luận văn tốt nghiệp. Li Hợp Lưu Chất Từ Biến

Lưu chất từ biến là một loại lưu chất thông minh được phát hiện ra năm 1940 bởi J.Rabinow. Tuy nhiên, mãi đến năm 1990, sau khi cải thiển và phát triển thì lưu chất MR mới được ứng dụng và phát triển mạnh mẽ

Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Đồ Án Tốt Nghiệp THIẾT KẾ, TỐI ƯU LI HỢP DÙNG BỘ TRUYỀN ĐỘNG LƯU CHẤT TỪ BIẾN Giảng viên hướng dẫn: PGS.Ts Nguyễn Quốc Hưng Sinh viên thực : Tp.HCM, Ngày Tháng 11 Năm 2015 GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ LỜI NÓI ĐẦU Như biết công nghiệp hóa đại hóa đề tài cho phát triển nước giới Công nghiệp hóa gắn liền với khí hóa Do đó, Nghành Cơ Khí Chế Tạo Máy nghành mũi nhọn không phần quan trọng Đặc biệt nước ta: nước trình hội nhập, tiếp thu vận dụng thành tựu khoa học - kỹ thuật tiên tiến, đại nhằm đưa đất nước tiến lên theo đường công nghiệp hóa đại hóa Để đáp ứng yêu cầu thời đại, củng cố lại kiến thức học tăng cường khả tư sáng tạo nghành chế tạo máy nên em chọn đề tài “ Thiết kế tối ưu phanh MRB có nhiều cuộn dây nằm hai hai bên vỏ” Đây đề tài nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh lưu chất từ biến Khả phanh hệ thống dựa vào lưu chất, ứng dụng hệ thống thực tế cao Do đó, việc thiết kế chế tạo phải đảm bảo tối ưu hóa khả làm việc tốt hệ thống yêu cầu đặt lên hàng đầu Tuy nhiên thời gian có hạn lần đầu thực đề tài thiết kế chế tạo chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi sai sót trình tinh toán thiết kế tra cứu số liệu trình gia công lắp ráp Kính mong thông cảm quí thầy cô bạn đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thiện Sinh viên thực GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài cách hoàn chỉnh, bên cạnh nổ lực cổ gắng thân có hướng dẫn nhiệt tình quý Thầy Cô, động viên ủng hộ gia đình đồng nghiệp suốt thời gian học tập, nghiên cứu thực đồ án Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, nhóm chúng em xin bày tỏ lời cám ơn tới: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng, người hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho chúng em hoàn thành đề tài Các Thầy Cô khoa gia công CNC hết lòng giúp đỡ để em hoàn thành đề tài Gia đình, đồng nghiệp người không ngừng động viên, hỗ trợ tạo điều kiện tốt cho chúng em suốt thời gian học tập thực đồ án Tp.HCM, Ngày7 tháng 11 năm 2015 Sinh viên thực GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………… Tp Hồ Chí Minh, Ngày … tháng … năm 2014 Giáo viên hướng dẫn PGS TS Nguyễn Quốc Hưng GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ MỤC LỤC GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Chương I 1.1 GIỚI THIỆU Giới thiệu lưu chất từ biến ứng dụng -Lưu chất từ biến loại lưu chất thông minh phát năm 1940 J.Rabinow Tuy nhiên, đến năm 1990, sau cải thiển phát triển lưu chất MR ứng dụng phát triển mạnh mẽ 1.1.1 Thành phần lưu chất từ biến MRF: Lưu chất từ biến gồm thành phần : Các hạt từ tính ( Chiếm phần nhỏ khối lượng từ 20-45%), chất vận chuyển tổng hợp chất phụ gia Tổng hợp phần tạo thành hỗn hợp đồng mà đinh đến ứng suất chảy dẻo lớn nhất, phạm vi nhiệt độ hoạt động, độ từ thẩm… Điều giải thích cho việc có nhiều loại lưu chất MR khác Các hạt từ tính: hạt từ tính chọn hạt sắt cacbonyl có độ bão hòa từ cao Các hạt sắt cacbonyl thu phân hủy sắt pentacacbonyl