Тепловое силовое устройство

(51) 5 В РЕТЕ н, А.В,Аладьиово СССРО, 1989.о СССРО, 1986. СТВОяться вмкрата,ущность составТРО жет приме пресса д ройства. С о содержиМ О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) ТЕПЛОВОЕ СИЛО (57) Использование: м качестве термическог штампа, захватного ус изобретения; устройст Изобретение относится к кузнечнопрессовому оборудованию, а именно к конструкциям тепловых силовых элементов термических прессов, домкратов, штампов, захватных устройств.Известно устройство для преобразования энергии линейного расширения твердого тела в энергию поступательного перемещения тела, содержащее основание, обойму, рычаг и платформу,Недостатками устройства являются повышенная прецезионность исполнения и ограниченность применения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тепловое силовое устройство, содержащее цилиндрический корпус, размещенную соосно с корпусом с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении платформу с тягой, имеющей на конце опорный диск, установленный концентрично корпусу наной корпус, платформу с тягой. набор цилиндрических элементов и упругий элемент. Корпус выполнен в виде двух адаптерных головок, промежуточчых цилиндров, Т-образных колец и каркаса. Каркас состоит из трех стержней. жестко соединенных с одной головкой и подпружиненных относительно другой. Платформы размещены внутри одной иэ головок, в другой головке установлена гайка, Между корпусом и набором . цилиндрических элементов установлен на-, греватель, При этом промежуточные цилиндры корпуса и набор цилиндрических элементов выполнен из материала с памятью формы 10 з,п. ф-лы, 2 ил. бор кольцевых элементов, а также упругий элемент, одним конц 1 м связанный с тягой.К недостаткам устройства относятся ограниченность функциональных возможностей, как в силу ограниченности коэффициентов линейного расширения конструкционных материалов, особенностей взаимодействия конструктивных элементов с обьектами, так и в силу недостаточных рабочих усилий,Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что тепловое силовое устройство, содержащее цилиндрический корпус, размещенную соосно скорпусом с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении платформу с тягой, имеющей на конце опорный диск, установленный концентрично корпусу чабор кольцевых эле5 10 20 25 30 35 сительно головки 2 посредством упругих 50 ментов и упругий элемент, связанный одним концом с тягой, оно снабжено нагревателем, расположенным в кольцевом зазоре между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью кольцевых элементов; корпус выполнен составным в виде двух концевых адептерных головок, промежуточных цилиндров, расположенных между ними Т-образных колец и каркаса, состоящего по меньшей мере из трех стержней, жестко связанных с одной адаптерной головкой и подпружиненных. относительно другой,платформа размещена внутри одной из адаптерных головок. а другая головка снабжена установленной внутри нее гайкой, с которой связан другой конец упругого элемента, набор кольцевых элементов расположен между платформой и тооцом гайки и выполнен в виде цилиндров и установленных между ними дополнительных Т-образных колец, при этом промежуточные цилиндры корпуса и цилиндры набора выполнены из материала с памятью формы,Кроме того, внутренняя кольцевая полость устройства может быть связана с системой газового охлаждения, при этом дополнительные Т-образные кольца и гайка имеют радиальные каналы, Нагреватель может быть выполнен йз углеграфитного волокнистого материала или в виде упругой спирали, а адаптерные головки и платформа снабжены соединительными элементами,Промежуточные цилиндры корпуса и цилиндры набора могут. иметь различную термоциклическую память на сжатие, растяжениеи скручивание и могут быть выполнены изразличного материала,На фиг,1 представлено устройство, общий вид; на фиг,2 - варианты конкретного применения устройства в аиде штампа (а) пресса(б), домкрата(в), сьемника(г), устройства для натяжения (д), которые не исключают другие