Тепловой двигатель

 

Изобретение относится к конструкции тепловых двигателей с термочувствительными элементами (ТЧЭ) из материала, проявляющего эффект памяти формы Изобретение позволяет расширить функциональные возможности и повысить надежность работы . Тепловой двигатель содержит размещенные в корпусе 1 выходной вал 2 и ТЧЭ 3. имеющие петлеобразную форму и закрепленные обоими концами на валу 2 В корпусе также размещены опоры 7, опорные плас тины 6 со сквозными пазами 5, в которых размещены средней частью петлеобразные ТЧЭ 3 Такое выполнение двигателя позволяет расширить его функциональные во можности за счет фиксированности траектории перемещения ТЧЭ профилированными пазами 5 и исключить деформацию ТЧЭ при несанкционированных нагрузках 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ГМ И ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к конструкции тепловых двигателей с термочувствительными элементами (ТЧЭ) из материала, прояв(21) 4647318/06 (22) 07.02.89 (46) 30.12.91. Бюл. № 48 (71) Ленинградский кораблестроительный институт и Институт химических наук

АН КазССР (72) А. В. Остапенко, l0. А. Дубицкий, Л. В. Петрусев, И. С: Борцов и А. В. Пурлац (53) 621.486(088.8) (56) Патент США № 4030298, кл. F 03 G7/06,,опублик. 1976.

„SU,, 1701977 A 1 (51)5 F 03 G 7/06

2 ляющего эффект памяти формы. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности и повысить надежность работы. Тепловой двигатель содержит размещенные в корпусе I выходной вал 2 и ТЧЭ 3, имеющие петлеобразную форму и закрепленные обоими концами на валу 2. В корпусе

-также размещены опоры 7, опорные пластины 6 со сквозными пазами 5, в которых размещены средней частью петлеобразные

ТЧЭ 3. Такое выполнение двигателя позволяет расширить его функциональные возможности за счет фиксированности траектории перемещения ТЧЭ профилированными пазами 5 и исключить деформацию ТЧЭ при несанкционированных нагрузках. 2 ил

1701977

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям с термочувствительными элементами (ТЧЭ), изготовленными из материала, проявляющего эффект памяти формы, и может быть использовано в различных механических системах в качестве привода, например, в исполнительных механизмах с частично поворотным выходным звеном.

Известны тепловые двигатели, содержащие по крайней мере один ТЧЭ и жестко 10 соединенное с ним выходное звено, При этом ТЧЭ закручен вокруг оси и снабжен средством нагрева.

Известные тепловые двигатели имеют малые удельные перемещения, что связано с несовершенством компоновочной схемы. Зто приводит к значительному увеличению габаритов двигателя с ростом угла поворота, что снижает область .применения и эксплуатационные возможности двигателя.

Наиболее близким к предлагаемому яв- 2<» ляется тепловой двигатель, содержащий корпус, закрепленный в нем выходной вал и закрепленные на валу ТЧЭ из материала, проявляющего эффект памяти формы, и рас.положенные с возможнос.ью взаимодейст- 25 вия с опорными элементами, установленными в корпусе в плоскости, перпендикулярной оси вращения выходного вала.

Указанный двигатель имеет узкие функциопальные возможности, что обусловлено невозможностью нагрева ТЧЭ электрическим 30 током при данной конструкции, низкую надеж ность, что, обусловлено слож ностью конструкции двигателя и отсутствием жесткости в кинематических связях.

Целью изобретения является расширение функциональных возмоЖностей и повышение 35 надежности работы двигателя.

Указанная цель достигается тем, что в тепловом двигателе содержащем корпус, размещенный в нем выходной вал и закрепленные на валу ТЧЭ, выполненные из ма- 4О териала, проявляющего эффект памяти и расположенные с возможностью взаимодействия с опорными элементами, установленными в корпусе в плоскости, перпендикулярной оси вращения выходного вала, опорные элементы. выполнены в виде плас- 45 тины с профилированными сквозными пазаN.è, а ТЧЗ выполнены петлеобразными и своей срединной частью установлены в сквозных пазах пластины, а обоими концами закреплены на выходном валу.

На фиг. 1 показана конструкция тепло- 5О вого двигателя; на фиг. 2 — разрез Л вЂ” Л на фиг. 1.

Тепловой двигатель содержит корпус 1, размещенные в корпусе 1 выходной вал 2 и ТЧЭ 3, которые изготовлены из материала, проявляющего эффект памяти формы, имеют петлеобразную форму и обоими концами закреплены на валу 2. При этом средняя часть 4 петли ТЧЭ 3 установлена в профилированных сквозных пазах 5 опорных пластин 6 и взаимодействует с корпусными опорами 7. Вал 2 установлен с возможностью вращения в подшипниках 8.

Пластина 6 токоизолирована от вала изоляторами 9.

Тепловой двигатель работает следующим образом.

Если к валу 2 при недеформированных (прямых) ТЧЭ 3 приложить вращающий момент в направлении против часовой стрелки, то ТЧЭ 3 согнутся, а вал 2 провернется в этом направлении. При нагреве

ТЧЭ 3 до аустенитного состояния, последние восстановят исходную прямую форму, а вал 2 повернется по часовой стрелке, совершая работу против действия внешних сил.

Таким образом, если на вал 2 действует крутящий момент, то при термоциклировании ТЧЭ 3 в диапазоне температур мартенситного превращения вал 2 будет совершать частично поворотное движение.

Вращающий момент может наводиться грузом, поворотной пружиной и т. п. Кроме того, пара блоков по фиг. 1 и 2 могут быть установлены с возможностью работы в противофазе.

Использование предлагаемого теплового двигателя позволит повысить его надежность, поскольку фиксированность траектории перемещения вершины 4 обеспечивается профилем паза, что исключает несанкционированные деформирования ТЧЭ 3 при реализации несанкционированных нагрузочных факторов. Надежность дополнительно повышается за счет упрощения конструкции и уменьшения количества кинематических пар с взаимным трением, в которых наиболее часто возникают отказы.

Кроме того, изготовление ТЧЭ петлеобразной формы и токоизоляция сопрягаемых элементов конструкции токоизолированными от ТЧЗ позволит осуществлять нагрев последнего электрическим током, что расширит эксплуатационные возможности двигателя за счет более широкой номенклатуры источников энергии.

Формула изобретения

Тепловой двигатель, содержащий корпус, размещенный в нем выходной вал и закрепленные на валу термочувствительные элементы, выполненные из материала, проявляющего эффект памяти формы, и расположенные с возможностью взаимодействия с опорными элементами, установленными в корпусе в плоскости, перпендикулярной к оси вращения выходного вала, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности работы. опорные элемен! 701977

Составитель Е. Пекин

Редактор Ю. Середа Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4524 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

6 ты выполнены в виде пластины с профилированными сквозными пазами, а термочувствительные элементы выполнены петлеобраз6 ными, своей средней частью установлены в сквозных пазах пластины, а обоими концами закреплены на выходном валу.