Fe(CO)5 dẫn đến hạt từ có hình dạng hình cầu đường kính từ 1-10 µm Các hạt hình cầu làm cho bị mài mòn hơn, cứng hơn, bên Đặc biệt, hạt phủ lớp da bên chứa đến 97.8 % kim loại.Quá trình xử lí để lấy hạt sắt cacbonyl khác tốn nên người ta nghiên cứu công nghệ xử lí khác tốn hơn, kĩ thuật xử lí nước atomization Chất lỏng nền: chất lỏng lựa chọn dựa vào độ nhớt nó, nhiệt độ hoạt động, khả tương thích với thành phần khác lưu chất Thường chất lỏng nềnlà dầu hidrocacbon, dầu khoáng sản, dầu tổng hợp nhờ bền, dễ kiếm vá sẵn có chất phụ gia Ở đây, thông thường, dầu silicon dùng lưu chất từ biến độ nhớt khả tương thích với thành phần khác Các chất phụ gia: chất phụ gia có nhiều công thức, tỉ lệ pha trộn khác thường độc quyền cho loại lưu chất Nhìn chung, chất phụ gia có chức giải vấn đề lắng đọng, kết tụ, ngăn chặn oxi hóa, giảm độ mài mòn hạt sắt từ 1.1.2 Nguyên lí hoạt động MRF -Ở trạng thái bình thường, từ trường qua lưu chất, hạt sắt từ lưu chất chuyển động tự biểu thuộc tính Newton chất lỏng khác GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ -Ở trạng thái có tác dụng từ trường bên ngoài, hạt sắt từ lưu chất gắn kết, xếp lại với theo hình dạng đường sức từ có khả chống phá vỡ lien kết Độ bền liên kết phụ thuộc vào độ lớn từ trường bên đưa vào Hình 1:Nguyên lí hoạt động MRF a) Không có từ trường qua b) Có từ trường qua 1.1.3 Thuộc tính lưu chất từ biến Độ nhớt Độ nhớt trạng thái không hoạt động lưu chất từ biến đóng vai trò quan Nó định đến vận tốc, moment nhỏ đầu tác động từ trường Ngoài ảnh hưởng đến yếu tố nhiệt độ thiết bị liên quan đến lực moment Độ nhớt lưu chất từ biến chịu ảnh hưởng yếu tố: - Độ nhớt chất lỏng Mật độ hạt từ nhỏ Khi tăng mật độ hạt từ lên, độ nhớt lưu chất tăng lên Ở nhiệt độ phòng, độ nhớt trạng thái từ trường vào khoảng 50 -200 mPas Ứng suất chảy dẻo GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Ứng suất chảy dẻo yếu tố quan trọng thuộc tính lưu chất từ biến Nó định đến lực moment sinh lớn có từ trường Các yếu tố định ứng suất chảy dẻo lớn có từ trường lưu chất Vật liệu hạt từ tính định đến độ bão hòa từ hạt từ tính, nên định đến ứng suất chảy dẻo lưu chất Mật độ hạt từ định đến ứng suất chảy dẻo lưu chất Tuy nhiên, số nhà nghiên cứu thí nghiệm tăng mật độ hạt lên độ nhớt lưu chất tăng lên nhanh nhiều so với ứng suất chảy dẻo lớn Điều ảnh hưởng trực tiếp đến tỉ lệ lực moment thiết bị sinh trạng thái có từ trường từ trường Khi thay đổi phần hạt từ biến cho kích thước lớn ta đạt ứng suất chảy dẻo lớn đồng thời giảm độ nhớt Ứng suất chảy dẻo lưu chất (Psi) 100% hạt nhỏ 100% hạt lớn Chiều tăng mật độ từ thông Độ nhớt lưu chất (Pa.s) Hình Ứng suất chảy dẻo độ nhớt thay đổi tỉ lệ kích thước hạt sắt từ GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Từ tính lưu chất MRF Dưới tác dụng từ trường, vật liệu thể khả phản ứng với từ trường bên Vật liệu chống lại, không cho từ trường qua, gọi vật liệu kháng từ Vật liệu có khả cho từ trường qua gọi vật liệu thuận từ Vật liệu cho phép từ trường qua mạnh gọi vật liệu sắt từ Đặc trưng cho khả phản ứng vật liệu, người ta xét độ từ thẩm vật liệu (µ).Vật liệu kháng từ có độ từ thẩm nhỏ µ 1 Để đơn giản, thông thường độ từ thẩm vật liệu đánh giá dựa mối quan hệ cường độ từ trường (H) mật độ từ thông (B) B = µ.H (1) Trong đó: B: Mật độ từ thông (T) H: Cường độ từ trường (A/m) : Độ từ thẩm vật liệu Tuy nhiên, thực nghiệm, từ tính vật liệu thể mối quan hệ cường độ từ trường (H) mật độ từ thông (B) đặc trưng đường cong B-H Tương tự vậy, từ tính MRF thể đường cong B-H hình Mật độ từ thông, B(T) Cường độ từ trường, H (KA/m) Hình Đường cong B-H MRF GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Từ đồ thị ta nhận rằng, yếu tố không phần quan trọng nói từ tính lưu chất MRF độ bão hòa từ Độ bão hòa từ khả từ hóa cực đại lưu chất Khi lưu chất bão hòa từ, lúc đó, cho dù cường độ từ trường có tăng lên lần mật độ từ thông giá trị cực đại lúc bão hòa Thông thường lưu chất MRF 132DG có độ bão hòa từ 1.65 T Từ tính MRF chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố mật độ hạt sắc từ, khả từ hóa hạt sắt từ, nhiệt độ… Độ bền tượng In use thickening Lưu chất sau thời gian dài hoạt động, chịu ứng suất cao, tỉ lệ cắt cao độ nhớt trạng thái từ trường tăng lên, sau thời gian tạo thành lớp dày lưu chất hoàn toàn đặc tính ban đầu Sở dĩ xảy tượng sau thời gian hoạt động, lớp vỏ hạt từ bị vỡ tạo thành nhiều mảnh nhỏ Giải pháp cho tình trạng sử dụng hạt có độ cứng cao, thay đổi chất phụ gia để chống mài mòn, chống ma sát 1.1.4 Mô hình toán học lưu chất MRF Mô hình toán học MRF đóng vai trò quan trọng trong trình nghiên cứu phát triển thiết bị MR Hơn nữa, mô hình xác dự đoán hiệu suất thiết bị MR phần quan trọng việc chế tạo thiết bị Khi có từ trường tác động MRF thể tính chất phi tuyến Một loạt mô hình phi tuyến sử dụng để mô tả ứng xử MRF, bao gồm mô hình chảy dẻo Bingham, mô hình hai độ nhớt, mô hình Herschel-Bulkley mô hình chảy dẻo Erying Mặc dù có số mô hình phát triển áp dụng cho MRF, hai mô hình phổ biến sử dụng rộng rãi với độ xác chi phí tính toán hợp lý mô hình chảy dẻo Bingham mô hình chảy dẻo Herschel-Bulkley Vì vậy, hai mô hình sử dụng rộng rãi mô hình toán MRF Mô hình chảy dẻo Bingham chảy dẻo Bingham gồm phần tử rắn liên kết song song với phần tử chất nhớt Mô hình Newton Loại ứng suất cắt tỉ lệ thuận với tốc độ cắt biểu thị sau: GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ µ0 : Độ nhớt động lực học lưu chất chưa cấp điện ( Pa.s) τ y0 (N/m ) : Ứng suất chảy dẻo lưu chất cấp điện τ yd ,τ yd ,τ yd ,τ yd (N/m ) : Ứng suất chảy dẻo lưu chất cấp điện Ω : Tốc độ quay động Rad/s Tsf : Moment sinh ma sát phớt lò xo với trục GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Chương III 3.1 Thiết kế tối ưu phanh lưu chất từ biến Bài toán tối ưu Ngoài yếu tố đạt moment phanh ý muốn,một vấn đề khác cần tính đến thiết kế MRB khối lượng chúng Khối lượng nên nhỏ tốt để giảm kích thước MRB chi phí chế tạo Và khối lượng xác định sau: = (17) Trong , , , thể tích tương ứng đĩa, thân, trục, lưu chất, lõi cuộn dây phanh Các giá trị có trình tính toán thiết kế tối ưu , , , , khối lượng riêng tương ứng Trong việc tối ưu hóa, ta tối ưu biến chiều rộng quấn dây đồng wc, chiều cao quấn dây đồng hc, khoảng cách giưã cuộn dây lp, chiều dày lớp vỏ to, chiều dày đĩa b, chiều dài đĩa Thông số rãnh lưu chất theo kinh nghiệm nên chọn 0.8 cho dễ chế tạo Rãnh lưu chất nhỏ moment sinh lớn khó gia công 3.2 Phương pháp giải Như biết, moment phanh chủ yếu gây độ nhớt ứng suất chảy dẻo Hai yếu tố phụ thuộc nhiều vào độ lớn từ thông qua lưu chất Chính vậy, để tính toán moment phanh