Мартенситный двигатель колебательного движения

 

-Изобретение м.б. использовано при создании средств автоматизации производственных процессов. Цель изобретения - обеспечение разнообразия возможных вариантов перемещения подвижного держателя путем реализации эффекта памяти формы в условиях многокомпонентного напряженного и деформированного состояний, а также повышение надежности и ремонтопригодности . В поперечных отверстиях 9 держателей 5 и 6 установлены вкладыши 10, неподвижнр соединенные с держателями . В каждом вкладьше вьшолнены отверстия 12, расположенные в собранном виде эксцентрично продольным отверстиям 8 держателей. В зависимости от характера предварительного натяга пружины 7 и памяти формы, заданной элементу 4 (продольная деформация и/или кручение вокруг продольной оси), подвижный держатель 5 будет совершать либо возвратно поступательное, либо вращательное , либо винтовое движение. Меняя характер натяга пружины перед охлаждением элемента, можно для данного нагрева изменить х-р движения держателя 5. Использование резьбы в отверстиях 12 в виде двух встречных конусов позволяет немного изогнуть элемент посредством затягивания гаек 11, что предотвращает его от выскальзывания и поворота в затянутом . состоянии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 F 03 С 7/06

»» » ° «

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3998637/25-06 (22) 27. 12. 85 (46) 23. 01. 88. Бюл. У 3 (71) ЛГУ им. А.А. Жданова (72) В.А. Лихачев и В.Ф. Мозгунов (53) 621.486 (088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

У 1134777, кл. F 03 0 7/06, l983.

Авторское свидетельство СССР

1) 1302012, кл. F. 03 G 7/06, 1984. (54) ИАРТЕНСИТНЫИ ДВИГАТЕЛЬ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ (57). Изобретение м.б. использовано при создании средств автоматизации производственных процессов. Цель изобретения — обеспечение разнообразия возможных вариантов перемещения подвижного держателя путем реализации эффекта памяти формы в условиях многокомпонентного напряженного и деформированного состояний, а также повышение надежности и ремонтопригодности. В поперечных отверстиях 9 держателей 5 и 6 установлены вкладыши

10, неподвижно соединенные с держателями. В каждом вкладыше выполнены отверстия 12, расположенные в собранном виде эксцентрично продольным отверстиям 8 держателей. В зависимости от характера предварительного натяга пружины 7 и памяти формы, заданной элементу 4 (продольная деформация и/или кручение вокруг продольной оси), подвижный держатель 5 будет совершать либо возвратно поступательное, либо вращательное, либо винтовое движение.

Меняя характер натяга пружины перед охлаждением элемента, можно для данного нагрева изменить х-р движения держателя 5. Использование резьбы в отверстиях 12 в виде двух встречных конусов позволяет немного изогнуть элемент посредством затягивания гаек 11, что предотвращает его от выскальзывания и поворота в затянутом . состоянии« 1 з«п» ф лы» 1 ил«

1368395 ный теплоносители, что вызывает в рабочем элементе 4 соответственно обратное и прямое мартенситные превращения. В зависимости от характера предварительного натяга пружины 7 и памяти формы, заданной элементу 4 (продольная деформация и/или кручение вокруг продольной оси) подвижный держатель 5 совершает либо возвратнопоступательное, либо вращательное или винтовое, т.е. пространственное движение. При этом, меняя характер натяга пружины 7 перед охлаждением рабочего элемента 4, можно для данного нагрева изменить характер движения держателя 5. Для того, чтобы разместить элемент 4 в отверстиях 8 держателей 5 и 6 и смещенных отверстиях 12 вкладышей 10, он должен быть в соответствующих местах изогнут; это обстоятельство мешает осевому и вращательному движению рабочего элемента 4 в отверстиях 8 и 12 даже при полной релаксации напряжений в процессе прямого мартенситного превращения.

Таким образом, описываемый двига- тель повышает эффективность использо0 вания материала рабочего элемента 4 за счет реализации эффекта памяти формы в условиях кручения и растяжения. Использование резьбы и отверстия

12 во вкладыше 10 в виде двух встречных конусов позволяет немного изогнуть рабочий элемент 4 посредством затягивания гаек 11, что надежно предотвращает его от выскальзывания и поворота в затянутом состоянии, а при отвора0 чивании гаек 11 дает возможность легко .извлечь рабочий элемент 4 или его части из устройства. Это обеспечивает простую форму рабочего элемента 4, например цилиндрическую, что позволяет использовать материал в наиболее распространенной форме сортамента поставки, а также оперативное извле" чение рабочего элемента 4 с целью его замены или восстановления свойств с помощью отжига. Таким образом, перечисленные возможности позволяют существенно повысить надежность и ремонтопригодность описываемого двигателя.