варианты его применения. Устройство содержит корпус, состоящий из первой 1 и второй 2 концевых адаптерных головок, промежуточных цилиндров 3 и 4, Т-образных колец 5, оасположенных между ними, и наружного стержневого каркаса, состоящего из подпружиненных отноэлементов 6 стержней 7, один конец которых жестко соединен с адаптерной головкой 1, а другой проходит через опорное отверстие 8 адаптерной головки 2, при этом тело каждого стержня 7 скользит по наружной поверхности колец 5; набор кольцевых элементов, выполненных из цилиндров 9- 11, между которыми расположены дополнительные Т-образные агольца 12 с радиальными отверстиями; платформу 13; подпр,женный с помощью упругого элемента 14 шток тяги 15, заканчивающийся опорным диском 16; гайку 17, в которую с однойстороны упирается цилиндр 11 набора кольцевых элементов, а с другой - упругий элемент 14; нагреватель 18, выполненный,например, из углеграфитового тканого материала УУТ, расположенный в кольцевомзазоре между внутренней поверхностьюкорпуса и наружной поверхностью цилиндров 9-11 набора кольцевых элементов ипредназначенный для их нагрева,Кроме того, устройство содержит уплотнительные кольца 19 и 20, Кольцо 19 выпол 5 нено с продольными каналами для проходагазового охладителя и токоподводов. Устройство содержит также переходной стакан21, связанный посредством резьбового соединения с платформой 13. Гайка 17 имеетрадиальные каналы 22, с помощью которыхустройство соединено с системой газовогоохлаждения и питания. Адаптерные головки1 и 2, платформа 13 с переходным стаканом21 и опорный диск 16 снабжены внутреннейи наружной резьбой, а также отверстиями23 для соединения со станиной, с объектами, подвергаемыми силовому воздействию,и зажимными устройствами, в зависимостиот назначения формируемого устройства,Цилиндры 3, 4, 9-11, посредством которыхосуществляется генерирование механической энергии при их нагреве,выполнены изсплавов с эффектом памяти формы, например, ТНи его модификаций, отличающих-,ся температурой прямого и обратногомартенситного превращений,Тепловое силовое устройство работаетследующим образом.В зависимости от выполняемой функ 0 ции, например, при сьеме колеса нагнетателя газоперекачивающего агрегата (фиг.2,г),производится предварительное термоциклирование (многократное охлаждение и нагрев вокруг температуры мартенситного5 превращения) цилиндров 3 и 4 для заданиятермомеханической памяти на сжатие и цилиндров 9 - 11 для задания термомеханической памяти на растяжение. Далеепроизводится сборка силового устройства,После сборки осуществляется монтаж его наколесе, при этом адаптерная головка 1 жес. тко соединяется со ступицей колеса 24 через переходное зажимное устройство 25, астакан 21 центрируется и упирается в торец5 вала крыльчатки 26, Адаптерная головка 2вместе с гайкой 1.7 жестко соединяются снеподвижной станиной 27 (элементы показаны условно).По окончании монтажа подается питание на нагреватель 18 и проводится нагрев20 30 40 55 цилиндров 3, 4. 9-11 до 120-200 С. в результате чего происходит "вспоминание формы", при этом цилиндры 3 и 4 сжимаются, адаптерная головка 1 со ступицей 24 подтягиваются к адаптерной головке 2 с помощью подпружиненных стержней 7. В это же время цилиндры 9 - 11 удлиняются, давят на платформу 13 и посредством стакана 21 выталкивают вал крыльчатки 26 из ступицыколеса 24. По завершении съема силовые .10 цилиндры охлаждаются путем отключения питания нагревателя, Кроме того, для повышения эффективности охлаждения в полость устройства может подаваться воздух или инертный газ. В результате цилиндры принимают первоначальную форму (проиС- ходит возврат формы) и подготавливаются к следующему циклу работ, Аналогично работает устройство при выполнении других функций подъема, сжатия, натяжения, прессования. скручивания и др,). ОтличИе состоит в относительном направлении задания термомеханической памяти в цилиндрах 3 - 4 и 9-11, а также вконструктивных особенностях крепления 25 адаптерных головок, платформы и опорного диска.