Мартенситный привод

 

Использование машиностроение в различных механизмах и устройствах многоразового действия, срабатывающих при нагреве. Сущность изобретения: дополнительные оси установлены на крышке. Рабочие элементы выполнены в виде витков и охватывают оси. Между витками элементов установлены электроизолирующие прокладки . Средство подвода хладагента выполнено в виде коллектора с патрубками. Патрубки расположены непосредственно под осями. Регулятор натяжения рабочих элементов выполнен в виде плиты, установленной с возможностью перемещения относительно крышки 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 03 G 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4764297/06 (22) 04,12,89 (46) 30,09,92, Бюл, N. 36 (71) Республиканский инженерно-технический центр по восстановлению и упрочнению деталей машин и механизмов СО АН

СССР (72) И,M.Êîíäðàêîâ, В,Н.Хачин и К.M.Êoíäраков (56) Патент США

М 4586335, кл. F 03 G 7/06, 1988. (54) МАРТЕНСИТНЫЙ ПРИВОД (57) Использование: машиностроение, в

Изобретение относится к машиностроению, а именно к приводам многоразового действия, срабатывающим при нагреве, и может быть использовано в различных механизмах и устройствах, Известен мартенситный привод, содержащий электропроводный рабочий материал, выполненный на основе материала с термомеханической памятью формы из последовательно соединенных между собой идентичных участков стержня или проволоки, каждый из которых электрически параллельно подключен к источнику питания через ключевой элемент и блок управления ключевым элементом, Недостатком известного мартенситного привода является незначительная величина генерируемого усилия и большая инерция при охлаждении из-за отсутствия системы охлаждения.

Наиболее близким к предлагаемому является мартенситный привод, содержащий

„, Ы„„1765501 А1 различных механизмах и устройствах многоразового действия, срабатывающих при нагреве. Сущность изобретения: дополнительные оси установлены на крышке, Рабочие элементы выполнены в виде витков и охватывают оси. Между витками элементов установлены электроизолирующие прокладки, Средство подвода хладагента выполнено в виде коллектора с патрубками.

Патрубки расположены непосредственно под осями, Регулятор натяжения рабочих элементов выполнен в виде плиты, установленной с возможностью перемещения относительно крышки. 3 ил. телескопический корпус, состоящий из неподвижного основания и подвижной части, со средствами подвода и отвода хладагента, возвратную пружину, рабочие элементы, выполненные из материала с термомеханической памятью формы, последовательно соединенные в электрическую цепь и подключенные к источникутока через ключевой элемент и блок управления последним, ряд осей, перпендикулярных продольной оси корпуса и расположенных на подвижной ча- сти, регулятор натяжения рабочих элементов, Недостатком прототипа является низкая эффективность охлаждения силовых элементов и низкое удельное усилие, приходящееся на поперечное сечение привода, за . счет неплотной компоновки силовых элементов.

Целью изобретения является повышение эффективности работы.

1765501

Применение предложенного решения мощью муфточек 16 на опорной плите 12 по сравнению с известным позволяет в 4 — 5 при этом в отверстия в плите 12 вставлены раз увеличить удельйое усилие, приходяще- втулки 17 из электроизоляционного материеся на поперечное сечение привода, Кроме ала, например гетинакса или текстолита, а того, повышается эффективность охлажде- 5 оси 13 покрыты электроизоляционным мания привода за счет снижения гидравличе- териалом 18, а между витками силовых элеского сопротивления току хладагента. ментов 6 размещены электр л ктроизолирующие

Мартенситный привод прост и технологи- прокладки 19 в виде шайб, надеваемых на чен в изготовлении.

Цель достигается тем, что, как и в изве- 10 пуса имеет крышку 20 со стержнем 21 с

còíîì, мартенситный привод включает те- резьбой для фиксации мартенситного прилескопический корпус, состоящий из вода и основание (фиг,3), неподвижного основания и подвижной час- Силовые элементы 6 изготавливаются ти, со средствами подвода и отвода хлада- из проволоки на основе никелида титана гента, возвратную пружину, рабочие 15 (54 — 56 Ni, остальное — Т), Д льное — i, д ля придания элементы,выполненныеизматериаластер- им требуемой формы (изображенной на момеханической памятью формы, последо- фиг.1) в специальном штампе, имитируювательно соединенные в электрическую щем сам привод, силовые элементы, на концепь и подключенные к источнику тока че- цы которых предварительно напрессовырез ключевой элемент и блок управления 20 ваются муфточки 16, одним кон ф после ним я д и, ряд осеи, перпендикулярных руются на плите 12 и натягиваются, а затем продольной оси корпуса и расположенных нагреваются в месте изгиба и загибаются на подвижной части, регулятор натяжения. или закручиваются на виток вокруг осей рабочихэлементов. Приводснабжендопол- штампа, После заг б аги а вокруг всех осей нительными осями, установленными на ос- 25 штампа второй кон и конец силовых элементов новании, и электроизоляцион ными прок- муфточкой 16 фиксируется на плите штампа, ладками, рабочие элементы выполнены в и путем натяженияси о ия силовых элементов регувиде витков, охватывающих оси, между вит- лятором натяжения штампа добиваются их ками установлены прокладки, а сами оси натяжения,а затем втакомсостоянии помепокрыты электроизоляционным материа- 30 щают в печь и отж чь и отжигают при температуре лом,средствоподводахладагентавыполне- 500 — 600 С в течение 30 — 60 мин. Далее пат б но в виде подводящего коллектора с штамп вместе с печью выдерживаю ру ками и отводящего патрубка, причем лаждения их до комнатной температуры. 3авают до охпат бки а и коллектор установлен на основании так, что тем силовые элементы ф — помощью регулятора напатру ки расположены под осями, а отводя- 35 штампе на 4 — 8 с помощью р г щий патрубок размещен на подвижной час- тяжения и после этого извлекают их из ти корпуса, регулятор натяжения рабочих штампа и фиксируют в корпусе мартенситэлементов выполнен в виде плиты, на кото- ного привода.Далее алее пропусканием электрирой закреплены оси, и установлен с возмож- ческого тока через через силовые элементы основания, ностью перемещения относительно 40 осуществляют их нагревдо полно и аустенизации и при достижении температуры выше

