Реверсивный магнитно-тепловой двигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 1) 4 Г 03 С 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-06 Бюл. У 30и Ю.С.Смусев88.8)свидетельство СССРГ 03 С 7/06, 1984.идетельство СССРР 03 С 7/00, 1985. а. Цель -ермомагнитныйинверсионногона корпусеми 3 и 4,обтоименными поф-лы, 2 ил, Ф ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение м,б, ив качестве электрогидраисполнительного механизмупрощение конструкции. Тэлемент выполнен в видемагнита 2, закрепленного1 между силовыми магнитаращенными к элементу одн люсами. Заполненные жидкостью соосные камеры 12 и 13 размещены междуэлементом и магнитами 3 и 4 и гидравлически сообщены между собой. Боковыстенки камер 12 и 13 выполнены гофрированными из ферромагнитных пластинок 16, соединенных между собой эластичным материалом 17. Средства нагрева и охлаждения выполнено в виде полупроводниковой термоэлектрическойбатареи 7, закрепленной на поверхности магнита 2 и подключенной к источнику 10 постоянного тока. При та"ком выполнении для реверса двигателянагрева и охлаждения используетсяединственный термомагнитный элементмагнит 2, причем и для нагрева, идля охлаждения используется одно ито же средство - батарея 7, 1 э.п.Изобретение относится к машино " строению и приборостроению, а именно к реверсивным магнитно-тепловым двигателям с электрическим нагревом и5 охлаждением термомагнитного элемента, и может быть использовано в качествеэлектрогидравлического исполнительного механизма.Целью изобретения является упрощение конструкции путем использования для реверса двигателя нагрева и охлаждения одного и того же элемента одним и тем же средством,На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого двигателя; на фиг, 2 - зависимость остаточной намагниченности его термомагнитного элемента, изготовленного из интерметаллического соединения туллия и кобальта Тш Со, от температуры,Двигатель содержит корпус в виде фланца 1, закрепленный на нем термомагнитный элемент в виде инверсионного постоянного магнита 2, а также 25 подвижно установленные относительно последнего прикрепленные друг к другу силовые постоянные магниты 3 и 4, обращенные к инверсионному магниту 2 одноименными полюсами и соединенные через зубчатую реечную передачу 5 с звеном 6 отбора мощности, например с регулирующим клапаном, Магнит 2 расположен между магнитами 3 и 4. Инверсионный постоянный магнит 2 выполнен, например, из сплава интерметалличес-. кого соединения туллия и кобальта Тш Со 7, имеющего свойство изменять найравление намагниченности на противоположное при достижении температуры Т компенсации магнитных моментов подрешеток ферромагнетика, причем инверсия магнитного поля в различных сплавах происходит в широком диапазоне температур; 20-300 К, На внешней 45 поверхности инверсионного магнита 2 закреплено средство нагрева и охлаждения в виде полупроводниковой термоэлектрической батареи 7, подключенной через двухполюсный переключатель 8 и переменный резистор 9 к источнику 10 постоянного электрического тока. Термоэлектрическая батарея 7 соединена с инверсионным магнитом 2 для обеспечения теплового контакта между ними теплопроводными пластинами 11, выполненными, например, из меди.Между инверсионным магнитом 2 и силовыми магнитами 3 и 4 размещены соосные камеры 12 и 13, заполненныежидкостью 14, например антифризом,.Камеры 12 и 13 гидравлически сообщены между собойпосредством трубопровода 15, пропущенного через отверстие фланца 1 и инверсионного магнита 2,Боковые стенки камер 12 и 13 выполнены гофрированными из ферромагнитных, например железных пластинок 16, соединенных между собой эластичным материалом 17, например резиной. Наружные торцы камер 12 и 13 прикреплены к силовым магнитам 3 и 4 соответственно. Инверсионный магнит 2 термоизолирован от камер 12 и 13 прокладками 18, выполненными иэ пенопласта. Двигатель работает следующим об-. разом.