Тепловой двигатель

/О ГОСУДАРСТ 8 ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано в двигателях, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочего элемента изсплава с термомеханической памятьюформы. Изобретение позволяет уменьшить габариты и повысить удельнуюмощность. Горячий теплоноситель через клапаны 9 и 1 О проходит черезкамеру 1, нагревая нитиноловый элемент (НЭ) 2, Вследствие этого послед"ний меняет форму кручением вокругпродольной оси. При этом он заряжаетвозвратную пружину (П) 16. через включенную муфту 15, ведомая полумуфта19 которой освобождена от воздействия стопоров 20, а также через аккумулирующую П 17, а последняя черезшестеренчатую передачу 21 вращаетвал 13. П 17 запасает энергию, достаточную для привода вала 13 до следующего цикла срабатывания НЭ 2, Поокончании изменения формы НЭ 2 стопоры 20 фиксируют.полумуфту 19 муфты5 .в неподвижном положении. Последняя при этом отключается, открываются клапаны 11 и 12, и холодный теплоноситель проходит через камеру 1,охлаждая НЭ 2. Последний теряет своюпрочность, и П 16 приводит его в первоначальную форму.з.п. ф-лы, 1 ил,13020Изобретение относится к машиностроению, а именно к теплонгям двигателям, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочего элемента изсплава с термомеханической памятьюформы, и может быть использовано присоздании как первичных двигателей,так и вторичных днигателей-утилизаторов отработанного тепла. 10Цель изобретения - уменьшение габаритов и повышение удельной могцнос -ти,Уменьшение габаритов достигаетсяза счет использования для подачи горячего и холодного теплоносителейодних и тех же насосов, получениявращательного движения без использованиякривошипно-шатунного механизмапри появлении памяти кручения элемента вокруг своей оси, а также обеспечения воэможности установки единственной камеры с рабочим элементомпри использовании для его деформиро -вания и дпя получения равномерноговращения возвратной и акуумулирующейпружин вместо использования в известном двигателе множества кинематически связанных рабочих элементов.30На чертеже представлена конструктивная схема теплового двигателя.Двигатель содержит помещенный в цилиндрическую камерурабочий элемент 2 в виде ленты 3 из сплава с термомеханической памятью формы - нитинола, нагнетательный 4 и вытяжной 5 насосы, нагреватель б и охладитель 7, соединенные с камерой 1 в замкнутый тепловой контур 8. Память лентьг 4 д 3 выражена в ее кручении вокруг продольной оси. Вход и выход камеры 1 расположены у противоположных ее торцов, На входе и выходе нагревателя 6 и охладителя 7 установлены клапаны 9-12 для обеспечения попеременной циркуляции н контуре 8 горячего и холодного теплоносителей, Нагреватель 6 и охладитель 7 размещены параллельно и подключены соответственно на входе к нагнетательному патруб. ку вытяжного насоса 5; а на выходе к всасывающему патрубку нагнетательного, насоса 4. Днигггтель содержит также выходной нал 13, сняз;пгный с рабочим элементом 2 посрецстом механизма 14 преобразования возратного движения элемента 2 н одностороннее ращение вала 13, Механизм 14 гял -2 2полнел в виде управляемой муфты 15 сцепления, возвратной 16 и аккумулирующей 17 цилиндрических пружин. Подижный конец элемента 2 связан с возвратной пружиной 16 и ведущей полумуфтой 18 муфты 15 сцепления, а ведомая полумуфта 19 последней снабжена стопорами 20 и соединена с валом 13 через аккумулирующую пружину 17 и шестеренчатую передачу 21.Тепловой двигатель работает следующим образом.Под действием нагнетательного 4 и вытяжного 5 насосов горячий тепло- носитель из нагревателя 6 через открытые клапаны 9 и 10(клапаны 11 и 12 при этом закрыты) проходит через камеру 1, нагревая нитинолоный элемент 2, вследствие чего последний, меняя форму кручением вокруг продольной оси, заряжает возвратную пружину 16 и через включенную муфту 15, ведомая полумуфта 19 которой освобождена от воздействия стопоров 20, также аккумулирующую пружину 17, а последняя через шестеренчатую пере,дачу 21 вращает вал 13. При этом угловая скорость ведомой полумуфты 19 муфты 15 выше угловой скорости ведущей шестерни передачи 21, и аккумулирующая пружина 17 запасает энергию, достаточную для привода вала 13 до следующего цикла срабатывания элемента 2. По окончании изменения формы нитинолового элемента 2 стопоры 20 фиксируют ведомую полумуфту 19 муфты 5 н неподвижном положении, муфта 5 отключается, клапаны 9 и 10 перекрываются, а клапаны 11 и 12 открываются, холодггый теплоноситель под действием насосов 4 и 5 проходит через камеру 1, охлаждая нитинолоный элемент 2, вследствие чего последний теряет свою прочность, и возвратная пружина 16 приводит его в первоначальную форму, При полной остановке двигателя нитиноловый элемент 2 остается в первоначальной форме, насосы 4 и 5 прекращают работу, клапаны 9-12 перекрываются, муфта 15 отключается, стопоры 20 освобождают ведомую полу- муфту 19 муфты 15. Изменение режима работы двигателя достигается изменением интенсивности подвода и отвода тепла к нагревателю 6 и от охладителя 7 и изменением режима работы насосов 4 и 5.3 1 302012формула изобретения продольной оси, клапаны установлены на входе и выходе нагревателя и охСоставитель Л. ТугаревРедактор А, Сабо Техред Л.Олейник Корректор Г. Решетник Заказ 1199/35 Тираж 427 ПодписноеВНИИПИ Государтсвенного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1.Тепловой двигатель, содержащий помещенный в цилиндрическую камеру рабочий элемент из сплава с термоме 5 ханической памятью фордик, нагнетательный и вытяжной насосы, нагреватель и охладитель, соединенные с камерой в замкнутый тепловой контур, клапаны дпя обеспечения нопеременной циркуля ции в контуре горячего и холодного теплоносителей, выходной вал и механизм преобразования возвратного движения элемента в одностроннее вращение вала, о т л и ч а ю щ и й с я 15 тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения удельной мощности, элемент выполнен в виде ленты, память которой выражена в ее кручении вокруг ладителя, последние размещены параллельно и подключены соответственно на входе к нагнетательному патрубку вытяжного насоса, а на выходе - к всасывающему патрубку нагнетательного насоса.2. Двигатель по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что механизм выполнен в виде управляемой муфты сцепления, возвратной и аккумулирующей цилиндрических пружин, причем подвижный конец элемента связан с возвратной пружиной и ведущей полу- муфтой муфты сцепления, а ведомая полумуфтапоследней снабжена стопорами и соединена с валом через аккумулирующую пружину.