Перистальтическое устройство для перемещения подвижного элемента Советский патент 1982 года по МПК B65G51/04 F04B43/12 

(5) ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ЭЛЕМЕНТА

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к перисталь тическим устройствам для перемещения подвижного элемента и может найти применение, в частности, в транспортных системах, в насосах и т.п. Известно перистальтическое устройство для перемещения подвижного элемента, содержащее эластичную трубку, установленный внутри нее подвижный элемент и приводные элементы для волнообразной деформации эластичной трубки 1 . Недостатками такого устройства являются относительно невысокая надежность и долговечность из-за того, что приводные элементы, воздействуя на подвижный элемент, подвергают жесткой деформации эластичную трубку и в местах деформации в последней возникают чрезмерные напряжения. При этом напряжения в эластичной трубке неравномерно распределены по периметру Целью изобретения является повышение долговечности и надежности устройства. Для этого в (Етенке эластичной трубки выполнены кольцевые теплоизолированные полости, в которых размещены снабженные нагревателями приводные элементы, причем последние выполнены в виде кольцевых спиральных пружин из материала с изменяющейся от температуры упругостью. Кроме того, для повышения быстродействия устройства материалом спиральных пружин служат монокристаллы сплавов на основе меди -.алюминия. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез, на фиг. 2 - узел t на фиг. 1 (фрагмент продольного разреза эластичной трубки в зоне теплоизолированных полостей с нагревателями и приводными элементами); на фиг. 3 - схема приложения сил к подвижному элементу; 39 на фиг. Ц - диаграмма изменения упругости спиральных пружин в моменты времени. Устройство содержит эластичную трубку 1, установленный внутри нее подвижный элемент 2 и приводные элементы для волнообразной деформации трубки 1 / выполненные в виде кольцевых спиральных пружин 3 из материала с изменяющейся от температуры упругостью. Пружины 3 размещены в теплоп изолированных полостях k, имеющих теплоизоляционное покрытие 5 и снабжены нагревательными элементами 6. Полости k снабжены патрубками 7 для подвода-отвода охлаждающей среды. Трубка 1 может иметь на внутренней поверхнЪсти слой 8 cMa3Kvi, В качестве материала пружин 3 для повы шения быстродействия устройства могут служить монокриста/ лы сплавов на основе меди-алюмиНия, например медьалюминиймарганец или медьалю- .. миНИИникель. В состоянии пбкоя все упругие силы, действующие на элемент 2 уравновешены. При нагреве части пружин 3, расположенных по одну сторону от сре ней части элемента 2, происходит изменение их упругости (повышение или понижение в зависимости от материала пружины). Это приводит к нарушению равновесного состояния элемента 2 (см. фиг, 3), так как суммарные сил упругости R/J. действующие на него, например, справа от средней части становятся меньше суммарных сил упру гости R , действующих слева. Силы упругости R и R2 создают взаимно компенсируемые радиальные реакции N и N и неуравновешенные осевые реакции Xf и Т. В результате этого возникает результирующая сила T,j перемещающая элемент 2 по трубке 1. Ес ли при этом последовательно перемещать зону нагрева вдоль оси трубки 1 (см. диаграмму на ч|)иг. ), изменение упругости пружин 3 расположенных вдол трубки, обеспечит непрерывное движение элемента 2. Для более быстрого охлаждения пружины 3 можно подавать охлаждающую среду в полости «через патрубки 7 Можно акже нагревать и охлаждать пружины не при помощи элементов 6, а путем попеременной подачи в полости горячей и холодной сред. Для повышения быстродействия целесообразно использовать в качестве материала пружины 3 монокристал 2 ла сплавов на основе меди-алюминия, . которые имеют пороговую температуру скачкообразного перехода их фазового состояния из пластичного состояния. Поэтому пр.и незначительном нагреве выше и охлаждении ниже пороговой температуры происходит резкое изменение упругих свойств пружин 3, а так как интервал изменения температуры Не - большой, то эти процессы происходят с высокой скоростью. При движении по трубке 1 злемент 2 раздвигает передним концом ее стенки, а слой 8 смазки уменьшает сопротивление его движению по этой трубке. При помощи предлагаемого устройства можно транспортировать различные изделия как непосредственно (при благоприятной форме изделия), так и в контейнерах специальной формы. . Элемент 2 может служить также поршнем и перемещать по трубке 1 жидкую . или газообразную среду. При этом для предотвращения противотока текучей среды при выходе элемента 2 из конца трубки 1 в последней могут находиться со смещением по длине сразу несколько таких элементов ,. При этом устройство работает как насос. За счет того, что пружины 3 создают равномерное давление на элемент 2 по периметру трубки 1, плавно изменяющееся по- его длине, уменьшаются местные напряжения в трубке 1 и повышаются долговечность и надежность устройства. Формула изобретения 1 .Перистальтическое устройство для перемещения подвижного элемента, содержащее эластичную трубку, установленный внутри нее подвижный элемент и приводные элементы для волнообразной деформации эластичной трубки, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности, в стенке эластичной трубки выполнены кольцевые теплоизолированные полости, в которых размещены снабт женные нагревателями приводные элементы, причем последние выполнены в виде кольцевых спиральных пружин из материала с изменяющейся от температуры упругостью. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью