Тепловой двигатель

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к двигателям, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочих элементов (РЭ) из сплавов с термомеханической памятью формы, например из нитинола. Изобретение позволяет повысить удельную мощность и надежность путем развития теплообменной поверхности и установления непосредственного взаимодействия РЭ с излучением источника нагрева. РЭ 1 установлены по спирали в одной плоскости и вьшолнены в виде соединенных между собой посредством размещенных в подшипниках 3 трубчатых теплоизоляционных вставок 5 участков 6. Последние с одной стороны по длине полуокружностей их поперечных сечений покрыты гибким теплоизоляционным материалом (ТМ). Обращенная к солнцу не защищенная ТМ сторона трубы (Т) 2 нагревается от 35 до . Поглощенное тепло переносится легкокипящей жидкостью и равномерно распределяется по всем участкам 6 Т 2. Б результате проявления эффекта термомеханической памяти Т 2 поворачивается вокруг собственной изогнутой оси на 180°. В- результате не защищенная ТМ сторона Т 2 охлаждается от 60 до 35°С, что приводит к дальнейшему повороту Т 2 вокруг оси на 180. 4 ил. с ® (Л С м« h to эо : DO СП) Йл./

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (51)4 F 03 G 7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3940804/25-06 (22) 08.08.85 (46) 15.01.87. Бюл. ¹ 2 (75) П.А. Наджарян, К.П. Оганесян и M.П. Наджарян (53) 621.486(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1057706, кл, F 03 G 7/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1222883, кл. F 03 G 7/06, 1984. (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочих элементов (РЭ) из сплавов с термомеханической памятью формы, например иэ нитинола. Изобретение позволяет повысить удельную мощность и надежность путем развития теплообменной поверхности и установления непосредственного взаи„„SU„„1283436 А 1 модействия РЭ с излучением источника нагрева. РЭ 1 установлены по спирали в одной плоскости и выполнены в виде соединенных между собой посредством размещенных в подшипниках

3 трубчатых теплоизоляционных вставок 5 участков 6. Последние с одной стороны по длине полуокружностей их поперечных сечений покрыты гибким теплоизоляционным материалом (TM).

Обращенная к солнцу не защищенная

ТМ сторона трубы (Т) 2 нагревается от 35 до 60 С ° Поглощенное тепло переносится легкокипящей жидкостью и равномерно распределяется по всем участкам 6 Т 2. В результате проявления эффекта термомеханической памяти Т 2 поворачивается вокруг соб- . ственной изогнутой оси на 180 . В результате не защищенная ТМ сторона

Т 2 охлаждается от 60 до 35 С, что приводит к дальнейшему повороту Т 2 вокруг оси на 180 . 4 ил.

1283436

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочих элементов из сплавов с термомеханической памятью формы, например из нитинола.

Цель изобретения — повышение удельной мощности и надежности путем развития теплообменной поверхности и установления непосредственного взаимодействия элемента с излучением источника нагрева.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого двигателя; на фиг ° 2 — участок рабочего элемента с фиксирующими положение его оси подшипниками и,с рычагами для осуществления его вращения вокруг своей неподвижной оси при обработке элемента с целью придания ему термомеханической памяти формы, аксонометрический вид," на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1 в момент, когда свободная от теплоизоляции поверхность рабочего элемента обращена к источнику охлаждения (находится в тени); на фиг. 4 — то же, в момент, когда свободная поверхность рабочего элемента обращена к источнику нагрева (стрелками показано направление теплового потока).

Двигатель содержит изогнутый рабочий элемент 1 в виде тепловой трубы 2 с термомеханической памятью формы, выраженной в кручении трубы

2 вокруг неподвижной собственной оси, крестообразно расположенные подшипники 3 и электрогенератор 4, кинематически связанный с одним концом рабочего элемента 1. Элемент 1 установлен по спирали в одной плоскости и выполнен в виде соединенных между собой посредством размещенных в подшипниках 3 трубчатых теплоизоляционных вставок 5 участков 6. Внутренние пространства участков 6 трубы 2 и вставок 5 сообщены между собой и заполнены капиллярным материалом 7, пропитанным легкокипящей жидкостью. Участки 6 трубы 2 с одной стороны по длине полуокружностей их поперечных сечений покрыты гибким теплоизоляционным материалом 8, например резиной. Прикрепленные к трубе 2 рычаги 9 (фиг. 2) служат для ее деформации в процессе придания ее участкам 6 термомеханической памяти.

2

Для придания участку 6 трубы 2 свойства термомеханической памяти формы его стенки одновременно в нескольких местах вращают при помощи рычагов 9 по направлению стрелок, показанных на фиг ° 2, на угол 180

Обеспечивая при этом соответствующие термические условия, можно добиться того, что изменение температуры участка 6 трубы 2, например, от 35 до 60 С приведет к повороту его стенки на угол 180 (фиг. 2).

Изменяя условия термообработки и продслжая вращение рычагов 9 по направлению стрелок, можно добиться такой памяти, которая приведет к возврату участка 6 в первоначальное положение при изменении температуры от 60 де 35 С.

Предлагаемый двигатель работает следующим образом.

Обращенная к солнцу (или к другому источнику тепла) не защищенная теплоизоляционным материалом 8 сторона трубы 2 (фиг. 4) нагревается от 35 до 60 С в результате поглощения тепла. Поглощенное тепло переносится легкокипящей жидкостью и равномерно распределяется по всем участкам 6 трубы 2. В результате проявления эффекта термомеханической памяти труба 2 поворачивается вокруг собственной изогнутой оси на 180

В результате не защищенная теплоизоляционным материалом 8 сторона трубы 2 оказывается в тени и охлаждается (фиг. 3) от 60 до 35 С, что приводит к дальнейшему повороту трубы 2 вокруг собственной оси на 180 .

В дальнейшем указанный цикл повторяется.

Формула изобретения

Тепловой двигатель, содержащий изогнутый рабочий элемент в виде тепловой трубы с термомеханической памятью формы, выраженной в кручении трубы вокруг неподвижной собственной оси, подшипники и электрогенератор, кинематически связанный с одним концом рабочего элемента, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения удельной мощности и надежности путем развития теплообменной поверхности и установления непосредственного взаимодействия элемента с излучением источника нагрева, рабочий элемент установлен по спирали в од1283436

М-А

1йй

Составитель Л.Тугарев

Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Редактор М.Дылын

Заказ 7409/31

Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной плоскости и выполнен в виде соединенных между собой посредством дополнительно размещенных в подшипниках трубчатых теплоизоляционных вставок участков, причем участки с одной стороны по длине полуокружностей их поперечных сечений покрыты гибким теплоизоляционным материалом. (4,