Предлагаемое устройство по сравнению с базовым позволяет увеличить рэбо-. чие усилия до 50-200 т зэ счет применениядвухдараллельных силовых элементов (корпуса и внутренней сборки иэ набора кольцевых элементов), регулировать ход перемещения силовых элементов и увеличить его до 10 - 20 мм за счет изменения 35количества цилиндров в корпусе и внутренней сборке, а также за счет возможности осуществления их взаимно противоположного перемещения, Разборная конструкция устройства, отличающаяся легкостью монтажа и демонтажа, позволяет использовать его в качестве основного силового элемента в различном кузнечно-прессовом, испытательйом, другом оборудовании, повышая их эффективноСть, компактность и экономичность. Устройство может быть использова-.но для выпрессовки различных, деталей,обтяжки фланцев, облегчения свинчивания резьбовых соединений, тарированной затяжки болтови шпилек, предварительного 50натяжения строительных конструкций и для других целей в различных областях промышленности. Ф о р м.у л а и з о б р е т е н и я1. Тепловое силовое устройство, содержащее цилиндрический корпус, размещенную соосно с корпусом с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении платформу с тягой,имеющей на конце опорный диск, установленный концентрично корпусу набор кольцевых элементов и упругий элемент.связанный одним концом с тягой, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей, оно снабжено нагревателем, расположенным ь коль-цевом зазоре между внутреннейповерхностью корпуса и наружной поверхностью кольцевых элементов, корпус выполнен составным в виде двух концевыхадаптерных головок, промежуточных цилиндров, расположенных между ними Т-образных колец и каркаса, состоящего поменьшей мере из трех стержней, жесткосвязанных с одной адаптерной головкой иподпружиненных относительно другой.платформа размещена внутри одной изадаптерных головок, а другая головка снабжена установленной внутри нее гайкой, скоторой связан другой конец упругого эле мента, набор кольцевых элементов расположен между платформой и торцом гайки ивыполнен в виде цилиндров и установленных между ними дополнительных Т-образных колец, при этом промежуточныецилиндры корпуса и цилиндры набора выполнены из материалас памятью формы,2. Устройство по п.1, о т л и ч асю щ е ес я тем, что гайка выполнена с радиальнымиканалами, сообщающимися с кольцевой полостью между внутренней поверхностьюцилиндров набора и тягой, и связанными ссистемой газового охлаждения.3, Устройство по пп,1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что дополнительные Т-образные кольца выполнены с радиальными каналами.4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что нагреватель выполнен из углеграфитового волокнистого материала,5. Устройство по п.1, а т л и ч а ю щ е ес я тем, что нагреватель выполнен в видеупругой спирали,б. Устройство по п.1. о тл и ч а ю ще ес я тем, что адаптерные головки и платформа имеют соединительные элементы,7. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что промежуточные цилиндры корпуса и цилиндры набора выполнены из материала с термомехэнической памятью насжатие.8. Устройство по п.1, от л и ч а ю щ е ес я тем, что промежуточные цилиндры корпуса и цилиндры набора выполнены из материала с термомеханической памятью нарастяжение,.9. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что промежуточные цилиндры корпуса выполнены из материала с термомеханической памятью нв растяжение, а цилиндры набора- на сжатие. 10. Устройство по п,1, отл и ч а ю щеес я тем, что промежуточные цилиндры кор пуса выполнены иэ материала с термомеханической памятью на сжатие, а цилиндры набора - на растяжение.11. Устройство поп.1, отл и ча ю щеес я тем, что промежуточные цилиндры корпуса и цилиндры набора выполнены с термомеханической памятью на скручивание.1750961 ставитель А.Аладьинхред М.Моргентал Корректор Н.Ревская актор С,Лиси 2653 ТиражИИПИ Государственного комитета по изобре113035, Москва, Ж, Рауш Подписноетениям и открытиям икая наб., 4/5. НТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101