Тепловой двигатель

 

О П И С А Н И Е )1000590 изов етиния

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.10.81 (21) 3346968/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 03 G 7/06

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.83 (53) УДК 621.486 (088.8) llo делам лзобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. А. Нахалов (71) заявитель (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕ,ЛЬ

Изобретение относится к преобразованию тепловой энергии в механическую, а именно к тепловым двигателям с твердым рабочим телом, и может быть использовано в установках, где не требуется быстроходность и высокий КПД двигателя, но важны простота устройства и небольшой вес.

Известен тепловой двигатель, содержащий двухслойный биметаллический рабочий элемент, проходящий через зоны нагрева и охлаждения, выполненный в виде замкнутой ленты, одетой на ролики (1).

Однако данный двигатель характеризуется низкой экономичностью, обусловлен недостаточным использованием тепловых деформаций рабочего элемента из-за его податливости в поперечном направлении и отсутствия опоры, препятствующей его поперечной деформации.

Наиболее близким к предлагаемому является тепловой двигатель, содержащий два круговых двухслойных рабочих элемента со слоями из материалов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения, проходящие через зоны нагрева и охлаждения и прижатые друг к другу при помощи роликов слоями из материала с меньшим коэффициентом линейного расширения (2).

Экономичность известного двигателя существенно повышена благодаря наличию опоры рабочих элементов в поперечном направ5 ленин друг о друга и о ролики, однако выполнение рабочих элементов в виде дисков обусловливает усложнение конструкции вследствие необ ходи мости введения центральной оси дисков и подшипниковых опор 0 этой оси для фиксации положения рабочих элементов в радиальном направлении. Кроме того, выполнение рабочих элементов в виде дисков затрудняет размещение двигателя на поверхности аппарата, имеющего форму

15 тела вращения, так как центральная часть двигателя занята участком диска, не взаимодействующим с роликами, и осью диска.

Цель изобретения — упрощение конструкции и обеспечение размещения двигателя на поверхности аппарата, имеющего форму

20 тела вращения.

Указанная цель достигается тем, что двигатель содержит два круговых двухслойных рабочих элемента со слоями из материалов, имеющих различные коэффициенты линей1000590

Формула изобретения

40 ного расширения, проходящие через зоны нагрева и охлаждения и прижатых друг к другу при помощи роликов слоями из материала с меньшим коэффициентом линейного расширения, рабочие элементы выполнены в виде цилиндрических колец, плотно входящих одно в другое.

На чертеже показан предлагаемый двига тел ь, общи и вид.

Двигатель содержит два двухслойных рабочих элемента 1 и 2, выполненных в виде цилиндрических колец, плотно входящих одно в другое. Элемент 1 состоит из Слоев 3 и 4, а элемент 2 — из слоев 5 и 6. Слой 3 элемента 1 и слой 5 элемента 2 выполнены из материала, имеющего меньший коэффициент линейного расширения, чем слой 4 элемента 1 и слой 6 элемента 2. Слои каждого из элементов 1 и 2 скреплены друг с другом по поверхности соприкосновения.

Элементы 1 и 2 прижаты друг к другу слоями 3 и 5 материала с меньшим коэффициентом линейного расширения при помощи роликов 7 и 8 и опираются на ролики9и 10.

По меньшей мере один из роликов 8 установлен с возможностью вращения без проскальзывания относительно рабочего элемента. Для этого ролик 8 снабжен выступами 11, которые входят в отверстия в рабочем элементе, расположенные с тем же шагом, что и выступы. К этому ролику подключено звено отбора мощности.

Элементы 1 и 2 проходят через зону нагрева, в которой вблизи роликов 7 и 8 установлены нагреватели 12. Участка элементов 1 и 2, находящиеся вне зоны действия нагревателей 12, проходят через зону охлаждения.

Двигатель работает следующим образом.

При включении нагревателей 12 слои 4 и 6 рабочих элементов 1 и 2 вследствие большего коэффициента линейного расширения их материала удлиняются больше, чем слои 3 и 5, вследствие чего элементы 1 и 2 деформируются и расходятся, принимая форму, показанную на чертеже пунктиром. При этом рабочие элементы 1 и 2 выжимаются из пространства между роликами 7 и 8 и поворачиваются вокруг своей оси, а к нагревателям 12 подаются следующие участки элементов 1 и 2. Вне зоны действия нагревателей 12 деформированные участки элементов 1 и 2 охлаждаются, принимая прежнюю форму. При повторении описанного процесса элементы 1 и 2 непрерывно приводятся во вращение, при этом элемент 2, находящийся в зацеплении с роликом 8, приводит этот ролик во вращение. Вращение ролика 8 передается звену нагрузки.

Предлагаемый двигатель обладает не меньшей экономичностью, чем известный двигатель. В то же время за счет исключения центральной части рабочих элементов и их центральной оси с подшипниками обеспечивается упрощение конструкции, двигатель удобно размещается на поверхности аппарата, имеющего форму тела вращения, не загромождая среднюю часть аппарата, занятую другим .оборудованием.

Тепловой двигатель, содержащий два круговых двухслойных рабочих элемента со слоями из материалов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения, проходящих через зоны нагрева и охлаждения и прижатых друг к другу при помощи роликов слоями из материала с меньшим коэффициентом линейного расширения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения размещения двигателя на поверхности аппарата, имеющего форму тела вращения, рабочие элементы выполнены в виде цилиндрических колец, плотно входящих одно в другое.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 478123, кл. Г 03 G 7/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 709830, кл. F 03 G 7/06, 1978.

1000590

Составитель Л. Тугарев

Редактор В. Пилипенко Техред И. Верес Корректор Л. Бокшан

Заказ 312/30 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4