Мартенситный привод

(71) Республиканский центр по вонию деталей маСССР(56) Патент СШАМ. 4586335, кл, Р различных механизмах и ус горазового действия, сраба нагреве, Сущность изобрет тельные оси установлены на чие элементы выполнены в охватывают оси. Между витк установлены электроизоли кладки, Средство подвода полнено в виде коллектора Патрубки расположены не под осями, Регулятор натяж элементов выполнен в виде и ленной с возможностью пере сительно крышки, 3 ил %36 ский инжен сстановленшин и механ рно-техничею и упрочнезмов СО АН в, В,Н.Хачи К.М.Конд 67 оение, в телескопический корпус, состоящий из неподвижного основания и подвижной части, со средствами подвода и отвода хладагента, возвратную пружину, рабочие элементы, выполненные из материала с термомеханической памятью формы, последовательно соединенные в электрическую цепь и подключенные к источникутока через ключевой элемент и блок управления последним, ряд осей, перпендикулярных продольной оси корпуса и расположенных на подвижной ча- сти, регулятор натяжения рабочих элементов,Недостатком и кая эффективност элементов и низкое дящееся на попереч. счет неплотной ко ментов. Целью изобрет ние эффективностиототипа является низохлаждения силовых удельное усилие. и рихоное сечение привода, за поновки силовых элен овышек предлагаемому явривод, содержащий ия является иа боты. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ РИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 54) МАРТЕНСИТНЫЙ ПРИВОД57) Использование; машинос Изобретение относится к машиностроению, а именно к приводам многоразового действия, срабатывающим при нагреве, и может быть использовано в различных механизмах и устройствах,Известен мартенситный привод, содержащий электропроводный рабочий материал, выполненный на основе материала с термомеханической памятью формы из последовательно соединенных между собой идентичных участков стержня или проволоки, каждый из которых электрически параллельно подключен к источнику питания через ключевой элемент и блок управления ключевым элементом,Недостатком известного мартенситного привода является незначительная величина генерируемого усилия и большая инерция при охлаждении из-за отсутствия системы охлаждения.Наиболее близкимляется мартенситный и ройствах мноывающих при ния: дополни- крышке, Рабовиде витков и ами элементов рующие проладагента выс патрубками. осредственно ения рабочих литы,установмещения отно1765501Применение предложенного решения мощью муфточек 16 на опорной плите 12,по сравнению с известным позволяет в 4 - 5 при этом в отверстия в плите 12 вставленыраз увеличить удельйое усилие, приходяще- втулки 17 из электроизоляционного материеся на поперечное сечение привода, Кроме ала, например гетинакса или текстолита, атого, повышается эффективность охлажде оси 13 покрыты электроизоляционным мания привода за счет снижения гидравличе- териалом 18, а между витками силовых элеского сопротивления току хладагента. ментов 6 размещены электрл ктроизолирующиеМартенситный привод прост и технологи- прокладки 19 в виде шайб, надеваемых начен в изготовлении,Цель достигается тем, что, как и в изве пуса имеет крышку 20 со стержнем 21 сстном, мартенситный привод включает те- резьбой для фиксации мартенситного прилескопический корпус, состоящий из вода и основание(фиг,З),неподвижного основания и подвижной час- Силовые элементы 6 изготавливаютсяти, со средствами подвода и отвода хлада- из проволоки на основе никелида титанагента, возвратную пружину, рабочие 15 (54 - 56 О Ю, остальное - Т), Дльное - , для приданияэлементы, выполненные из материала стер- им требуемой формы (изображенной намомеханической памятью формы, последо- фиг.1) в специальном штампе, имитируювательно соединенные в электрическую щем сам привод, силовые элементы, на концепь и подключенные к источнику тока че- цы которых предварительно напрессовырез ключевой элемент и блок управления 20 ваются муфточки 16, одним кон фпосле ним яд и, ряд осеи, перпендикулярных руются на плите 12 и натягиваются, а затемпродольной оси корпуса и расположенных нагреваются в месте изгиба и загибаютсяна подвижной части, регулятор натяжения. или закручиваются на виток вокруг осейрабочихэлементов. Приводснабжендопол- штампа, После заг баги а вокруг всех осейнительными осями, установленными на ос штампа второй конй конец силовых элементовновании, и электроизоляцион ными прок- муфточкой 16 фиксируется на плите штампа,ладками, рабочие элементы выполнены в и путем натяженияси оия силовых элементов регувиде витков, охватывающих оси, между вит- лятором натяжения штампа добиваются ихками установлены прокладки, а сами оси натяжения,а затем втакомсостоянии помепокрыты электроизоляционным материа щают в печь и отжчь и отжигают при температурелом,средствоподводахладагентавыполне - 600 С в течение 30 - 60 мин. Далеепат бно в виде подводящего коллектора с штамп вместе с печью выдерживаюру ками и отводящего патрубка, причем лаждения их до комнатной температуры. Завают до охпат бки а иколлектор установлен на основании так, что тем силовые элементы ф- о помощью регулятора напатру ки расположены под осями, а отводя штампе на 4 - 8 О с помощью р гщий патрубок размещен на подвижной час- тяжения и после этого извлекают их изти корпуса, регулятор натяжения рабочих штампа и фиксируют в корпусе мартенситэлементов выполнен в виде плиты, на кото- ного привода.