Описываемое устройство опробовано в лабораторных условиях. В экспериментах использована проволока диаметром 4 мм с длиной активной зоны 50 мм.

Испытания подтвердили эффективное исИзобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, в которых для получения механической энергии используются тепло5 вые деформации твердых рабочих элементов с термомеханической памятью, и может быть использовано, например, при создании средств автоматизации производственных процессов. 10

Цель изобретения — обеспечение разнообразия возможных вариантов перемещения подвижного держателя путем реализации эффекта памяти формы в условиях многокомпонентного напряженно- 15

ro и деформированного состояний, а также повышение надежности и ремонтопригодности.

На чертеже представлен лредлагаемый двигатель, частичный осевой раз- 20 рез.

Двигатель содержит полый корпус 1 с патрубками 2 и 3 для теплоносителей. В полости корпуса 1 установлен тепловой рабочий элемент 4 из матери- 25 ала с эффектом памяти формы с закрепленными на концах элемента 4 соответственно подвижным держателем 5, установленным с возможностью вращения и поступательного перемещения, и не- 3 подвижным держателем 6. На корпусе 1 установлен упругий элемент — пружина 7, закрепленная одним концом на корпусе 1, а другим — на подвижном держателе 5. Память элемента 4 выражена в его продольной деформации и/или кручении вокруг продольной оси.

В держателях 5 и 6 выполнены продольные отверстия 8 и поперечные отверстия 9. В поперечных отверстиях 4

9 установлены вкладыши 10, неподвижно соединенные с держателями 5 и 6 при помощи гаек 11, навинченных на резьбу, выполненную на концах держателей 5 и 6. В каждом вкладыше 10 вы- 4 полнены отверстия 12, расположенные в собранном виде эксцентрично продольным отверстиям 8 держателей 5 и 6, а концы рабочего элемента 4 пропущены через отверстия .12 вкладышей

10 и продольные отверстия 8 держателей 5 и 6. Отверстия 12 вкладышей

10 выполнены в виде двух встречных конусов. Между корпусом .1 и подвижным держателем 5 установлено уплот5 нение 13 °

В процессе работы устройства в корпус 1 через патрубки 2 и 3 пооче" редно подается то горячий, то холод-.

Формула изобретения

Составитель Л. Тугарев

Редактор Н. Рогулич Техред И.Верес Корректор Л. Патай

Заказ 203/27 . Тираж 431 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

3 13683 пользование материала рабочего элемента 4: достигнуты одновременно значения 400 кГ линейного усилия и

10 кГ см вращательного момента.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет существенно повысить эксплуатационные и потребительские характеристики двигателя, например, при решении робототехнических 1ð задач, характеризующихся разнообразием траекторий составных частей конструкции.

1. Мартенситный двигатель колебательного движения, содержащий полыи корпус с патрубками для теплоносителей, установленный в полости корпуса тепловой рабочий элемент из материала с эффектом памяти формы с закрепленными на концах элемента соответственно подвижным держателем, установленным с возможностью вращения, и 25 неподвижным держателем, а также соединенный с подвижным держателем и с корпусом упругий элемент, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения разнообразия возможных вариантов перемещения подвижного держателя путем реализации эффекта памяти формы в условиях многокомпонентного напряженного и деформированного состояний, а также повышения надежности, память элемента выражена в его продольной деформации и/или кручении вокруг продольной оси, в держателях выполнены продольные и поперечные отверстия, .в поперечных отверстиях дополнительно установлены вкладыши, неподвижно соединенные с держателями, причем в каждом вкладыше выполнены отверстия, расположенные в собранном виде эксцентрично продольным отверстиям держателей, а концы рабочего элемента пропущены через отверстия вкладышей и продольные отверстия держателей.

2. Двигатель по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения ремонтопригодности, соединение вкладышей с поперечными отверстиями держателей выполнено .резьбовым, а отверстия вкладышей — в виде двух встречных конусов.