Тепловой двигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1404 9) 14 Р 03 П ГГ")1 х ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТО ССР 81. отеховысит я. Рото, а рез оси ск дви 43 ь Ю 4 ь г СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение касается теплники и позволяет упростить и пжесткость конструкции двигателры 3 и 4 охвачены кольцами 5 изона 1 нагрева смещена в однуну от плоскости, проходящей чроторов, что обеспечивает запу гателя беэ стартера. Память колец выражена в изменении их толщины. Роторы м.б. выполнены зубчатыми, а память колец м,б. выражена в изменении их формы от зубчатой до круговой и наоборот, При нагреве колец происходит местное увеличение их толщины. За счет этого кольца взаимоотталкиваются и поворачиваются. В зону нагрева попадают новые участки материала колец, происходит их нагрев, радиальная деформация и вращение роторов продолжается. Изменяя интенсивность теплового потока 8, размеры и расположение зон 1 и 2 нагрева и охлаждения, можно регулировать скорость вращения роторов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к теплотехнике, а именно к тепловым двигателям,в которых для получения вращения ротора используются тепловые дефорйациитвердых рабочих элементов, обладающихтермомеханической памятью формы, иможет быть использовано для приводаразличных механизмов за счет тепловой энергии низкотемпературных источ Оников,Целью изобретения является упрощение и повышение жесткости конструкции.На фиг. 1 представлен предлагаемыйдвигатель с рабочими элементами в виде колец, память которых выражена визменении их толщины; на фиг. 2 -двигатель,в котором память колец выражена в их изгибе в радиальном направлении; на фиг, 3 - двигатель с 20зубчатыми роторами, в котором памятьколец выражена в изменении их формыот зубчатой до круговой и обратно.Двигатель содержит корпус (не показан) с зонами 1 и 2 соответственно на грева и охлаждения и установленныена корпусе по меньшей мере два ротора 3 и 4. Каждый ротор 3 и 4 плотноохвачен по всей окружности своим ра.1бочим элементом в виде кольца 5 и 6, 30причем по меньшей мере одно кольцо 5выполнено из материала с термомеха- ./нической памятью его обратимой радиальной деформации. Кольца 5 и б прижаты роторами 3 и 4 друг к другу. Зона 1 нагрева смещена,в одну сторонуот плоскости, проходящей через осироторов 3 и 4. У двигателя (фиг. 1)память колец 5 и б выражена в изменении их толщины, а на фиг. 2 - в их 4 Оизгибе в радиальном направлении, Длялучшего сцепления колец 5 и 6 с роторами 3 и 4 установлены прижимные ро.=лики 7, а на кольцах 5 и б и роторах3 и 4 могут быть выполнены взаимосоот ветствующие перфорация и выступы (непоказаны). Роторы 3 и 4 двигателя(фиг. 3) выполнены зубчатыми, а память их колец 5 и б выражена в изменении их формы от зубчатой до круговой и обратно. Чтобы обеспечить надежное прилегание зубчатых колец 5 и 6к роторам 3 и 4 вне зоны 1 нагревамогут быть установлены прижимные зубчатые колеса (не показаны).55Для придания рабочим элементампамяти, выраженной в изменении ихтолщины, при температуре выше точкитермомеханического превращения их материала, им придается форма толстостенных цилиндрических колец 5 и 6, Затем кольца 5 и 6 охлаждают до тем пературы ниже точки превращения, надевают на оправу, например на роторы 3 и 4 и подвергают равномерному ра" диальному сжатию по всему периметру до необходимой величины деформации (порядка нескольких процентов).Двигатель (фиг. 1) работает следующим образом.При нагреве колец 5 и 6 в зоне 1, например потоком 8 тепловых лучей, происходит термомеханическое превращение и местное управление их толщины. За счет этого кольца 5 и 6 взаимоотталкиваются в зоне 1 и поворачиваются в указанном стрелками направ". лении. В зону 1 нагрева попадают новые участки материала колец 5 и 6, происходит их нагрев, радиальная деформация, и вращение роторов 3 и 4 продолжается, После выхода участков колец 5 и б из зоны 1 нагрева их материал в зоне 2 охлаждается и уменьшается их толщина. Таким образом, возникает непрерывное равномерное вращение роторов 3 и 4. Изменяяинтенсивность теплового потока 8, размеры и расположение зон 1 и 2 нагрева и охлаждения, можно легко регулировать скорость вращения роторов 3 и 4. При смещении зонынагрева в противоположную от плоскости осей роторов 3 и 4 сторону осуществляется реверсирование двигателя. Данный вариант исполнения двигателя обеспечивает создание большого крутящего момента за счет высокой жесткости рабочих элементов - колец 5 и б.Для придания кольцам 5 и б обратимой памяти изгиба в радиальном направлении вначале каждому кольцу 5 и 6 по всей их окружности при температуре выше точки термомеханическогопревращения придается радиус кривизны, значительно меньший радиуса роторов 3 и 4, Затем кольца 5 и б охлаждают и деформируют до радиуса кривизны, соответствующего радиусу роторов 3 и 4. Работа двигателя по фиг, 2 отличается от работы двигателя по фиг.тем, что радиальные перемещения (выпу"чивание) колец 5 и б в зоне 1 нагревавозникают не за счет их утолщения,а за счет их изгиба,з 140468Для придания кольцам 5 н 6 обратимой памяти зубчатой и круговой формы, круговая форма придается кольцам 5 и " 6 в их "горячей"фазе, а зубчатая - в "холодной" фазе, В результате при нагреве участков зучабтых колец 5 и 6 в зоне 1 (фиг. 3)они распрямляются, отталкиваясь друг от друга и создавая вращающий момент на роторах 3 и 4. )О Предлагаемый двигатель по конструкции проще известного и других аналогичных двигателей. Повышенная -жесткость его конструкции обеспечивает 15 более полное превращение тепловых деформаций колец 5 и 6 во вращение роторов 3 и 4. За счет смещения зоны 1 нагрева относительно плоскости осей роторов 3 и 4 обеспечивается запуск 20 предлагаемого двигателя без стартера. Предлагаемый двигатель может успешно работать, потребляя энергию низкопотенциальных тепловых источников, в условиях отсутствия традиционных источ ников энергии. Формула изобретения1. Тепловой двигатель, содержащий корпус с зонами нагрева и охлаждения и установленные на корпусе по меньшей мере два ротора, каждый из которых охвачен своим рабочим элементом в виде кольца, причем кольца, из которых по меньшей мере одно имеет термомеханическую память его обратимой радиальной деформации, прижаты роторами друг к другу, о т л и ч а ю " щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения жесткости конструкФции, роторы охвачены кольцами плотно по всему периметру, а зона нагрева смещена в одну сторону от плоскости, проходящей через оси роторов.2 Двигатель по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что память колец выражена в изменении их толщины.3. Двигатель по и. 1, о т л.и - ч а ю щ и й с я тем, что роторы выполнены зубчатыми, а память колец выражена в изменении их формы от зубчатой до круговой и обратно.1404682 2 Составитель Л. ТугаревТехред А.Кравчук Корректор едактор Г. Гербе е аказ 3072/3 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проект Тираж 431 ВНИИПИ Госуда по делам и 13035, Москва, ственного обретений -35 Раушс Подписноеомитета СССРоткрытийая наб, д, 4/5