一种磁流变液剪切屈服应力测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于磁流变液性能测试领域，尤其是设及一种磁流变液剪切屈服应力 测试装置。
【背景技术】
[0002] 磁流变液(Magnetorheological Fluid,简称MR流体)属可控流体，是智能材料中 研究较为活跃的一支，磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液 体混合而成的悬浮体。磁流变液是一种在外加磁场作用下流变特性发生急剧变化的材料， 它在无外加磁场时，表现为流动良好的牛顿流体;但在外加强磁场作用下，其表观粘度可在 10毫秒内增加几个数量级，并呈现类似固体的力学性质，且粘度变化是连续可逆的，即一旦 去掉磁场后，又变成可W流动的液体。
[0003] 磁流变液的一个主要性能指标是剪切屈服应力，当外加应力小于剪切屈服应力时 磁流变液，呈现固体的性质；大于剪切屈服应力时磁流变液开始流动，呈现出流体的性质。 准确测试磁流变液剪切屈服应力在进行磁流变液的理论研究、性能分析、工程应用及设计 磁流变液元器件中有重要的意义。
[0004] 现有潘胜等人和胡元等人制作出提拉法测剪切屈服应力的装置，产生磁场的装置 由电磁铁和提供励磁电流的直流电源组成，装置结构较复杂。在进行实验时，线圈极易发 热，影响实验结果。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、 便于操作、稳定性好、测量结果准确的磁流变液剪切屈服应力测试装置。
[0006] 本实用新型的目的可W通过W下技术方案来实现:一种磁流变液剪切屈服应力测 试装置，包括非导磁长直板、至少一对强磁铁组件、盛放待测磁流变液的样品池、提拉块、滑 轮组件W及破码盘，所述的样品池向上固定在非导磁长直板上，所述的强磁铁组件可移动 地安装在非导磁长直板上且关于样品池对称设置，所述的提拉块通过与破码盘连接的滑轮 组件悬浮于样品池中。
[0007] 所述的非导磁长直板上等距离分布有用于强磁铁组件固定的螺钉孔。
[000引所述的强磁铁组件通过非导磁滑块和固定螺钉固定在非导磁长直板上，所述的固 定螺钉穿过非导磁滑块插入所述的螺钉孔中。
[0009] 所述的强磁铁组件一侧的螺钉孔为两个，另一侧的螺钉孔为一个。
[0010] 所述的提拉块壁面开设有用于提拉时与磁流变液产生提拉效应的凹槽。
[0011] 所述的提拉块为矩形形状。
[0012] 所述的凹槽为矩形凹槽。
[0013] 所述的样品池固定在非导磁长直板的中间位置。
[0014] 所述的滑轮组件包括定滑轮和提拉绳，所述的提拉绳一端连接提拉块，另一端绕 过定滑轮连接破码盘。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型具有W下优点：
[0016] (1)本实用新型采用强磁铁组件来调节磁场的大小，避免了利用励磁线圈产生磁 场的发热问题，在最大程度上排除了装置对磁场的干扰，从而保证了实验结果的准确性；
[0017] (2)本实用新型在非导磁长直板上等距可调的安装强磁铁组件，保证了磁场强度 的可调范围；
[0018] (3)本实用新型的测试装置采用滑轮组件为提拉块提供稳定的拉力，保证了测量 数据的稳定性；
[0019] (4)本实用新型的测试装置结构简单紧凑，便于操作，能够测试出在不同磁场强度 下工件所受的剪切屈服应力。
【附图说明】
[0020] 图1为本申请一种磁流变液剪切屈服应力测试装置的结构示意图；
[0021 ]图2为本申请一种磁流变液剪切屈服应力测试装置的俯视图；
[0022] 图3为本申请提拉块的主视图；
[0023] 图4为本申请提拉块的侧视图；
[0024] 图5为本申请提拉块的俯视图；
[0025] 图中标识为：1非导磁长直板，2强磁铁组件，3样品池，4磁流变液，5提拉块，6非导 磁滑块，7固定螺钉，8破码，9破码盘，10定滑轮。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0027] 实施例1
[00%]如图1-2所示，一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，包括非导磁长直板1、一对 强磁铁组件2、盛放待测磁流变液4的样品池3、提拉块5、滑轮组件W及破码盘9,所述的样品 池3向上固定在非导磁长直板1上，所述的非导磁长直板1上等距离分布有用于强磁铁组件2 固定的螺钉孔，用于调整强磁铁组件2在非导磁长直板1上的中间位置，进而改变磁流变液4 所受的磁场强度大小。所述的强磁铁组件2通过非导磁滑块6和固定螺钉7固定在非导磁长 直板1上，且关于样品池3对称设置，所述的固定螺钉7穿过非导磁滑块6插入所述的螺钉孔 中，所述的强磁铁组件2-侧的螺钉孔为两个，另一侧的螺钉孔为一个，用于对强磁铁组件2 立点定位。
[0029] 所述的滑轮组件包括定滑轮10和提拉绳，所述的提拉绳一端连接提拉块5,另一端 绕过定滑轮10连接破码盘9,在破码盘9中放入破码8给提拉块5施加向上的拉力。
[0030] 如图3-5所示，所述的矩形提拉块5通过与破码盘9连接的滑轮组件悬浮于样品池 3中。