sinh ra, phải giải toàn từ trường mô hình Thông thường, để giải toàn từ trường có phương pháp giải : o Phương pháp giải tích o Phương pháp phần tử hữu hạn 3.2.1 Phương pháp giải tích Đối với hệ thống sử dụng MRF, thông thường cần phải giải vấn đề song song: phân tích điện từ phân tích hệ thống lưu chất Mạch từ hệ thống giải theo định luật Kirchoff ∑H l k k = N turns I Trong đó: Hk cường độ từ trường liên kết thứ k mạch điện GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng (18) Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ lk chiều dài hữu ích liên kết Nturns số vòng cuôn dây I cường độ dòng điện Từ thông mạch điện tính theo công thức Φ = Bk Ak Với: Φ từ thông mạch, Ak Bk diện tích mặt cắt mật độ từ thông liên kết thứ k Mặt khác, mật độ từ thông Bk tỉ lệ với cường độ từ trường Hk theo công thức Bk = µ µ k H k (19) Trong đó: µ0 độ từ thẩm không gian tự (µ0= 4π10-7Tm/A) µk độ từ thẩm tương đối vật liệu liên kết thứ k 3.2.2 Phương pháp phần tử hữu hạn Trước tiên, hàm mục tiêu đưa dựa mục đích thiết kế tối ưu ứng dụng thiết bị hàm mục tiêu tối ưu theo hướng tối thiểu hóa Vì mục tiêu tối ưu hàm cực đại hóa hiệu suất hoạt động hàm phải chuyển sang hàm tương đương cho hàm tương đạt cực tiểu hiệu suất thiết bị đạt tối đa Sau có hàm mục tiêu, thông số thiết kế xác định bước Các thông số ràng buộc khác (nếu có) xác định bước Tiếp theo, cần phải có giải thuật thích hợp để đạt kết tối ưu mong muốn thông thường có nhiều giải thuật để tìm đáp án tối ưu cho toán Các phương pháp sử dụng phi đạo hàm, đạo hàm bậc 1, đạo hàm bậc Phương pháp phi đạo hàm không yêu cầu có đạo hàm thông thường không sử dụng ứng dụng MRF chúng dễ dàng thực thi khả hội tụ thấp Nó sử dụng trường hợp đặc biệt biến không thiết phải bị ràng buộc Một số giải thuật phi đạo hàm thông thường Simplex, giải thuật di truyền Neural Networks Phương pháp tối ưu hóa đạo hàm GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ bậc đặc trưng khả hội tụ nhanh ánh xạ bất biến Tuy nhiên, chúng yêu cầu đạo hàm bậc nghiệm phương trính tuyến tính khó tìm đặc biệt ứng dụng lớn Phương pháp tối ưu phổ biến thường dùng cho việc tối ưu thiết bị MRF phương pháp đạo hàm bậc 1; Mặc dù tốc độ hội tụ lâu phương pháp đạo hàm bậc phương pháp sử dụng rộng rãi việc tính toán tối ưu thiết bị MRF dễ dàng việc tính toán lập trình Một giải thuật tối ưu điển hình phương pháp đạo hàm bậc phương pháp gradient liên hợp Hình 20: Lưu đồ thiết kế tối ưu thiết bị sử dụng MRF phương pháp phần tử hữu hạn GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Giải thích: B1.Khởi tạo biến cần tối ưu B2.Chạy tập tin phân tích mô hình phần tử hữu hạn bao gồm: Mật độ từ thông Khối lượng Moment trạng thái lúc hoạt động không hoạt động B3.Tính toán hàm mục tiêu không bị ràng buộc Hàm mục tiêu không bị ràng buộc khối lượng Hàm mục tiêu bị ràng buộc moment thắng B4.