На фиг.1 изображен мартенситный при- (на 10-15 С) температуры конца обратного вод в разрезе; на фиг.2 — сечение А — А на мартенситного превращения нагрев п ефиг.2; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.1.

М вЂ” — ф .. кращают, а привод нагружают постоянным вращения нагрев пре, о еспечивающим растяжение сиартенситный привод включает в себя 45 усилием, обеспеч телескопический корпус, состоящий из час- ловых элементов на 4 — S o П и ости тей 1 и 2, пр жинный и иво у р д, размещенный температуры конца прямого мартенситного между буртиками 3 и 4 и имеющий пружину превращения (25 — 20 С) нагрузка снимается сжатия 5; систему силовых элементов 6 из и осущес уществляется новый цикл нагрева. При о мыисое материала с термомеханической памятью 50 многократном термоци (70 — 100) ф р диненных последовательно в начинает появляться б клировании электрическ ю епь че ляться о ратимая память ме т у цепь через ключевой эле- формы, позволяющая снизить н 7 и блок управления 8; регулятор натя- трачиваемо епь че —, низить усилие, зае на деч ормацию силовых элежения силовых элементов 6 .состоит из ментов 8 ко обчатой п тов при охлаждении.

10 с ь коро чатой опоры 9 с натяжным стержнем 55 Для уменьшения на ньшения напряжений в силовых оси 13 спи а с резьбой и гайкой 11; опорную плиту 12; элементах в мест х в месте контакта с осью 13, в ч оси, опирающиеся на телескопическую электроизоляционном м м материале о, покры18, эсть 2 копуса и коробчатую опору 9; пода- вающем о 13 м ось, устраиваются углубления, ющие 14 и выпускной 15 патрубки. Концы копирующие ф сил в иловых элементов 6 фиксируются с по- (проволок ), П ующие форму силовых элементов волоки), ри этом оси 13 могут быть

1765501 выполнены овальными в сечении, что увеличит их несущую способность (фиг.1, показано пунктиром).

Мартенситный привод работает следующим образом, При подаче питания на блок управления

8 он вырабатывает сигнал на включение силового элемента 7 (фиг.1) и в течение времени, необходимого для нагрева силовых элементов 6 до температуры конца обратного мартенситного превращения, B процессе нагрева силовых элементов из-за проявления эффекта термомеханической памяти произойдет сокращение их длины и генерирование значительных по величине усилий — порядка 40 — 80 кг/мм . При этом телеско2 пическая часть 2 корпуса подтянется в сторону части 1 (при ее фиксации, например, к какому-либо механизму, рабочему органу и т.д.) и сожмет пружину 5, Через определенное время, которое может быть задано исходя из величины импульса электрического тока, идущего на нагрев силовых элементов

6, блок управления 8 вырабатывает сигнал на отключение и включает насос (не показан) для подачи хладагента (воздуха, воды и т.д,), который по подающим патрубкам 14 подается к силовым элементам 6, охлаждая их, и затем выводится из корпуса привода через патрубок 15. При этом в процессе охлаждения силовых элементов 6 происходит их растяжение под действием энергии пружинного привода 5 и за счет проявления

-обратимой памяти формы. После охлаждения силовых элементов 6 до температуры конца прямого мартенситного превращения блок управления 8 выключает питание насоса (не показан) и вырабатывает сигнал на включение ключевого элемента 7. Далее цикл повторяется.

В случае накопления силовыми элементами 6 остаточной деформации путем закру5 чивания гайки 11 регулятора натяжения добиваются натяжения силовых элементов.

Формула изобретения

Мартенситный привод, содержащий телескопический корпус, состоящий из непод10 вижного основания и подвижной части со средствами подвода и отвода хладагента, возвратную пружину, рабочие элементы, выполненные из материала с термомеханической памятью формы, последовательно

15 соединенные в электрическую цепь и подключенные к источнику тока через ключевой, элемент и блок управления последним, ряд . осей, перпендикулярных продольной оси корпуса и расположенных на подвижной ча20 сти, регулятор натяжения рабочих элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, привод снабжен дополнительными осями, установленными на основании и электроизоляцион25 ными прокладками, рабочие элементы выполнены в виде витков, охватывающих оси, между витками установлены прокладки, а сами оси покрыты электроизоляционным материалом, средство подвода

30 хладагента выполнено в виде подводящего коллектора с патрубками и отводящего патрубка, причем коллектор установлен на основании так, что патрубки расположены под осями, а отводящий патрубок размещен на

35 подвижной части корпуса, регулятор натяжения рабочих элементов выполнен в виде плиты, на которой закреплены оси и установлены с воэможностью перемещения относительно основания.

1765501

1765501

Редактор

Заказ 3369 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

12

zz

Составитель Г.Королькова

Техред М.Моргентал Корректор О.Юрковецкая