Ce este un amortizor magnetoreologic?

Un amortizor magnetoreologic este un dispozitiv de absorbție a șocurilor care funcționează prin plasarea unui câmp magnetic pe un amestec de ulei lichid și particule de fier. Particulele de fier sunt atrase de câmpul magnetic și se aliniază de-a lungul liniilor câmpului magnetic care trec prin lichid. Acest lucru creează un lichid gros care rezistă la mișcare și poate ajuta la reducerea vibrațiilor și șocurilor într-o varietate de aplicații. Aceste fluide sunt uneori denumite fluide inteligente, deoarece își schimbă proprietățile atunci când câmpul magnetic este adăugat sau variat.

Reologia este studiul efectelor lichidelor și solidelor atunci când sunt expuse la mișcări sau presiuni. În lichide, caracteristicile primare care pot fi utile pentru controlul vibrațiilor sunt vâscozitatea și efortul de forfecare. Vâscozitatea se referă la grosimea unui lichid și la modul în care acesta poate rezista mișcării sau curgerii. Efortul de forfecare este o măsură a modului în care un lichid rezistă la despărțire sau la mișcare bruscă și, de asemenea, a modului în care materialele plasate în lichid se pot mișca dacă sunt trase rapid în orice direcție.

Un amortizor este un termen pentru un dispozitiv folosit pentru a reduce vibrațiile, care este similar cu un amortizor utilizat pe vehicule pentru a reduce mișcarea suspensiei din cauza suprafețelor neuniforme ale drumului. Multe amortizoare și amortizoare folosesc uleiuri de diferite grosimi pentru a reduce mișcarea și a proteja echipamentul. Când particulele mici de fier sunt adăugate uleiurilor, câmpurile magnetice pot afecta particulele de fier și pot modifica proprietățile lichidului.

Adăugarea amestecului fier-ulei în interiorul unui amortizor standard și crearea unui câmp magnetic cu un curent electric va crea un amortizor magnetoreologic. Pe măsură ce câmpul magnetic crește, particulele de fier vor rezista din ce în ce mai mult la mișcare și vor crea niveluri mai mari de amortizare a vibrațiilor. Dacă se adaugă un controler electric împreună cu software pentru a controla câmpul magnetic, un amortizor magnetoreologic variabil poate fi utilizat pentru a reduce rapid vibrațiile și pentru a proteja structurile sau vehiculele.

Particulele de fier din amortizoare sunt adesea acoperite cu un polimer pentru a le împiedica să se lipească. Menținerea particulelor foarte mici ajută la menținerea acestora în suspensie în ulei și împiedică fixarea lor pe fundul amortizorului. Când este creat câmpul magnetic, amestecul devine mai mult ca un solid decât un lichid și este foarte rezistent la curgere sau mișcare. Dacă uleiul este împins cu un piston în interiorul unui cilindru, vâscozitatea ridicată poate reduce mișcarea uleiului prin orificiile mici ale pistonului.

Efortul de forfecare poate fi utilizat prin schimbarea pistonului cu o serie de plăci scufundate în ulei. Plăcile se mișcă înainte și înapoi în lichid, iar când câmpul magnetic este activat, amestecul fier-ulei se îngroașă rapid și devine foarte rezistent la forfecare. Dacă plăcile sunt conectate la un arbore solid care se extinde de la amortizor, arborele poate fi atașat la o fundație de vehicul sau de clădire și poate oferi un sistem de amortizare.

Protecția împotriva cutremurelor a devenit un domeniu de cercetare sporită la sfârșitul secolului al XX-lea, pe măsură ce dezvoltarea umană a crescut în zonele în care potențialul de deteriorare a clădirilor era mare. O tehnică a fost separarea clădirii de sol cu ​​cauciuc sau alte materiale care absorb șocul, ceea ce a permis o anumită mișcare a clădirii în timpul unui cutremur. Fără o anumită formă de amortizare, totuși, mișcarea clădirii ar putea fi extremă și ar putea apărea deteriorarea sau defecțiunea completă. Adăugarea unui sistem de amortizare magnetoreologică la baza clădirii a oferit arhitecților o modalitate de a reduce mișcarea clădirii cu un sistem controlabil.

Vehiculele au fost un alt domeniu de interes pentru sistemele de amortizare magnetică în secolul al XX-lea. Interesul pentru confortul pasagerilor și un nivel crescut de sisteme de siguranță au condus la amortizoarele care utilizează tehnologia amortizoarelor magnetoreologice pentru a oferi suspensii variabile. Șoferul ar putea alege un nivel de confort de rulare folosind un selector, care ar spune unui controler cât de mult câmp magnetic să creeze atunci când vibrația este detectată. În plus, sistemele de siguranță ar putea detecta derapajele sau o posibilă situație de răsturnare și pot modifica comportamentul suspensiei pentru a o contracara.

Armele militare erau un alt domeniu în care amortizoarele magnetoreologice puteau oferi un beneficiu. Când este montat pe un tun mare, amortizorul poate simți tragerea unui proiectil și se poate activa pentru a reduce recul. Acest lucru nu numai că a redus uzura armei, dar în tancurile sau tunurile mobile, reducerea șocurilor ar putea reduce oboseala soldaților care trag cu armele.