SU1232839A1 - Тепловой двигатель - Google Patents

Description

1 12

Изобретение относитс  к энергетике , а именно к тепловым двигател м, в которых преобразование тепловой энергии в механическую происходит за счет тепловых деформаций термочувст-- вительных элементов из сплава с тер момеханической пам тью, и может быть использовано дл  привода автономно работающих приборов с использованием тепла природных источников или отхо дов тепловой энергии промьшлешшх ус тановок.

увеличение

Цель изобретени  - дельной мощности.

На фиг, 1 изображена кинематичеса  схема предлагаемого теплового вигател ; на фиг. 2 - пакет тепловых вигателей 5 смонтированных в трубе ыпуска в атмосферу отход щих гор чих газов промышленной установки.

Тепловой двигатель содержит корпус виде полого цилиндра 1, в котором эксцентрично одно относительно друго- гого с возможностью вращени  располоены одно внутри другого два кольца в виде установленных в одной плоскости торов 2 и 3. Каждый тор 2 и 3 закреплен посредством кронштейнов 4 и 5 соответственно на своем валу 6 и 7. Валы 6 и 7 с возможностью их параллельного смещени  св заны между собой муфтой 8, а торы 2 и 3 св заны между собой гибким термочувствительным элементом 9 в виде проволоки из сплава с термомеханической пам тью, причем термочувствительный элемент 9 намотан вокруг торов 2 и 3, выполненных одинаковой толщины, а каждый виток термочувствительного элемента 9 содержит две ветки 10 и 11, расположенные в плоскост х, параллельных плоскости установки торов 2 и 3, На внутренней поверхности цилиндра 1 выполнены две эксцентричные канавки 12 и 13, а двигатель содержит средство изменени  эксцентриситета торов 2 и 3, выполненное в виде установленных соответственно в канавках 12 и 13 крестообразных держателей 14 и 15, в каждом из которых, в свою очередь, установлено по валу 6 и 7. Ось вала 6 совпадает с центром крестообразного держател  14, а ось вала 7 смещена относительно центра своего крестообразного держател  15 на величину эксцентриситета канавок 12 и 13. Ветви термочувствительного элемента 9, расгкшоженные ниже плоскости, прохо392

д щей через оси валов 6 и 7, а с .ле- довательно, и через центры Торов 2 и 3, размещены в зоне нагрева, а выше указанной плоскости - в зоне охлаждеНИН (фиг . 1 ) ,

в варианте выполнени  устройства (фиг. 2) пакет тепловых двигателей смонтирован в трубе 16 выпуска в атмосферу отход щих гор чих газов промьплленной установки. В трубе 16 установлена перегородка 17, раздел юща  ее объем на два канала 18 и 19, Канал 18 предназначен дл  пропускани  гор чих газов, а канал 19 - дл 

перемещени  в нем атмосферного воздуха под действием естественной т ги. В этом случае в качестве цилиндра 1 использована труба 16, а в качестве держателей 14 и 5 - перегородка 17.

Тепловой двигатель работает следующим образом. I

Ветви термочувствительного элемента 9, которые наход тс  ниже плоскости , проведенной через оси валов 6 и

7(фиг. 1), в результате теплового воздействи  претерпевают структурное превращение и про вл ют эффект термомеханической пам ти, т.е. начинают сжиматьс . Усилие, развиваемое отдельно вз той ветвью термочувствительного элемента 9 при восстановлении формы, передаетс  торам 2 и 3. Если лини  действи  этого усили  не совпадает с центрами торов 2 и 3, то

на торы 2 и 3 действует два противоположно направленных момента. В результате неравенства этих моментов система приводитс  во вращение в направлении действи  большего по ве-

личине момента. В случае, изображенном на фиг. 1, система будет вращатьс  по часовой стрелке, т.е. в направлении момента, действующего на тор. 2.

8результате вращени  торов 2 и 3 йосстанавливающие свою форму ветви

термочувствительного элемента 9 перенос тс  вд1)ль зоны нагрева и одновре-; менно постепенно сжимаютс . При выходе из зоны нагрева ветви термочувствительного элемента 9 приобретают

свою прежнюю длину. В последующем эти ветви вход т в зону охлаждени  и при понижении температуры переход т из высокотемпературного в низкотемпера-

турное структурное состо ние. Так как в низкотемпературном состо нии сплавы с термомеханической пам тью сравнительно легко деформируютс , при пе

ремещении ветвей термочувствительно о элемента. 9 вдоль зоны охлаждени  они постепенно раст гиваютс  и при выходе из зоны охлаждени  принимают максимально раст нутую форму. Далее ветви термочувствительного элемента 9 вновь вход т в зону нагрева, и процесс повтор етс  указанным образом. Термочувствительный элемент 9 равномерно намотан вокруг торов 2. и 3, в результате чего часть ветвей термочувствительного элемента 9 посто нно находит- :с  в зоне нагрева и путем восстанов

лени  cHoeii формы обеспрчилпгт непрерывное вращательное движение ТОРОН 2 и 3. Вращение торов 2 и 3 чсре кронштейны 4 и 5 передаетс  вапам 6 и 7 и далее потребител м механической энергии. Путем поворота держателей 1А и 15 в канавках 12 и 13 относительно неподвижного цилиндра 1 экспериментальным путем устанавливаетс  наиболее оптимальный режим работы термочувствительного элемента 9, позвол ющий добиватьс  наибольшей мощно- сти устройства.

/3

/

15

15

11

Составитешь Л. Тугарев Редактор А, Козориз Техред О.Сопко Корректор Л. Патай

Заказ 2750/35

Тираж 447 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушска  набо, д. 4/5

Производственно полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (3)

1. ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий корпус в виде полого цилиндра, в котором эксцентрично одно относительно другого с возможностью вращения установлены одно внутри другого два кольца, каждое из которых закреплено на своем валу, связанные между собой гибким термочувствительным элементом из сплава с термомеханической памятью, а также средство изменения эксцентриситета колец, отличающийся тем, что, с целью уве личения удельной мощности, он снабжен связывающей валы муфтой, кольца выполнены в виде установленных в одной плоскости торов, а термочувствительный элемент намотан вокруг торов .

2. Двигатель поп. 1, отличающийся тем, что торы выполнены одинаковой толщины, а каждый виток термочувствительного элемента содержит две ветви, расположенные в плоскостях, параллельных плоскости установки торов.

3. Двигатель по π. 1, о т л и ч ающийся тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнены <g две эксцентричные кольцевые канавки, а средство изменения эксцентриситета колец выполнено в виде установленных в канавках крестообразных держателей, в каждом из которых, в свою очередь, установлено по валу, и ось одного из валов смещена относительно центра своего держателя на величину эксцентриситета канавок.

SU .„,1232839