权利要求1至6中任意一项所述磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于：还包括支撑架(20)、升降装置(21)和支撑板(22)，支撑架(20)的基座摆放设置，支撑架(20)上的结构用于固定所述转动电机(2)与扭矩传感器(3)的位置，支撑板(22)经升降装置(21)设置于支撑架(20)基座的上方，支撑板(22)基于升降装置(21)实现高度的变化，所述纯铁外壳(6)的外底面放置于支撑板(22)的上表面，纯铁外壳(6)基于支撑板(22)随升降装置(21)的高度变化，实现与转动电机(2)、扭矩传感器(3)位置的相对固定。
所属类别：	发明专利