Тепловой двигатель

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4948833/Об (22) 28.05.91 (46) 30.11.93 Бюп Ма 43-44 (75) Енов М.И„Белай Н.Т. (73) Акционерное общество "Новатор" (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: теплоэнергетика, в частности двигатели„предназначенные для использования низкотемпературных источников тепла и солнечной энергии. Сущность изобретения: тепловой двигатель содержит ведомый 6 и ведущий 9 диски, уста(и) ИЦ (и) 2ОО3834 С1 (Я) новленные под углом друг к другу с пересечением осей их валов 5 и 8 у центра ведущего диска 9.

Между дисками размещены по меньшей мере четыре рабочих твердых дугообразных элемента 11, обладающих памятью формы, которые по краям одним концом соединены с ведомым диском 6 с помощью петель 14 с осями, а другим — с ведущим диском 9 посредством неразъемных шаровых элементов 13, причем на внутренней поверхности рабочих элементов 11 нанесен теплоизолирующий материал 18. 2 ил.

2003834

Изобретение относится к преобразованию солнечной энергии B механическую за счет деформации твердых дугообразных рабочих элементов при проявлении памяти формы их и может быть использовано для освоения тепловой энергии естественных низкотемпературных источников и тепловых отходов.

Известен тепловой двигатель, содержащий корпус с зонами нагрева и охлаждения и установленный в нем на подшипниках ротор с размещенными на нем с возможностью радиального перемещения дугообразными рабочими элементами, обладающими свойствами памяти формы, взаимодействующими посредством роликов с эксцснтричным кулачком, закрепленным на корпусе (1), Однако известйый тепловой двигатель имеет недостаточную надежность из-за наличия трения изгибаемых в тангенциальном направлении элементов с памятью формы при перемещении толкателей элементов по радиальным направляющим ротора.

Известен также тепловой двигатель, содержащий корпус, в подшипниках которого устанавливается ротор, выполненный в виде вала и закрепленной на нем ступицы с жесткими спицами, имеющими на наружных концах головки с отверстиями. а на роторе установлены по меньшей мере три рабочих элемента, обращенных к кулачку своими выпуклыми поверхностями и имеющих на концах по меньшей мере две петли, которыми они посредством дополнительно установленных осей соединены с головками спиц, а в окнах рабочих элементов установлены ролики, взаимодействующие с кулачками (2).

Однако известный тепловой двигатель имеет серьезные недостатки, В нем неэффективно используется солнечная энергия, потому что рабочие элементы по длине первоначально принимают солнечную энергию из-за различного положения по высоте их концов вследствие движения последних друг за другом по одной конструкции, а рабочие элементы теряют 13GTb полученной энергии через внутренние поверхности. находящиеся все время в тени, Целью изобретения является повышение эффективности работы теплового двигателя при использовании солнечной энергии.

Указанная цель достигается тем, что ведомый и ведущий диски устанавливаются под углом друг к другу с пересечением осей их валов у центра ведущего диска, между дисками размещены по меньшей мере четыре рабочих элемента, которые по краям одним концом соединены с ведомым диском с помощью петель с осями, а другим — с ведущим диском посредством неразъемных шаровых элементов. причем на внутренние поверхности рабочих элементов нанесен теплоизолирующий материал.

На фиг.1 показан тепловой двигатель, вид сбоку; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Тепловой двигатель содержит корпус, имеющий основание 1 и две боковины 2 и 3.

10 В боковине 2 на опорно-радиальном подшипнике 4 устанавливается вал 5 ведомого диска 6, а в боковине 3 на опорно-радиальном подшипнике 7 установлен ведущий вал

8 ведущего диска 9, установленного под yr15 лом к ведомому диску 6 так, что оси их валов пересекаются у центра ведущего диска 9, На ведущем валу 8 устанавливается шпонка 10 или выполняются шлицы для сьема мощности, Между ведомым 6 и ведущим 9 дисками

20 размещены,по окружности по меньшей мере четыре рабочих элемента 11 (а, b, с, d), обладающих памятью формы, которые по краям одним концом соединены с ведомым диском 6 посредством петель 12, а другим—

25 с ведущим диском 9 посредством нераэъемных шаровых опорных элементов 13, причем петли 14 ведомого диска 6 соединены с петлями 12 рабочих элементов 11 с помощью осей 15, а шаровые опорные элемен30 ты 13 встроены в опорные выступы 16, жестко закрепленные на ведущем диске 9.

