Тепловой двигатель

 

(72) Автор изобретения

А. И. Полетучии

Харьковский ордена Ленина авиационный институ им. H.Å. Иуковского (7i) Заявитель (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, и может быть использовано для непосредственного преобразования энергии солнечного излучения в механичес5 кую работу и привода различных машин и механизмов в жарких районах, в космическом пространстве, на судах и т.п.

Известен тепловой двигатель, содержащий установленный в корпусе экс- 1о центриковый вал, взаимодействующий с шарнирно прикрепленными к корпусу и к валу термочувствительными стержнями (1 ).

Недостатками известного двигателя являются. ограниченная величина передаваемых нагрузок при больших габаритах, а также невозможность непосредственного преобразования энергии солнечного излучения в механическую энер- 20 гию.

Наиболее близким к предлагаемому является тепловой двигатель, обеспе2 о чиваюций передачу высоких нагрузок при сравнительно небольших габаритах за счет введения волновой передачи и содержащий соосно установленные в корпусе выходной вал с жестким колесом, взаимодействующим со скрепленным с корпусом гибким колесом, связанным с равномерно расположенными относительно него термочувствительными стержнями, образуюцими генератор волн (2 .

Недостатком данного двигателя является невозможность непосредственного преобразования энергии солнечного излучения в механическую энергию.

Цель изобретения - обеспечение преобразования энергии солнечного излучения в механическую энергию.

Указанная цель достигается тем, что корпус выполнен с открытым со стороны излучения проемом, в котором радиально расположены термочувствительные стержни, и над ними дополнительно установлен экран с размещенныформула изобретения

3 96995 ми в зоне последних линзами, снабженный приводом прерывистого вращения.

Двигатель снабжен элементами с термической памятью, а термочувствительные стержни выполнены из отдельных частей, соединенных между собой упомянутыми элементами.

На фиг. 1 изображен предлагаемый тепловой двигатель, общий вид; на фиг. 2 - вид на двигатель вдоль его 10 оси со стороны солнечного излучения, Двигатель содержит корпус 1 с соОсно установленным в нем выходным валом 2, прикрепленным к жесткому колесу 3, взаимодействующему с гибким ко g лесом 4, скрепленным в свою очередь, с корпусом 1. Корпус 1 выполнен с открытым со стороны излучения проемом 5, а гибкое колесо 4 связано с равномерно расположенными в проеме 5 перпендику- о лярно излучению по окружности корпуса 1 в его радиальных направляющих термочувствительными стержнями 6, ко» .личество которых равно 16-20 штук.

Число стержней должна быть четным, и каждая пара противополо>нных стержней располагается симметрично относительно оси двигателя. Стержни 6 выполнены из материала с большим коэффициентом линейного расширения. Стержни могут быть однородными или выполненными из отдельных частей,.соединенных между собой, как показано на фиг. 1, элементами 7 в виде изогнутых пластин, обладаюцими свойством термической памяти.

Стержни 6 образуют генератор волн волновой передачи, содержащей жесткое колесо 3 и гибкое колесо 4, Часть термочувствительных стержней 6 затенена

40 дисковым экраном 3, установленным соосно с валом 2. Экран 8 снабжен приводом 9 прерывистого вращения с пружинным двигателем или с электродвигателем, питаемым от аккумулятора °

Напротив остальных стержней 6 в диаметрально противоположных отверстиях экрана 8 размещены собирательные линзы 10 по 2-3 линзы с каждой стороны.

Двигатель работает следующим образом.

В исходном положении гибкое колесо 4 не деформировано, а стержни 6 имеют температуру окружающей среды и располагаются с равномерным исходным зазором между ними и стенкой гиб- кого колеса 4. Солнечные лучи, попадая на собирательные линзы 10, фокусируются на термачувствительных стерж6 4 нях 6, вызывая их нагрев. При этом противоположно расположенные стержни должны нагреваться до одинаковой температуры. Величина нагрева стержней, установленных с одной стороны от оси двигателя, может быть различной в зависимости от заданной формы деформации гибкого колеса. В результате нагрева стержней 6 они удлиняются и деформируют гибкое колесо 4, вводя его диаметрально противоположные участкй в зацепление с жестким колесом.3. После этого экран 8 поворачиваетсц при помощи привода 9 на угловой шаг ь., равный —, где Z - число стержней 6, а и - число пар линз 10 экрана 8. При повороте экрана 8 на шаг Г в зону действия собирательных линз 10 попадают новые стержни 6, а затененные экраном:8 стер>нни, остывая и сокращаясь, перестают воздействовать на гибкое коле-. со 4, в результате чего смежные с остывающими стержнями участки последнего выводятся из зацепления с жестким колесом 3.

Дальнейший поворот экрана 8 приведет к нагреву новых стержней 6 и охлаждению предшествуюцих стержней, при этом гибкое колесо 4 будет деформироваться, а жесткое колесо 3 вместе с выходным валом 2 будет вращаться .с весьма малой скоростью.

Применение описанного теплового двигателя позволяет преобразовать сравнительно простым способом энергию солнечного излучения в механическую работу и обеспечивает передачу приводимым в действие механизмам высоких нагрузок при небольших габаритах уст- ройства.

1. Тепловой двигатель, содержащий соосно установленные в корпусе выходной вал с жестким колесом, взаимодействующий со скрепленным с корпусом гибким колесом, связанным с равномерно расположенными относительно него термочувствительными стер>ннями, образующими генератор волн, о т л и ч аю шийся тем, что, .с целью обеспечения преобразования энергии солнечного излучения в механическую энергию, корпус выполнен с открытым со стороны излучения проемом, в котором радиально расположены термочувствительные

ИПИ Заказ 8347/39 раж 601 Подписное ф лиал ППП "Патент" г.ужгород,ул.Проектная,4 (Риг. 2

5 969956 6 стержни, и над ними дополнительно ус- отдельных частей, соединенных между тановлен экран с размещенными в зоне собой указанными элементами последних линзами, снабженный приво- Источники информации, дом прерывистого вращения. принятые во внимание при экспертизе

2. Двигатель по и. 1, о т л и ч а- s 1. Патент США Р 3.430.441, ю шийся тем, что он снабжен эле- кл. 60-23, опублик. 1969. ментами с термической памятью, а тер- 2. Авторское свидетельство СССР мочувствительные стержни выполнены из tt 510603, кл. F 16 Н 1/00, 1972,