[發明專利]磁流變拋光液流變性測試裝置

無效

• 申請號: 200810030896.2
• 申請日: 2008-03-25
• 公開（公告）號: CN101246109A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 戴一帆;李圣怡;彭小強;石峰;胡皓;解旭輝;王建敏
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01N11/10
• 分類號: G01N11/10;G01N3/24
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明主要涉及到磁流變拋光的技術領域，特指一種磁流變拋光液流變性測試裝置。?

背景技術

磁流變拋光液(Magnetorheological?polishing?fluid)由載液(如水，礦物油，硅油等)、磁敏微粒、表面活性劑、拋光顆粒及具有其他功能的添加劑組成。磁流變拋光液的流變性是指其在外磁場作用下變硬，具有類似于“固體”的性質。外加的磁場強度越大，磁流變拋光液的硬度也越大，在撤掉磁場作用后，磁流變拋光液又能迅速恢復液體狀態。磁流變拋光(Magetorheological?Finishing)技術正是利用磁流變拋光液在磁場中的流變性，通過控制外磁場對磁流變拋光液的剪切屈服應力和局部形狀來進行實時控制，創造一個能夠與被加工光學表面相吻合的“柔性拋光模”，實現對光學玻璃等材料的拋光加工。磁流變拋光液流變性能的好壞直接影響到磁流變拋光的成敗，同時對磁流變拋光液流變性的定量描述也是建立磁流變拋光數學模型的基礎。因此實現對磁流變拋光液流變性的定性定量測量具有非常重要的意義。?

磁流變拋光是一種新興的光學加工技術，其相關的技術都還不成熟，特別是對磁流變拋光液的定量測量基本上是空白。對磁流變拋光液的定量測量就是得到其在相應磁場強度和剪切速率下的剪切應力。國內基本上是套用對磁流變液(Magnetorheologicalfluid)的測量手段，而對磁流變液的定量測量也沒有專門的儀器，一般是采用一些簡單的裝置或者對流變儀進行改裝進行初步的測量，如重慶大學、中科大等都是通過對傳統的流變儀進行改裝來對磁流變液進行測量。經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利號：01113648.0，發明名稱：磁流變液流變特性的測試系統，該發明采用的是雙平板的剪切機構，中國專利申請號：200510029654.8，發明名稱：磁流變液流變特性測量系統，該系統也是對傳統流變儀的改進。國外也發展了一些設備來測試磁場作用下的磁流變液的屈服應力，如德國Paar?Physica公司的商用磁流變液測試系統MR-100-450等。磁流變液根據組成和性能的不同種類比較多，而并不是每種磁流變液都可以用于拋光，同時由于磁流變拋光液和磁流變液在應用時所外加的磁場形式等方面的不同，所以現有的方法不能滿足對磁流變拋光液進行流變性定量測試的要求，也沒有對磁流變拋光液的流變性?進行定量測試的設備。?

發明內容

本發明要解決的問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、控制方便、測試穩定且精度高的磁流變拋光液流變性測試裝置。?

為解決上述技術問題，本發明提出的解決方案為：一種磁流變拋光液流變性測試裝置，其特征在于：它包括計算機、支架以及固定于支架上的扭矩測量裝置、磁場發生裝置、剪切機構和驅動機構，扭矩測量裝置、磁場發生裝置和驅動機構與計算機相連，裝設于磁場發生裝置中的剪切機構包括剪切環和固定環，剪切環位于固定環的上方，剪切環和固定環上的外圓周處分別設有具有一定高度的剪切環邊沿和固定環邊沿，剪切環邊沿和固定環邊沿之間形成用來存儲磁流變拋光液的儲液凹槽，呈盤狀的剪切環中心處上方設有與驅動機構相連的旋轉軸，固定環的中心處下方設有與扭矩測量裝置相連的連接軸。?

所述磁場發生裝置包括鐵芯、上磁極、下磁極、線圈以及直流穩流電源，所述鐵芯由上橫梁、下橫梁以及位于上橫梁和下橫梁之間的左立柱和右立柱，與直流穩流電源相連的線圈繞設于右立柱上，左立柱的中段處由上至下分成兩截，上磁極和下磁極相對固定于左立柱上兩截的端面，剪切機構設置于上磁極和下磁極之間。?

所述左立柱的上、下兩截以及上磁極和下磁極上開設有對應的通孔，剪切環的旋轉軸穿設于通孔內并與驅動機構相連，固定環的連接軸穿設于通孔內并與扭矩測量裝置相連。?

所述固定環的底部為一環槽，環槽通過兩根或兩根以上的筋板與連接軸相連，所述下磁極的底部開設有與筋板配合的凹槽。?

與現有技術相比，本發明的優點就在于：?

1、本發明磁流變拋光液流變性測試裝置，結構簡單緊湊、成本低廉、控制方便、測試穩定且精度高，可以完成對磁流變拋光液的定量測試，填補了磁流變拋光液定量測試的空白；?

2、本發明磁流變拋光液流變性測試裝置，采用特殊形狀的磁極結構，可以在儲液凹槽處產生與磁流變拋光相似的“鼓包”形磁場，磁場發生裝置采用直流穩流電源為線圈提供電流，可以準確控制所產生的磁場強度的大小，因此使得測量裝置在測量區域的磁場完全模擬實際拋光時的磁場，從而能夠提供準確的磁流變拋光液流變性數據；?