SU750126A1 - Устройство дл преобразовани тепловой энергии в механическую - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ

1

Изобретение относитс  к области преобразователей тепловой энергии (например, солнечной) в механическую, котора  может использоватьс  дл  привода стационарных и передвижных объектов, например, на поверхност х планет.

Известно устройство дл  преобразовани  тепловой энергии в механическую, содержащее ротор с активными элементами, соединенный с механизмом передачи крут щего момента 1.

Активные элементы в известном устройстве представл ют собой проволоку, перекинутую через щкивы, установленные на роторе, а механизм дл  передачи крут щего момента - кривощип. Системой охлаждени  в данном устройстве  вл етс  воздущна  среда. Данное устройство действует от усилий , возникающих при изменении длины металлических проволок, вследствие периодического изменени  их температуры.

Недостатком такого устройства  вл етс  наличие длинной проволоки с больщим числом перегибов на щкивах, вызывающих значительные потери при повороте щкивов, причем, чем более высокие нагрузочнь1е характеристики необходимо получить, тем

больщий диа.метр проволок необходимо имет и тем большие потери на перегиб возникают при этом. Кроме того, система о.хлаждени  элементов .малоэффективна, что ограничивает как нагрузочные, так и скоростные характеристики двигател .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  преобразовани  тепловой энергии в механическую, содержащее ротор и расположенные на не.м активные элементы, св занные посредством

10 толкателей с механизмом передачи крут щего .момента, направл ющие втулки и систему охлаждени , выполненную в виде е.мкости , заполненной хладагентом 2.

Недостатком данного устройства  вл ет15 с  повышенна  инерционность активных элементов и в этой св зи низкий КПД.

Цель изобретени  - повышение КПД.

Claims (4)

1. Это достигаетс  тем, что активные элементы имеют арочную форму и выполнены 20 из материала с термомеханической пам тью а толкатели установлены в направл ющих втулках, ротор снабжен упругими элементами и активные элементы закреплены на последних. Кроме того, ротор имеет форму полого цилиндра, механизм передачи крут щего момента расположен внутри него и выполнен в виде кулачка, а толкатели снабжены роликами , взаимодействующими с последним. В емкости системы охлаждени  могут быть расположены тепловые трубы, имеющие наружные концы, выведенные за пределы емкости и снабженные радиационным экраном . На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1. Устройство дл  пр мого преобразовани  тепловой энергии в механическую содержит ротор 1 и расположенные на нем активные элементы 2, св занные посредством толкателей 3 с механизмом 4 передачи крут щего момента, направл ющие втулки 5 и систему охлаждени , выполненную в виде емкости 6, заполненной хладагентом. Активные элементы 2 имеют арочную форму и выполнены из материала с термомеханической пам тью, а толкатели 3 установлены в направл ющих втулках 5. Ротор 1 снабжен упруги.ми кронщтейнами 7, и активные элементы 2 закреплены на последних. Ротор 1 имеет форму полого цилиндра, механизм 4 передачи крут щего момента расположен внутри него и выполнен в виде кулачка, а толкатели 3 снабжены роликами 8 взаимодействующими с последним. В емкости 6 системы охлаждени  расположены тепловые трубы 9, имеющие наружные концы 10, выведенные за пределы емкости 6 и снабженные радиационным экраном 11. Ротор 1 заключен в корпус 12 с окном 13, перед которыми установлены регулирующие заслонки 14. Активные элементы 2 расположены на поверхности ротора I в несколько р дов в шахматном пор дке (см. фиг. 2). Кулачок механизма 4 передачи крут щего момента закреплен в корпусе 12 с помощью втулки 15 с одной стороны и подщипника качени  (на чертеже не показан) - с другой, причем фиксаци  от проворачивани  кулачка относительно оси осуществл етс  квадратной головкой 16. Устройство дл  преобразовани  тепловой энергии в механическую работает следующим образом. Тепловые (солнечные) лучи, проход  через регулируемое с помощью регулирующих заслонок 14 входное окно 13, попадают на активные элементы. При нагревании элементов до температуры структурного превращени  (зависит от процентного содержани  никел  в сплаве) про вл етс  эффект «термомеханической пам ти, т. е. активный элемент 2 «вспоминает первоначальную пр молинейную форму, заданную ему при температуре выще температуры превращени . Выпр мл  сь, активный элемент 2 оказывает осевое воздействие на толкатель 3, который, скольз  по направл ющей втулке 5 и перекатыва сь с помощью ролика 8 по профилю кулачка механизма 4 заставл ет вращатьс  по часовой стрелке ротор 1. В результате поворота ротора 1 в зону теплового облучени  попадает активный элемент 2 следующего р да и цикл повтор етс . Число элементов в одном р ду, их герметические размеры и число р дов необходимо расчитывать в зависимости от необходимых частотно-динамических характеристик на выходе. При попадании нагретых активных элементов 2 в жидкий хладагент , залитый в емкость 6 системы охлаждени , они охлаждаютс  и с помощью упругих кронщтейнов 7 возвращаютс  к первоначальной заданной форме. Тепло от хладагента сбрасываетс  в окружающее пространство (например, в космос) с помощью тепловых труб 9 и радиационного экрана 11. Получаема  механическа  энерги  может быть использована дл  привода как стационарных объектов (например, буровые установки, насосы приводы след щих систем концентратов солнечной энергии и т. д.), так и дл  транспортных средств. Таким образом, применение активных элементов из материала с термомеханической пам тью позвол ет снизить тепловую инерционность устройства, а использование тепловых труб и радиационного экрана - значительно увеличить скоростные режимы, и, в конечном итоге, повысить КПД устройства . Формула изобретени  1. Устройство дл  преобразовани  тепловой энергии в механическую, содержащее ротор и расположенные на нем активные элементы, св занные посредством толкателей с механизмом передачи крут щего момента , направл ющие втулки и систему охлаждени , выполненную в виде емкости, заполненной хладагентом, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  КПД, активные элементы имеют арочную форму и выполнены из материала с термомеханической пам тью , толкатели установлены в направл ющих втулках, а ротор снабжен упругими кронштейнами, и активные элементы закреплены на последних.
2. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что ротор имеет форму полого цилиндра и механизм передачи крут щего момента расположен внутри него и выполнен в виде кулачка, а толкатели снабжены роликами, взаимодействующими с последним.
3. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в емкости расположены тепловые

   трубы, имеющие наружные концы, выведенные за пределы емкости.

   4. Устройство по п. 3, отличающеес  тем, что на наружных концах тепловых труб закреплен радиационный экран.
4. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР 225620, кл. F 03 G 7/02, 1966.

   2.Авторское свидетельство СССР 11091, кл. РОЗ G 7/06, 1927.

   Ф1/г. /

   м.

   jf