Тепловой двигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН А 1 128343 1)4 Р 03 С 70 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ МУ СВИДЕТЕПЬСТ К АВТ Огане льство СССР 7/06, 1982. ство СССР 7/06, 1984. ТМ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям,в которых для получения механической энергии используются тепловыедеформации рабочих элементов (РЭ) изсплавов с термомеханической памятьюформы, например иэ нитинола. Изобретение позволяет повысить удельнуюмощность и надежность путем развития теплообменной поверхности иустановления непосредственного взаимодеиствия РЭ с излучением источника нагрева. РЭ 1 установлены по спирали в одной плоскости и выполнены в виде соединенных между собой посредством размещенных в подшипниках 3 трубчатых теплоизоляционных вставок 5 участков 6. Последние с одной стороны по длине полуокружностей их поперечных сечений покрыты гибким теплоизоляционным материалом (ТМ), Обращенная к солнцу не защищеннаясторона трубы (Т) 2 нагревается от 35 до 60 СПоглощенное тепло переносится легкокипящей жидкостью и равномерно распределяется по всемучасткам 6 Т 2. В результате проявления эффекта термомеханической памяти Т 2 поворачивается вокруг собственной изогнутой оси на 180 , Врезультате не защищенная ТМ сторонаТ 2 охлаждается от 60 до 35 С, чтоприводит к дальнейшему повороту Т 2вокруг оси на 180. 4 ил.1283436 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочих элементовиз сплавов с термомеханической памятью формы, например из нитинола,Цель изобретения - повышениеудельной мощности и надежности путемразвития теплообменной поверхностии установления непосредственноговзаимодействия элемента с излучениемисточника нагрева,На Фиг, 1 представлена конструктивная схема предлагаемого двигателяна фиг2 - участок рабочего элемента с фиксирующими положение его осиподшипниками и,с рычагами для осуществления его вращения вокруг своейнеподвижной оси при обработке элемента с целью придания ему термомеханической памяти формы, аксонометрический вид," на фиг. 3 - разрез А-А нафиг. 1 в момент, когда свободнаяот теплоизоляции поверхность рабочего элемента обращена к источникуохлаждения (находится в тени); нафиг. 4 - то же, в момент, когда свободная поверхность рабочего элементаобращена к источнику нагрева (стрелками показано направление тепловогопотока),Двигатель содержит изогнутый рабочий элемент 1 в виде тепловойтрубы 2 с термомеханической памятьюформы, выраженной в кручении трубы2 вокруг неподвижной собственнойоси, крестообразно расположенныеподшипники 3 и электрогенератор 4,кинематически связанный с одним концом рабочего элемента 1. Элемент 1установлен по спирали в одной плоскости и выполнен в виде соединенныхмежду собой посредством размещенныхв подшипниках 3 трубчатых теплоизоляционных вставок 5 участков 6, Внутренние пространства участков 6 трубы 2 и вставок 5 сообщены между собой и заполнены капиллярным материалом 7, пропитанным легкокипящей жидкостью. Участки 6 трубы 2 с однойстороны по длине полуокружностейих поперечных сечений покрыты гибкимтеплоизоляционным материалом 8, например резиной. Прикрепленные к трубе 2 рычаги 9 (фиг. 2) служат дляее деформации в процессе приданияее участкам 6 термомеханической памяти. 5 Ю 15 20 25 30 35 40 2Для придания участку 6 трубы 2 свойства термомеханической памяти формы его стенки одновременно в нескольких местах вращают при помощи рычагов 9 по направлению стрелок, показанных на Фиг. 2, на угол 180 Обеспечивая при этом соответствующие термические условия, можно добиться того что изменение температуры участка 6 трубы 2, например, от 35 до 60 С приведет к повороту его стенки на угол 180 (фиг. 2).Изменяя условия термообработки и продслжая вращение рычагов 9 по направлению стрелок, можно добиться такой памяти, которая приведет к возврату участка 6 в первоначальное положение при изменении температуры от 60 де 35 С.Предлагаемый двигатель работает следующим образом.Обращенная к солнцу (или к другому источнику тепла) не защищенная теплоизоляционным материалом 8 сторона трубы 2 (фиг. 4) нагревается от 35 до 60 С в результате поглощения тепла. Поглощенное тепло переносится легкокипящей жидкостью и равномерно распределяется по всем участкам 6 трубы 2. В результате проявления эффекта термомеханической памяти труба 2 поворачивается вокруг собственной изогнутой оси на 180. В результате не защищенная тепло- изоляционным материалом 8 сторона трубы 2 оказывается в тени и охлаждается (фиг. 3) от 60 до 35 С, что приводит к дальнейшему повороту трубы 2 вокруг собственной оси на 180 . В дальнейшем указанный цикл повторяется. Формула изобретения Тепловой двигатель, содержащий изогнутый рабочий элемент в виде тепловой трубы с термомеханической памятью формы, выраженной в кручении трубы вокруг неподвижной собственной оси, подшипники и электрогенератор, кинематически связанный с одним концом рабочего элемента, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения удельной мощности и надежности путем развития теплообменной поверхности и установления непосредственного взаимодействия элемента с излучением источника нагрева, рабочий элемент установлен по спирали в од128343 б М-А 1 йй/ФФ Риг Составитель Л.ТугаревТехред М.Ходанич орректор А.Обру ылын едакт аказ 740 Тираж 427 П ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., одписное д, 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,ной плоскости и выполнен в виде соединенных между собой посредствомдополнительно размещенных в подшипниках трубчатых теплоизоляционных вставок участков, причем участки содной стороны по длине полуокружностей их поперечных сечений покрытыгибким теплоизоляционным материалом. И1