Тепловой двигатель

Тепловой двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор и ротор, между которыми расположены нагреваемые и охлаждаемые ролики , огибаемые поочередно и попарно тепловыми элементами из сплава с термомеханической памятью в виде непрерывных колец , отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и увеличения удельной мощности, ротор имеет цилиндрическую рабочую поверхность, ролики вместе с попарно охватывающими их тепловыми элементами расположены вокруг этой поверхности ротора в два ряда, ролики наружного ряда закреплены на статоре с возможностью вращения , по одному из каждой пары этих роликов подвещено на пружине сжатия, рабочая поверхность ротора охвачена прижа тыми к ней наружными сторонами колец внутреннего ряда, по одному нагреваемому и одному соседнему охлаждаемому ролику разных пар внутреннего ряда расположены между роликами одной пары наружного ряда и охвачены наружной стороной кольца , установленного на этой паре роликов наружного ряда, кольца наружного ряда с одного конца прижаты к внутреннего ряда нагреваемыми роликами обоих ,рядов, а с другого конца - охлаждаемыми 9 |сл роликами обоих рядов, и свободные участки каждого кольца между роликами для осуществления теплообмена между этими участками при их встречном движении расположены в непосредственной близости друг от друга.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1151707 A

{19) (11) 4151) F 03 G 7/06 (« «««д .. ", 7.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 д « fj

Г «;

Ц «,М M)« 1 «

АМ- а=". аы, .4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3677641/25-06 (22) 20.12.83 (46) 23.04.85. Бюл. № 15 (72) П. П. Пашкявичюс, К. М. Рагульскис и P. -Т. А. Толочка (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 621.486 (088.8) (56) Патент США № 4010612, кл. 60/527, опублик. 1977.

Авторское свидетельство СССР по заявке № 3555283, кл. F 03 G 7/06, 1983. (54) (57) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор и ротор, между которыми расположены нагреваемые и охлаждаемые ролики, огибаемые поочередно и попарно тепловыми элементами из сплава с термомеханической памятью в виде непрерывных колец, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и увеличения удельной мощности, ротор имеет цилиндрическую рабочую поверхность, ролики вместе с попапно охватывающими их тепловыми элементами расположены вокруг этой поверхности ротора в два ряда, ролики наружного ряда закреплены на статоре с возможностью вращения, по одному из каждой пары этих роликов подвешено на пружине сжатия, рабочая поверхность ротора охвачена прижа тыми к ней наружными сторонами колец внутреннего ряда, по одному нагреваемому и одному соседнему охлаждаемому ролику разных пар внутреннего ряда расположены между роликами одной пары наружного ряда и охвачены наружной стороной кольца, установленного на этой паре роликов наружного ряда, кольца наружного ряда с одного конца прижаты к коЛьцам внутреннего ряда нагреваемыми роликами обоих ,рядов, а с другого конца — охлаждаемыми Е роликами обоих рядов, и свободные участки каждого кольца между роликами для Ц ф осуществления теплообмена между этими участками при их встречном движении расположены в непосредственной близости друг от друга.

ll5I707

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к преобразователям тепловой энергии в механическую за счет деформаций тепловых элементов из материала с термомеханической памятью, и может быть использовано для привода различного рода потребителей механической энергии.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и увеличение удельной мощности.

Поставленная цель достигается за счет рациональной реализации теплообмена между нагреваемыми (охлаждаемыми) роликами и компактно расположенными между ними в два ряда взаимодействующими между собой тепловыми элементами, а также за счет введения регенеративного теплообмена между нагретыми и охлажденными участками одного и того же теплового элемента при их встречном движении.

На чертеже представлена схема двигателя.

Двигатель содержит статор 1 и ротор 2, между которыми расположены нагреваемые

3, 4 и охлаждаемые 5 и 6 ролики, огибаемые поочередно и попарно тепловыми элементами 7 и 8 из сплава с термомеханической памятью, выполненными в виде непрерывных колец. Ротор 2 имеет цилиндрическую рабочую поверхность 9. Ролики 3 — 6 вместе с попарно охватывающими их тепловыми элементами 7 и 8 расположены вокруг поверхности 9 ротора 2 в два ряда, ролики

4 и 6 наружного ряда закреплены на статоре 1 с возможностью вращения. По одному из каждой пары этих роликов 4 и 6 наружного ряда подвешено на пружине 10 сжатия.

Рабочая поверхность 9 ротора 2 охвачена прижатыми к ней наружными сторонами кольцами-элементами 7 внутреннего ряда.

По одному нагреваемому 3 и одному соседнему охлаждаемому 5 ролику разных пар внутреннего ряда расположены между роликами 4 и 6 одной пары наружного ряда и охвачены наружной стороной кольца-элемента 8, установленного на этой паре роликов 4 и 6 наружного ряда. Кольца-элементы 8 наружного ряда с одного конца прижаты к кольцам-элементам 7 внутреннего ряда, нагреваемыми роликами 3 и 4 обоих рядов.

Свободные участки каждого кольца-элемента 7 и 8 между роликами 3 и 5, 4 и 6 для осуществления теплообмена между этими участками при их встречном движении расположены в непосредственной близости друг от друга.

Двигатель работает следуюп образом.

При вращении ротора 2 в указанном стрелкой направлении посредством сил трения в движение приводятся находящиеся в контакте с ротором 2 тепловые элементы 7, которые в свою очередь приводят в движение тепловые элементы 8. Те участки тепловых элементов 7 и 8, которые движутся в контакте с.нагреваемыми роликами 3 и 4, достигают температуры структурного превращения, и до момента отрыва от роликов 3 и 4 претерпевают структурное превращение, в результате чего они проявляют эффект термомеханической памяти, т. е. нагретые участки элементов ? и 8 принимают свою первоначальную прямолинейную форму. Это приводит к изменению конфигурации тепловых элементов 7 и 8, что на фиг. 1 показано пунктирными линиями. Изменение конфигурации тепловых элементов 7 и 8 вызывает изменение межцентровых расстояний роликов 3 и 5, 4 и 6, которые компенсируют пружины 10 сжатия, осуществляющие также натяг тепловых элементов 7 и 8; В результате восстановления формы нагретыми участками

25 тепловых элементов 7 и 8 и изменения их конфигурации изменяется угол охвата тепловыми элементами 7 и 8 роликов 4, при этом угол охвата роликов 3 остается неизменным, так как тепловые элементы 8, огибающие наружной стороной ролики 3, приЗО жимают к ним тепловые элементы 7 и не позволяют им оторваться от роликов 3. В результате уменьшения угла охвата тепловыми элементами 7 и 8 роликов 4 возникают два момента, создаваемые соответственно тепловыми элементами ? и 8, которые действуют на ролики 4 и приводят их во вращение. Ролики 4 приводят в движение связанные с ними тепловые элементы 8, которые соприкасаются с тепловыми элементами 7 и приводят их в движение, а эти в свою

4О очередь вращают ротор 2. Впоследствии нагретые участки тепловых элементов 7 и 8 набегают на охлаждаемые ролики 5 и 6, охлаждаются ниже температуры структурного превращения и деформируются (изгибаются). В результате движения тепловых элементов 7 и 8 в контакт с нагреваемыми роликами 3 и 4 вступают другие их участки, которые описанным образом изменяют свою форму и способствуют дальнейшему вращению ротора,2.

Таким образом, при постоянном подводе тепла к роликам 3 и 4 и отводе тепла от роликов 5 и 6 устанавливается непрерывное вращательное движение ротора 2.

1151707

Составитель Л. Тугарев

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 228755 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПНП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4