Тепловой двигатель

(59 4 ГОС ПОД ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ 1"Ь ЛЬСТВУ КБ гуд ,13 К. П, Оганесян,Бадалян 23332, кл. 88 д 7/Оство СССР7/06, 1982. ЕЛЬ, содерна подшиптбора мощнт с термовыполненныи тый к неподонтактам те- скольжения элементу. в гг РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) (57) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТжащий установленный в корпусниках и соединенный с валомности изогнутый рабочий элеммеханической памятью формы,в виде тепловой трубы и прижавижным горячему и холодному кплообменников с возможностью,801222883 А относительно контактов и попеременного взаимодействия с ними, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции путем использования для получения вращения деформаций единственного рабочего элемента, последний снабжен прикрепленным к его концу теплообменным выступом с теплопроводной стенкой в форме сектора для взаимодействия с контактами и выполнен в форме коленообразной петли, концы и средняя часть колена которой пропущены через подшипники, причем подшипник средней части колена установлен эксцентрично относительно подшипников концов петли, термомеханическая память рабочего элемента выражена в его кручении относительно неподвижной собственной оси, а вал отбора мощности соосно прикреплен к рабочему1Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочих элементов из бинарных сплавов с термомеханической памятью формы, например из нитинола.Цель изобретения - упрощение конструкции путем использования для получения вращения деформаций единственного рабочего элемента.На фиг. 1 показаг предлагаемый двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1; на фиг. 4 - рабочий элемент с фиксирующими его ось подшипниками и с рычагами для осуществления его вращения вокруг своей неподвижной оси при обработке элемента с целью придания ему свойства термомеханической памяти формы, вид в аксонометрии.Двигатель содержит установленный в корпусе 1 на подшипниках 2 и соединенный с валом 3 отбора мощности изогнутый рабочий элемент 4, выполненный в форме коленообразной петли, концы и средняя часть колена которой пропущены через подшипники 2. Подшипник 2 колена этой петли установлен эксцентрично относительно подшипников 2 концов петли. Элемент 4 изготовлен из сплава, обладающего термомеханической памятью формы, например из нитинола (54 Я никеля, остальное - титан). Термомеханическая память элемента 4 выражена в его кручении относительно неподвижной собственной оси, для чего элемент 4 деформирован при термообработке путем его вращения вокруг собственной оси при помощи рычагов 5 (фиг. 4) в условиях фиксации положения оси элемента 4 в подшипниках 2. Элемент 4 выполнен в виде тепловой трубы, внутренняя его полость заполнена капиллярным материалом 6, смачиваемым жидким рабочим телом тепловой трубы. Элемент 4 снабжен прикрепленным к его концу тепло- обменным выступом 7 с теплопроводной стенкой 8 в форме сектора, примыкающей к капиллярному материлу 6, Теплопроводная стенка 8 соединена с диском 9, выполненным из теплоизолирующего материала. Элемент 4 своим теплообменным выступом 7 прижат к неподвижным горячему 10 и холодному 11 контактам соответственно горячего 12 и холодного 13 теплообменников. Контакты 1 О и 11 имеют тепло- проводные стенки соответственно 14 и 15 в виде секторов и установлены на диске 16, изготовленном из теплоизолирующего 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 материала. Диск 16 прижат к диску 9 при помощи пружины 17 с возможностью скольжения теплопроводной стенки 8 элемента 4 относительно контактов 10 и 11 и попеременного взаимодействия с ними. Теплообменники 12 и 13 выполнены в виде тепловых труб, имеющих гибкие участки соответственно 18 и 19. Горячий теплообменник имеет зону 20 подвода тепла, а холодный теплообменник имеет зону 21 отвода тепла. Вал 3 отбора мощности соосно прикреплен к элементу 4 при помощи фланцев 22 и 23 и соединен с потребителем механической энергии - электрогенератором 24. Элемент 4 и теплообменники 12 и 13 изолированы от других частей двигателя при помощи теплоизолирующих проставок 25 - 27.Для придания элементу 4 свойства термомеханической памяти формы его стенки одновременно в нескольких местах вращают при помощи рычагов 5 по направлению стрелок, показанных на фиг, 4 сплошными линиями, на угол 180. Обеспечивая при этом соответствующие термические условия, можно добиться того, что изменение температуры элемента 4, например на 35 - 60 С приводит к повороту его стенки на угол 180 (сплошные линии на фиг. 4). Изменяя условия термообработки и продолжая вращение рычагов 5 по направлению стрелок, показанных на фиг. 4 пунктирными линиями, можно добиться такой памяти, которая приводит к возврату элемента 4 в первоначальное положение при изменении температуры от 60 до 35 С.Двигатель работает следующим образом.В зоне 20 к теплообменнику 12 подводится тепло, а в зоне 21 от теплообменника 13 тепло отводится. По тепловой трубе теплообменника 12 тепло подводится к горячему контакту 10, а по тепловой трубе теплообменника 13 тепло отводится от холодного контакта 11. Через горячий контакт 10 тепло передается элементу 4, в результате чего последний проявляет свойство термомеханической памяти формы и вращается вокруг собственной неподвижной оси на угол 180. При этом теплообменный выступ 7 элемента 4 скользит своей тепло- проводной стенкой 8 по диску 16 и начинает взаимодействовать с холодным контактом 11, отдавая ему тепло, Охлаждаясь, элемент 4 вращается в том же направлении, приводя во вращение при помощи вала 3 отбора мощности электрогенератора 24. После начала взаимодействия выступа 7 элемента 4 с горячим контактом 10 цикл работы двигателя повторяется.1222883 1 б ЫГ,Я Юаг витель Л. ТуИ. Верес447 Соста пп Техред Тираж ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, Ж - 35,илиал ППП Патент, г. Урев орректор Тодписное Редактор Е. ПаЗаказ 1688/34 ого ком ит ний и отк Раушская жгород, ул та СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4