SU1330340A1 - Реверсивный магнитно-тепловой двигатель - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано в качестве электрогидр авлического исполнительного механизма. Цель - упрощение конструкции. Термомагнитный элемент вьшолнен в виде инверсионного магнита 2, закрепленного на корпусе 1 между силовыми магнитами 3 и 4,обт ращенными к элементу одноименными полюсами . Заполненные жидкостью соос- ные камеры 12 и 13 размещены между элементом и магнитами 3 и 4 и гидравлически сообщены между собой. Боковые стенки камер 12 и 13 выполнены гофрированными из ферромагнитных пластинок 16, соединенных между .собой эластичным материалом 17. Средство нагрева и охлаждени  вьтолнено в виде полупроводниковой термоэлектрической батареи 7, закрепленной на поверхности магнита 2 и подключенной к источнику 10 посто нного тока. При таком выполнении дл  реверса двигател  нагрева и охлаждени  используетс  единственный термомагнитньй элемент - магнит 2, причем и дл  нагрева, и дл  охлаждени  используетс  одно и то же средство - батаре  7. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ф (Л 00 со о со (fuel

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и приборостроению, а именно к реверсивным магнитно-тепловым двигател м с электрическим нагревом и охлаждением термомагнитного элемента и может быть использовано в качестве электрогидравлического исполнительного механизма.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции путем использовани дл  реверса двигател  нагрева и охлаждени  одного и того же элемента одним и тем же средством,

На фиг. 1 представлена конструктивна  схема предлагаемого двигател ; на фиг. 2 - зависимость остаточной намагниченности его термомагнитного элемента, изготовленного из интерметаллического соединени  тулли  и кобальта , от температуры.

Двигатель содержит корпус в виде фланца 1, закрепленный на нем термо- магнитньш элемент в виде инверсионного посто нного магнита 2, а также подвижно установленные относительно последнего прикрепленные друг к другу силовые посто нные магниты 3 и 4 обращенные к инверсионному магниту 2 одноименными полюсами и соединенные через зубчатую реечную передачу 5 с звеном 6 отбора мощности, например с -регулирующим клапаном. Магнит 2 расположен между магнитами 3 и 4. Инверсионный посто нный магнит 2 выполнен например, из сплава интерметаллического соединени  тулли  и кобальта Тт.Со.,, имеющего свойство измен ть направление намагниченности на противоположное при достижении температу- ры Т.. компенсации магнитных моментов

г

подрешеток ферромагнетика, причем инверси  магнитного пол  в различных сплавах происходит в широком диапа

зоне температур: 20-300 К. На внешней g магнит 3 отталкиваетс  от инверсионповерхности инверсионного магнита 2 закреплено средство нагрева и охлаждени  в виде полупроводниковой термоэлектрической батареи 7, подключенной через двухполюсньш переключатель 8 и переменный резистор 9 к источнику 10 посто нного электрического тока. Термоэлектрическа  батаре  7 соединена с инверсионным магнитом 2 дл  обеспечени  теплового контакта между ними теплопроводными пластинами 11, выполненными, например, из меди.

Между инверсионным магнитом 2 и силовыми магнитами 3 и 4 размещены

50

55

ного магнита 2, перемеща  рейку передачи 5, котора , в свою очередь, вращает шестерню звена 6 отбора мощности . Перемещение магнитов 3 и 4 относительно фланца 1 вызывает уменьшение объема камеры 12 и увеличение объема камеры 13, сопровождающеес  перетеканием жидкости 14 из камеры 12 в камеру 13 по трубопроводу 15 до момента выравнивани  давлени  жидкости 14 в камерах 12 и 13, При охлаждении инверсионного магнита 2 до температуры-Т, происходит изменение направлени  его намагниченности на

0

15

20

03402

соосные камеры 12 и 13, заполненные жидкостью 14 например антифризом. .Камеры 12 и 13 гидравлически сообщены между собой посредством трубопровода 15, пропущенного через отверстие фланца 1 и инверсионного магнита 2, Боковые стенки камер 12 и 13 выполнены гофрированными из ферромагнитных , например железных пластинок 16, соединенных между собой эластичным материалом 17, например резиной. Наружные торцы камер 12 и 13 прикреплены к силовым магнитам 3 и 4 соответственно . Инверсионньй магнит 2 термоизолирован от камер 12 и 13 прокладками 18, выполненными из пенопласта .

