Abstract
The importance of improving machine drives requires constant development of alternative drive technologies which include magnetorheological, magnetodynamic and magneto-liquid technologies. In the recent years, magnetorheological, magnetodynamic, and magneto-liquid devices have proved to be effective; therefore their further development is considered relevant. Combined magnetorheological drives are promising innovation in drive systems. Such drive systems control the flow of magnetorheological working medium by changing its viscosity and generating rheological effects. It is obvious that in combined magnetorheological systems there is additional external shear force in working fluids. This requires revision of the main theoretical approaches to estimating the viscosity of the working medium in combined magnetorheological systems. When calculating and modeling combined or regular magnetorheological systems, it is important to estimate the viscosity characteristics of the working medium and forecast its possible rheological anomalies. The article describes a method for modeling the viscosity properties of magnetorheological working medium. A distinctive feature of the proposed method is that it allows us to take into account the effect of external electromagnetic fields on the shear rate gradient of magnetorheological liquid layers. The paper presents the results of numerical modeling obtained with the Matlab application package. The results of the computer experiment show that the proposed method can assess the effect of external electromagnetic fields on the shear rate gradient of layers under shear stresses and the electromagnetic component. This makes it possible to determine the probability of development of viscoplastic, pseudoplastic, and dilatant properties in the magnetorheological working medium and of appearance of rheological effects which are characteristic of magnetorheological working media.
Highlights
Введение Гидравлические системы давно себя зарекомендовали как универсальные и надежные приводы исполнительных механизмов различного назначения [1–4]
Как известно именно в рабочей жидкости происходят процессы трансформации энергии и передача ее от источника давления к выходным звеньям
Методика прогнозирования реологических аномалий Основными процессами трансформации энергии в рабочей среде являются изменения значений кинетической энергии и переходы ее в потенциальную энергию
Summary
Для описания распределения скорости сдвига слоев принято использовать градиент скорости сдвига: γ= ,. Также градиент скорости сдвига является основным параметром при расчете вязкостных характеристик жидких сред и их классификации: ньютоновские жидкости и неньютоновские. Именно численная зависимость значений скорости деформации слоев жидкой среды и их смещения позволяет оценивать реологические свойства рабочей жидкости. Для ньютоновских сред характерна линейная зависимость этих параметров, что иллюстрирует отсутствие в подобных средах реологических аномалий при их течении. Псевдопластичных и дилатантных сред зависимости скорости деформации и смещения имеют нелинейный характер, и их численные соотношения позволяют прогнозировать возможные реологические эффекты, свойственные указанным типам жидких сред [25]. Поэтому при описании течения магнитореологических сред во внешних электромагнитных полях целесообразно оценивать влияние поля на градиент скорости сдвига слоев магнитореологической жидкости. Где a – коэффициент, зависящий от реологических свойств исследуемой среды (степени проявления неньютоновских свойств), i – электромагнитная составляющая сдвига.
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Bulletin of the South Ural State University series "Mechanical Engineering Industry"
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