На ведомом 5 и ведущем 8 валах установлены распорные втулки 17. На внутренние поверхности рабочих элементов 11 нанесен

35 теплоизолирующий материал 18 для создания теплового эффекта. Ось 01-О ведомого диска 6 пересекается с осью 02-Oz ведущего диска 9 под углом,В.

Тепловой двигатель работает следующим образом. Ведомый 6 и ведущий 9 диски распираются рабочими элементами 11 (а. Ь, с, d), обладающими памятью формы, усилия которых изменяются от их нагрева солнечными лучами 19 и последующего охлажде45 ния при заходе в тень. Так, на фиг.2 показано, что верхний рабочий элемент 11а с наружной вогнутой стороны освещается солнечными лучами 19 и поэтому стремится распрямиться и создает на опорном выступе 16 силу P > no величине больше силы Рз, с которой действует находящийся внизу в тени охлажденный элемент 11с. т.е. Р1 > P3.

Так как рабочие элементы 11а и 11с занимают среднее положение изменения расстояния между ведомым 6 и ведущим 9 дисками, то по действию создаваемых ими сил Р1 и Рз видно. в каком направлении будет вращаться ведущий диск, В этом случае сила Pi верхнего элемента 11а создает большую силу в направлении вращения, указанного

2003834 стрелкой С, ведущего вала 8, чем сила Рз нижнего элемента 11с, препятствующая этому вращению, в результате этого на ведущем диске 9 будет создан крутящий момент в укаэанном направлении вращения ведущего вала 8. Это видно и на фиг.2, где показано, что рабочие элементы 11Ü и 1И, находящиеся соответственно в положении минимального и максимального расстояний между дисками 6 и 9 s этом месте, воздают равные по величине силы Рг и Р4, но так как при повороте s направлении С элемент 11Ь выходит из тени и начинает распрямляться при освещении солнечными лучами 19, то от этого он нагревается и сила Рг возрастает, а элемент 110 заходит в тень и начинает сгибаться при охлаждении, из-за этого сила

Р4 уменьшается, вследствие чего от действия силы Рр получится больший крутящий момент в направлении вращения С ведущего вала 8, чем противодействующий ему крутящий момент, образующийся от действия

Формула изобретения

ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛ Ь, содержащий корпус, в котором установлены ведомый и ведущий диски, дугообразные рабочие элементы, обладающие термомеханической памятью формы, средства нагрева и охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, ведомый и ведущий диски установлены под углом друг к другу с пересечением осей их силы Р4. В результате этого двигателем будет совершаться работа.

Тепловой двигатель имеет хорошие технико-зкономические показатели. Из-за то5 го, что ведомый и ведущий диски располагаются под углом и рабочие элементы прикрепляются к их краям, улучшается прием солнечного тепла, а при покрытии теплоизолирующим материалом внутрен10 них поверхностей рабочих элементов исключаются потери ими тепла через неосвещаемые солнцем поверхности, в результате этого повышается эффективность работы двигателя. Тепловой двигатель для

15 работы может использовать тепло низкотемпературных естественных источников тепла и тепловых отходов. (56) 1. Заявка ФРГ М 2723332, кл. F 03 G

20 7/06, опублик. 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1610064, кл. F 03 6 7/06, опублик. 1991, валов у центра ведущего диска, между которыми размещены по меньшей мере четыре рабочих элемента, которые по их краям одними концами соединены с ведомым диском посредством петель с осями, а

30 другими - с ведущим диском посредством неразьемных шаровых опорных элементов, причем на внутренних поверхностях рабочих элементов нанесен теплоизолирующий материал, 35

2003834

Составитель M.Енов

Техред M.Mîðãåíòçë Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Цалихина

Заказ 331б

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101