Тепловой двигатель

612, кл. 60 - 527 содер- термовокруг в зонах с вози свяности и Ю ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЭ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) ТЕПЛОВОЙ ДВжащий гибкие ободы из ммеханической памятью,роликов, установленных пнагрева и охлаждения нможностью вращения, кизанный с роликами вал о во СССР 06, 1983. ИГАТЕЛЬ атериала обернутые оочередно а статоре нематичес тбора мощ 1262096 А источники нагрева и охлаждения, отличаюиийся тем, что, с целью повышения удельной мощности и упрощения конструкции, в нем три ролика расположены в ряд, крайние ролики охвачены каждым ободом на длине их окружности, а средний ролик охвачен на длине его полуокружностей участками каждого обода, расположенными между крайними роликами, вал отбора мощности соединен со средним роликом, который расположен в зоне нагрева, на его наружной поверхности выполнены кольцевые канавки трапецеидального профиля, а гибкие ободы выполнены трапецеидального поперечного сечения и установлены в канавках среднего ролика.Изобретение относится к энергетике, а именно к тепловым двигателям с твердым рабочим телом из материала с термомеханической памятью, и может быть использовано для преобразования в механическую энергию энергии низкопотенциальных природных источников тепла, например солнечной энергии, разности температур воды на разных глубинах, геотермального тепла, а также для утилизации тепловых отходов промышленных предприятий.Цель изобретения - повышение удельной мощности и упрощение конструкции.Для достижения этой цели в предлагаемом двигателе увеличены угол и длина, на которых осуществляется механическое и тепловое взаимодействие роликов с обернутыми вокруг них гибкими ободами из материала с термомехнической памятью, а также поверхность теплового контакта роликов с ободами при неизменных размерах роликов и без увеличения их количества.На фиг.1 изображен предлагаемый двигатель, общий вид; на фиг.2 - сечение А - А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б - Б на фиг.1. Двигатель содержит гибкие ободы 1 и 2 из материала с термомеханической памятью, например из никелида титана (нитинола), обернутые вокруг трех расположенных в ряд роликов 3 - 5, установленных поочередно в зонах 6 нагрева и 7 охлаждения на статоре 8 с возможностью вращения на подшипниках 9. Ободы 1 и 2 установлены на роликах 3 - 5 с натягом, достаточным для передачи крутящего момента силами трения (подобно ременной передаче). Средний ролик 4 расположен в зоне 6 нагрева и соединен с валом 10 отбора мощности. На наружной поверхности среднего ролика 4 выполнены кольцевые канавки 11 трапецеидального профиля. Два крайних ролика 3 и 5 расположены в зонах 7 охлаждения и имеют гладкую наружную цилиндрическую поверхность. Внутри крайних роликов 3 и 5 установлены неподвижные втулки 12 и 13 с каналами 14 и 15, сообщающимися отверстиями 16 и 17 через патрубки 18 и 19 с источником охлаждения (не показан) в виде источника охлажденной текучей среды жидкости или газа. Внутри среднего ролика 4 установлена неподвижная втулка 20 с каналом 21, сообщающимся через отверстия 22 и 23 и патрубки 24 и 25 с источником нагрева (не показан) в виде источника нагретого теплоносителя. Крайние ролики 3 и 5 охвачены каждым ободом 1 и 2 на длине 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 их окружности, а средний ролик 4 охвачен на длине его полуокружностей участками 26 и 27 каждого обода 1 и 2, расположенными между крайними роликами 3 и 5. Ободы 1 и 2 выполнены трапецеидального поперечного сечения и установлены в канавках 11 среднего ролика 4.Возможны другие варианты выполнения двигателя. Например, для нагрева роликов 4 можно использовать средство фокусировки солнечного излучения на его зачерненной поверхности, для интенсификации теплообмена двигатель может быть снабжен тепловыми трубами, ободыи 2 могут быть сопряжены с ведущим роликом 4 посредством зубьев подобно зубчато-ременным передачам. Для многоступенчатого подвода и отвода тепла ролики 3 - 5 и втулки 12, 13 и 20 в осевом направлении могут быть сгруппированы во вращающиеся и неподвижные барабаны. Для улучшения теплового контакта могут быть предусмотрены средства смачивания теплоносителями роликов 3 - 5 на участках их сопряжения с ободами 1 и 2.Двигатель работает следующим образом.В каналы 14 и 15 через патрубки 18 и 19 и отверстия 16 и 17 поступает охлажденная среда, поддерживающая уровень температуры крайних роликов 3 и 5 ниже температуры фазового превращения материала гибких ободов 1 и 2, поэтому ободы 1 и 2 на роликах 3 и 5 находятся в расслабленном состоянии и имеют исходную форму с кривизной, соответствующей радиусу роликов 3 и 5 и противоположной кривизне участков 26 и 27 ободов 1 и 2 на ролике 4, В канал 21 через патрубки 24 и 25 и отверстия 22 и 23 поступает теплоноситель, нагревающий ролик 4 до температуры выше температуры фазового превращения материала гибких ободов 1 и 2, в результате чего последние, нагреваясь через три поверхности канавок 11 трапецеидального сечения, стремятся принять форму, которая заложена в их памяти с исходной кривизной, противоположной кривизне наружной поверхности ролика 4, Поэтому ободы 1 и 2 находятся на ролике 4 в упругонапряженном состоянии. При вращении роликов 3 - 5 энергия упругонапряженного состояния ободов 1 и 2 переходит в механическую энергию на валу 10 отбора мощности. Крутяций момент на валу 10 отбора мощности создается парами сил, развиваемых участками 26 и 27 ободови 2, что обеспечивает высокую уравновешенность двигателя.евКорректор А. ЗимокосоПодписноеитета СССРткрытнйя наб., д. 4/5ул Проектная 4 Редактор Н. ТупицаЗаказ 5276/27 Составитель Л. В. ТугарТехред И. ВересТираж 447ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений н о113035, Москва, Ж - 35, Раушскаилиал ППП Патентэ, г. Ужгород,