Мартенситный двигатель

 

Изобретение относится к тепловым двигателям и м.б. использовано для создания безредукторных приводов различных механизмов и утилизаторов тепла. Цель изобретения - повьшение эффективности использования материалов в переменных режимах работы и улучшение эксплуатационньк х-к. Двн гатель снабжен средствами изменения и фиксации взаимного наклона осей дисков 3 и 4, угла поворота плоскости этих осей и расстояния между дисками 3 и 4. Средства нагрева и охлаж дения рабочих элементов (РЭ) 5 выполнены в виде подсоединенного через переключатель 6 к источникам 7 и 8 горячего и холодного теплоносителей и к сливу 9 резервуара 10.и источника Ы электрического тока, подсоединенного к РЭ 5 через коллектор 12, Такое выполнение позволяет осуществить параллельный перенос РЭ 5 в форме нитей через зоны нагрева и охлаждения их границ, что обеспечивает реализацию однородного по длине изменения температуры и напряженного соетоя ния РЭ 5 по всему объему. 2 ил. d 3 (Л . 2 со со со 00 ю Л-н / S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 F 03 G 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4042641/25-06 (22) 24.03.86 (46) 30.08.87. Бюл. ¹ 32 (71) Ленинградский государственный университет им. А.А,Жданова (72) С.Л.Кузьмин, В.А.Лихачев, В.Ф.Мозгунов и Ю.А.Петров (53) 621.486 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1057706, кл. F 03 G 7/06, 1982.

Заявка ФРГ №.2354722, кл. F 03 G 7/06, опублик. 1976, (54) МАРТЕНСИТНЫИ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к тепловым двигателям и м.б. использовано для создания безредукторных приводов различных механизмов и утилизаторов тепла. Цель изобретения — повьппение эффективности использования материалов в переменных режимах работы и

ÄÄSUÄÄ 1333824 А1 улучшение эксплуатационных х-к. Двигатель снабжен средствами изменения и фиксации взаимного наклона осей дисков 3 и 4, угла поворота плоскости этих осей и расстояния между дисками 3 и 4. Средства нагрева и охлаждения рабочих элементов (РЭ) 5 выполнены в виде подсоединенного через переключатель 6 к источникам 7 и 8 горячего и холодного теплоносителей и к сливу 9 резервуара 10,и источника 11 электрического тока, подсоединенного к РЭ 5 через коллектор 12, Такое выполнение позволяет осуществить параллельный перенос РЭ 5 в форме нитей через зоны нагрева и охлаж- д дения их границ, что обеспечивает реализацию однородного по длине изме нения температуры и напряженного состояния РЭ 5 по всему объему, 2 ил. (l 333824

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочих элементов из материала с термомеханической памя тью, и может быть использовано для создания беэредукторных низкооборотных приводов, различных механизмов и утилизаторов тепла, Целью изобретения является повышение эффективности использования материала элементов в переменных режимах работы и улучшение эксплуатационньтх характеристик, На фиг.1 изображена кинематическая схема предлагаемого мартенситного двигателя; на фиг.2 — система его теплообеспечения, Двигатель содержит корпус 1 и два связанных с выходным валом 2 диска

3 и 4, - установленных с возможностью вращения вокруг двух взаимно наклоненных осей. Диски 3 и 4 соединены между собой рабочими элементами 5 в виде нитей из материала, обладающего эффектом термомеханической памяти формы. Двигатель имеет также средства нагрева и охлаждения элементов 5, выполненные в виде подсоединенного через переключатель 6 в виде тройного вентиля к источникам 7 и 8 соответственно горячего и холодного теплоносителей и к сливу 9 резервуара

10 и источника 11 электрического тока, подсоединенного к рабочим элементам 5 через коллектор 12, Оба диска

3 и 4 погружены в резервуар 10 на глубину, меньшую их радиуса, Двигатель снабжен средствами изменения и фиксации взаимного наклона осей дисков.3 и 4, угла поворота плоскости этих осей и расстояния между дисками 3 и 4 в виде смонтированных на полом валу 13 подвесов 14 и 15 с фиксаторами 16 равных углов поворота дисков 3 и 4 относительно перпендикулярных полому валу 13 параллельных осей 17 и 18. Подвес 14 диска 3 выполнен в виде закрепленной на полом валу 13 оси 17 и установленной на этой оси поворотной втулки 19, Подвес

15 диска 4 выполнен в виде оси 18, установленной на полом валу 13 с возможностью перемещения вдоль последнего на кольце 20, и установленной на оси 18 поворотной втулки

21, Кольцо 20 поводком 22 соединено

55 с винтовой парой, состоящей из гайки

23 и винта 24, Полый вал 13 установлен с возможностью поворота вокруг своей оси и снабжен фиксатором 25

его положения относительно корпуса 1.

