Преобразователь энергии

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к преобразователям энергии, работающим на основе материалов с эффектом памяти формы, и может быть использовано в качестве привода различных механизмов. Изобретение позволяет повысить эффективность работы преобразователя за счет теплоподвода и теплоотвода непосредственно от исполнительного механизма, обеспечивающего к тому же электрический контакт. Это приводит к уменьшению теплопотерь и времени срабатывания устройства. В исходном положении через нагреватель 1 пропускают ток такого направления, что суммарный эффект Пельтье вызывает дополнительный к джоулеву нагрев пластин 2 из материала с памятью формы. Пластины 2 нагреваются и восстанавливают свою форму распрямляясь, что приводит к перемещению вверх поршня 3 со штоком 5. При пропускании тока обратного направления суммарный эффект Пельтье приводит к охлаждению пластин 2, в результате чего они занимают исходное положение под действием поршня 3 и пружины 4. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 5 F 03 6 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4699609/06 (22) 31.05.89 (46) 23.08.91. Бюл. М 31 (75) Д.Д.Гуцал (53) 621.486(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N . 1394348, кл, Н 02 К 33/00, 1988. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к машиностроению. а именно к преобразователям энергии, работающим на основе материалов с эффектом памяти формы, и может быть использовано в качестве привода различных механизмов. Изобретение позволяет повысить эффективность в работе преобразователя эа счет теплоподвода и теплоотвода непосредственно от исполнительного меха„„Я2„„1671958 А1 низма, обеспечивающего к тому же электрический контакт. Это приводит к уменьшению теплопотерь и времени срабатывания устройства. В исходном положении через нагреватель 1 пропускают ток такого направления, что суммарный эффект Пельтье вызывает дополнительный к джоулеву нагрев пластин 2 из материала с памятью формы. Пластины 2 нагреваются и восстанавливают свою форму, распрямляясь, что приводит к перемещению вверх поршня 3 со штоком 5, При пропускании тока обратного направления суммарный эффект Пельтье приводит к охлаждению пластин 2, в результате чего они занимают исходное положение под действием поршня 3 и пружины 4. 1 ил, 1671958

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, а именно к преобразователям энергии, работающим на основе материалов с эффектом памяти формы, и может быть использовано в качестве привода различных механизмов.

Целью изобретения является повышение эффективности в работе преобразователя, На чертеже представлена схема преобразователя.

Устройство содержит нагреватель 1, состоящий из чередующихся полупроводниковых пластин с электронной (и) и дырочной (р) проводимостью, В верхней части нагревателя 1 .между его полупроводниковыми пластинами защемлены пластины 2 исполнительного механизма из материала, обладающего эффектом памяти формы, Свободные концы пластин 2 взаимодействуют со звеном отбора мощности, выполненным в виде поршня 3, подпружиненного возвратной пружиной 4 и соединенного со штоком 5. В нижней части нагревателя 1 между его полупроводниковыми пластинами защемлены медные шины 6, свободные концы которых образуют радиатор. Пластины 2 и шины 6 защемлены в промежутках нагревателя 1 поочередно с изолирующими прокладками 7, выполненными, например, из резины, Блок, образованный пластинами нагревателя 1, пластинами 2, шинами 6 и прокладками 7, жестко собран с помощью двух винтов 8, вкрученных в корпус 9, В корпусе 9 размещены электрические контакты 10, через которые к нагревателю 1 подводится напряжение от реверсивного источника постоянного тока (не показан).

Преобразователь энергии работает следующим образом.

В исходном положении через нагреватель 1 пропускается электрический ток такого направления,. что в местах контакта пластин 2 с полупроводниковыми пластинами нагревателя 1 суммарный эффект Пельтье приводит к дополнительному (джоулеву) тепловыделению, Пластины 2 на греваются и восстанавливают свою форму, распрямляясь, что приводит к перемещению вверх поршня 3 со штоком 5.

При пропускании через нагреватель 1 электрического то а обратного направления суммарный эффект Пельтье приводит к охлаждению пластин 2, в результате чего они занимают исходное положение под действием поршня 3 и пружины 4. Медные шины

6 позволяют отвести избыточное тепло при

55 выделении его в нижней части нагревателя

1 и уменьшить теплопотери при охлаждении нижней части нагревателя 1, Нагреватель 1 макетного образца преобразователя был изготовлен из полупроводниковых пластин сечением 4х4 мм и высотой 35 мм. Пластины 2 были изготовлены из титано-никелевого сплава типа ТН-1 толщиной 0,4 и шириной 4 мм, высота их 25 мм, шины 6 из медной фольги толщиной 0,4, шириной 15 и высотой 30 мм; корпус 9 устройства из органического стекла; поршень

3 из силикатного стекла. Питание устройства осуществлялось от источника постоянного тока типа ЛИПС-35, Лабораторные испытания показали, что при напряжении 5

В и токе 6А на штоке 5 может развиваться усилие до 10 Н.

Изобретение позволяет повысить эффективность в работе преобразователя за счет теплоподвода и теплоотвода непосредственно от исполнительного механизма, обеспечивающего к тому же электрический контакт. Это приводит к уменьшению теплопотерь и времени срабатывания устройства.

Кроме того, жесткое неподвижное закрепление нагревателя 1 позволяет исключить динамические нагрузки на последний, что повышает надежность устройства, Формула изобретения

Преобразователь энергии, содержащий корпус, звено отбора мощности, нагреватель в виде электрически соединенных чередующихся пластин из полупроводниковых материалов с электронной и дырочной проводимостью, реверсивный источник постоянного тока, подключенный к нагревателю, а также исполнительный механизм иэ материала с эффектом памяти формы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, преобразователь снабжен медными шинами и изолирующими прокладками, звено отбора мощности снабжено возвратным упругим элементом, а исполнительный механизм выполнен с воэможностью взаимодействия свободными концами со звеном отбора мощности в виде пластин, размещенных с одной стороны нагревателя в промежутках между неподвижно установленными пластинами последнего поочередно с изолирующими прокладками, причем с противоположной стороны нагревателя в промежутках между пластинами последнего установлены медные шины поочередно с изолирующими прокладками,