RU2191921C1

RU2191921C1 - Pneumatic actuator

Info

Publication number: RU2191921C1
Application number: RU2001104993A
Authority: RU
Inventors: В.А. Васин
Original assignee: Васин Владимир Анатольевич
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-10-27

Abstract

FIELD: adjustment systems. SUBSTANCE: given pneumatic actuator can be used as converter, in transportation facilities, in vacuum technology, in robotics. It includes elastic body, for instance in the form of bent elastic tube, housing powder of alloy-hydrogen collector and electric heating element mounted for heating or cooling with change of polarity of supply voltage fed to its leads for release or absorption of hydrogen by powder. EFFECT: enhanced functional efficiency and high speed of response of pneumatic actuator. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение может быть использовано в различных областях техники: в системах регулирования в качестве преобразователей, транспортной технике, вакуумной технике, робототехнике и т.д. The invention can be used in various fields of technology: in control systems as converters, transport equipment, vacuum equipment, robotics, etc.

Известен пневмопривод, содержащий полый корпус с упругой частью, заполненный углеводородом, в который помещен поглотитель газа - активированный уголь и электронагревательный элемент (авторское свидетельство СССР 227885, кл. G 01 D 5/06 от 13.04.1967). A known pneumatic actuator containing a hollow body with an elastic part filled with hydrocarbon, in which a gas absorber is placed — activated carbon and an electric heating element (USSR author's certificate 227885, class G 01 D 5/06 of 04/13/1967).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность, обусловленная низким быстродействием и невозможностью достаточно просто обеспечить регулирование процесса поглощения и выделения газа. A disadvantage of the known device is the low efficiency due to the low speed and the inability to simply control the absorption and evolution of gas.

Наиболее близким к предложенному является пневмопривод, содержащий корпус с упруго деформируемой стенкой, размещенный в корпусе поглотитель водорода в виде порошка металла, образующего гидрид, и электронагревательный элемент (US 3256686 А, 21.06.1966). Closest to the proposed is a pneumatic actuator containing a body with an elastically deformable wall, a hydrogen absorber in the form of a metal powder forming a hydride, and an electric heating element (US 3256686 A, 06/21/1966).

Недостатком конструкции является сложность вследствие необходимости отделения порошка от полости корпуса, а также организации специальных теплопроводных стенок между электронагревательным элементом и порошком. The design drawback is the complexity due to the need to separate the powder from the body cavity, as well as the organization of special heat-conducting walls between the electric heating element and the powder.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в упрощении конструкции при высокой эффективности пневмопривода. The technical result to which the invention is directed is to simplify the design with high efficiency of the pneumatic drive.

Указанный результат достигается за счет того, что в пневмоприводе, содержащем полый корпус, по крайней мере, часть стенок которого выполнена упруго деформируемой, размещенные в корпусе поглотитель водорода и, по меньшей мере, один электронагревательный элемент, корпус выполнен в виде изогнутой упругой трубки, в которой размещено несколько электронагревательных элементов, соединенных между собой последовательно гибкими электрическими выводами, размещенных вдоль трубки и покрытых слоями изоляции, а поглотитель водорода представляет собой порошок сплава-накопителя водорода, связанный полимером и нанесенный на указанные слои изоляции. This result is achieved due to the fact that in a pneumatic actuator containing a hollow body, at least part of the walls of which is made elastically deformable, a hydrogen absorber and at least one electric heating element are placed in the housing, the housing is made in the form of a curved elastic tube, in which contains several electric heating elements interconnected in series by flexible electrical leads placed along the tube and coated with insulation layers, and the hydrogen absorber is a powder of a hydrogen storage alloy alloy bound by a polymer and deposited on said insulation layers.

Кроме того, электронагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагревания или охлаждения при изменении полярности подаваемого на его выводы напряжения питания, например, действующим на основе эффекта Пельтье. In addition, the electric heating element can be configured to heat or cool when the polarity of the supply voltage applied to its terminals changes, for example, acting on the basis of the Peltier effect.

Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показан пневмопривод, имеющий корпус в виде упругой трубки; на фиг.2 - средний участок трубки в разрезе; на фиг.3 - конечный участок трубки в разрезе. Figure 1 shows a pneumatic actuator having a body in the form of an elastic tube; figure 2 is the middle section of the tube in a section; figure 3 - the final section of the tube in section.

Пневмопривод содержит электронагревательный элемент 1, связанный полимером порошок 2 сплава-накопителя водорода (СНВ), изолирующее покрытие 3 нагревательного элемента, корпус 4, несущий элемент 5 для крепления корпуса, изолятор-герметик 6, электрические выводы 7 и 8, заглушку 9, герметично закрывающий трубку, образующую корпус. The pneumatic actuator contains an electric heating element 1, polymer-bound powder 2 of a hydrogen storage alloy (START), an insulating coating 3 of a heating element, a housing 4, a supporting element 5 for securing the housing, an insulating sealant 6, electrical leads 7 and 8, a plug 9, which hermetically closes the tube forming the housing.

Корпус 4 выполнен в виде изогнутой трубки (фиг.1), в которой размещен ряд последовательно расположенных электронагревательных элементов 1 (фиг.2, 3), соединенных гибкими электрическими выводами 8 с образованием единого несущего элемента, на котором расположены участки со слоями СНВ, связанного полимером. The housing 4 is made in the form of a curved tube (Fig. 1), in which a series of successively arranged electric heating elements 1 (Figs. 2, 3) are placed, connected by flexible electrical leads 8 with the formation of a single bearing element, on which there are sections with START layers connected polymer.

Работает пневмопривод следующим образом. The pneumatic actuator operates as follows.

При подаче напряжения к выводам 7 и 8 происходит нагрев элемента 1 и, следовательно, нагрев порошка 2 СНВ, что приводит к выделению водорода и повышению давления в корпусе 4. Корпус 4 за счет повышения давления деформируется (изменяет свою форму) и воздействует на какой-либо элемент (не показан), перемещая его. When voltage is applied to pins 7 and 8, element 1 is heated and, therefore, SNF powder 2 is heated, which leads to hydrogen evolution and pressure increase in case 4. Case 4 deforms (increases its shape) due to pressure increase and affects some kind of either an element (not shown) by moving it.

При изменении полярности подаваемого на выводы 7 и 8 напряжения питания происходит охлаждение элемента 1, а следовательно, и охлаждение порошка 2, что приводит к поглощению им водорода и уменьшению давления в корпусе 4. За счет упругости корпуса 4 он принимает свою начальную форму и осуществляет перемещение какого-либо элемента в исходное положение. When the polarity of the supply voltage supplied to the terminals 7 and 8 is changed, the element 1 is cooled, and, therefore, the powder 2 is cooled, which leads to the absorption of hydrogen and a decrease in pressure in the housing 4. Due to the elasticity of the housing 4, it takes its initial shape and moves any element to its original position.

Предлагаемый привод обладает следующими преимуществами: автономность, простота управления, высокое быстродействие, очень высокая стабильность давления, для промышленности - отсутствие загрязнений кроме химически чистого водорода Н и Н₂, большой диапазон давлений, электрические нагрев - охлаждение.The proposed drive has the following advantages: autonomy, ease of operation, high speed, very high pressure stability, for industry - no pollution other than chemically pure hydrogen N and H ₂ , a large pressure range, electrical heating - cooling.

Claims

1. A pneumatic actuator containing a hollow body, at least part of the walls of which is made elastically deformable, a hydrogen absorber and an electric heating element placed in the housing, characterized in that the housing is made in the form of an elastic curved tube, electric heating elements are placed along the tube connected in series by flexible electric conclusions and coated with insulation layers, and the hydrogen absorber is made in the form of a powder of a hydrogen storage alloy alloy bound by a polymer and applied to the insulation layers electro agrevatelnyh elements.

2. The pneumatic actuator according to claim 1, characterized in that each electric heating element is configured to heat or cool when the polarity of the supply voltage applied to its terminals changes, for example, acting on the basis of the Peltier effect or other thermoelectric effect.