Термоэлектромеханический привод

(71) Всесоюзныйкий институт энергения72 В. П. Близню проектно-технологичесического мащиностроеД. Мозоро тельство СССР 3/08, 1980.РОМЕХАНИЧЕСКИЙ сится к обработке маименно к устройстдеталей на металлозобретение позволяет ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(57) Изобретение отнотериалов резанием, авам для закреплениярежущих станках. И повысить надежность работы и рц вода ц г 1 ем выполнения термоэлементов з виде полу- Гроводниковых втлок с 1 - 1-переходах 1 ь Термоэлектромеханцческцй привод с .:епжцт гофрированные корпуса 1 ц ". с -.с,гцгцзо ляиион ной прокладкой 4, внутри которых размещены термоэлементы - полуп оводнико вые втулки 7- - 1 О с двумя р - и-переходами. К спаям 1 ц 2 прцсоедццецы т.цлопроводные кольца-радиаторы 1,3, выщх 1 цсц ные из медной сетки с цзцесеццыч на нее слоем пористой мели. Пространство между корпусами 1 и 2 ц термоэлементамц 7 - 10 заполнено быстрок пящей теплопроводной средой 18 типа фреоц. Внутренние стенки корпусов 1 ц 2 покрыты слоем пористой мели 9. 3 цл.ты 15, а к контактам-токопроводники 16 и 17, которые изолированы друг от друга и от термоэлементов 9 и О и соединены в общий кабель. Пространство между корпусами 1 и 2 и термоэлементами 7 - 10 заполнено быстрокипящей теплопроводной средой 18 типа фреон,На внутренних поверхностях корпусов 1 и 2 нанесен слой 19 теплопроводной пористой меди.Корпуса 1 и 2 выполнены из сплава титан - никель с эффектом памяти формы. Например, сплав, Я: никель 54 - 56, остальное титан. Температура срабатывания 10 С, а температура 100-ного возврата формы 70 С, т. е. температура мартенситного превращения от 10 до 70 С.ЕЯижний корпус 1 выполнен гофрированным при предварительном его нагреве до температуры конца мартенситного превращения (70 С).Верхний корпус 2 выполнен гофрированным при температуре начала мартенситного превращения ИОС). 40 45 5 О 55 Изобретение относится к обработке материалов резанием, а именно к устройствам для закрепления деталей на металлорежущих станках.Целью изобретения является повышениенадежности работы путем выполнения термоэлементов в виде последовательно соединенных между собой полупроводниковых вту.гок с р - и - переходами.На фиг. 1 изображен термоэлектромеханический привод в исходном положении, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - термоэлектромеханический привод в рабочем по ложении, продольный разрез.Термоэлектромеханический привод содержит нижнийи верхний 2 корпуса, фланцы которых между собой последовательно соединены втулкой 3 и разделены теплоизоляционной кольцевой прокладкой 4.Нижний корпус установлен 1 в расточке основания 5, а верхний 2 в расточке головки 6. Внутри корпусов 1 и 2 размещены полупроводниковые втулки - термоэлементы с двумя р - п-переходами: два термоэлемента 7 и 8 р-типа, а вторые два 9 и 10 и-типа. Полупроводниковые термоэлементы 7 и 9 соединены спаем 11, а 25 термоэлементы 8 и 10 - спаем 12. Термоэлементы 7 и 8 р-типа выполнены в виде втулок концентрично и телескопически установленных одна в другой, а термоэлементы О и 9 и-типа - в виде отдельных втулок. К спаям 11 и 12 присоеди пены теплопроводящие кольца-радиаторы 13, которые выполнены из медной сетки с нанесенным на нее слоем пористой меди. Полупроводниковые термоэлементы 9 и 10 изолированы от корпусов 1 и 2 промежуточными изоляторами 14, которые выполнены в виде колпачков. К торцовым поверхностям термоэлементов 9 и 10 припаяны контакТаким образом, корпус 1 возвращается в первоначальную цилиндрическую форму при 10 С и ниже, а верхний корпус 2 возвращается в цилиндрическую форму при его нагреве до температуры ОС и выше.При других сплавах температура мартенситного превращения имеет другие пределы. Таким образом, преврагцение форм кор. пусов 1 и 2 возможен при других темаературах в зависимости от сплава, из которого будут выполнены эти корпуса.Термоэлектромеханический привод работает следующим образом.При нормальной температуре (в диапазоне 10 до 70 С) корпуса 1 и 2 имеют гофрированную форму.Пита ние т ермоэлектро меха ни ческого привода осуществляется от источника постоянного тока (не изображен).Включение термоэлектромеханического привода осуществляется изменением направления тока. Например, к термоэлементу 1 О подводится положительный полюс (плюс), а к термоэлементу 9 - отрицательный полюс (минус).В результате при прохождении тока от спая 12 происходит отток электронов, что приводит к уменьшению температуры спая 12. Наоборот, спай1 нагревается, так как к нему с разных сторон подходят электроны и происходит их рекомбинация с выделением энергии в виде тепла.Таким образом, спай 12 охлаждается, а спай 11 нагревается. Тепловая энергия от спая 11 через кольцевой радиатор 13, теплопроводную быстрокипящую среду 18 и слой пористой меди 19 передается корпусу 2. Корпус 2 при его нагреве до 70 С возвращается в исходную цилиндрическую форму.При восстановлении форм возникает генерирующее напряжение, создающее осевую силу и осевое поступательное движение на величину 5.При изменении полярности направления тока на обратное, т. е. к термоэлементу 10 подводится отрицательный полюс (минус), а к термоэлементу 9 - положительный полюс (плюс). Тогда от спая 11 происходит отток электронов к спаю 12. В этом случае спай 11 охлаждается, а спай 12 нагревается. Ввиду этого корпус 2 охлаждается, а корпус 1 нагревается. В результате корпуса 1 и 2 принимают гофрированную форму.Формула изобретенияТермоэлектромеханический привод, содержащий приводные элементы, выполненные в виде гофрированных, герметично соединенных корпусов из сплава с эффектом памяти формы, и термоэлементы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, термоэлементы выполне1298036 корпуса последовательно соединены между собой посредством введенной в привод термоизоляционной прокладки. И на их внутреннюю поверхность нанесен слой пористой меди, причем пространство между гофрированными корпусами и размещенными внутри них термоэлементами заполнено быстрокипящей теплопроводной средой типа фреон. Гермет Л. Ни Составитель Техред И. ВеТираж г 8 г енного комитета СССР Москва, Ж - 35, Рау играфицеское предприя Редактор Г. ВолковаЗаказ 731/15ВНИИПИ Государств13035Производственно-по о дел шская тие, г ны в виде последовательно соединенных между собой полупроводниковых втулок с двумя р - п-переходами, при этом термоэлементы р-типа телескопически установлены один относительно другого, а места соединения р - п-элементов снабжены теплопроводящими выполненными из медной сетки с нанесенным на нее слоем пористой меди кольцами-радиаторами, при этом гофрированные ифоровКорректор А. ИльинПодписноеи изобретений и открытийнаб., д. 4,5Ужгород, ул. Проектная, 4