Тепловой двигатель

 

Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано в двигателях , в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочего элемента из сплава с термомеханической памятью формы. Изобретение позволяет уменьшить габариты и повысить удельную мощность. Горячий теплоноситель через клапаны 9 и 10 проходит через камеру 1, нагревая нитиноловый элемент (НЭ) 2. Вследствие этого последний меняет форму кручением вокруг продольной оси. При этом он заряжает возвратную пружину (П) 16. через включенную муфту 15, ведомая полумуфта 19 которой освобождена от воздействия стопоров 20, а также через аккумулирующую П 17, а последняя через шестеренчатую передачу 21 вращает вал 13. П 17 запасает энергию, достаточную для привода вяла 13 до следующего цикла срабатывания НЭ 2. По окончании изменения формы НЭ 2 стопоры 20 фиксируют, полумуфту 19 муфты 15 .в неподвижном пoлoжeшiи. Последняя при этом отключается, открываются клапаны 11 и 12, и холодный теплоноситель проходит через камеру 1, охлаждая НЭ 2. Последний теряет свою прочность, и П 16 приводит его в первоначальную форму. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л со о ND

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 F 03 G 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

У 6 !О

СО

С0

Ь)

1Р

ЬР! ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3718660/25-06 (22) 02.04.84 (46) 07.04.87. Бюл. Р 13 (75) А.А.Белкин (53) 621.486(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1134777, кл. F 03 С 7/06, 1983.

Патент Сц!А !! - 4086769, кл. 60-527, опублик. 1978. (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано в двигателях, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочего элемента из сплава с термомеханической памятью формы. Изобретение позволяет уменьшить габариты и повысить удельную мощность. Горячий теплоноситель через клапаны 9 и 10 проходит через камеру 1, нагревая нитиноловый эле„„SU„„1302012 А1 мент (НЭ) 2. Вследствие этого послед" ний меняет форму кручением вокруг продольной оси. При этом он заряжает воз вратную пружину (П) 16 через включе иную муфту 1 5, ведомая полумуфта

19 которой освобождена от воэдействия стопоров 20, а также через аккумулирующую П 17, а последняя через шестеренчатую передачу 21 вращает вал 13. П 17 запасает энергию, достаточную для привода вала 13 до следующего цикла срабатывания НЭ 2. По окончании изменения формы НЭ 2 стопоры 20 фиксируют.полумуфту 19 муфты !

5 .R неподвижном положении. Последняя при этом отключается, открываются клапаны 11 и 12, и холодный теплоноситель проходит через камеру 1, охлаждая НЭ 2. Последний теряет свою прочность, и П 16 приводит его в первоначальную форму. з.п. ф-лы, 1 ил.!

Изобретение относится к машиностроению, а имеHHo к тепловым двигателям, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочего элемента из сплава с термомеханической памятью формы, и может быть использовано при создании как первичных двигателей, так и вторичных двигателей-утилизаторов отработанного тепла. 10

Цель изобретения — уменьшение габаритов и повышение удельной мощнос— ти, Уменьшение габаритов достигается

sa счет использования для подачи ro- 15 рячего и холодного теплоносителей одних и тех же насосов, получения вращательного движения без использования кривошипно-шатунного механизма при появлении памяти кручения элемен- 20 та вокруг своей оси, а также обеспечения воэможности установки единственной камеры с рабочим элементом при использовании для его деформиро— вания и дпя получения равномерного вращения возвратной и акуумулирующей пружин вместо использования в известном двигателе множества кинематичес— ки связанных рабочих элементов.

На чертеже представлена конструктивная схема теплового двигателя .

