SU1377450A1 - Способ работы теплового привода и тепловой привод - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано в силовых электрических контакторах или гидроакустических излучател х. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и повьппение надежности. Перемещение звена нагрузки начинают после достижени  заданной величины рабочего усили  возврата формы элемента 4. Шток 5 снабжен фиксатором крайних положений, выполненным в виде упоров 9,10 и стопора, Упоры м.б. выполнены либо в виде канавок 13 и 14 на штоке, либо на кронштейне, закрепленном нг штоке. Стопор м.б. вьтолнен либо в виде ролика 15, либо в виде толкател  16 с профилированными опорными поверхност ми . Движение штока начнетс  в тот момент, когда реактивна  сила возврата формы элемента превысит силу страгивани , необходимую дл  начала движени  штока. В результате этого ускорение после освобождени  штока будет большее, чем при движении без удержани  штока стопором с возрастанием от нул  реактивной силы возврата формы. Измен   поджатие со стороны пружины 11, можно измен ть величину реактивной силы возврата формы и соответственно врем  рабочего хода нагрузки. 2. с. и 4 з.п. ф-лы. 3 ил. с S «Л

Description

15.

|

Л

(put /

Изобретение относитс  к машиностроению и приборостроению, а именно к приводам с термочувствительными элементами, выполненными из матерИа- ла, обладающего свойством термомеханической пам ти, а также к способам работы таких приводов, и может быть использовано дл  приведени  в движение различных устройств и механизмов, например, в силовых электрических контакторах или гидроакустических излучател х .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и повьш1ение надежности путем увеличени  действующего рабочего усили  и уменьшени  времени перемещени  звена нагрузки , а также получение различного времени перемещени  щтока в пр мом и обратном направлени х,

На фиг.1 схематически показан предлагаемый привод, общий вид; на фиг.2 - схема усилий, действующих на стопор привода; на фиг.З - стопор в виде толкател  с профилированными опорными поверхност ми, конструктивный вариант выполнени .

Привод содержит размещенный в полости 1 корпус 2 и прижатые к пос- леднему одним концом два одинаковых термочувствительных элемента 3 и 4 из материала, обладающего свойством Термомеханической пам ти, установленные с возможностью работы в противо- фазе. Элементы 3 и 4 прикреплены своими концами к корпусу 2, а средней частью - к звену нагрузки в виде штока 5. Элементы 3 и 4 установлены перпендикул рно направлению перемеще ни  штока 5 и тепло- и злектроизоли- рованы от , корпуса 2 и штока 5. Внутренн   полость 1 корпуса 2 соединена через обратные клапаны с источником охлаждающей жидкости и сливной ма- гистралью (не показаны). На штоке 5 закреплен поршень 6 насоса. Корпус 2 закрыт крьш1кой 7, а запоршнева  полость 8 сообп ена Q внешней средой дл  предотвращени  нежелательного подпора со стороны воздушной подушки в полости 8.- Привод снабжен фиксатором крайних положений штока 5, выполненным в виде расположенных на штоке 5 упоров 9 и 10 и прижатого к последним в крайних положени х штока 5 пружиной II стопора 12. В примерах, приведенных на фиг.1 и 2, упоры 9 и 10 вьтолнены в виде канавок 13 и 14 на

5 0

5

0 с Q

0

штоке 5, а стопор 12 - в виде ролика 15, который при помощи толкател  16 поджат пружиной 11, установленной в полости 17, закрытой гайкой 18. Последн    вл етс  средством регулировани  поджати  пружины 11. Канавки 13 и 14 могут иметь любую, например призматическую, форму. Упоры 9 и 10 могут быть вьтолнены на закрепленном на штоке 5 кронштейне 19, а стопор 12 - в эиде толкател  16 с профилированными опорными поверхност ми 20 и 21 (фиг.З). Поверхности 20 и 21 могут быть выполнены призматическими, коническими или эллиптическими. Дл  получени  различного времени перемещени  штока 5 в пр мом и обратном направлени х опорные поверхности 20 и 21 толкател  16 могут быть выполнены несимметричными (фиг.З).

При реализации предлагаемого способа привод работает следующим образом .

