MR(磁気粘性)流体を作動流体とした液圧サーボシステム

使用MR（磁流变）液作为工作液的液压伺服系统

基本信息

批准号：
11750133
负责人：
吉田和弘
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

MR(磁気粘性)流体は,印加磁界によりみかけの粘度を制御できる機能性流体であり,電界により粘度制御できるER流体と比べ大きな力を制御できる.本研究課題では,MR流体を作動流体とした,可動部のない単純構造で高パワーの制御が可能な液圧制御弁(MRバルブ)を提案,試作し,液圧サーボシステムへの応用を試みた.昨年度は,市販のMR流体を作動流体とした2ポートMRバルブを試作し,ベローズ形アクチュエータの位置決め制御に応用した.しかし市販のMR流体は,密度が高い軟鉄の微粒子を分散させるため基底粘度が高く設定されており,粘性圧力損失が大きい問題があった.そこで本年度は,フェライト粒子を用いた基底粘度の低いMR流体を提案,試作するとともに,永久磁石を用いた小形3ポートMRバルブの提案,試作,および特性実験をおこなった.まず,基底粘度が低いMR流体を実現するため,密度が比較的低く,磁化特性が優れているフェライトの微粒子を分散させたMR流体を提案,試作し,特性実験をおこなった.フェライトの種類,粒子径,および粒子含有率を変え界面活性剤により分散安定性が得られた4種類の試作MR流体に対し,昨年度得られた知見に基づき設計,試作した2ポートMRバルブを用いて特性実験をおこない,その静特性および動特性を明らかにするとともに,静特性を記述する数学モデルを構築した.つぎに,永久磁石を利用し小形化を図った3ポートMRバルブを提案し,前述のMR流体の数学モデルを用いたバルブ静特性の理論解析をおこない,バルブサイズを決定するMR流体の評価量を導出した.さらにこの評価量により選定された試作MR流体を作動流体とした3ポートMRバルブを設計,試作し,実験により静特性および動特性を明らかにした.最後に,試作した3ポートMRバルブによりベローズ形アクチュエータを制御する位置制御システムを構築し,ステップ応答実験によりその動作を確認をした.

MR（磁性粘度）流体是一种功能性流体，可以控制淫秽磁场的粘度，并且与可以通过电场控制粘度的ER流体相比，可以控制较大的力。我们提出了活跃的液体，原型液压控制阀（MR阀）可以用简单的结构而无需移动部分，并试图将其应用于去年的液压伺服系统。是活跃的流体。损失是一个大问题。首先，为了实现低粘度的MR流体，我们提出了分散铁氧体的原型MR流体，它们具有相对较低的密度和出色的磁化特性。通过表面活性剂获得了分布式稳定性，这是一种基于去年获得的2个端口MR阀的特征性实验，此外还可以阐明静态特征和动态特征，这是一个描述静止特征的数学模型3使用永久磁铁使其较小的端口阀，并使用数学模型对阀门静态特征进行了理论分析，并确定了MR流体的估值量进一步确定，由该评估量选择的3端口阀MR阀门被设计，原型。用原型的3端口MR阀门控制波纹管形的执行器，并通过步骤响应实验确认了动作。