Силовой термочувствительный элемент Советский патент 1988 года по МПК B21D39/06 B30B13/00 B30B15/34 

Фи2.2

4

00 СХ)

Изобретение относится к кузнечно-прессо- вому оборудованию, а именно к устройствам, предназначенным для развальцовки труб.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей.5

На фиг. 1 изображен размещенный внутри трубы термочувствительный элемент, в исходном состоянии; на фиг. 2 - то же, при нагреве элемента до температуры Ti; .на фиг. 3 - то же, при нагреве элемента до ю температуры Т2; на фиг. 4 - то же, при охлажденном элементе.

Силовой термочувствительный элемент содержит размещенные внутри трубы 1 кон- цеятрично друг другу с возможностью взаимодействия между собой слои 2 и 3 5 материала, обладающего эффектом запоминания формы, при этом слои 2 и 3 изготовлены из материалов с различными диапазонами температур вспоминания формы, слои с более высокой температурой вспоми- л нания формы обладают более высокими значениями заложенных в их памяти степеней относительной деформации.

В зависимости от характеристики материала, слоев диапазоны температур вспомишающейся начальной температурой пригодны сплавы ТН-1А {от -100 до +10°С) и ТН-1C {от -40 до +10°С), ТН-1М {от -70 до +40°С) и ТН-1П (от -10 до -f40°C), а для варианта с возрастающей температурой окончания процесса вспоминания - сплавы ТН - 1ХЭ (от -10 до -f 15°С) и ТН-1Г1 (от -10 до +40°С).

Возможны и другие промежуточные варианты: ТН-1ХЭ (от - 10 до +15°С} и ТН-10 10 - 25°С) и т.п.

Силовой термочувствительный элемент работает следующим образом.

При начальной температуре То собранный из слоев силовой элемент помещают внутри трубы 1. Через пористый материал слоев пропускают нагретый до температуры T пар. При этом слой 3, вспоминая свою заложенную в память форму, сокращает щирину с Н до h и увеличивает диаметр d на величину 8id, где ei - относительная деформация слоя 3. Усилие, развиваемое слоем 3, увеличивает диаметр наружного слоя 2, а вместе с ним раздает и внутренний диаметр трубы 1 до величины 04-eid, образуя гофр.

Если необходимо с помощью этого же

нания формы одних слоев могут либо не 25 элемента раздать трубу I на еще больщую

величину, то температуру пара повыщают

до температуры Т2, при которой свою первоначально заданную (заложенную в память) форму вспоминает внешний слой 2.

В результате внутренний диаметр трубы 30 за счет пластической деформации раздается до ве.пичины 0 + B|d-f 20, где 2 - относительная деформация слоя 2, причем 82 ЕЬ но не превышает максимально допустимой относительной деформации {объема памяти материала с памятью формы), обыч- 35 но равной 10-15%.

При охлаждении слоев силового элемента до начальной температуры То элемент уменьшается в диаметре до прежних размеров, что позволяет извлечь его из трубы 1. Для более надежной работы силового элемента в его конечных положениях слой с наиболее низкой или высокой температурой вспоминания формы следует выполнять с наи- больп.1ей площадью поперечного сечения. Использование слоев с различными соотно- 1пениями диапазонов температур вспоминания формы обеспечивает увеличение или снижение усилия деформации по мере нагрева силового элемента.

По сравнению с известным пред.тагаемой силовой элемент имеет более щирокие технологические возможности, так как при разной степени нагрева обеспечивает больщее число запоминаемых форм, а также постоянные или переменные усилия деформации.

перекрываться, либо частично перекрываться диапазонами температур вспоминания формы других слоев. Слои с большими значениями степени относительной деформации могут быть выполнены либо с более высокими значениями температуры начала и одинаковыми {или близкими) значениями те.мпературы окончания вспоминания формы, либо с более высокими значениями температур окончания и одинаковыми (или близкими) значениями температуры начала вспоминания формы. Кроме того, слои с самыми высокой или низкой температурами вспоминания формы выполнены с большей площадью поперечного сечения.

В данном случае силовой элемент выполнен из двух слоев из пористого материала, при этом наружный слой 2 имеет более высокую температуру Т2 вспо.мина- ния формы, чем внутренний слой 3 с температурой Т| вспоминания формы, диаметр внутреннего слоя при начальной температуре То равен d, диаметр трубы равен 0, а Н1ирина слоев при начальной температуре Т„ равна Н. Слои могут быть выполнены в виде проволок или в виде вставленных друг в друга трубок. В зависимости назначения силового элемента можно осуществить не только изменение диаметра слоев, но и их изгиб или скручивание.

