Progetto di una camera di compensazione a membrana per attuatori magnetoreologici

The objective of this thesis is to design a membrane compensation chamber within a magnetorheological fluid actuator; this fluid is capable of varying its viscosity following a change in an external magnetic field. Inside the cylinder of the actuator for industrial applications is a chamber containing gas. The objective is to create a seal between the fluid and the gas. This membrane must transmit the pressure difference between the fluid and the gas while preventing leaks. The membrane must therefore be appropriately secured to the piston and the cylinder. Starting from the concept of a mechanical seal and describing the behavior of magnetorheological fluids, a diaphragm membrane is hypothesized for the case in question and the behavior of the gas and the deformation of the diaphragm following the pressure variation of the MR fluid are analyzed. The advantages and potential limitations of this application are also considered.

L’obiettivo della tesi è la progettazione di una camera di compensazione a membrana all’interno di un attuatore a fluido magnetoreologico; si tratta di un fluido capace di variare la propria viscosità in seguito ad una variazione di un campo magnetico esterno. All’interno del cilindro dell’attuatore per applicazioni industriali è presente una camera contenente gas. L’obiettivo è realizzare una tenuta tra fluido e gas. Tale membrana deve trasmettere la differenza di pressione tra il fluido e il gas evitando trafilamenti e perdite. La membrana pertanto dovrà essere opportunamente fissata al pistone e al cilindro. Partendo dal concetto di tenuta meccanica e descrivendo il comportamento dei fluidi magnetoreologici, si ipotizza un’idea di membrana a diaframma per il caso in esame e si analizzano il comportamento del gas e la deformazione del diaframma in seguito alla variazione di pressione del fluido MR. Si considerano, inoltre, i vantaggi e i possibili limiti derivanti da questa applicazione.