Устройство для преобразования энергии объемного расширения твердого тела в энергию поступательного движущегося тела Советский патент 1981 года по МПК B30B15/34 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ

ОБЪЕМНОГО РАСШИРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА В ЭНЕРГИЮ .ПОСТУПАТЕЛЬНО ДВИЖУЩЕГОСЯ ТЕЛА

1

Изобретение относится к устройствам для преобразования энергии объемного расширения твердого тела в кинетическую энергию движуuierocii тела, в которых использованы свойства твердых тел изменять свои объемы при изменении их температуры, и которые могут быть применены в качестве привода к прессам и другим механизмам.

По основному авт. св. № 500079 известно устройство для преобразования энергии объемного расширения твердого тела в энергию поступательно движущегося тела, содержащее установленные на основании, один относительно другого последовательно преобразующие элементы, сопрягающиеся между собой по Коническим поверхностям с углом конуса, большим двойного угла трения 1.

Недостатком известного устройства является то, что энергия объемного расширения твердого тела преобразуется в энергию только поступательного прямолинейного движения другого тела. Это ограничивает технологические возможности устройства. Применение устройства в качестве привода в мащинах и устройствах с вращательнопоступательным движением рабочего органа или деформирующего инструмента невозможно без введения в эти машины и устройства дополнительных преобразующих элементов, которые преобразовывают энергию поступательно движущегося тела устройства в энергию вращательно-поступательного движения рабочего органа мащины или деформирующего инструмента, например винтовой пары, что увеличивает вес этих машин и устройств, усложняет их конструкцию.

Цель изобретения - расширение техно10логических возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено размещенным между преобравующими элементами на сопрягаемых конических поверхностях дополнительным преобразующим элементом, выполненным в

15 виде винтового механизма, который может быть выполнен в виде винтового механизма, который может быть выполнен в виде щарико-винтовой пары ити расположенных в одном из преобразующем элементе ползущек.

20 На фиг. 1 изображено устройство для преобразования энергии объемного расщирения твердого тела в энергию поступательно движущегося тела, разрез; на фиг. 2 - то

же, винтовой механизм выполнен в виде шарико-винтовой пары; на фиг. 3 - то же, в нтовой механизм выполнен в виде копирного устройства.

Устройство содержит преобрузющие элементы 1 и 2, сопрягающиеся по конической поверхности А с углом конуса 2, большим двойного угла трения, при этом внутри преобразующего элемента I проходит трубопровод 3, который соединен с краном 4, а преобразующий элемент 2 размещен в обойме 5.

Преобразующие элементы 1 и 2 по сопрягающимся коническим поверхностям А имеют дополнительный преобразующий элемент, выполненный в виде винтовых нарезок на элементах I и 2, т.е. винта и гайки, при этом между ними могутбыть размещены шарики 6, которые перемещаются как по винтовой нарезке элемента 2, так и по отводящему каналу Б, выполненному в элементе 2, а между винтовой нарезкой элемента 1 и элемента 2 с одной стороны и винтовой нарезкой элемента I и щариками 6 выполнен тепловой зазор А, который устраняет заклинивание механизма. Кроме того, по сопрягаемой конической поверхности А преобразующего элемента 2 могут быть выполнены копирные пазы В, а к преобразующему элементу 1 могут быть прикреплены ползуи1ки 7, с возможностью перемещения этих ползущек 7 в копирных паза В.

Устройство работает следующим образом.

По трубопроводу 3 через распределительный кран 4 к преобразующему элементу 1 подается либо теплоноситель, например пар, либо хладагент, например вода. Система нагрева и охлаждения устройства конструктивно может быть выполнена и иначе.

Например, нагрев преобразующего элемента 1 можно осуществлять с помощью встроенных электронагревателей, а охлаждение - подачей холодной воды через каналы, выполненные в преобразующих элементах I и 2. После того, как по трубопроводу 3 проходит теплоноситель, температура преобразующих элементов I и, 2 повыщается, а размеры их изменяются прямо пропорционально их размерам, причем в связи с тем, что преобразующий элемент 1 сделан из материала с коэффициентом объемного расширения больщим чем у преобразующего элемента 2, между преобразующими элементами 1 и 2 возникает сила, совпадающая с направлением оси конической поверхности А и стремящаяся вытолкнуть преобразующ:ий элемент 1 из его конической полости. В результате возникновения выталкивающей силы преобразующий элемент 1 начинает совершать вращательно-поступательное движение относительно преобразующего элемента 2.

Введение в предлагаемое устройство дополнительной кинематической связи, обеспечивающей вращательно-поступательное движение одного преобразующего элемента относительно другого, позволяет применять

его в качестве исполнительного рабочего органа или привода в машинах и устройствах с вращательным, поступательным и вращательно-поступательным движением деформирующего инструмента без применения дополнительных промежуточных преобразующих механизмов, что расширяет технологические возможности устройства.

Формула изобретения

1.Устройство для преобразования энергии объемного расширения твердого тела в энергию поступательно движущегося тела по авт. свид. № 500079, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено размещенным между преобразующими элементами на сопрягаемых конических поверхностях дополнительным преобразующим элементом, выполненным в виде винтового механизма.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что винтовой механизм выполнен в виде щарико-винтовой пары.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что винтовой механизм выполнен в виде расположенных на одном из преобразующих

0 элементов копирных пазов и установленных на другом преобразующем элементе ползущек, входящих в упомянутые пазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 5 № 500079, кл. В 30 В 15/34, 1972 (прототип).

Ll (Г

Фиг 5

if