Термомеханический толкатель Советский патент 1988 года по МПК B66F1/00 

Изобретение относится к технике создания значительных механических усилий и может быть использовано, например, для создания высоких давлений или в качестве домкрата.

Цель изобретения - повышение долговечности устройства и воспроизводимости его характеристик.

На чертеже представлен предлагаемый толкатель, общий вид.

Толкатель содержит корпус 1, в котором размещена направляющая трубка 2, вдоль этой трубки может перемещаться шток 3, на направляющей трубке 2 соосно с ней расположены силовые узлы 4, разделенные упорными шайбами 5. Внутри направляющей трубки 2 расположен нагреватель 6. Каждый из силовых узлов 4, которых в устройстве может быть 1, 2, 3, ..., п, состоит из набора стержней 7, охваченных обжимной втулкой 8. Ось втулки совпадает с осью направляющей трубки 2.

Стержни 7 и обжимная втулка 8 каждого k-ro силового узла выполнены из материала, обладающего свойством запоминания формы, и подвергнуты такой предварительной термической обработке, что при температуре меньшей Т стержни изогнуты, как показано на чертеже, и втулка имеет больший диаметр, а при температуре выше Т стержни прямолинейны и втулка имеет меньший диаметр.

Материалы стержней и втулки k-ro узла имеют одну и ту же температуру фазового перехода Т,а разность температур (TA+I-T/i) больше суммы температурных диапазонов фазовых переходов материалов k и (k+l)-ro узлов.

Толкатель работает следующим образом.

При включении нагревателя 6 стержни 7 и втулка первого силового узла нагреваются до температуры Ti фазового перехода и вследствие проявления эффекта памяти формы изменяют свою форму - стержни выпрямляются, а втулка сжимается. При этом генерируются значительные механические напряжения в их материале, и механическое усилие передается на шток 3, который под его воздействием перемещается. Для дальнейшего его перемещения необходимо поднять температуру устройства выще

температуры фазового перехода материала стержней и втулки следующего (второго) силового узла и т.д.

При отключении нагревателя детали силовых узлов охлаждаются и принимают первоначальную форму, при этом щток 3 под действием внещних сил возвращается в исходное положение.

Долговечность устройства и стабильность его характеристик достигаются за счет того, что механические напряжения, развивающиеся в термоупругих элементах устройства при изменении температуры, распределяются равномерно по их объему, что обеспечивает сохранение устойчивости формы этих элементов.

Формула изобретения

1.Термомеханический толкатель, содержащий корпус, в котором расположены

направляющая трубка со щтоком и силовые узлы с нагревателем, выполненные из материала, обладающего свойством запоминания формы, отличающийся тем, что, с целью повыщения долговечности устройства

и воспроизводимости его характеристик, каждый силовой узел выполнен в виде набора стержней и охватывающей их обжимной втулки, расположен соосно направляющей трубке и отделен от каждого соседнего с ним силового узла упорной шайбой,

причем стержни и обжимная втулка каждого силового узла выполнены из материала с одинаковой температурой фазового перехода.

2.Толкатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения вариации механического усилия, создаваемого устройством, материалы, из которых изготовлены детали силовых узлов, выбраны из условия, что разница температур фазовых переходов материалов п-го и (n-f-l)-ro узлов отличаются друг от друга на величину, превышающую сумму температурных диапазонов фазовых переходов материалов деталей п-го и (п + 1)-го узлов.

3.Толкатель по п. 2, отличающийся тем, что силовые узлы выполнены различной длины, уменьщающейся по мере возрастания температуры фазового перехода материала деталей соответствующего узла.

Изобретение относится к технике создания значительных механических усилий и может быть использовано, например, для создания высоких давлений или в качестве домкрата. Целью изобретения является повышение долговечности устройства и увеличение стабильности воспроизводства его характеристик. Детали 7 и 8, входящие в состав силовых узлов 4, выполнены из материала, обладающего свойством запоминать форму. При повышении температуры устройства под действием нагревателя 6 последовательно включаются в работу силовые узлы, для которых температура становится выше температуры фазового лерехо- да, при этом генерируются значительные механические усилия. 2 з.п. ф-лы, I ил. 2 (Л со СХ) 05 ел ел со