Выходной вал 2 размещен внутри полого вала 13 и связан с установленным на подвижном подвесе 14 диском 3 при помощи закрепленного на последнем поводка 26. Поводок 26 имеет форму полуокружности с центром на оси выходного вала 2 и размещен в плоскости, перпендикулярной оси 17 (на фиг.1 поводок 26 условно показан о повернутым на 90 вокруг оси вала 2 и введен в плоскость чертежа для наглядности).

При работе двигателя оба диска 3 и 4 повернуты навстречу друг другу на равные углы вокруг осей 17 и 18 и зафиксированы фиксаторами 16. Оба подвеса 14 и 15 вместе с полым валом

13 повернуты вокруг оси вала 13 до оптимального совмещения зон изменения деформации и температуры рабочих элементов 5. Положение полого вала

13 зафиксировано фиксатором 25. ПоI средством винта 24, гайки 23 и поводка 22 придано натяжение рабочим элементам 5, Если резервуар 10 подсоединен к источнику 7 горячего теплоносителя, то диски 3 и 4 вращаются, перенося элементы 5 из зоны нагрева в

Резервуаре 10 в зону охлаждения вне резервуара 10, Вращение дисков 3 и 4 обусловлено сокращением при нагреве рабочих элементов 5 в результате проявления эффекта памяти их материала, При этом элементы 5 движутся всегда параллельно поверхности теплоносителя в резервуаре 10. В случае перебоев подачи горячего теплоносителя резервуар 10 переключателем 6 подклю чается к источнику 8 холодного теплоносителя, полый вал поворачивается на 180, а рабочие элементы 5 подключаются к источнику 11 электрического тока, При нагреве рабочих элементов 5 электрическим током зоны их нагрева и охлаждения меняются местами, и чтобы избежать реверса двиrателя необходим описанный поворот полого вала 13.

Предлагаемый двигатель позволяет осуществить параллельный перенос рабочих элементов в форме нитей через зоны нагрева и охлаждения и их границы, что обеспечивает реализацию однородного по длине изменения температуры и напряженного состояния рабочих элементов 5 (растяжения нитей) по всему объему, Это существенно повышает эффективность использования материала рабочих элементов 5, Наличие регулировки положения зон нагрева и охлаждения, натяжения элементов 5 и размаха их деформации (последнее за счет согласованного поворота дисков 3 и 4 вокруг осей l7 и 18 при неизменном положении выходного вала 2) существенно улучшает эксплуатационные, характеристики двигателя, делая его легко регулируемым и настраиваемым на оптимальные режимы работы в зависимости от величины нагрузки. Система теплообеспечения двигателя позволяет сохранить его работоспособность при возможных перебоях подачи горячего теплоносителя, Мартенситный двигатель, содержащий корпус, два связанных с выходным валом диска, установленных с возможностью вращения вокруг двух взаимно наклоненных осей и соединенных между собой рабочими элементами из материала с термомеханической памятью изменения их длины, а также средства нагрева и охлаждения элементов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с

:3 333824 целью повышения эффективности использования материала элементов впеременных режимах работы и улучшения экс5 плуатационных характеристик он до1 полнительно снабжен средствами изменения и фиксации взаимного наклона осей дисков, угла поворота плоскости этих осей и расстояния между дисками

10 в виде смонтированных на полом валу подвесов с фиксаторами равных углов поворота дисков относительно перпендикулярных полому валу параллельных осей, причем подвес одного диска за15 креплен на полом валу, а подвес другого диска установлен на полом валу с возможностью перемещения вдоль последнего и соединен с дополнительно установленной винтовой парой, по—

20 лый вал установлен с возможностью поворота вокруг своей оси и снабжен фиксатором его положения относительно корпуса, выходной вал размещен внутри полого вала и связан с устаФ о р м у л а и з о б р е т е н и я 25 новленным на неподвижном подвесе диском при помощи дополнительно закрепленного на последнем поводка, средства нагрева и охлаждения выполнены в виде подсоединенного через

30 переключатель к источникам горячего и холодного теплоносителей и к сливу резервуара, в который оба диска погружены на глубину, меньшую их радиуса, и источника электрического тоЗ5 ка, подсоединенного к рабочим элементам через коллектор.

1333824

Составитель Л.Тугарев

Редактор И.Рыбченко Техред Л.Сердюкова

Корректор Е, Рошко

Заказ 3937/29 Тираж 426 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