Мартенситный двигатель колебательного движения

СОВЕТСКИХЛИСТИЧЕСКИХБЛИК 19) (1 С 7/06(51) КОМИТЕТ СССР ЕНИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ В;,)р ь;,)г;,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1 И-:А(56) Авторское свидетельство СССР У 1134777, кл. Р 03 С 7/06, 1983.Авторское свидетельство СССР 9 1302012, кл, Р. 03 С 7/06, 1984. (54) МАРТЕНСИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ(57) Изобретение м.б. использовано при создании средств автоматизации производственных процессов. Цель изобретения - обеспечение разнообразия возможных вариантов перемещения подвижного держателя путем реализации эффекта памяти формы в условиях многокомпонентного напряженного и деформированного состояний, а также повьппение надежности и ремонтопригодности. В поперечных отверстиях 9 держателеи 5 и 6 установлены вкладыши10, неподвижно соединенные с держателями. В каждом вкладыше выполнены отверстия 12, расположенные в собранном виде эксцентрично продольным отверстиям 8 держателей. В зависимостиот характера предварительного натягапружины 7 и памяти формы, заданнойэлементу 4 (продольная деформацияи/или кручение вокруг продольной оси)подвижный держатель 5 будет совершатьлибо возвратно поступательное, либовращательное, либо винтовое движение.Меняя характер натяга пружины передохлаждением элемента, можно для данного нагрева изменить х-р движениядержателя 5. Использование резьбы вотверстиях 12 в виде двух встречныхконусов позволяет немного изогнутьэлемент посредством затягивания гаек 11, что предотвращает его от выскальзывания и поворота в затянутом .состоянии 1 зп ф лы 1 ил1368395 ный теплоносители, что вызывает врабочем элементе 4 соответственнообратное и прямое мартенситные превращения. В зависимости от характерапредварительного натяга пружины 7 ипамяти формы, заданной элементу 4(продольная деформация и/или кручение вокруг продольной оси) подвижныйдержатель 5 совершает либо возвратнопоступательное, либо вращательноеили винтовое, т.е. пространственноедвижение. При этом, меняя характернатяга пружины 7 перед охлаждениемрабочего элемента 4, можно для данного нагрева изменить характер движения держателя 5. Для того, чтобыразместить элемент 4 в отверстиях 8держателей 5 и 6 и смещенных отверстиях 12 вкладышей 10, он должен бытьв соответствующих местах изогнут; этообстоятельство мешает осевому и вращательному движению рабочего элемента 4 в отверстиях 8 и 12 даже приполной релаксации напряжений в процессе прямого мартенситного превращения.Таким образом, описываемый двига-тель повышает эффективность использо вания материала рабочего элемента 4за счет реализации эффекта памятиформы в условиях кручения и растяжения. Использование резьбы и отверстия12 во вкладыше 10 в виде двух встречных конусов позволяет немного изогнутьрабочий элемент 4 посредством затягивания гаек 11, что надежно предотвращает его от выскальзывания и поворотав затянутом состоянии, а при отвора чивании гаек 11 дает возможность легко .извлечь рабочий элемент 4 или егочасти из устройства. Это обеспечивает простую форму рабочего элемента 4,например цилиндрическую, что позволя ет использовать материал в наиболеераспространенной Форме сортаментапоставки, а также оперативное извле"чение рабочего элемента 4 с цельюего замены или восстановления свойств 0 с помощью отжига, Таким образом, перечисленные возможности позволяютсущественно повысить надежность и ремонтопригодность описываемого двигателя.Описываемое устройство опробованов лабораторных условиях. В экспериментах использована проволока диаметром 4 мм с длиной активной зоны 50 мм.Испытания подтвердили эффективное исИзобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, в которых для получения механической энергии используются тепло 5вые деформации твердых рабочих элементов с термомеханической памятью,и может быть использовано, например,при создании средств автоматизациипроизводственных процессов. 10Цель изобретения - обеспечениеразнообразия возможных вариантов перемещения подвижного держателя путемреализации эффекта памяти формы в условиях многокомпонентного напряженного и деформированного состояний, атакже повышение надежности и ремонтопригодности,На чертеже представлен лредлагаемый двигатель, частичный осевой разрез.Двигатель содержит полый корпус 1с патрубками 2 и 3 для теплоносителей. В полости корпуса 1 установлентепловой рабочий элемент 4 из материала с эффектом памяти формы с закрепленными на концах элемента 4 соответственно подвижным держателем 5, установленным с возможностью вращенияи поступательного перемещения, и неподвижным держателем 6. На корпусе 1установлен упругий элемент - пружина 7, закрепленная одним концом накорпусе 1, а другим - на подвижномдержателе 5. Память элемента 4 выражена в его продольной деформациии/или кручении вокруг продольной оси,В держателях 5 и 6 выполнены продольные отверстия 8 и поперечные отверстия 9. В поперечных отверстиях 49 установлены вкладыши 10, неподвижно соединенные с держателями 5 и 6при помощи гаек 11, навинченных нарезьбу, выполненную на концах держателей 5 и 6. В каждом вкладыше 10 выполнены отверстия 12, расположенныев собранном виде эксцентрично продольным отверстиям 8 держателей 5и 6, а концы рабочего элемента 4 пропущены через отверстия .12 вкладышей10 и продольные отверстия 8 держателей 5 и 6. Отверстия 12 вкладышей10 выполнены в виде двух встречныхконусов. Между корпусом 1 и подвижным держателем 5 установлено уплот 5нение 13В процессе работы устройствавкорпус 1 через патрубки 2 и 3 пооче"редно подается то горячий, то холодЗаказ 203/27 . Тираж 431 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 13683 пользование материала рабочего элемента 4: достигнуты одновременно значения 400 кГ линейного усилия и 10 кГ см вращательного момента.5Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет существенно повысить эксплуатационные и потребительские характеристики двигателя, например, при решении робототехнических 1 О задач, характеризующихся разнообразием траекторий составных частей конструкции. Формула изобретения 1 1. Мартенситный двигатель колебательного движения, содержащий полыи корпус с патрубками для теплоносителей, установленный в полости корпуса тепловой рабочий элемент из материала с эффектом памяти формы с закрепленными на концах элемента соответственно подвижным держателем, установленным с возможностью вращения, и 25 неподвижным держателем, а также соединенный с подвижным держателем и с корпусом упругий элемент, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения разнообразия возможных вариантов перемещения подвижного держателя путем реализации эффекта памятиформы в условиях многокомпонентногонапряженного и деформированного состояний, а также повышения надежности,память элемента выражена в его продольной деформации и/или кручениивокруг продольной оси, в держателяхвыполнены продольные и поперечныеотверстия, .в поперечных отверстияхдополнительно установлены вкладыши,неподвижно соединенные с держателями, причем в каждом вкладыше выполнены отверстия, расположенные в собранном виде эксцентрично продольнымотверстиям держателей, а концы рабочего элемента пропущены через отверстия вкладышей и продольные отверстиядержателей. 2. Двигатель по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения ремонтопригодности, соединение вкладышей с поперечными отверстиями держателей выполнено .резьбовым, а отверстия вкладышей - в виде двух встречных конусов.