Способ работы теплового привода и тепловой привод

 

Изобретение м.б. использовано в силовых электрических контакторах или гидроакустических излучателях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повьппение надежности. Перемещение звена нагрузки начинают после достижения заданной величины рабочего усилия возврата формы элемента 4. Шток 5 снабжен фиксатором крайних положений, выполненным в виде упоров 9,10 и стопора, Упоры м.б. выполнены либо в виде канавок 13 и 14 на штоке, либо на кронштейне, закрепленном нг штоке. Стопор м.б. вьтолнен либо в виде ролика 15, либо в виде толкателя 16 с профилированными опорными поверхностями . Движение штока начнется в тот момент, когда реактивная сила возврата формы элемента превысит силу страгивания, необходимую для начала движения штока. В результате этого ускорение после освобождения штока будет большее, чем при движении без удержания штока стопором с возрастанием от нуля реактивной силы возврата формы. Изменяя поджатие со стороны пружины 11, можно изменять величину реактивной силы возврата формы и соответственно время рабочего хода нагрузки. 2. с. и 4 з.п. ф-лы. 3 ил. с S «Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYS JlHH

09) (11) (50 4 F 03 G 7 06

ВСГЮЯЗ"ЫЯ

" 1 1., ;, „13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4064881/25-06 (22) 05.05.85 (46) 29.02.88. Бюл. 11 8 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) А.В.Остапенко (53) 621.486(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1134776, кл. F 03 G 7/06, 1980.

Авторское свидетельство СС"Р

У 1343098, кл. F 03 G 7/06, 28.08,85. (54) СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО ПРИВОДА

И ТЕПЛОВОЙ ПРИВОД (57) Изобретение м.б. использовано в силовых электрических контакторах или гидроакустических излучателях.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение надежности. Перемещение звена нагрузки начинают после достижения заданной величины рабочего усилия возврата формы элемента 4. Шток 5 снабжен фиксатором крайних положений, выполненным в виде упоров 9,10 и стопора.

Упоры м.б. выполнены либо в виде канавок 13 и 14 на штоке, либо на кронштейне, закрепленном н штоке.

Стопор м.б. выполнен либо в виде ролика 15, либо в виде толкателя 16 с профилированными опорными поверхностями. Движение штока начнется в тот момент, когда реактивная сила возврата формы элемента превысит силу страгивания, необходимую для начала движения штока. В результате этого ускорение после освобождения штока будет большее, чем при движении беэ удержания штока стопором с возрастанием от нуля реактивной силы возврата формы. Изменяя поджатие со стороны пружины ll, можно изменять величину реактивной силы возврата формы и соответственно время рабочего хода нагрузки. 2. с. и 4 э.п. ф-лы. 3 ил.

1377450

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, а именно к приводам с термочувствительными элементами, выполненными из материала, обладающего свойством термомеханической памяти, а также к способам работы таких приводов, и может быть использовано для приведения в движение различных устройств и механизмов, 10 например, в силовых электрических контакторах или гидроакустических излучателях.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повыше- 15 ние надежности путем увеличения действующего рабочего усилия и уменьшения времени перемещения звена нагрузки, а также получение различного времейи перемещения штока в прямом и обратном направлениях.

На фиг.l схематически показан предлагаемый привод, общий вид; на фиг.2 — схема усилий, действующих на стопор привода; на фиг.3 — стопор в 25 виде толкателя с профилированными опорными поверхностями, конСтруктивный вариант выполнения.

Привод содержит размещенный в полости 1 корпус 2 и прижатые к пос- 30 леднему одним концом два одинаковых термочувствительных элемента 3 и 4 из материала, обладающегб свойством термомеханической памяти, установленные с возможностью работы в противофазе. Элементы 3 и 4 прикреплены своими концами к корпусу 2, а средней частью — к звену нагрузки в виде штока 5. Элементы 3 и 4 установлены перпендикулярно направлению перемеще- 40 ния штока 5 и тепло- и электроизолированы от . корпуса 2 и штока 5. Внутренняя полость 1 корпуса 2 соединена через обратные клапаны с источником охлаждающей жидкости и сливной ма- 45 гистралью (не показаны). На штоке 5 закреплен поршень 6 насоса. Корпус

2 закрыт крышкой 7, а запоршневая полость 8 сообщена с, внешней средой для предотвращения нежелательного

50 подпора со стороны воздушной подушки в полости 8; Привод снабжен фиксатором крайних положений штока 5, выполненным в виде расположенных на штоке

5 упоров 9 и 10 и прижатого к последним в крайних положениях штока 5 нружиной 11 стопора 12. В примерах, приведенных на фиг.1 и 2, упоры 9 и 10 выполнены в виде канавок 13 и 14 на штоке 5, а стопор 12 — в виде ролика

15, который при помощи толкателя 16 поджат пружиной 11, установленной в полости 17, закрытой гайкой 18. Последняя является средством регулирования поджатия пружины ll, Канавки 13 и 14 могут иметь любую, например призматическую, форму. Упоры 9 и 10 могут быть выполнены на закрепленном на штоке 5 кронштейне 19, а стопор 12 — в виде толкателя 16 с профилированными опорными поверхностями

20 и 21 (фиг.3). Поверхности 20 и 21 могут быть выполнены призматическими, коническими или эллиптическими. Для получения различного времени перемещения штока 5 в прямом и обратном направлениях опорные поверхности 20 и 21 толкателя 16 могут быть выполнены несимметричными (фиг.3).

