专利名称：磁流变液屈服应力测试方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试装置及其方法，尤其是指一种磁流变液屈服应力测试装置及其方法，适用于磁流变液屈服应力的测试。
背景技术：
磁流变液是一种具有发展前途和工程应用价值的新型智能材料，主要由软磁性颗粒、基载液及为了防止颗粒沉降而包覆在颗粒表面的添加剂组成，在无外加磁场时，表现为自由流动状态，在外加磁场作用下，流变特性发生急剧变化，变为半固态，具有连续、可逆、迅速和易于控制等优点，因此，在机械、汽车、航空航天等相关领域得到了越来越广泛的应用。磁流变液的屈服应力是磁流变液固-液性能转化的分界点，正确测试屈服应力是进行磁流变液机理研究和应用的关键，因此，准确测试磁流变液的屈服应力对磁流变液的性能研究及其元器件的设计研发具有重要的现实意义。故，急需开发一种磁流变液屈服应力测试方法及其装置。
发明内容
本发明的目的是克服磁流变液屈服应力测试困难的问题，提供一种结构简单、操作方便、易于测量的磁流变液屈服应力测试装置及其方法。本发明提供如下一种技术方案一种磁流变液屈服应力测试装置，其包括有电机、支撑板、第一联轴器和第二联轴器、励磁线圈、上压板、下压板、上圆盘、下圆盘、非旋转扭矩传感器、框架和隔板，其特征在于所述电机安装于支撑板上，第一联轴器的一端与电机输出轴连接，另一端与第一轴的一端连接，第一轴的另一端与上圆盘连接，第二轴上端与下圆盘焊为一体，第二轴下端与第二联轴器一端连接，第二联轴器的另一端通过第三轴与非旋转扭矩传感器连接，所述非旋转扭矩传感器固定于框架上，所述隔板分别与所述上压板和下压板连接，所述下压板与托板连接，所述托板焊接于框架上。前述的磁流变液屈服应力测试装置，其特征在于所述隔板的外围设有励磁线圈。前述的磁流变液屈服应力测试装置，其特征在于所述第一轴与上压板之间装有推力轴承。前述的磁流变液屈服应力测试装置，其特征在于所述磁流变液屈服应力测试装置还包括有设置于所述隔板和上圆盘之间的挡圈。前述的磁流变液屈服应力测试装置，其特征在于所述下圆盘嵌套在隔板中，其内设有密封圈，所述的上圆盘与下圆盘之间形成有一空腔。前述的磁流变液屈服应力测试装置的测试方法，其包括有如下步骤
采用高斯计测量上圆盘与下圆盘之间的磁场强度；
采用非旋转扭矩传感器测量传递的扭矩，
当设定屈服应力力Γ,扭矩为K圆盘的直径力t时，通过公式=12M
pd3
求出磁流变液屈服应力的值。本发明的有益效果上圆盘与电机相连，在电机的作用下做旋转运动，下圆盘与非旋转扭矩传感器相连，固定不动，非旋转扭矩传感器可以测量在一定转速下，上圆盘与下圆盘之间磁流变液传递的扭矩，通过计算得出磁流变液的屈服应力，本发明结构简单、操作方便、屈服应力易于测量、准确性高、具有广泛的实用性。
图I是本发明的磁流变液屈服应力测试装置装配图。其中1.电机，2.支撑板，3.第一联轴器，4.上压板，5、8、10.螺钉，6.励磁线圈，7.下压板，9.托板，11.第二联轴器，12.非旋转扭矩传感器，13.框架，14.螺栓，15、17.推力轴承，16.第一轴，18.挡圈，19.上圆盘，20.隔板，21.密封圈，22.下圆盘，23.第二轴，24.第三轴。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述
图I是本发明的磁流变液屈服应力测试装置装配图，磁流变液屈服应力测试装置，主要包括电机I、支撑板2、第一联轴器3和第二联轴器11、励磁线圈6、上压板4、下压板7、上圆盘19、下圆盘22、非旋转扭矩传感器12、框架13、隔板20等；电机I通过螺栓14安装在支撑板2上,第一联轴器3—端与电机I输出轴相连,另一端与轴第一轴16相连,第一轴16下端通过螺纹与上圆盘19连接；第二轴23上端与下圆盘22焊为一体，下端与第二轴联轴器11相连，第二轴11联轴器的下端通过第三轴24与非旋转扭矩传感器12连接，非旋转扭矩传感器12固定在框架13上，隔板20外面设有励磁线圈6，通过螺钉5和10分别与上压板4和下压板7连接；下压板7通过螺钉8与托板9连接，托板9焊接在框架13上。所述的第一轴16与上压板4之间装有推力轴承15和17，隔板20与上圆盘19之间装有挡圈18，下圆盘22嵌套在隔板20中，其间设有密封圈21，上圆盘19与下圆盘22之间形成一定的空腔，用于盛放磁流变液。本发明中上压板4、下压板7、托板9、上圆盘19、下圆盘22、隔板20的材料均为高