Điều chỉnh biến cần tối ưu B5.Tính toán lại hàm mục tiêu không bị ràng buộc B6.So sánh hàm mục tiêu không bị ràng buộc với hàm mục tiêu không bị ràng buộc bước tính lần trước Nếu hội tụ dừng lại, xuất kết tối ưu bao gồm biến thiết kế sau tối ưu, hàm mục tiêu không bị ràng buộc,… Nếu không hội tụ tiếp tục điều chỉnh biến thiết kế lặp lại B3 đến hàm mục tiêu không bị ràng buộc hội tụ GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ 3.3 Kết Hình 21: Sự thay đổi biến trình tối ưu phanh Hình 21 trình bày thay đổi biến thiết kế phanh MR có cuộn dây nằm bên vỏ để đạt moment phanh 10N.m giảm tối đa khối lượng phanh Từ trình tối ưu, ta rút bảng kết để thiết kế MRB có cuộn dây nằm bên vỏ bảng Cuộn dây: dày wc1 ≅wc2=2; cao Moment phanh phanh hoạt động: 10Nm hc1≅hc2=6.5; Radius Rc1i=23, Rc2i=40; Số vòng Phanh lưu chất từ quấn: 4*50 biến có cuộn dây nằm bên Vỏ phanh: R=53, th=3.7, L=13 vỏ Đĩa phanh: Radius Ri=15, Rd=46.5; Thickness td= Khe lưu chất: 0.8 Bảng 2: GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Khối lượng: 0.82kg Moment phanh chưa hoạt động: 0.243Nm Công suất tiêu thụ.: 24W Điện trở cuộn dây(Ω): Rc1=0.7, Rc2=1.2 Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Hình 22: Quá trình tối ưu khối lượng moment phanh Sự hội tụ giá trị TB( Moment phanh yêu cầu), To (Moment phanh trạng thái không hoạt động), Mass ( Khối lượng phanh) qua vòng lặp thể hình 22 Hình 23: Từ thông qua MRB sau tối ưu Hình 23 mô tả đường đường sức từ qua lưu chất Có thể thấy rằng, số chỗ đường sức từ qua Đó sở cho việc tối ưu biên dạng phanh sau Để tìm hiểu kết tối ưu khối lượng với moment phanh khác loại phanh, lời giải tương ứng với giá trị moment phanh giả định trình bày kết thể hình 24 GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Hình 24: kết tối ưu khói lượng kiểu phanh Nhận xét: -Rõ ràng, cần moment lớn, kiểu phanh lưu chất từ biến có nhiều cuộn dây nằm vỏ có khối lượng nhỏ nhiều so với kiểu phanh truyền thống kiểu phanh có cuộn dây nằm bên vỏ -Tuy nhiên, cần moment nhỏ, phanh truyền thống có khối lượng nhỏ so với phanh từ biến có cuộn dây nhiều cuộn dây nằm bên vỏ -Vậy nên cần cân nhắc trình chọn kiểu phanh ứng với moment cần thiêt sinh để chế tạo cách hợp lí, tiết kiệm nguyên vật liệu, đạt tối ưu Chương IV 4.1 Thiết kế chế tạo phanh MRF Thiết kế tối ưu phanh có cuộn dây nằm bên vỏ với moment đạt 10Nm Dựa vào kết tối ưu bảng 2, xét đến độ bền làm việc chi tiết, qui trình công nghệ, kích thước cụ thể phanh xác định Hình 25 trình bày vẽ tổng thể phanh lưu chất từ biến có cuộn dây nằm bên vỏ GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ 4.2 Thiết kế phận phanh Dựa vào kết tối ưu, xét đến thuận tiện chế tạo, điều kiện tại, phận phanh thiết kế sau: Đĩa phanh: Hình 26 Má phanh: Hình 27,28 Trục phanh: Hình 29 Nắp bít : Hình 30 Khung quấn dây: Hình 31, 32 GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ 4.3 Chế tạo phanh Sau thiết kế vẽ, cân nhắc kĩ vấn đề gia công, phương pháp gia công… sản phẩm sau chế tao sau Đĩa Trục Ổ bi Phốt Cuộn dây Má phanh Hình 33: Các phận MRB GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Chương V Sơ đồ thí nghiệm kết thực tế 5.1 Sơ đồ thí nghiệm Cảm biên moment MRB Motor Encoder Hình 34: Mô hình thí nghiệm, kiểm tra moment phanh thắng lưu chất từ biến Mô hình thí nghiệm đo đạt moment xoắn chủ yếu gồm phận sau: o Motor sử dụng có khả tạo momen o Cảm biến moment có tác dụng đo momen phản hồi máy tính o Phanh lưu chất từ biến bắt chặt cảm biến moment Trong mô hình kiểm tra khả tạo momen phanh, MRB kết nối với động truyền động thông qua khớp nối, động sử dụng động AC 220V có công suất 1HP tốc độ quay 600 rpm Một mạch điện sử dụng để cấp dòng điện từ đến 3A cho cuộn dây nhằm tạo momen phanh Phanh gắn trực tiếp cảm