При реализации предлагаемого способа привод работает следующим образом.

При подключении предварительно деформированного элемента 4 к источнику электрической энергии он начинает нагреваться и в нем генерируются реактивные напряжения возврата формы, которые возрастают с ростом температуры элемента 4. Однако перемещение штока 5 в осевом направлении ограничено роликом 15, подпружиненным пружиной 11. Освобождение штока 5 происходит, когда радиальная составляющая

К„ (фиг.2) реакции К упора 9, действующая на ролик 15, превышает силу

P поджатия пружины 11. В зто время реактивная сила Т возврата формы элемента 4 достигает значительной величины, которая превышает силу страгивания, необходимую для начала движения штока 5. Поскольку ускорение звена нагрузки штока 5 прямо пропорционально силе, вызвавшей движение, и обратно пропорционально массе нагрузки, ускорение после освобождения штока 5 больше, чем при движении без удержания штока 5 стопором 12 с возрастанием от нуля реактивной силы возврата формы.

Величина Т„реактивной силы Т возврата формы, при которой происходит освобождение штока 5, определяется силой P поджатия пружины 11 и формой упоров 9 10 и опорных поверхностей 20 и 21 стопора 12 (а именно углами (р их наклона к продольной осн).

1377450

Увеличивая при сборке поджатие со стороны пружины 11 путем вращения гайки 18, можно изменять величину си- . лы Т, rrpH KQTopoA происходит бождение штока 5 и, соответственно, время рабочего хода нагрузки. Предлагаемый способ работы может быть реа:лизован в различных тепловых приводах, в том числе в приводах с враща- 10 теЛьным движением звена нагрузки.

Использование изобретения позволяет расширить область применения привода путем уменьшения времени перемещения звена нагрузки. Эффект от внед-15 рения изобретения определяется областью его применения. Так, например, при использовании привода в силовых контакторах электрических цепей эффект выражается в увеличении срока 20 службы контактора и повышении надежности вследствие уменьшения времени нахождения контактов в зоне горения дуги и исключения возможности приваривания контактов друг к другу. При использовании привода и способа его работы в гидроакустических излучателях эффект заключается в формировании более мощного гидроакустического сигнала. Средство достижения эффекта 30 и, соответственно, реализации способа конструктивно просто и может быть установлено на уже изготовленных приводах путем введения в их конструкцию средства фиксации и 7o

ro элемента. Практический интерес представляют новые свойства привода: возможность регулировки скорости перемещения путем поджатия пружины 11 и возможность получения разных ско- 40 ростей перемещения при прямом и обратном ходе. формулаизобретения

1. Способ работы теплового привода путем нагрева термочувствительного элемента из материала с термомеханической памятью через диапазон температур обратного мартенситного превращения его материала для генерирования рабочего усилия возврата формы элемента и перемещения последним кинематически связанного с ним звена нагрузки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности путем увеличения действующего рабочего усилия и уменьшения времени перемещения звена нагрузки, перемещение последнего начинают после достижения заданной величины рабочего усилия возврата формы элемента.

2. Тепловой привод, содержащий корпус, в котором установлены термочувствительные элементы нз материала с термомеханической памятью, кинематически связанные с звеном нагрузки в виде штока, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что он дополнительно снабжен фиксатором крайних положений штока, выполненным в виде расположенных на штоке упоров и подпружиненного стопора для взаимодействия с последними.

3, Привод по п.2, о т л и ч а ю— шийся тем, что упоры выполнены в виде канавок на штоке, а стопор— в виде ролика.

4, Привод по п.2, о т л и ч а ю—

m и и с я тем, что упоры выполнены на дополнительно закрепленном на штоке кронштейне, а стопор — в виде толкателя с профилированными опорными поверхностями.

5. Привод по п.4, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью получения различного времени перемещения штока в прямом и обратном направлениях, опорные поверхности толкателя выполнены несимметричными. б. Привод по пп.2,3,4 и 5, о т— л и ч а ю шийся тем, что стопор дополнительно снабжен средством регулирования поджатия пружины.

1377450

Редактор С.Лисина

Заказ 852/25

Тираж 431 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб. 4/5

Производственно-полиграфическое. предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 13

Фиг. 2

Составитель Л.Тугарев

Техред Л-Сердюкова Корректор А.Зимокосов