[0031] 所述的提拉块5壁面开设有用于提拉时与磁流变液4产生提拉效应的矩形凹槽。
[0032] 使用上述装置测试磁流变液剪切屈服应力的具体过程如下：
[0033] 将样品池3紧挨置于两个强磁铁组件2中间，并一同平行固定在一块非导磁长直板 1上，样品池3中放入磁流变液4,并把样品池3置于成对的强磁铁组件2的中间位置，将特斯 拉计探头插入提拉块5与样品池3的壁面之间，测量磁流变液4所受的磁场大小。
[0034] 当把提拉块5插入磁流变液4中时，破码盘9用绕过两个定滑轮10的提拉绳与提拉 块5连接，用在破码盘9中放入破码8的方法给提拉块5施加向上的作用力。
[0035] 当破码盘9匀速向下运动时，磁流变液4与提拉块5间产生的剪切力、破码8受到的 重力及滑轮组件产生的摩擦力达到平衡状态，此时，记录磁场强度、强磁铁组件与样品池的 距离、破码质量等相关实验数据，取出破码8,并重复操作两次；向两侧移动非导磁滑块6和 固定螺钉7,改变强磁铁组件2与样品池3的距离，进而改变磁场的大小，重新测量记录实验 数据，并重复操作两次。最终得出5组数据，每组数据取=次的平均值，根据公式（1)换算出 磁流变液4的剪切屈服应力。
[0036] 拉力换算成磁流变液4的剪切屈服应力的具体公式如下：
(1)
[0038] 其中，AF为破码重力与滑轮摩擦力的差值，S为提拉块5的侧面积。
[0039] 由于滑轮的滚动轴承存在摩擦力，破码盘9及破码8的重量不能全部传递到提拉块 5上，所W需要根据所加重量的大小先测量出摩擦力的大小，然后在测量结果中扣除。实施 方法是测量=次取平均值。
[0040] 实施例2
[0041] 本实施例中，强磁铁组件2设有两对，其余同实施例1。
【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，包括非导磁长直板（1)、至少一 对强磁铁组件（2)、盛放待测磁流变液的样品池（3)、提拉块(5)、滑轮组件以及砝码盘(9)， 所述的样品池（3)向上固定在非导磁长直板（1)上，所述的强磁铁组件（2)可移动地安装在 非导磁长直板（1)上且关于样品池(3)对称设置，所述的提拉块(5)通过与砝码盘(9)连接的 滑轮组件悬浮于样品池(3)中。2. 根据权利要求1所述的一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于，所述的非 导磁长直板(1)上等距离分布有用于强磁铁组件(2)固定的螺钉孔。3. 根据权利要求2所述的一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于，所述的强 磁铁组件(2)通过非导磁滑块(6)和固定螺钉(7)固定在非导磁长直板（1)上，所述的固定螺 钉(7)穿过非导磁滑块(6)插入所述的螺钉孔中。4. 根据权利要求2或3所述的一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于，所述 的强磁铁组件(2)-侧的螺钉孔为两个，另一侧的螺钉孔为一个。5. 根据权利要求1所述的一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于，所述的提 拉块(5)壁面开设有用于提拉时与磁流变液产生剪切效应的凹槽。6. 根据权利要求1或5所述的一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于，所述 的提拉块(5)为矩形形状。7. 根据权利要求5所述的一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于，所述的凹 槽为矩形凹槽。8. 根据权利要求1所述的一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于，所述的样 品池(3)固定在非导磁长直板(1)的中间位置。9. 根据权利要求1所述的一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，其特征在于，所述的滑 轮组件包括定滑轮（10)和提拉绳，所述的提拉绳一端连接提拉块(5)，另一端绕过定滑轮 (10)连接砝码盘(9)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，包括非导磁长直板(1)、至少一对强磁铁组件(2)、盛放待测磁流变液的样品池(3)、提拉块(5)、滑轮组件以及砝码盘(9)，所述的盛放待测磁流变液的样品池(3)向上固定在非导磁长直板(1)上，所述的强磁铁组件(2)可移动地安装在非导磁长直板(1)上且关于样品池(3)对称设置，所述的提拉块(5)通过与砝码盘(9)连接的滑轮组件悬浮于样品池(3)中。与现有技术相比，本实用新型具有结构简单、便于操作、稳定性好、测量结果准确等优点。
【IPC分类】G01N11/10
【公开号】CN205192908
【申请号】CN201520964759
【发明人】孙玉香, 罗一平, 任洪娟, 邵俊, 康路路
【申请人】上海工程技术大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月27日