電磁可調(diào) 減震彈簧

郝大偉

研究背景

乘坐普通小轎車(chē)在高速公路上行駛時(shí)，駕乘者會(huì)感覺(jué)很舒服。但是，如果行駛在鄉(xiāng)間小路上，坐在車(chē)?yán)锞蜁?huì)覺(jué)得很顛簸，甚至車(chē)的底盤(pán)會(huì)托底。如果乘坐越野車(chē)在高速公路和城市道路上行駛，我們又感覺(jué)車(chē)的避震器彈簧太硬，有乘坐卡車(chē)的感覺(jué)。由此，我產(chǎn)生了一個(gè)想法，要研制一種可調(diào)整彈力（彈性性能）的彈簧減震系統(tǒng)。

結(jié)構(gòu)與功能

該系統(tǒng)主要由彈簧和電磁減震阻尼器組成。彈簧由金屬?gòu)椈伞⑾到y(tǒng)底盤(pán)、負(fù)荷承載盤(pán)、軟質(zhì)橡膠實(shí)芯圓柱體、磁靴、電磁轉(zhuǎn)換線(xiàn)圈和導(dǎo)磁金屬顆粒（分散排列嵌鑄在軟質(zhì)橡膠空芯圓柱體內(nèi)）組成，作用是將系統(tǒng)受到的“一次性的大能量沖擊”轉(zhuǎn)換為“小能量的多次沖擊”。電磁減震阻尼器由電磁線(xiàn)圈、固定鐵芯、動(dòng)態(tài)鐵磁橡膠阻尼靴組成，作用是將“小能量的多次沖擊”的次數(shù)減少并減弱，來(lái)達(dá)到減震的目的。

工作原理

該系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整電磁線(xiàn)圈中通過(guò)的電流，使固定鐵芯和動(dòng)態(tài)鐵磁橡膠阻尼靴之間的磁吸引力改變，從而改變它們的阻尼系數(shù)，達(dá)到“減少小能量多次沖擊”的次數(shù)和延長(zhǎng)沖擊時(shí)間的目的，并利用二者之間阻尼系數(shù)的增加，來(lái)產(chǎn)生減震作用。

當(dāng)電磁線(xiàn)圈中有電流流過(guò)時(shí)，電流會(huì)通過(guò)系統(tǒng)底盤(pán)、負(fù)荷承載盤(pán)形成磁通路。調(diào)整電磁轉(zhuǎn)換線(xiàn)圈內(nèi)的直流電流，可控制磁通路中磁通量的強(qiáng)弱，進(jìn)而控制導(dǎo)磁金屬顆粒、磁靴與系統(tǒng)底盤(pán)中心柱間的電磁吸引力，從而控制磁靴與系統(tǒng)底盤(pán)中心柱間的摩擦系數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)減震彈簧整體彈力的調(diào)整。endprint