Двигатель содержит помещенный в цилиндрическую камеру рабочий элемент 2 в виде ленты 3 из сплава с термомеханической памятью формы — ни— тинола, нагнетательный 4 и вытяжной

5 насосы, нагреватель 6 и охладитель

7, соединенные с камерой 1 в замкнутый тепловой контур 8. Память ленты 4р

3 выражена в ее кручении вокруг продольной оси. Вход и выход камеры 1 расположены у противоположных ее торцов. На входе и выходе нагревателя 6 и охладителя 7 установлены клапаны 9-12 для обеспечения попеременной циркуляции н контуре 8 горячего и холодного теплоносителей. Нагреватель 6 и охладитель 7 размещены параллельно и подключены соотнетстненно на входе к нагнетательному патрубку нытяжного насоса 5; а на выходе к всасывающему патрубку нагнетательного, насоса 4. Двигатель содержит также выходной нал 13, сняз пгный с рабочим элементом 2 посредством механизма 14 преобразования возвратного движения элемента 2 н одностороннее вращение вала 13. Механизм 14 ны—!

2 2 полнел в виде управляемой муфты 15 сцепления, возвратной 16 и аккумулирующей 17 цилиндрических пружин. Под«ижный конец элемента 2 связан с возвратной пружиной 16 и ведущей полумуфтой 18 муфты 15 сцепления, а ведомая полумуфта 19 последней снабжена стопорами 20 и соединена с валом 13 через аккумулирующую пружину

17 и шестеренчатую передачу 21.

Тепловой двигатель работает следующим образом.

Под действием нагнетательного 4 и вытяжного 5 насосов горячий теплоноситель из нагревателя 6 через открытые клапаны 9 и 10 (клапаны 11 и

12 при этом закрыты) проходит через камеру 1, нагревая нитинолоный элемент 2, вследствие чего последний, меняя форму кручением вокруг продольной оси, заряжает возвратную пружину 16 и через включенную муфту 15, ведомая полумуфта 19 которой освобождена от воздействия стопоров 20, также аккумулирующую пружину 17, а последняя через шестеренчатую пере,дачу 21 вращает вал 13. При этом угловая скорость ведомой полумуфты

19 муфты 15 выше угловой скорости ведущей шестерни передачи 21,.и аккумулирующая пружина 17 запасает энергию, достаточную для привода вала

13 до следующего цикла срабатывания элемента 2. По окончании изменения формы нитинолового элемента 2 стопоры 20 фиксируют ведомую полумуфту

19 муфты !5 в неподвижном положении, муфта !5 отключается, клапаны 9 и 10 перекрываются, а клапаны !I u 12 открываются, холодный теплоноситель под действием насосов 4 и 5 проходит через камеру 1, охлаждая нитинолоный элемент 2, вследствие чего последний теряет свою прочность, и возвратная пружина 16 приводит его в первоначальную форму, При полной остановке двигателя нитиноловый элемент 2 остается в первоначальной форме, насосы 4 и 5 прекращают работу, клапаны 9-12 перекрываются, муфта 15 отключается, стопоры 20 освобождают ведомую полумуфту 19 муфты 15. Изменение режима работы двигателя достигается изменением интенсивности подвода и отвода тепла к нагревателю 6 и от охладителя 7 и изменением режима работы насосов 4 и 5.

3 1302012

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я продольной оси, клапаны установ.(сны на входе и выходе нагревателя и охСоставитель Л. Тугарев редактор А. Сабо Техред Л.Олейник Корректор Г. Решетник

Заказ 1199/35 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государтсвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

1.Тепловой двигатель, содержащий помещенный в цилиндрическую камеру рабочий элемент из сплава с термоме5 ханической памятью форм, нагнетательный и вытяжной насосы, нагреватель и охладитель, соединенные с камерой в замкнутый тепловой контур, клапаны дпя обеспечения нопеременной циркуля- 10 ции в контуре горячего и холодного теплоносителей, выходной вал и механизм преобразования возвратного движения элемента в одностроннее вращениевала,отличающийся 15 тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения удельной мощности, элемент выполнен в виде ленты, память которой выражена в ее кручении вокруг ладителя, последние размещены параллельно и подключены соответственно на входе к нагнетательному патрубку вытяжного насоса, а на выходе — к всасывающему патрубку нагнетательного насоса.

2. Двигатель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что механизм выполнен в виде управляемой муфты сцепления, возвратной и аккумулирующей цилиндрических пружин, причем подвижный конец элемента связан с возвратной пружиной и ведущей полумуфтой муфты сцепления, а ведомая полумуфта последней снабжена стопорами и соединена с валом через аккумулирующую пружину.