Sau khi có cơ cấu phanh từtrường sáu cực từ và hai lớp dầu thì nhóm nghiên cứu đang tiến hành thử nghiệm đo đạc các thông số qua bệ thử phanh. Quá trình thí nghiệm vẫn đang trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện nốt nên chưa đưa
vào luận văn ởđây.
Mục đích
Khi muốn đo đạc hiệu suất hay tính toán một thiết bị nào đó thì cần có một thiết bị hoặc bệ thử kiểm tra xem thiết bị có hoạt động hiệu quả hay độ sai lệch giữa thiết kế và thực nghiệm là bao nhiêu. Ví dụ, để đo lực phanh hoặc mô-men phanh của xe ô tô con thì cần có bệ thử phanh ở các trạm đăng kiểm. Tương tự, để đo đạc và tính toán mô-men phanh của phanh sử dụng dầu từtrường thì cần bệ thử. Mục đích của bệ thửnày là đểđo mô-men phanh của phanh sử dụng dầu từtrường.
4.5 Cấu tạo bệ thử Thiết kế
Ý tưởng thiết kế bệ thử là xây dựng trên khung nhôm định hình vừa chắc chắn mà lại không quá nặng và đảm bảo độ cứng vững. Hình 64 là bản thiết kế 3D bệ thử, gồm có những thanh nhôm và jig đểđỡ thiết bị. Các thanh nhôm định hình gồm có 23 thanh (4 thanh dài 120cm, 4 thanh dài 54cm, 3 thanh dài 40cm, 3 thanh dài 32cm, 7 thanh dài 26cm và 2 thanh dài 25cm). 4 thanh dài 120cm sẽđược làm bề mặt phẳng lắp đặt jig và các cụm chi tiết khác lên jig. 3 thanh để đỡ phía sau
60
Hình 4.19. Bản thiết kế 3D bệ thử.
4.6 Thiết bị bộ thử
Ởtrên là khung đểđỡ còn các thiết bịđể thửvà đo mô-men do phanh sử dụng dầu từ trường sinh ra. Động cơ sẽ là nguồn tạo ra chuyển động quay, qua hộp số
rồi tới thiết bị phanh. Khớp nối mềm được lắp ở giữa nhằm giảm độ lệch trục cùng với là tránh gây cưỡng bức trong chuyển động quay. Mạch điện đểđiều chỉnh tốc
độ động cơ, cấp dòng điện cho thiết bị phanh sử dụng dầu từtrường và nhận tín hiệu từ biến trở để tính toán. Màn hình hiển thị trên máy tính với những chế độ
hiển thị khác nhau.
Hình 4.20. Bệ thử phanh từtrường.
Tổng kết CHƯƠNG 4
Từ tính toán mô phỏng ở Chương 3 thì đưa ra lựa chọn kết cấu phanh từ trường sáu cực và hai lớp dầu. Đưa ra chi tiết cụ thể của từng cụm của phanh từ trường đa cực và hai lớp dầu. Cùng với đó là quy trình tháo lắp của hai cụm chính là: stato và roto:
Kết cấu chi tiết của thiết kế.
Gia công và mua sắm các chi tiết: roto, stato, ổ bi, khóa C, phớt chắn dầu.
61
KẾT LUẬN
Lĩnh vực nghiên cứu về dầu từtrường và các cơ cấu chấp hành của nó vẫn còn khá mới mẻ ở Việt Nam mặc dù được phát hiện đầu tiên trên thế giới vào những năm 40 của thế kỷ XX. Có một sốứng dụng chính như: giảm chấn, ngàm, phanh, ly hợp,… Dựa vào những những nghiên cứu trước thì đề tài luận văn này
nghiên cứu tập trung vào phanh từtrường. Từ những kết cấu phanh khác nhau thì nghiên cứu mô phỏng, phân tích và đánh giá đểđưa bản thiết kế của phanh.
Cùng với đó thì em đã đưa ra cơ sở lý thuyết vềđiện từtrường kết hợp các tính toán mô-men phanh đểđánh giá một cách tương đối chính xác hơn. Tập trung phân tích vào ba kiểu phanh chính: kiểu trống, kiểu sáu cực một lớp dầu và kiểu sáu cực hai lớp dầu. Sau khi tính toán thì quyết định lựa chọn mô hình phanh từ trường sáu cực và hai lớp dầu để thiết kế và gia công.
Trong luận văn này đã đưa ra được mô hình lắp đặt phanh từtrường. Để góp phần hoàn thiện quá trình nghiên cứu thì việc tiến hành gia công, lắp đặt bệ thử
mô-men phanh đang trong quá trình. Việc lắp đặt bệ thử này nhằm mục đích đánh
giá kết quả giữa mô phỏng và thực nghiệm để từ đó có cơ sở đánh giá hiệu quả
phanh.
Trong quãng thời gian nghiên cứu thì cũng đạt được vài kết quả như mô
phỏng, tính toán để lựa chọn mô hình phanh từtrường. Bên cạnh đó vẫn còn một vài hạn chế không thế tránh khỏi nên mong các thầy góp ý để em bổ sung thêm.
62
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] J.L. Sproston, L.C. Yanyo, J.D. Carlson, and A.K. El Wahed, “Controllable fluids in 2002 - status of ER and MR fluid technology”. In Proceedings of Actuator 02, pp. 333–338, 2002.
[2] T. Black, J.D. Carlson. Synthetic, Mineral Oils and Bio-Based Lubricants, chapter 35: Magnetizable Fluids, pp. 565–583.
