Термобиметаллический преобразователь

 

О П И С А Н И Е < >987162 И ЗОЬРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.07.81 (21) 3317780/25-06 (51) М. Кл.з с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

F 03 G 7/06

Гелуааратаелкыл кемлтет

СССР

Опубликовано 07.01.83. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 17.01.83 (53) УДК 621.486 (088.8) ле делам лзабратенлй и еткрытий (72) Авторы изобретения

И. П. Мялковский и Д. Г. Деревянченко г т (71) Заявитель (54) ТЕРМОБИМЕТА,ЛЛИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕ,ЛЬ

Изобретение относится к преобразователям тепловой энергии в механическую, в которых полезные перемещения обеспечиваются за счет тепловых деформаций термобиметалла.

Известен термобиметаллический пре- 5 образователь, содержащий термобиметаллическое устройство, установленно на неподвижном основании с возможностью углового перемещения при подводе тепла (1).

Недостатком этого устройства является узкая область его применения, обусловленная невозможностью получения вращательного движения и постоянной ориентации приводимого в движение устройства на источник тепла.

Наиболее близким к изобретению является термобиметаллический преобразователь, содержащий установленные на параллельных осях барабаны, по крайней мере один из которых выполнен подвижным, и термобиметаллическое устройство, прижатое к подвижному барабану при помощи пружины (21.

Этот преобразователь обеспечивает получение вращательного движения за счет взаимодействия барабана с изгибающимся под действием тепла термобиметаллического устройства, однако ориентация приводимого ь действие устройства на источник тепла в этом техническом решении также не обеспечивается, что не позволяет использовать его в качестве датчика положения источника тепла и ограничивает область применения преобразователя.

Цель изобретения — расширение области применения.

Указанная цель достигается тем, что другой барабан установлен неподвижно и снабжен прикрепленными к нему упругими элементами, термобиметаллическое устройство выполнено в виде полого цилиндра, соосно охватывающего неподвижный барабан и примыкающего своей внутренней поверхностью к его упругим элементам, на оси неподвижного барабана с обеих сторон с возможностью вращения дополнительно установлены кулисы, в пазах которых с возможностью перемещения вдоль пазов расположена ось подвижного барабана.

На фиг. 1 схематически изображ и предлагаемый преобразователь в исходном положении в начале нагрева его термобиметаллического устройства; на фиг. 2 — пре987162

Формула изобретения

3 образователь с измененной в результате нагрева формой термобиметаллического устройства; на фиг. 3 — положение преобразователя после ориентации его подвижного барбана на источник тепла; на фиг. 4 вид на преобразователь перпендикулярно плоскости осей его барабанов.

Преобразователь содержит установленные на параллельных осях 1 и 2 подвижный, 3 и неподвижный 4 барабаны. Неподвижный барабан 4 жестко соединен с осью 2 при помощи шпонки 5 и снабжен прикрепленными к нему упругими элементами 6. К подвижному барабану 3 прижато при помощи пружин 7 термобиметаллическое устройство 8, выполненное в виде полого цилиндра, соосно охватывающего неподвижный барабан 4 и примыкающего своей внутренней поверхностью к его упругим элементам 6. На оси неподвижного барабана

4 с обеих сторон с возможностью вращения установлены кулисы 9, в пазах которых с возможностью перемещения вдоль послед- 20 них расположена ось 1 подвижного барабана 3. На ось 1 надеты барабан 3 и втулки

10, к последним прикреплены пружины 7, противоположные концы пружин 7 закреплены на кулисах 9. На оси 1 неподвижно закреплено устройство 11, которое необхо- 25 димо ориентировать на источник 12 тепла.

Ос 1 зафиксирована от вращательного движения относительно кулис 9.

Преобразователь работает следующим образом.

Если один из участков цилиндра 8 нагревается от источника 12 тепла, то в месте нагрева цилиндр 8 под воздействием тепла изменяет свою форму (позиция 13 нафиг. 2).

Если активный слой, например, немагнитная сталь, расположен на наружной по- ЗЗ верхности, а пассивный, например, инвар— на внутренней поверхности цилиндра 8, то деформация цилиндра 8 приводит к уменьшению поверхйости его контакта с подвижным барабаном 3 со стороны нагрева (фиг. 2).

Это приводит к возникновению вращающего 40 момента, который заставляет вращаться подвижный барабан 3 по часовой стрелке, так как он поджат пружинами 7 к цилиндру 8.

При вращении подвижного барабана 3, 45 находящегося в контакте с цилиндром 8, он обегает цилиндр 8, заставля переме-щаться устройство ll к источнику 12 тепла.

Вращение подвижного барабана 3 происходит до тех пор пока он не устанавли4 вается на линии, соединяющей цилиндр 8 и источник 12 тепла, так как он в данном случае устанавливается в месте наибольшей деформации цилиндра 8.

При неизменном положении источника 12 тепла, преобразователь сохраняет занятое положение, потому что в этом случае происходит симметричная деформация цилиндра 8 относительно линии, соединяющей неподвижный 4 и подвижный 3 барабаны и источник 12 тепла. Такая симметричная деформация цилиндра 8 не приводит к возникновению вращающего момента (фиг. 3).

Если источник тепла меняет свое положение, перемещаясь вокруг оси 2 в растворе угла чувствительности ср (фиг. 4), то подвижный барабан 3 отслеживает это перемещение источника 12 тепла, двигаясь в направлении его перемещения.

Применение предлагаемого термобиметаллического преобразователя позволяет автоматизировать процесс слежения за источником тепла. Этот преобразователь можно, кроме того, использовать в качестве датчика положения источника тепла.

Термобиметаллический преобразователь, содержащий установленные на параллельных осях барабаны, по крайней мере, один из которых выполнен подвижным, и термобиметаллическое устройство, прижатое к подвижному барабану, при помощи пружины, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, другой барабан установлен неподвижно и снабжен прикрепленными к нему упругими элемеНтами, термобиметаллическое устройство выполнено в виде полого цилиндра, соосно охватывающего неподвижный барабан и примыкающего своей внутренней поверхностью к его упругим элементам, на оси неподвижного барабана с возможностью вращения дополнительно установлены кулисы, в пазах которых с возможностью перемещения вдоль пазов расположена ось подвижного барабана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ст. «Тепловой релейный элемент».

Политехнический словарь под ред. И. И. Артоболевского. М.; «Советская энциклопедия», 1976, с. 492, 493,.

2. Авторское свидетельство СССР № 478123, кл. F 03 G 7/06, 1973, 987162

Составитель,11. Tyrapes

Редактор А. 1(имчук Техред H. Верес Корректор О. Билак

Заказ 10247/14 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4