بررسي تجربي تاثير اندازه ذرات پودر آهن در نيروي ميرايي و ظرفيت اتلاف انرژي يك دمپر مگنتورئولوژيكال دوسرمتحرك

Experimental Study of the Effects of Iron Particles Size on Damping Force and Energy Dissipation of a Double-Ended Magnetorheological Damper

هدف اين مقاله، بررسي تجربي تاثير اندازه ذرات پودر آهن كربونيل به عنوان ذرات مغناطيس شونده سيال مگنتورئولوژيك در نيروي ميرايي و ظرفيت انرژي اتلافي دمپر مگنتورئولوژيكال دوسرمتحرك است. با وجود اينكه مطالعات بسياري به بررسي تاثير اندازه ذرات پودر آهن در خواص رئولوژيك، ميزان ته نشيني، پايداري و چگالي ميدان مغناطيسي سيال مگنتورئولوژيك پرداخته اند، ولي تاثير اندازه ذرات كروي شكل آهن كربونيل روي دامنه ماكزيمم نيروي ميرايي و ظرفيت اتلاف انرژي دمپر دوسرمتحرك تاكنون در ادبيات فن گزارش نشده است. به دليل اهميت بالاي خواص رئولوژيك سيال مگنتورئولوژيك و اندازه ذرات مغناطيس شونده سيال در ميرايي دمپر، در اين مقاله دو نوع سيال با درصد حجمي يكسان 35% از ذرات كروي شكل پودر آهن كربونيل با قطرهاي 40 و 63ميكرومتر ساخته شد و در دمپر دوسرمتحرك با سه كويل الكتريكي در فركانس هاي مختلف و دامنه 15ميلي متر براي جريان هاي مختلف امتحان شد. با ترسيم منحني هاي نيرو- جابجايي و نيرو- زمان، اثر نوع سيال بر نيروي ميرايي و ظرفيت اتلاف انرژي در جريان هاي مختلف مورد آناليز قرار گرفت. نتايج نشان داد كه دامنه ماكزيمم نيروي ميرايي دمپر با جريان الكتريكي و فركانس تحريك، روندي افزايشي دارد. همچنين مقدار اين نيرو براي سيال با اندازه ذرات 63ميكرومتر در حضور ميدان مغناطيسي، با اختلاف كمي بزرگتر از سيال با ذرات 40ميكرومتر است كه مي توان گفت قطر ذرات پودر آهن، تاثير چشم گيري در دامنه ماكزيمم نيرو ندارد. ولي ظرفيت اتلاف انرژي دمپر براي سيال با ذرات 40ميكرومتر در تمام جريان ها و فركانس ها مقادير بيشتري از سيال با ذرات 63ميكرومتر دارد.

In this paper, the effects of particles size of Magnetorheological Carbonyl iron powder on damping force and energy dissipation capacity for a Magnetorheological double ended type damper is investigated experimentally. Despite of the considerable researches on the effects of particles size on the viscosity of Magnetorheological fluids, sedimentation of fluids and electromagnetic field intensity in damper, there is no a published work about the effects of iron particles size on the damping force amplitude and energy dissipation capacity of double-ended Magnetorheological damper. Therefore, in the present research, two different Magnetorheological fluids were prepared with the same volumetric percentage of % 35 from two different sizes of Iron particles i.e. 40 μm and 63μm and filled into a double ended type damper. The double-ended damper had three electric coils and was tested in different frequencies, different electric currents and 15 mm displacement stroke. The effects of Magnetorheological fluid particles on produced damping force and energy dissipation capacity were analyzed by extracting force-displacement and force-time curves from experiments. The results showed that the maximum amplitude of damping force is increased with increasing the applied electric current on the damper and the amount of this force for fluid with 63μm particles size is slightly higher than that for the fluid with 40μm particles size. However, the energy dissipation capacity of the investigated damper in all excitation frequencies with the all applied electrical currents for fluid with 63μm particles size was considerably higher than that for fluid with 40μm particles size.