Zużycie elektroreologicznej cieczy roboczej podzespołów hydraulicznych

W monografii przedstawiono zagadnienia związane ze zużyciem cieczy elektroreologicznych, będących nowym rodzajem cieczy roboczych, które mogą znaleźć zastosowanie w podzespołach hydraulicznych układów napędowych, głównie w sprzęgłach i hamulcach hydraulicznych. W pierwszej, opisowej części monografii, na podstawie przeglądu literatury omówiono budowę cieczy elektroreologicznych oraz właściwości dielektryków, będących głównymi składnikami tej cieczy. Scharakteryzowano i przedstawiono modele przebić występujących w dielektrykach. Kolejny rozdział monografii poświęcono aktywacji cieczy elektroreologicznej za pomocą prądu elektrycznego, generowaniu pola elektrycznego i sposobom sterowania podzespołów hydraulicznych z cieczą elektroreologiczną za pomocą zmian natężenia pola elektrycznego. Część opisową monografii zakończono przeglądem charakterystyk opisujących właściwości reologiczne i elektryczne cieczy elektroreologicznej oraz urządzeń pomiarowych służących do ich sporządzania.

Część badawczą monografii rozpoczęto analizą rezultatów badań doświadczalnych dotyczących występowania przebić w sprzęgle wiskotycznym z cieczą elektroreologiczną. Na podstawie wyników tej analizy w kolejnym rozdziale monografii przeprowadzono badania teoretyczne polegające na optymalizacji doboru cieczy elektroreologicznej z uwzględnieniem przebić. Następnie przedstawiono badania doświadczalne zużycia składników cieczy elektroreologicznych w wyniku narażeń mechanicznych oraz narażeń elektrycznych. Opisano efekty i formy zużycia charakterystyczne dla poszczególnych rodzajów narażeń. Monografię zakończono wnioskami ogólnymi sformułowanymi na podstawie przeglądu literatury i rezultatów przeprowadzonych badań.

Spis treści

Wykaz ważniejszych oznaczeń 9

WSTĘP 11

Literatura 14

1. BUDOWA CIECZY ER

1.1. Skład stosowanych w praktyce cieczy ER 15

1.2. Charakterystyki cieczy ER 18

1.2.1. Urządzenia do wyznaczania charakterystyk cieczy ER podczas

przepływu wleczonego 20

1.2.2. Urządzenia do sporządzania charakterystyk cieczy ER podczas

przepływu zaworowego 29

1.2.3. Charakterystyki cieczy ER dla przepływu wleczonego 32

1.2.4. Charakterystyki cieczy ER dla przepływu zaworowego 36

1.3. Wnioski 38

Literatura 38

2. AKTYWACJA CIECZY ZA POMOCĄ PRĄDU ELEKTRYCZNEGO

2.1. Pole elektryczne 41

2.2. Dielektryki w polu elektrycznym 45

2.3. Przepływ prądu przez dielektryki 49

2.4. Elektroreologia cieczy ER w polu elektrycznym 52

2.5. Wnioski 55

Literatura 56

3. PRZEBICIA PODCZAS EKSPLOATACJI CIECZY ER

3.1. Narażenia eksploatacyjne 59

3.2. Przebicia w dielektrykach 62

3.2.1. Mechanizmy przebić zupełnych w dielektrykach 63

3.2.2. Mechanizm przebić niezupełnych w dielektrykach 65

3.2.3. Czynniki wpływające na przebicia w dielektrykach 67

3.3. Przebicia w podzespołach hydraulicznych z cieczą ER 72

3.4. Wnioski 75

Literatura 75

4. ZUŻYCIE CIECZY ER

4.1. Zużycie eksploatacyjne 79

4.2. Badania zużycia cieczy ER 82

4.3. Mechanizmy zużywania cieczy ER 91

4.4. Mechanizmy samoregeneracji występujące podczas eksploatacji

cieczy ER 95

4.5. Wnioski 96

Literatura 97

5. BADANE CIECZE ER

5.1. Budowa i właściwości cieczy ERF# 6. 101

5.2. Budowa i właściwości cieczy eER1 107

5.3. Wnioski 109

Literatura 109

6. BADANIA DOŚWIADCZALNE ZUŻYCIA CIECZY ER

6.1. Badania zużycia cieczy ERF#6 w wyniku narażeń mechanicznych 111

6.2. Badania zużycia w wyniku narażeń elektrycznych 114

6.2.1. Stanowisko do zużywania cieczy ER 114

6.2.2. Badania próbek otrzymanych z badań na stanowisku do zużywania

cieczy ER 123

6.2.3. Badania charakterystyk cieczy ER niezużytej i zużytej w wyniku

narażeń elektrycznych 141

6.3. Wskaźniki zużycia cieczy ER 155

6.4. Błędy pomiarów dotyczące charakterystyk cieczy ER 158

6.5. Wnioski 162

Literatura 164

7. KONSTRUKCJA PODZESPOŁÓW HYDRAULICZNYCH Z CIECZAMI ER

7.1. Rozwiązania konstrukcyjne podzespołów hydraulicznych

z cieczami ER 167

7.2. Sterowanie podzespołów hydraulicznych z cieczą ER 172

7.3. Wnioski 180

Literatura 181

8. OPTYMALIZACJA DOBORU CIECZY ER Z UWZGLĘDNIENIEM

PRZEBIĆ ELEKTRYCZNYCH

8.1. Procedura optymalizacji 185

8.1.1. Kryteria optymalizacji 186

8.1.2. Model matematyczny cieczy ER 186

8.1.3. Postać funkcji celu 188

8.1.4. Metody optymalizacji 189

8.2. Obliczenia optymalizacyjne 191

8.2.1. Dane do obliczeń optymalizacyjnych 191

8.2.2. Wyniki obliczeń optymalizacyjnych 197

8.3. Ocena procedury optymalizacji 201

8.4. Analiza wyników obliczeń optymalizacyjnych 205

8.5. Wnioski 207

Literatura 208

9. WNIOSKI KOŃCOWE 211

Wykaz rysunków 213

Wykaz tabel 219

Streszczenie 223

Abstract 225