SU1302012A1 - Тепловой двигатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и м.б. использовано в двигател х , в которых дл  получени  механической энергии используютс  тепловые деформации рабочего элемента из сплава с термомеханической пам тью формы. Изобретение позвол ет уменьшить габариты и повысить удельную мощность. Гор чий теплоноситель через клапаны 9 и 10 проходит через камеру 1, нагрева  нитиноловый элемент (НЭ) 2. Вследствие этого последний мен ет форму кручением вокруг продольной оси. При этом он зар жает возвратную пружину (П) 16. через включенную муфту 15, ведома  полумуфта 19 которой освобождена от воздействи  стопоров 20, а также через акку- мулирующую П 17, а последн   через шестеренчатую передачу 21 вращает вал 13. П 17 запасает энергию, достаточную дл  привода в ла 13 до следующего цикла срабатывани  НЭ 2. По окончании изменени  формы НЭ 2 стопоры 20 фиксируют, полумуфту 19 муфты 15 .в неподвижном пoлoжeшiи. Последн   при этом отключаетс , открываютс  клапаны 11 и 12, и холодный теплоноситель проходит через камеру 1, охлажда  НЭ 2. Последний тер ет свою прочность, и П 16 приводит его в первоначальную форму. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л со о ND

Description

1

Изобретение относитс  к машино- строенню, а именно к тепловым двигател м , в которых дл  гюлуче}{и  меха- т1Ческой энергии используютс  тепловые деформации рабочего элемента и  сплава с термомеханической пам тью формы, и может быть использовано при создании как первичных двигателей, так и вторичных двигателей-утилизаторов отработанного теп.па.

Цель изобретени  - уменьшение габаритов и повышение удельной мощности .

Уменьшение габаритов достигаетс  за счет использовани  дл  подачи го- р чего и холодного теплоносителей одних и тех же насосов, получени  вращательного движени  без использовани  кривошипно-шатунного механизма при по влении пам ти кручени  элемен та вокруг своей оси, а также обеспечени  возможности установки единственной камеры с рабочим элементом при использовании дл  его деформировани  и дл  получени  равномерного вращени  возвратной и акуумулирующей пружин вместо использовани  в известном двигателе множества кинематически св занных рабочих элементов.

На чертеже представлена конструктивна  схема теплового двигател .

Двигатель содержит помещенный в цилиндрическую камеру 1 рабочий элемент 2 в виде ленты 3 из сплава с термомеханической пам тью формы - ни тинола, нагнетательный 4 и выт жной 5 насосы, нагреватель 6 и охладитель 7, соединенные с камерой 1 в замкнутый тепловой контур 8. Пам ть лен77з1 3 выражена в ее кручений вокруг продольной оси. Вход и выход камеры 1 расположены у противоположных ее торцов. На входе и выходе нагревател  6 и охла;щтел  7 установлены кла- паны 9-12 дан обеспечени  попеременной циркул ции в контуре 8 гор чего и холодного теплоносителей. Нагреватель 6 и охладитель 7 размещены параллельно и подключены соответствен- но на входе к нагнетательному патруку выт жного -насоса 5; а на выходе - к всасывающему патрубку нагнетательного , насоса 4. Двигатель содержит также выходной вал 13, св занный с рабочим элементом 2 посредством механизма 14 преобразовани  возвратного движени  элемента 2 в одностороннее вращеьше вала 13. Механизм 14 1 Ы122

полнен в виде управл емой муфты 15 сцеплени , возвратной 16 и аккумулирующей 17 цилиндрических пружин. Подвижный конец элемента 2 св зан с возвратной пружиной 16 и ведущей полумуфтой 18 муфты 15 сцеплени , а ведома  полумуфта 19 последней снабжена стопорами 20 и соединена с валом 13 через аккумулирующую пружину 17 и шестеренчатую передачу 2-1.

Тепловой двигатель работает следующим образом.

Под действием нагнетательного 4 и выт жного 5 насосов гор чий теплоноситель из нагревател  6 через открытые клапаны 9 и 10(клапаны 11 и

12при этом закрыты) проходит через камеру 1, нагрева  нитиноловый элемент 2, вследствие чего последний, мен   форму кручением вокруг продольной оси, зар жает возвратную пружину 16 и через включенную муфту 15, ведома  полумуфта 9 которой освобождена от воздействи  стопоров 20, также аккумулирующую пружину 17, а последн   через шестеренчатую пере дачу 21 вращает вал 13. При этом углова  скорость ведомой полумуфты 19 муфты 15 выше угловой скорости ведущей шестерни передачи 21,-и аккумулирующа  пружина 17 запасает энергию , достаточную дл  привода вала

13до следующего цикла срабатывани  элемента 2. По окончании изменени  формы нитинолового элемента 2 стопоры 20 фиксируют ведомую полумуфту

19 муфты 15 в неподвижном положении, муфта 15 отключаетс , клапаны 9 и 10 перекрываютс , а клапаны П и 12 открываютс , холодный теплоноситель под действием насосов 4 и 5 проходит через камеру 1, охлажда  нитиноловый элемент 2, вследствие чего последний тер ет свою прочность, и возвратна  пружина 16 приводит его в первоначалную форму. При полной остановке двигател  нитиноловый элемент 2 остаетс  в первоначальной форме, насосы 4 и 5 прекращают работу, клапаны 9-12 перекрываютс , муфта 15 отключаетс , стопоры 20 освобождают ведомую полумуфту 19 муфты 15. Изменение режима работы двигател  достигаетс  изменением интенсивности подвода и отвода тешга к нагревателю 6 и от охладител  7 и изменением режима работы насосов 4 и 5.

313020

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   ,Тепловой двигатель, содержащий помещенный в цилиндрическую камеру рабочий элемент из сплава с термоме- ханической пам тью , нагнетательный и выт жной насосы, нагреватель и охладитель, соединенные с камерой в замкнутый тепловой контур, клапаны дп  обеспечени  попеременной циркул -W ции в контуре гор чего и холодного теплоносителей, выходной вал и механизм преобразовани  возвратного движени  элемента в одностроннее вращение вала, отличающийс J5 тем, что, с целью уменьшени  г абари- тов и повышени  удельной мощности, элемент выполнен в виде ленты, пам ть которой вьфажена в ее кручении вокруг

   24

   продольной оси, клапаны установ.ены на входе и выходе на1 ревател  и охладител , последние ра меще пы параллельно и подключены соответственно на входе к нагнетательному патрубку выт жного насоса, а на выходе - к всасывающему патрубку нагнетательного насоса.

   2, Двигатель по п. 1, о т л и - чающий с  тем, что механизм выполнен в виде управл емой муфты сцеплени , возвратной и аккумулирую- щей цилиндрических пружин, причем подвижный конец элемента св зан с возвратной пружиной и ведущей полумуфтой муфты сцеплени , а ведома  полумуфта последней снабжена стопорами и соединена с валом через аккумулирующую пружину.