Двигатель работает следугацим обг- разом.

В исходном положении, когда температура инверсионного посто нного магнита 2 равна Tj, величина его оста

точной намагниченности равна нулю (фиг. 2), при этом объемы камер 12 и 13 равны, и силовые магниты 3 и 4 наход тс  в нейтральном положении. При нагреве инверсионного магнита 2 тер- моэлектрИ ческой батареей 7 через

пластины 11 до температуры Т„ происходит увеличение его остаточной намагниченности до значени  I,

В ре

зультате этого происходит силовое магнитное взаимодействие между инверсионным магнитом 2 и силовыми магнитами 3 и 4 через магнитопровод, образованный ферромагнитными пластинками 16 камер 12 и 13. фи этом направление магнитного пол  магнита 2 совпадает с направлением магнитного пол  магнита 4 и направлено встречно с магнитным полем магнита 3. Вследствие этого 4 прит гиваетс , а

магнит 3 отталкиваетс  от инверсион

ного магнита 2, перемеща  рейку передачи 5, котора , в свою очередь, вращает шестерню звена 6 отбора мощности . Перемещение магнитов 3 и 4 относительно фланца 1 вызывает уменьшение объема камеры 12 и увеличение объема камеры 13, сопровождающеес  перетеканием жидкости 14 из камеры 12 в камеру 13 по трубопроводу 15 до момента выравнивани  давлени  жидкости 14 в камерах 12 и 13, При охлаждении инверсионного магнита 2 до температуры-Т, происходит изменение направлени  его намагниченности на

противоположное до величины 1, (фиг. 2). При этом указанные выше процессы протекают в противоположном напр авлении. Быстрому нагреву и ох- лаждению инверсионного магнита 2 способствуют термоизол ционные прокладки 18, преп тствующие передаче тепла (холода) жидкости 14 и уменьшающие таким образом тепловую инер Цию двигател .. .

Изменением направлени  электрического тока в полупроводниковой, термоэлектрической батарее 7 посредством двухполюсного переключател  8 и величины тока посредством переменного резистора 9 достигаетс  изменение направлени  и величины поступательных перемещений силовых магнитов 3 и 4, а также углового перемещени , соединенного с ними через передачу 5 звена 6 отбора мощности. Упрощение конструкции двигател  при этом достигаетс  использованием дл  его реверса нагрева и охлаждени  единственного термомагнитного элемента - инверсионного магнита 2 (вместо двух различных элементов в прототипе,один из которых приобретает магнитные свойства при нагреве и тер ет их при охлаждении, а второй, наоборот,. приобретает магнитные свойства при охлаждении и тер ет их при нагрепричем и дл  нагрева,.

е),

дл  охлаждени  в предлагаемом Двигателе используетс  одно и то же средство - термоэлектрическа  батаре  (вместо раэных средств - электронагревател  и поддона с охлаждающей жидкостью в прототипе).

g 10

30340

Claims (2)

1. Реверсивный магнитно-тепловой двигатель, содержащий корпус, подвижно установленные друг относительно друга термомагнитный элемент и силовой посто нньй магнит, а также источник электрического тока, средства нагрева и охлаждени  элемента и звено отбора мощности, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции путем использовани  дл  реверса двигател  нагрева и охлаждени  одного и того же элемента одним и тем же средством, он снабжен допо Анительным силовым посто нным магнитом, элемент вьшолнен в виде инверсионного посто нного магнита и закреплен на корпусе между силовыми магнитами, последние прикреплены друг к другу, соединены с эвеном отбора мощности и обращены к элементу

15

20

одноименными полюсами, а средство нагрева и охлаждени  вьтолнено в виде полупроводниковой т моэлектри- ческой батареи, закрепленной на внешней поверхности инверсионного магнита и подключенной через дополнительно установленные двухполюсный переключатель и переменньй резистор к источнику посто нного тока.

2. Двигатель поп.1, отличающийс  тем, что он снабжен двум  размещенными между элементом и

силовыми магнитами соосными камерами, заполненными жидкостью и гидравлически сообщенными между собой, причем боковые стенки камер выполнены гофрированными из ферромагнитных пластинок , соединенных между собой эластичным материалом.

Т

Фи.г