Термоэлектромеханический привод

 

Изобретение относится к обработке материалов резанием, а именно к устройствам для.закренления деталей на металлорежущи.х станках. Изобретение позволяет повысить надежность работы привод;; их тем выполнения термоэлементов в виде полупроводниковых вту.юк с /) - г-переходами. Термоэлектромеханический прнр.ол сг. :епжит гофрированные корр.уса I и 2 с ге: лпизс1 ляционной прокладкой 4. внутри которых размещены термоэлементыполупроводниковые втулки 7-Ю с двумя р - «-переходами . К спаям II и 12 присоединены теплопроводные кольца-радиаторы 13, BnUiO.il CH- ные из медной сетки с :ai eccнnьl I на нее слоем пористой л;еди. Простраыство между корпусами I и 2 и термоэлементами 7-10 заполнено быстрокипящей теплопроводной средой 18 типа фреон-215. Внутренние стенки корпусов I и 2 покрыты слоем пористой меди 19. 3 ил. (Л tsD QO 00 О ОО О5 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5В 4 В 23 3 06 3 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3962592/25-08 (22) 01.10.85 ! 46) 23.03.87. Бюл. № 11 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического машиностроения (72) В. П. Близнюк, С. Д. Мозоров и 1О. П. Шефов (53) 62.229.329 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 979074, кл. В 23 Q 3/08, 1980. (54) ТЕРМОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ

ПРИВОД (57) Изобретение относится к обработке материалов резанием, а именно к устройствам для закрепления деталей на металлорежущих станках. Изобретение позволяет

„„SU„„1298036 А1 повысить надежность работы приво"„ ; !!гi!.ì выполнения термоэлементов з виде полуГ!роводниковых вт, !Ок с !! — 1-!!сp(xо",,ах!!i.

Термо электромех а нически и и рнво - .:::епж ит гофрированные корпуса 1 ii ". с -.с.!.-!ои:;î, ляционной прок. адкой 4, внутри к !торых размеiöåíû термоэлементы —;-,олу;i",оводниковые втулки 7- — 10 с двумя p — и-переходами. К спаям 1! и 2 прцсоедине ы т илопроводные кольца-ради;!торы 13, вы!нх I! инъ|е из медной сетк!! с li;. не е!1нь! ii3 нее слоем пористой мc чи. Пространство между корпусами 1 и 2 и термоэлементами 7 — 10 заполнено быстрок! пящей теплопроводной средой 18 типа фреон-2!5. Внутренние стенки корпусов 1 и 2 покрыты слоем пористой меди !9. 3 ил.

1298035 ты 15, а к контактам-токопроводники 16 и 17, которые изолированы друг от друга и от термоэлементов 9 и 10 и соединены в общий кабель. Пространство между корпусами 1 и 2 и термоэлементами 7 — 10 заполнено быстрокипящей теплопроводной средой 18 типа фреон-215.

На внутренних поверхностях корпусов

1 и 2 нанесен слой 19 теплопроводной пористой меди.

Корпуса 1 и 2 выполнены из сплава титан — никель с эффектом памяти формы.

Например, сплав, О: никель 54 — 56, остальное титан. Температура срабатывания 10 С, а температура 100 -ного возврата формы

70 С, т. е. температура мартенситного ггревращения от 10 до 70 С.

Нижний корпус 1 выполнен гофрированным при предварительном его нагреве до температуры конца мартенситного превращения (70 С) .

Верхний корпус 2 выполнен гофрированным при температуре начала мартенситного превращения (4 О С) .

5О

Изобретение относится к обработке материалов резанием, а именно к устройствам для закрепления деталей на металлорежущих станках.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем выполнения термоэлементов в виде последовательно соединенных между собой полупроводниковых втулок с р — п-переходами.

На фиг. 1 изображен термоэлектромеханический привод B исходном положении, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — термоэлектромеханический привод в рабочем по ложении, продольный разрез.

Термоэлектромехан ически и при вод содержит нижний и верхний 2 корпуса, фланцы которых между собой последовательно соединены втулкой 3 и разделены теплоизоляционной кольцевой прокладкой 4.