biến moment hình 34 GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ 5.2 Kết đo đạt Hình 35: Sự phụ thuộc dòng điện vào moment Nhận xét -Kết thí nghiệm việc đo lường thực tế so với lí thuyết đạt khoảng 90% -Nguyên nhân sai số chủ yếu nguyên nhân sau -Vật liệu gia công phận yêu cầu dẫn từ chưa đạt yêu cầu dẫn tới từ thông qua lưu chất từ biến yếu nên giảm moment thắng sinh - Lưu chất từ biến cũ, độ đồng dung dịch không lúc đầu ảnh hưởng nhiều -Sai số thiết bị đo, trình lắp ráp lên mô hình thí nghiệm chưa đảm bảo đồng tâm trục dẫn đến rung động trình đo ảnh hướng nhiều tới cảm biến moment -Sai số việc quấn dây, chưa tính đến hệ số điền đầy việc quấn dây rãnh -Tổn thất từ trường bên -Ngoài ra, độ xác gia công yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến kết đo -Hiện tại, trình nghiên cứu, nên sai sót việc thiết kế chế tạo vấn đề tránh khỏi Tuy nhiên, sở tính toán lí thuyết, có GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ thể thấy rằng, phanh lưu chất từ biến có nhiều cuộn dây nằm bên vỏ hoàn toàn có khả đáp ứng moment phanh cần thiết giảm mặt khối lượng nhiều Vì vậy, em tin rằng, tiếp tục nghiên cứu phát triển loại phanh lưu chất từ biến kiểu này, hoàn toàn có sở để khẳng định thay loại phanh cũ đưa vào ứng trọng thực tế GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Chương VI Tài liệu tham khảo [1] Nguyen Q H and Choi S B 2012” Design and evaluation of a novel agnetorheological brake with coils placed on the side housings” [2] Nguyen Q H and Choi S B 2012 “Optimal design of a novel hybrid MR brake for motorcycles considering axial and radial magnetic flux Smart Mater” [3] Nguyen Q H, Nguyen N D and Choi S B 2014 “Optimal design of a novel configuration of MR brake with coils placed on the side housings” [4] Nguyen Q H, Lang V T, Nguyen N D, Choi S B 2014 “Geometric optimal design of MR brake considering different shapes of the brake envelope” [5] Nguyen Q H, Choi S B 2010 “Optimal design of an automotive magneto-rheological brake considering geometric dimensions and zero-field friction heat” [6] S Genc and P.P Phule, ”Rheological properties of magnetorheological fluids”, Smart Materials and Structures, 11 [7] Kerem Karakoc “Design of a Magnetorheological Brake System based on Magnetic Circuit Optimization” [8]Lu´ıs Falc˜ao da Luz] “Design of a Magnetorheological Brake System” [9] Bhau K Kumbhar a, *, Satyajit R Patil b, Suresh M Sawant “Synthesis and characterization of magneto-rheological (MR) fluids for MR brake application” [10]Phòng Cún Bẩu “Thiết kế tối ưu phanh lưu chất từ biến xét đến hình dạng khác vỏ phanh” GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng ... Thành phần lưu chất từ biến MRF: Lưu chất từ biến gồm thành phần : Các hạt từ tính ( Chiếm phần nhỏ khối lượng từ 20-45%), chất vận chuyển tổng hợp chất phụ gia Tổng hợp phần tạo thành hỗn hợp đồng... ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Phốt GVHD: PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng Thiết kế, tối ưu li hợp lưu chất từ biến với nhiều cuộn dây nằm hai bên vỏ Hình 6: Phanh lưu chất. .. phần quan trọng nói từ tính lưu chất MRF độ bão hòa từ Độ bão hòa từ khả từ hóa cực đại lưu chất Khi lưu chất bão hòa từ, lúc đó, cho dù cường độ từ trường có tăng lên lần mật độ từ thông giá trị