[3] Rabinow, “J. The magnetic fluid clutch”. AIEE Transactions, pp. 1308- 1315, 68, 1948.
[4] Rabinow, “J. Magnetic fluid torque and force transmitting device”. USA Patent Classification, 2575360, 1951.
[5] V. A. Neelakantan, G. N. Washington, “Modeling and Reduction of Centrifuging in Magnetorheological (MR) Transmission Clutches for Automotive Applications”. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 16(9), 703–711, 2005.
[6] R. Rizzo, A. Musolino, F. Bucchi, P. Forte, F. Frendo, “A multi-gap magnetorheological clutch with permanent magnet,” Smart Materials and Structures, 24(7), 075012, 2015.
[7] S. J. Mcmanus, K. A. Clair, P. É. Boileau, J. Boutin, S. Rakhja, “Evaluation
of vibration and shock attenuation performance of a suspension seat with a semi-active magnetorheological fluid damper”. Journal of Sound and Vibration, 253(1), pp. 313–327, 2002.
[8] M. Ahmadian, J. C. Poynor, “An Evaluation of Magneto Rheological Dampers for Controlling Gun Recoil Dynamics,”Shock and Vibration, 8(3- 4), pp. 147–155, 2001.
[9] T. Kikuchi “Gap-size effect of the compact MR fluid,”Electro-Rheological Fluids and Magneto-Rheological Suspensions. pp. 221-227, 2011.
[10] A. Poznic, D. Miloradovic, A. Juhas, “A new magnetorheological brake`s combined materials design approach”. Journal of Mechanical Science and Technology, 31(3), pp. 1119–1125, 2017.
[11] S. Acharya, H. Kumar, “Investigation of magnetorheological brake with rotor of combined magnetic and non-magnetic materials,” SN Applied Sciences, 1(9), 2019.
[12] A. Farjoud, N. Vahdati, Yap Fook Fah “Mathematical Model of Drum-type MR Brakes using Herschel-Bulkley Shear Model,”. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 19(5), pp. 565–572, 2017.
[13] N. Q. Hung, S. B. Choi, “Optimal design of a novel hybrid MR brake for motorcycles considering axial and radial magnetic flux,” Smart Materials and Structures, 21(5), 055003, 2012.
[14] Y. Shiao, Ng. Q. Anh, “Development of a multi-pole magnetorheological
brake,”Smart Materials and Structures, 22(6), 065008, 2013.
[15] C. Rossa, A. Jaegy, J. Lozada, A. Micaelli, “Design Considerations for Magnetorheological Brakes,”IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 19(5), 1669–1680, 2014.
[16] Y. Shiao, N. A. Ngoc, “Study of Yield Stress Effect on a New Magnetorheological Brake,”Proc. ICASI2015, 1 p. 6, 2015.
63 [17] B. Ackermann, R. Elferich “Application of magnetorheological fluids in programmable haptic knobs,” In Proceedings of Actuator 2000, Bremen, Gremany, 2000.
[18] J.D. Carlson, “Smart Materials,” chapter 17: Magnetorheological Fluids, pp. 17.1–17.8. CRC Press, 2009.
[19] T. Black and J.D. Carlson, “Synthetic, Mineral Oils and Bio-Based Lubricants,” chapter 35: Magnetizable Fluids, pages 565–583. Taylor and Francis, 2006.
[20] J.W. Bender, J.D. Carlson, “Properties and applications of commercial magnetorheological fluids” In Proceedings of SPIE 5th International Symposium on Smart Structures and Materials, San Diego, California, 1998.
[21] J. Rabinow, “Magnetic fluid torque and force transmitting device,” US patent 2,575,360, 1951.
[22] J. D. Park, H. Kim, S. G. Lee, M. J. Choi, H. C. Cho, J. K. Ryu, “Design of a MR-fluid brake with multi-layered disks for a compact actuating
device,” 2016 16th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS), 2016.
[23] N. Q. Hung, V. T. Lang, S. B. Choi, “Optimal design and selection of magnetorheological brake types based on braking torque and mass,” Smart Material and Structures, 24 067001, 2015.
[24] T.M. York, C.D. Gilmore, T.G. Libertiny, “Magnetorheological fluid coupling device and torque load simulator system” US patent 5,598,908, 1997.
[25] Y. Shiao, N. Q. Anh, “Structural Analysis and Validation of the Multi-pole Magnetorheological Brake for Motorcycles,”Procedia Engineering, 76, pp. 24–34, 2014.
[26] Y. Shiao, N. Q. Anh “Development of a multi-pole magnetorheological brake,” Smart Materials and Structures, 22(6), 065008, 2013.
[27] Lord Technical Data 2019 MRF-140CG Magneto Rheological Fluid Website: www.lord.com
[28] N.Q. Hung, V. T. Lang, S. B. Choi, “Optimal design and selection of magneto-rheological brake types based braking torque and mass” Smart Material and Structures, 24, 067001, 2015.
[29] J.D. Carlson. What makes a good MR fluid. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 13:431–435, 2003.
[30] J.D. Carlson. Smart Materials, chapter 17: Magnetorheological Fluids, pp. 17.1–17.8. CRC Press, 2009.
[31] J.D. Carlson, M.R. Jolly, “MR fluid, foam and elastomer devices”
Mechatronics, 10, pp. 555–569, 2000.
[32] F.D. Goncalves, J. H. Koo, M. Ahmadian, “A review of the state of the art in magnetorheological fluid technologies - part i: MR fluid and MR fluid models,”The Shock and Vibration digest, 38, pp. 203–219, 2006.