磁性流体アクチュエータの試作に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63850038
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 神山 新一 東北大学, 高速力学研究所, 教授 (80006171)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松村 雄介 タイホー工業, 研究第二部, 次長 ; 橋本 弘之 東北大学, 高速力学研究所, 教授 (10006174) ; 小山 忠正 東北大学, 高速力学研究所, 助手 (80006189) ; 小池 和雄 東北学院大学, 工学部, 助教授 (20108575)
• Keywords: 磁性流体 / 磁場 / 振動流 / アクチュエータ

Research Abstract

本年度は磁性流体アクチュエータの試作に関する研究(2年間)の初年度で、U字管内に磁性流体とこれと混合しない作動油とを封入し、磁性流体部分に非一様交流磁場を作用させて、管内振動流を誘起させる試験装置を設計試作した。まず、磁場の発生は永久磁石と電磁石コイルを併用し、アクチュエータ駆動に最適な磁場分布となるような組合せを試行錯誤により決定した。ついで上記の磁石を内径10mmのU字管路に取付け、振動流を誘起させ、アクチュエータ駆動部としての共振特性、駆動力伝達特性を求める実験を行った。磁性流体の管内プラグに作用する磁気力により非磁性流体を駆動する実験では、ほぼ理論解析で予測した通りの共振特性がえられることが判明したが、管路の上部に自由ピストンを設置し、ピストンへの駆動力伝達特性を求める実験ではピストンのしゅう動抵抗が大きく、満足すべき結果はまだえられていない。次年度にピストンのしゅう動抵抗を小さくするための改良を加え、磁性流体アクチュエータとしての開発に必要な諸実験を続行する予定である。なお、試作実験に先立ち、アクチュエータ開発のための基礎研究として、管内での自由ピストンの振動特性の理論解析を行い、磁性流体の管内振動流における液体のもつ体積弾性率の効果を明らかにした。

Research Products

• [Publications] 神山新一,小池和雄,池田裕一: 日本機械学会論文集. 54. 3331-3337 (1988)
• [Publications] 神山新一,小池和雄,小山忠正,佐藤彰: 日本機械学会電磁力関連ダイナミックス講演概要集. (1989)
• [Publications] 神山新一,島田邦雄: 粉体粉末冶金協会講演要旨集. (1989)
• [Publications] 神山新一: "アクチュエータ実用事典 第9章4節 磁性流体アクチュエータ" フジ・テクノシステム社, 380-390 (1989)