При подключении предварительно деформированного элемента 4 к источнику электрической энергии он начинает нагреватьс  и в нем генерируютс  реактивные напр жени  возврата формы, которые возрастают с ростом температуры элемента 4. Однако перемещение штока 5 в осевом направлении ограничено роликом 15, подпружиненным пружиной 11. Освобождение штока 5 происходит , когда радиальна  составл к ца  Rj. (фиг.2) реакции R упора 9, действующа  на ролик 15, превышает силу Р поджати  пружины 11. В это врем  реактивна  сила Т возврата формы элемента 4 достигает значительной величины , котора  превьш1ает силу страги- вани , необходимую дл  начала движени  штока 5. Поскольку ускорение звена нагрузки штока 5 пр мо пропорционально силе, вызвавшей движение, и обратно пропорционально массе нагрузки ,, ускорение после освобождени  штока 5 больйе, чем при движении без удержани  штока 5 стопором 12 с возрастанием от нул  реактивной силы

возврата формы.

I

Величина Т реактивной силы Т возврата формы, при которой происходит освобождение штока 5, определ етс  силой Р поджати  пружины 11 и формой упоров 9,10 и опорных поверхностей 20 и 21 стопора 12 (а именно углами q их наклона к продольной оси).

Увеличива  при сборке поджатие со стороны пружины 11 путем вращени  гайки 18, можно измен ть величину си ль1 , при которой происходит осво- вождение штока 5 и, соответственно, врем  рабочего хода нагрузки. Предлагаемый способ работы может быть реализован в различных тепловых приводах , в том числе в приводах с враща- тедьиым движением звена нагрузки. .

Использование изобретени  позвол ет расширить область применени  привода путем уменьшени  времени перемещени  звена нагрузки. Эффект от внед рени  изобретени  определ етс  областью его применени . Так, например, при использовании привода в силовых контакторах электрических цепей эффект выражаетс  в увеличении срока службы контактора и повышении надежности вследствие уменьшени  времени нахождени  контактов в зоне горени  дуги и исключени  возможности приваривани  контактов друг к другу. При использовании привода и способа его работы в гидроакустических излучател х эффект заключаетс  в формировании более мощного гидроакустического сигнала. Средство достижени  эффекта и, соответственно, реализации способа конструктивно просто и может быть устайовлено на уже изготовленных приводах путем введени  в их конструкцию средства фиксации и стопорно- го элемента. Практический интерес представл ют новые свойства привода: возможность регулировки скорости перемещени  путем поджати  пружины 11 и возможность получени  разных ско- ростей перемещени  при пр мом и обратном ходе.

Claims (6)

1. Способ работы теплового привода путем нагрева термочувствительного элемента из материала с термомеханической пам тью через диапазон тем . 5 0

5 0 5 0 , Q

5

ператур обратного мартенситного превращени  его материала дл  генерировани  рабочего усили  возврата формы элемента и перемещени  последним кинематически св занного с ним зв ена Нагрузки, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и повьш1ени  надежности путем увеличени  действующего рабочего усили  и уменьшени  времени перемещени  звена нагрузки, перемещение последнего начинают после достижени  заданной величины рабочего усили  возврата формы элемента .

2. Тепловой привод, содержащий корпус, в котором установлены термочувствительные элементы из материала с термомеханической пам тью, кинематически св занные с звеном нагрузки в виде штока, отличающий- с   тем, что он дополнительно снабжен фиксатором крайних положений штока , выполненным в виде расположенных на штоке упоров и подпружиненного стопора дл  взаимодействи  с послед-ними .

I

3.Привод по п.2, отличающийс  тем, что упоры выполнены в виде канавок на штоке, а стопор - в виде ролика.

4.Привод по п.2, отличающий с   тем, что упоры выполнены на дополнительно закрепленном на штоке кронштейне, а стопор - в виде толкател  с профилированшзтми опорными поверхност ми.

5.Привод по п.4, отличающийс  тем, что, с целью получени  различного времени перемещени  штока в пр мом и обратном направлени х , опорные поверхности толкател  выполнены несимметричными.

6.Привод по пп.2,3,4 и 5, о т - личающийс  тем, что стопор дополнительно снабжен средством регулировани  поджати  пружины.

Фиг 2

/

W 19 Фаг.

f$