Далееалее пропусканием электрирой закреплены оси, и установлен с возмож- ческого тока черезчерез силовые элементыоснования,ностью перемещения относительно 40 осуществляют их нагревдо полно и аустенизации и при достижении температуры вышеНа фиг,1 изображен мартенситный при- (на 10-15 С) температуры конца обратноговод в разрезе; на фиг.2 - сечение А - А на мартенситного превращения нагрев п ефиг.2; на фиг,З - разрез Б - Б на фиг.1.М-- фкращают, а привод нагружают постояннымвращения нагрев пре, о еспечивающим растяжение сиартенситный привод включает в себя 45 усилием, обеспечтелескопический корпус, состоящий из час- ловых элементов на 4 - 8 ф, П и оститей 1 и 2, пр жинный и ивоу р д, размещенный температуры конца прямого мартенситногомежду буртиками 3 и 4 и имеющий пружину превращения (25 - 20 С) нагрузка снимаетсясжатия 5; систему силовых элементов 6 из и осущесуществляется новый цикл нагрева. Прио мыисоематериала с термомеханической памятью 50 многократном термоци (70 - 100)ф р диненных последовательно в начинает появляться бклированииэлектрическ ю епь челяться о ратимая памятьме ту цепь через ключевой эле- формы, позволяющая снизитьн 7 и блок управления 8; регулятор натя- трачиваемоепь че - , низить усилие, зае на деч ормацию силовых элежения силовых элементов 6 .состоит из ментов 8ко обчатой птов при охлаждении,10 с ькоро чатой опоры 9 с натяжным стержнем 55 Для уменьшения наньшения напряжений в силовыхоси 13 спи ас резьбой и гайкой 11; опорную плиту 12; элементах в местх в месте контакта с осью 13, вчоси, опирающиеся на телескопическую электроизоляционном мм материале о, покры 18,эсть 2 копуса и коробчатую опору 9; пода- вающем о 13м ось, устраиваются углубления,ющие 14 и выпускной 15 патрубки. Концы копирующие фсил виловых элементов 6 фиксируются с по- (проволок ), Пующие форму силовых элементовволоки), ри этом оси 13 могут бытьвыполнены овальными в сечении, что увеличит их несущую способность (фиг.1, показано пунктиром). Мартенситный привод работает следующим образом,При подаче питания на блок управления 8 он вырабатываетсигнал на включение силового элемента 7 (фиг.1) и в течение времени, необходимого для нагрева силовых элементов 6 до температуры конца обратного мартенситного превращения, В процессе нагрева силовых элементов из-за проявления эффекта термомеханической памяти произойдет сокращение их длины и генерирование значительных по величине усилий - порядка 40-80 кг/мм, При этом телеско 2пическая часть 2 корпуса подтянется в сторону части 1 (при ее фиксации, например, к какому-либо механизму, рабочему органу и т.д.) и сожмет пружину 5, Через определенное время, которое может быть задано исходя из величины импульса электрического тока, идущего на нагрев силовых элементов 6, блок управления 8 вырабатывает сигнал на отключение и включает насос (не показан) для подачи хладагента (воздуха, воды и т.д,), который по подающим патрубкам 14 подается к силовым элементам 6, охлаждая их, и затем выводится из корпуса привода через патрубок 15. При этом в процессе охлаждения силовых элементов 6 происходит их растяжение под действием энергии пружинного привода 5 и за счет проявления обратимой памяти формы. После охлаждения силовых элементов 6 до температуры конца прямого мартенситного превращения блок управления 8 выключает питание насоса (не показан) и вырабатывает сигнал на включение ключевого элемента 7. Далеецикл повторяется.В случае накопления силовыми элементами 6 остаточной деформации путем закру 5 чивания гайки 11 регулятора натяжениядобиваются натяжения силовых элементов,Формула изобретенияМартенситный привод, содержащий телескопический корпус, состоящий из невод 10 вижного основания и подвижной части сосредствами подвода и отвода хладагента,возвратную пружину, рабочие элементы,выполненные из материала с термомеханической памятью формы, последовательно15 соединенные в электрическую цепь и подключенные к источнику тока через ключевой,элемент и блок управления последним, ряд .осей, перпендикулярных продольной осикорпуса и расположенных на подвижной ча 20 сти, регулятор натяжения рабочих элементов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности работы, приводснабжен дополнительными осями, установленными на основании и электроизоляцион 25 ными прокладками, рабочие элементывыполнены в виде витков, охватывающихоси, между витками установлены прокладки, а сами оси покрыты электроизоляционным материалом, средство подвода30 хладагента выполнено в виде подводящегоколлектора с патрубками и отводящего патрубка, причем коллектор установлен на основании так, что патрубки расположены подосями, а отводящий патрубок размещен на35 подвижной части корпуса, регулятор натяжения рабочих элементов выполнен в видеплиты, на которой закреплены оси и установлены с воэможностью перемещения относительно основания,1765501 Фиг Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Нт СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 РедакторЗаказ 3369ВНИИП Ю гг 13 Составитель Г.КорольковаТехред М.Моргентал Корректор О.Юрковецкая