試論機械工程領域磁流變技術的應用研究

施貽吉 管正躍 張鑫

摘要：科學技術的穩步提升帶動了機械工程行業的轉變和發展，現代化生產背景下機械工程對各項技術的運用是一大重點，磁流變技術作為機械工程領域中一大主要技術，在受外部磁場影響中其所使用到的磁流變液材料能產生特定變化，對機械工程領域的進步與發展意義深遠。筆者結合實際工作經驗對磁流變技術作出簡要介紹，對其在機械工程領域的應用方向進行分析研究，以供相關機械工程領域人員參考。

關鍵詞：機械工程;磁流變技術;應用策略

引言：磁流變液材料是磁流變技術中的一大主體，作為一種近年來被相關領域廣泛關注的智能特殊材料，磁流變液材料的物質形態受磁場影響而變化，可以依據工程需要進行半固體和液體間的快速和雙向轉變，該類特殊性質為其在機械工程領域帶來了極高的應用價值，使其成為機械系統中間裝置之一。磁流變技術的合理應用改善了機械設備的傳動能耗情況和器械反應效率，促進了機械工程領域的持續發展。

一、機械工程領域磁流變技術簡要介紹

1.1磁流變效應簡介

磁流變液體是一種穩定劑、粘性基液如硅油、磁化顆粒如鐵粉并存的特殊液體，穩定劑具備了潤滑以及使顆粒懸浮于粘性基液的能力。該液體物質形態轉換自由且能有效控制，在無磁場影響時為液體，在一定磁場干預下以轉換時間達到毫秒的極快速度轉變為半固態，在磁場消失后又會回歸液體狀態，該流程相關工作人員可用計算機手段對磁感應強度的控制來實現。

1.2磁流變裝置三大工作模式

①流動模式：磁流變液體在磁流變裝置的對應磁極板靜止時，會因磁場作用在極板空間流動，此時以對磁場強度的降低或加強便能將該液體的流動速度控制起來，應用進機械例如制動裝置、減震裝置等裝置中;②擠壓模式：外部磁場方向垂直會造成裝置極板的上下相對運動，對其中的磁流變液體產生擠壓作用，磁場作用力的強度會影響到該裝置的形狀變化，此模式下裝置變形阻力大且變形效果極弱，可應用進例如止推軸承中;剪切模式：當磁流變裝置相對極板間以某一勻速平行移動時，磁場變化施于極板以垂直方向的作用力造成裝置剪切阻力，此模式下該液體的物質形態會受磁場變化而產生轉換，應用進例如離合裝置之中[1]。

二、機械工程領域磁流變技術應用研究

2.1 磁流變技術在機械密封中的應用

磁流變密封借助磁場將密封裝置的間隙控制并達到密封效果，磁場強度會直接影響到密封圈，其剪切作用與磁場強弱成正比，與傳統的機械密封結構相比，磁流變密封性能強，對相關機械部件的磨損影響極微，保障了相關機械的使用壽命，且其工作效率在低速運轉中較佳，為機械密封提供了效率保障。

2.2 磁流變技術在機械傳動中的應用

在機械傳動中，磁流變技術的應用要點在于，以磁流變液體作為機械傳動介質，以一定手段對外部磁場大小的控制來實現該液體的形態變化，而磁流變液形態轉換的迅捷性保障了傳動效應的精準性，并且降低了對相關傳動機械部件的磨損率，在磁流變液體的形態轉換中實現對傳動力量大小的控制，對機械傳動方面影響深遠[2]。

2.3 磁流變技術在精密機械拋光應用

磁流變技術在精密機械拋光中的應用，需要讓該拋光裝置與被拋光機械保持一定的高度、距離，在磁流變拋光裝置啟動時，該裝置便會向固定在移動拋光壁上的機械部件移動，磁場越強距離越近，隨著磁場強度的變化該裝置及精密機械間便會形成拋光區域，產生較大強度的剪切應力，相關技術人員可通過計算機技術實現對拋光區域、拋光力度、拋光時間的控制，實現對精密器械的高質量拋光。

2.4 磁流變技術在柔性夾中的應用

磁流變技術在柔性夾中的應用，有利于流變特性的最大程度發揮，例如在許多形狀不規則的高密度機械部件加工中，應用磁流變技術的柔性夾能實現夾具結構的適應性變化，實現不規則部件的完美夾持。相關技術人員也可根據機械情況以計算機技術對磁場進行調控，實現夾持力度的精準控制，保障各機械部件在加工時不會受到損壞[3]。

2.5 磁流變技術在減震器中的應用

磁流變技術在減震器中的應用體現在阻尼器上，阻尼器關乎減震系統的工作質量，輔以磁流變技術的阻尼器重量、空間兩方面限制相較傳統模式較為嚴格，并主動控制減震。該類減震系統可實現無極調節，在車輛減振中的應用能讓車輛振幅大幅度減少，提升車輛操控質量和舒適性能。

結束語

結合以上，科學技術的發展帶動了磁流變技術的廣泛應用，磁流變技術在機械工程領域中的應用能有效改善相關機械的工作質量及效率，對機械使用壽命的增長也有著促進意義，該類技術的實際應用仍需要我國機械工程工作人員進行研究探討，在實際運用中從實際情況出發加強對磁流變液的鉆研，以求磁流變技術在機械工程中的廣泛應用及創新發展。

參考文獻：

[1]劉睿.機械工程領域磁流變技術的應用研究與討論[J].科技視界，2016（2）：220-220.

[2]黃豪彩，黃宜堅.磁流變技術及其在機械工程中的應用[J].制造技術與機床，2017（4）：24-26.

[3]張緒祥.電/磁流變技術在機械工程中的應用（下）[J].新技術新工藝，2015（12）.

（作者單位：浙江師范大學）