Спооб получения механической работы Советский патент 1976 года по МПК F03G7/06 

1

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к способам совершения механической работы при фазовых превращениях в твердом рабочем теле, и может быть использовано для изготовления чувствительных элементов и исполнительных механизмов в приборах автоматики и телемеханики.

Известен способ получения механической работы при обратном мартенситном превращении в сплавах типа никелида титана, при осуществлении которого путем наложения внещнего механического напряжения упорядочивают внутренние деформации при температуре ниже мартенситного превращения, а затем материал дополнительно нагружают и нагревают выше температуры обратного мартенситного превращения. При этом материал восстанавливает свою первоначальную форму и соверщает полезную работу.

Однако такой способ характеризуется низкой удельной работоспособностью твердого рабочего тела вследствие значительной затраты энергии на упорядочение внутренних деформаций прп температуре ниже мартенситиого превращения.

Цель изобретения - увеличение удельной работоспособности рабочего тела.

Это достигается тем, что упорядочение внутренних деформаций осуществляют путем наложения внещнего силового поля при црямом фазовом превращении.

Для дополнительного упорядочения внутренних деформаций и соответственно уменьшения затрат энергии внещнего силового поля рабочее тело предварительно пластически деформпруют Б направлении холостого хода.

Способ может быть реализован, например, на никелевом сплаве, содержащем 41% титана.

Па фиг. 1 показан полный рабочий цикл тве;рдого рабочего тела без предварительной пластической деформации; на фиг. 2 - полный рабочий цикл твердого рабочего тела, предварительно пластически деформированного в направлении холостого хода при температуре - 196°С.

В результате наложения внешнего силового поля, в данном случае механического напряження, выше температуры мартенситиого превращения рабочее тело деформируют (а, б). При прямом мартенситном превращении - понижении температуры - рабочее тело дополнительно деформируется, соверщая холостой ход

(о, 0). При температуре н)1же мартенситного превращения рабочее тело дополнительно напружают, тело дополнительно деформируется (в, г}. В случае обратного мартенситного превращения- повыщения температуры-- рабочее тело совершает рабочий ход (г, Э), а затем

np;-i те: 1пературе выше лиигтепсптиого ir,)ciii);v щеиня его разгружают до пср)юпача, напряжения II оно 150315|ра1цастся и исходное соетоянме (б). Рабочий цикл замыкается н южет быть мпо1ократно повторен.

Площадь замкнутой петдн равна

полезной объема рабоработе, совершаемой единицей работосцособчего тела за цикл (удельная ность).

Еели рабочее тело предварительно цластически деформировано в иаиравлении холостого хода, то оно наканлнвает макросконичеекую деформацшо ири ирямом мартеиснтном иревращенин (фиг. 2), т. с. происходит упорядочение внутрениих деформаций без внешиего силового иоля (аи). В остальном рабочий цикл (авгда) нронсходнт аналогнчно приведенному на фиг. 1.

Ф о р м л а и 3 о б р е т е н и я 1. Слшсиб ио,1учеи1 я механической )аботы нрн ф1азовых н)евра1дениях в твердом 1рабоче 1 теле путем упорядочепня внутренних деформаций и сти.мулнрования обратного фазового иревращения в рабочем теле при рабочем ходе последнего и прямого - нри холостом периодическим измеиепием внешних условий (теплового, мехаиического, магнитного, злектрнческого иоля или их комбинаций), отличающийся тем, что, с целью увеличения удельной работоспособности рабочего тела, внутренние деформации унорядочнвают при пряном фазовом превращенн.

2. Способ по н. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения затраты энергии нри холостом ходе, рабочее тело предварительно нластнчеек - деформируют в панравленин холостого хода.

поворота, рад

Десрормация сдбига.

Фиг. /

Угол n Sopoma, рад

(Ъ

g72J4Десрормация сдёига, 10

.2