В исходном положении, когда температура инверсионного постоянного магнита 2 равна Т, величина его остаточной намагниченности равна нулю фиг. 2), при этом обьемы камер 12 и 13 равны, и силовые магниты 3 и 4 находятся в нейтральном положении. При нагреве инверсионного магнита 2 термоэлектрической батареей 7 через пластины 11 до температуры Т проис 2ходит увеличение его остаточной намагниченности до значения 1 , В регзультате этого происходит силовое магнитное взаимодействие между инверсионным магнитом 2 и силовыми магнитами 3 и 4 через магнитопровод, образованный ферромагнитными пластинками 16 камер 12 и 13. При этом направление магнитного поля магнита 2 совпадает с направлением магнитного поля магнита 4 и направлено встречно с магнитным полем магнита 3. Вследствие этого магнит 4 притягивается, а магнит 3 отталкивается от инверсионного магнита 2, перемещая рейку передачи 5, которая, в свою очередь, вращает шестерню звена 6 отбора мощности, Перемещение магнитов 3 и 4 относительно фланца 1 вызывает уменьшение объема камеры 12 и увеличение объема камеры 13, сопровождающееся перетеканием жидкости 14 из камеры 12 в камеру 13 по трубопроводу 15 до момента выравнивания давления жидкости 14 в камерах 12 и 13, При охлаждении инверсионного магнита 2 до температуры Т, происходит изменение направления его намагниченности на1330противоположное до величины 1, (фиг. 2). При этом указанные выше процессы протекают в противоположном направлении, Быстрому нагреву и охлаждению инверсионного магнита 2 способствуют термоиэоляционные прокладки 18, препятствующие передаче тепла (холода) жидкости 14 и уменьшающие таким образом тепловую инерцию двигателя. Изменением направления электрического тока в полупроводниковой, термоэлектрической батарее 7 посредством 15двухполюсного переключателя 8 и величины тока посредством переменногорезистора 9 достигается изменениенаправления и величины поступательных перемещений силовых магнитов 3 2 Ои 4, а также углового перемещения,соединенного с ними через передачу5 звена 6 отбора мощности, Упрощениеконструкции двигателя при этом достигается использованием для его реверса нагрева и охлаждения единственного термомагнитного элемента -инверсионного магнита 2 (вместо двухразличных элементов в прототипе, одиниэ которых приобретает магнитные 30свойства при нагреве и теряет ихпри охлаждении, а второй, наоборотприобретает магнитные свойства приохлаждении и теряет их при нагре 35ве), причем и для нагрева идля охлаждения в предлагаемом двигателе используется одно и то же средство - термоэлектрическая батарея(вместо разных средств - электронагревателя и поддона с охлаждающей 40жидкостью в прототипе),3404Формула изобретения1, Реверсивный магнитно-тепловойдвигатель, содержащий корпус, подвижно установленные друг относительно друга термомагнитный элемент и силовой постоянный магнит, а также источник электрического тока, средстванагрева и охлаждения элемента и звено отбора мощности, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции путем использованиядля реверса двигателя нагрева и охлаждения одного и того же элементаодним и тем же средством, он снабжендополнительным силовым постоянныммагнитом, элемент выполнен в видеинверсионного постоянного магнита изакреплен на корпусе между силовымимагнитами, последние прикрепленыдруг к другу, соединены с звеном отбора мощности и обращены к элементуодноименными полюсами, а средствонагрева и охлаждения выполнено в виде полупроводниковой термоэлектрической батареи, закрепленной на внешней поверхности инверсионного магнита и подключенной через дополнительно установленные двухполюсный переключатель и переменный резистор к источнику постоянного тока,2, Двигатель по п,1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что он снабжендвумя размещенными между элементом исиловыми магнитами соосными камерами,заполненными жидкостью и гидравлически сообщенными между собой, причембоковые стенки камер выполнены гофрированными из ферромагнитных пластинок, соединенных между. собой эластичным материалом.1330340 ставитель Л,Тугахред М.Ходанич ектор,А.Тя едактор Э,Слига водственно-полиграФическое предприятие, г,ужгород ктнаяф Заказ 3561/36 Тираж ВНИИПИ Госу по делам и 113035, Москв