Вариант с неперекрывающимися температурными интервалами слоев может быть реализован с использованием сплавов ТН1ХЭ (от -10 до ч-15°С), ТН-20 {-f25

35°С) и ТН-1В (-f45 -75°С).

Для варианта с перекрывающимися температурными интервалами слоев с повы40

45

50

55

Формула изобретения

1. Силовой термочувствительный элемент, содержащий взаимодействующие между сошающейся начальной температурой пригодны сплавы ТН-1А {от -100 до +10°С) и ТН-1C {от -40 до +10°С), ТН-1М {от -70 до +40°С) и ТН-1П (от -10 до -f40°C), а для варианта с возрастающей температурой окончания процесса вспоминания - сплавы ТН - 1ХЭ (от -10 до -f 15°С) и ТН-1Г1 (от -10 до +40°С).

Возможны и другие промежуточные варианты: ТН-1ХЭ (от - 10 до +15°С} и ТН-10 10 - 25°С) и т.п.

Силовой термочувствительный элемент работает следующим образом.

При начальной температуре То собранный из слоев силовой элемент помещают внутри трубы 1. Через пористый материал слоев пропускают нагретый до температуры T пар. При этом слой 3, вспоминая свою заложенную в память форму, сокращает щирину с Н до h и увеличивает диаметр d на величину 8id, где ei - относительная деформация слоя 3. Усилие, развиваемое слоем 3, увеличивает диаметр наружного слоя 2, а вместе с ним раздает и внутренний диаметр трубы 1 до величины 04-eid, образуя гофр.

Если необходимо с помощью этого же

40

45

50

55

Формула изобретения

1. Силовой термочувствительный элемент, содержащий взаимодействующие между собой слои материала, обладающего памятью формы, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, слои изготовлены из материалов с различными диапазонами температур вспоминания формы, при этом слои с более высокой температурой памяти формы обладают более высокими значениями заложенных в их памяти степеней относительной деформации. 2. Элемент по п. 1, отличающийся тем.

4. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что слои с большими значениями степени относительной деформации выполнены с более высокими значениями температуры начала и одинаковыми либо близкими значениями температуры окончания вспоминания формы.

5. Элемент по п. 1, отличающий1я тем, что слои с большими значениями степени

что диапазоны температур вспоминания фор- Ю относительной деформации выполнены с бо- мы одних слоев не перекрывают диапазоны лее высокими значениями температуры окон- температур памяти формы других слоев.чания и одинаковыми либо близкими зна-,

3. Элемент по п. 1, отличающийся тем, чениями температуры начала формы, что диапазоны температур вспоминания фор-6. Элемент по п. 1, отличающийся тем,

мы одних слоев частично перекрывают диа- «с что слои с самыми высокой или низкой темпазоны температур памяти формы других слоев.

пературами вспоминания формы выполнены с большей площадью поперечного сечения.

4. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что слои с большими значениями степени относительной деформации выполнены с более высокими значениями температуры начала и одинаковыми либо близкими значениями температуры окончания вспоминания формы.

что слои с самыми высокой или низкой температурами вспоминания формы выполнены с большей площадью поперечного сечения.

Изобретение относится к кузнечно- прессовому оборудованию, а именно к устройствам, предназначенным для развальцовки труб. Цель изобретения - расширение технологических возможностей. Силовой элемент содержит размещенные внутри трубы (Т) 1 концентрично друг другу слои (С) 2 и 3 материала, обладающего эффектом запоминания формы. С 2 и 3 изготовлены из материалов с различными диапазонами температур памяти формы. С 2 и 3 с более высокой температурой памяти формы обладают более высокими значениями степени деформации. При начальной температуре силовой элемент помещается внутри Т 1. С 2 и 3 нагреваются до температуры памяти формы С 3. С 3 увеличивается в диаметре и раздает С 2 и Т 1. Для большей деформации Т 1 продолжают нагрев до температуры памяти формы С 2. При этом С 2 дополнительно раздает Т 1. При охлаждении С 2 и 3 до начальной температуры они уменьшаются в размере и извлекаются из Т 1. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

/

/

Фи.Г

Фи2.