Привод Советский патент 1984 года по МПК F03G7/06 

ПРИВОД по авт. св. № 931946, отличающийся тем, что, с целью повышения максимального усилия при работе в охлаждающих средах путем обеспечения одновременного срабатывания волокон по толщине рабочего элемента, последний выполнен в виде концентрических слоев из полимеров с разной температурой стеклования, причем температура стеклования его наружных слоев последовательно меньше температуры стеклования внутренних слоев на. величину разности температур, возникающей при электронагреве рабочего элемента в охлаждающих средах.

/ч

Г

Изобретение относится к машиностроению, а именно к приводам одноразового действия, срабатывающим при нагреве, и может быть использовано при работе в охлаждающих средах в аварийных системах энергетики, нефте- и газодобывающей промышленности и т.п.

По основному авт. св. № 931946 известен привод,, содержащий нагреватель и тепловой рабочий элемент, выполненный из собранных в жгут нитей выс-окоориентированного полимерного волокна, из электропроводного полимера, и нити подключены к источнику электропитания нагревателя 1.

Недостатком этого привода является пониженная величина максимального развиваемого им усилия, что обусловлено не одновременным срабатыванием волокон по толщине рабочего элемента вследствие неравномерного их нагрева при работе в охлаждающих средах.

Целью изобретения является повышение максимального усилия при работе в охлаждающих средах путем обеспечения одновременного срабатывания волокон по толщине рабочего элемента.

Указанная цель достигается тем, что привод содержит нагреватель и тепловой рабочий элемент, выполненный из собранных в жгут нитей высокоориентированного полимерного волокна, из электропроводного полимера, нити подключены к, источнику электропитания нагревателя, рабочий элемент выполнен в виде концентрических слоев из полимеров с разной температурой стеклования, причем температура стеклования его наружных слоев последовательно меньше температуры стеклования внутренних слоев на величину разности температур, возникающей при электронагреве рабочего элемента в охлаждающих средах.

При таком выполнении привода максимальное развиваемое им усилие увеличивается за счет одновременного достижения температуры стеклования как его наружных, так и внутренних слоев.

На фиг. 1 изображен описываемый привод, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график экС периментальной зависимости температуры от радиуса жгута рабочего элемента диаметром 20 мм в воде, температура крторой равна 4С; на фиг. 4 - график распределения материалов по радиусу жгута в зависимости от температуры их стеклования.

Привод содержит тепловой рабочий элемент 1, выполненный из собранных в жгут нитей высокоориентированного полимерного волокна, в виде, например, трех концентрических слоев из электропроводных полимеров с разной температурой стеклования. Материал слоев выбран таким образом, чтобы температура стеклования его наружных слоев была последовательно меньше температуры стеклования внутрен них слоев на величину разности температур, возникающей при электронагреве рабочего элемента в охлаждающих средах, например, наружный слой выполнен из полиэтилметакрилата (ПЭМА), средний слой -

5 из поливинилхлорида (ПВХ), а внутренний - из полиметилметакрилата (ПММА). Распределение этих материалов по радиусу рабочего элемента определяется с использованием экспериментального графика зависимости температуры от радиуса

0 жгута в охлаждающей среде (фиг. 3). Проведя на этом графике горизонтальные линии, соответствующие температуре стеклования выбранных материалов (фиг. 4), определяют радиус слоя материала как абсциссу

5 точки пересечения соответствующей горизонтали с графиком.

Рабочий элемент 1 привода одновременно является нагревателем. На обоих концах рабочего элемента 1 расположены законцовки 2 для крепления к опоре и приводио мому в движение устройству. Волокна рабочего элемента 1 подключены при помощи разъемов 3 к источнику электропитания нагревателя.

Привод работает следующим образом. При подаче электрического напряжения на разъемы 3 по рабочему элементу 1 проходит электрический ток и нагревает его до температуры выше критической (для полимеров критической температурой является температура стеклования), в результате

чего происходит сокращение (усадка) рабочего элемента.

Укорачиваясь, рабочий элемент перемещает исполнительный орган приводимого в движение устройства.

За счет одновременного достижения температуры стеклования всех слоев рабочего элемента 1 одновременно происходит и сокращение волокон этих слоев.

Одновременное срабатывание волокон по толщине рабочего элемента обеспечивает

0 повышение максимального усилия привода при работе в охлаждающих средах.