磁导率的低碳钢。本发明的磁流变液屈服应力测试方法采用高斯计测量上圆盘19与下圆盘22之间的磁场强度，采用非旋转扭矩传感器12测量传递的扭矩，通过公式(I)即可求出磁流变液屈服应力的大小。
Γ UM /、t =~Γ (I)
pd
式中，τ为屈服应力I为扭矩ζ力圆盘的直径。本发明中上圆盘19与电机I相连，在电机I的作用下做旋转运动，下圆盘22与非旋转扭矩传感器12相连，固定不动，非旋转扭矩传感器12可以测量在一定转速下，上圆盘19与下圆盘22之间磁流变液传递的扭矩，通过计算得出磁流变液的屈服应力。
权利要求
1.一种磁流变液屈服应力测试装置，其包括有电机(I)、支撑板(2)、第一联轴器(3)和第二联轴器(11)、励磁线圈(6)、上压板(4)、下压板(7)、上圆盘(19)、下圆盘(22)、非旋转扭矩传感器(12)、框架(13)和隔板(20)，其特征在于所述电机(I)安装于支撑板(2)上，第一联轴器(3)的一端与电机(I)输出轴连接，另一端与第一轴(16)的一端连接,第一轴(16)的另一端与上圆盘(19)连接，第二轴(23)上端与下圆盘(22)焊为一体，第二轴(23)下端与第二联轴器(11) 一端连接，第二联轴器(11)的另一端通过第三轴(24)与非旋转扭矩传感器(12)连接，所述非旋转扭矩传感器(12)固定于框架(13)上，所述隔板(20)分别与所述上压板(4)和下压板(7)连接，所述下压板(7)与托板(9)连接，所述托板(9)焊接于框架(13)上。
2.根据权利要求I所述的磁流变液屈服应力测试装置，其特征在于所述隔板(20)的外围设有励磁线圈(6)。
3.根据权利要求2所述的磁流变液屈服应力测试装置，其特征在于所述第一轴(16)与上压板(4 )之间装有推力轴承(15，17 )。
4.根据权利要求3所述的磁流变液屈服应力测试装置，其特征在于所述磁流变液屈服应力测试装置还包括有设置于所述隔板(20)和上圆盘(19)之间的挡圈(18)。
5.根据权利要求3所述的磁流变液屈服应力测试装置，其特征在于所述下圆盘(22)嵌套在隔板(20)中，其内设有密封圈(21)，所述的上圆盘(19)与下圆盘(22)之间形成有一空腔。
6.一种如权利要求I所述的磁流变液屈服应力测试方法，其包括有如下步骤 采用高斯计测量上圆盘(19)与下圆盘(22)之间的磁场强度； 采用非旋转扭矩传感器(12)测量传递的扭矩， 当设定屈服应力力-,扭矩为M ,圆盘的直径为d时，通过公式
全文摘要
本发明公开一种磁流变液屈服应力测试装置，其包括有电机、支撑板、第一联轴器和第二联轴器、励磁线圈、上压板、下压板、上圆盘、下圆盘、非旋转扭矩传感器、框架和隔板，所述电机安装于支撑板上，第一联轴器的一端与电机输出轴连接，另一端与第一轴的一端连接，第一轴的另一端与上圆盘连接，第二轴上端与下圆盘焊为一体，第二轴下端与第二联轴器一端连接，第二联轴器的另一端通过第三轴与非旋转扭矩传感器连接，所述非旋转扭矩传感器固定于框架上，所述隔板分别与所述上压板和下压板连接，所述下压板与托板连接，所述托板焊接于框架上。
文档编号G01M10/00GK102879174SQ20121031463
公开日2013年1月16日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者谢方伟, 郑刚, 李霞龙, 席涛, 王雪楠, 张成龙 申请人:江苏大学