Нижний корпус установлен 1 в расточке основания 5, а верхний 2 в расточке головки б. Внутри корпусов 1 и 2 размещены полупроводниковые втулки — термоэлементы с двумя р — п-переходами: два термоэлемента 7 и 8 р-типа, а вторые два 9 и 10 и-типа. Полупроводниковые термоэлементы 7 и 9 соединены спаем 11, а 5 термоэлементы 8 и 10 — спаем 12. ТермоэлемеHTbl 7 и 8 р-типа выполнены в виде втулок концентрично и телескопически установленных одна в другой, а термоэлемен-.ы О и 9 и-типа — в виде отдельных втулок. K спаям 11 и 12 присоеди- ЗО

III.iII геliëorrðoâoäÿùèå кольца-радиаторы 13, которые выполнены из медной сетки с нанесенным на нее слоем пористой меди. Полупроводниковые термоэлементы 9 и 10 изолированы от корпусов 1 и 2 промежуточными изоляторами 14, которые выполнены в виде колпачков. К торцовым поверхностям термоэлементов 9 и 10 припаяны контакТаким образом, корпус 1 возвращается в первоначальную цилиндрическую форму при 10 С и ниже, а верхний корпус 2 возвращается в цилиндрическую форму при его нагреве до температуры 70 С и выше.

При других сплавах температура мартенситного превращения имеет другие пределы. Таким образом, превращение форм корпусов 1 и 2 возможен при других тем.. пературах в зависимости от сплава, из которого будут выполнены эти корпуса.

Термоэлектромеханический привод работает следующим образом.

При нормальной температуре (в диапазоне 10 до 70 С) корпуса 1 и 2 имеют гофрированную форму.

Пита ние т ермоэлектро меха ни ческого привода осуществляется от источника постоянного тока (не изображен).

Включение термоэлектромеханического привода осуществляется изменением направления тока. Например, к термоэлементу 10 подводится положительный полюс («плюс»), а к термоэлементу 9 — отрицательный полюс («минус»).

В результате при прохождении тока от спая 12 происходит отток электронов, что приводит к уменьшению температуры спая 12.

Наоборот, спай 11 нагревается, так как к нему с разных сторон подходят электроны и происходит их рекомбинация с выделением энергии в виде тепла.

Таким образом, спай 12 охлаждается, а спай 11 нагревается. Тепловая энергия от спая 11 через кольцевой радиатор 13, теплопроводную быстрокипящую среду 18 и слой пористой меди 19 передается корпусу 2.

Корпус 2 при его нагреве до 70 С возвращается в исходную цилиндрическую формg.

При восстановлении форм возникает генерирующее напряжение, создающее осевую силу и осевое поступательное движение на величину S.

При изменении полярности направления тока на обратное, т. е. к термоэлементу

10 подводится отрицательный полюс («минус»), а к термоэлементу 9 — положительный полюс («плюс»). Тогда от спая 11 происходит отток электронов к спаю 12. В этом случае спай 11 охлаждается, а спай

12 нагревается. Ввиду этого корпус 2 охлаждается, а корпус 1 нагревается. В результате корпуса 1 и 2 принимают гофрированную форму.

Формула изобретения

1 ермоэлектромеханический привод, содержащий приводные элементы, выполненные в виде гофрированных, герметично соединенных корпусов из сплава с эффектом памяти формы, и термоэлементы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, термоэлементы выполне1298036

1б

l еретик

Фиг.3

Составитель A. Никифоров

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 731/15 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4,5

Производственно-полиграфинеское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ны в виде последовательно соединенных между собой полупроводниковых втулок с двумя р — n-переходами, при этом термоэлементы р-типа телескопически установлены один относительно другого, а места соединения р — п-элементов снабжены теплопроводящими выполненными из медной сетки с нанесенным на нее слоем пористой меди кольцами-радиаторами, при этом гофрированные корпуса последовательно соединены между собой посредством введенной в привод термоизоляционной прокладки. И на их внутреннюю поверхность нанесен слой пористой меди, причем пространство между гофрированными корпусами и размещенными внутри них термоэлементами заполнено быстрокипящей теплопроводной средой типа фреон215.