RU2011887C1

RU2011887C1 - Thermal engine

Info

Publication number: RU2011887C1
Authority: RU
Inventors: М.О. Халов
Original assignee: Институт солнечной энергии Академии сельскохозяйственных наук Туркменистана
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: thermal engine has two flexible stops 26 and 27 secured on bed 1. Thrust guide plates 28 and 29 are curvilinear in form. Mechanical accumulator is made in form of pulley 6 secured on swivel frame 4. Mounted on pulley 6 are two counter-weights 9 and 11 of different masses. One weight is connected with power takeoff lever 13. Working member 21 is made in form of wire bent several times at points of connection with cantilever of frame 4 and hook 20. This wire possesses thermomechanical memory of form. Ends of wire are received by respective holes of hooks 20 and secured on it by means of winding. EFFECT: enhanced efficiency. 7 dwg

Description

Изобретение относится к области преобразования тепловой энергии нетрадиционных истоников энергии, например солнечных водонагревателей, или геотермальных вод в механическую энергию и может быть использовано в автономных солнечных энергетических установках, служащих для подъема воды в системах орошения и дренажа при обеспечении "безлюдной технологии". The invention relates to the field of conversion of thermal energy of non-traditional energy sources, for example, solar water heaters, or geothermal water into mechanical energy and can be used in stand-alone solar power plants that serve to lift water in irrigation and drainage systems while providing "unmanned technology".

Тепловой двигатель является преобразователем тепловой энергии в механическую путем саморегулируемого термоциклирования рабочих элементов, обладающих термомеханической памятью формы (ТПФ), например нитиноловых. A heat engine is a converter of thermal energy into mechanical energy by self-regulating thermal cycling of working elements with thermomechanical shape memory (TPF), such as nitinol.

Извесна конструкция теплового двигателя, содержащая установленный в разделенном изнутри на резервуары нагрева, регенерации, охлаждения и расположенном на рельсах передвижном корпусе прямолинейный рабочий элемент с ТПФ, память которого выражается в уменьшении длины при нагреве и удлинении при охлаждении. Один конец рабочего элемента закреплен на станине, а друг посредством рычага отбора мощности и троса соединен с полезной нагрузкой, балластной нагрузкой в виде упругой камеры насоса и пневматическим аккумулятором, соединенным с пневматическим приводом корпуса. A well-known construction of a heat engine, containing a linear working element with TPF installed in a movable housing separated on the inside of the heating, regeneration, cooling tanks and mounted on the rails, whose memory is expressed in a decrease in length during heating and elongation during cooling. One end of the working element is fixed to the bed, and the other is connected to the payload, ballast load in the form of an elastic chamber of the pump and a pneumatic accumulator connected to the pneumatic drive of the housing through a power take-off lever and a cable.

Саморегулироемое термоциклирование осуществляется путем зарядки пневматического аккумулятора при нахождении рабочего элемента в резервуаре с холодным (горячим) теплоносителем, т. е, при холостом (рабочем) ходе, и разрядки аккумулятора при максимальной (минимальной) длине рабочего элемента с совершением работы по перемещению корпуса относительно рабочего элемента таким образом, что последний оказывается внутри резервуара с горячим (холодным) теплоносителем предварительно, взаимодействуя с регенератором. Балластная нагрузка используется для растягивания охлажденного рабочего элемента. Self-regulating thermal cycling is carried out by charging the pneumatic accumulator when the working element is in the tank with cold (hot) coolant, i.e., at idle (working) stroke, and the battery is discharged at the maximum (minimum) length of the working element with the work to move the case relative to the working element in such a way that the latter is inside the tank with hot (cold) coolant previously interacting with the regenerator. Ballast load is used to stretch the cooled working element.

Недостатками известной конструкции являются низкая мощность и ненадежность пневматического аккумулятора при длительных, например сезонных, остановках двигателя. The disadvantages of the known design are the low power and unreliability of the pneumatic accumulator during prolonged, for example seasonal, engine shutdowns.

Известен тепловой двигатель, выбранный в качестве прототипа, содержащий шарнирно установленную на станине и снабженную на конце консолью повороттную раму, на которой закреплен по крайней мере один прямолинейный рабочий элемент из материала с ТПФ, установленный в корпусе, разделенном на теплоизолированные друг от друга эластичными шлюзовыми перегородками и сообщающиеся резервуары нагрева, регенераци и охлаждения, заполненные жидким теплоносителем, механический аккумулятор в виде полого маховика с винтовой прорезью, внутри которого концентрично установлен передвижной элемент в виде щеколды, соединенной посредством рабочего элемента с консольным концом рамы, а посредством упорного подшипника, троса и шарнирно установленного на станине рычага отбора мощности с балластным грузом. На станине закреплены две упорные направляющие планки прямолинейной формы, которые периодически соединены с передвижным элементом. Рабочий элемент выполнен в виде пучка прямолинейных проволок с ТПФ, оба конца которого снабжены установленными снаружи корпуса соединяюищми отдельные проволоки с Т ПФ термозаклинивающимися цанговыми зажимами из материала с ТПФ. Память рабочего элемента выражена в уменьшении длины при нагреве. A heat engine is known, selected as a prototype, comprising a swivel frame pivotally mounted on a bed and provided with a console at the end, on which at least one rectilinear working element of material with TPF is mounted, mounted in a housing divided into heat-insulated from each other by elastic lock partitions and interconnected heating, regeneration and cooling tanks filled with liquid coolant, a mechanical accumulator in the form of a hollow flywheel with a screw slot, inside of which ntsentrichno mounted sliding element in the form of latches coupled by a working element with a cantilever end of the frame, and by a thrust bearing, and the cable is pivotally mounted on the frame PTO lever to the ballast weight. On the bed are fixed two persistent guide rails of a rectilinear shape, which are periodically connected to the movable element. The working element is made in the form of a bundle of rectilinear wires with TPF, both ends of which are equipped with connecting separate wires with T PF thermally sealed collet clips made of material with TPF installed outside the case. The memory of the working element is expressed in a decrease in length during heating.

Термоциклирование осуществляется путем перемещения рабочего элемента из резервуара с холодным теплоносителем через резервуарт регенерации с горячим теплоносителем и наоборот. Для автоматизации этого процесса используется средство перемещения рабочего элемента, принцип действия которого заключается в раскручивании маховика при деформации рабочего элемента и высвобождении накопленной маховикрм энергии при минимальной длине рабочего элемнета путем совершения работы перемещению рабочего элемента относительно соответствующих резервуаров корпуса. Thermal cycling is carried out by moving the working element from the reservoir with cold coolant through the regeneration tank with hot coolant and vice versa. To automate this process, a means of moving the working element is used, the principle of which is to untwist the flywheel during deformation of the working element and to release the accumulated flywheel energy with a minimum length of the working element by performing work to move the working element relative to the corresponding reservoirs of the housing.

Недостатками известного двигателя являются его низкие мощность и надежнотсть и сложность конструкции. The disadvantages of the known engine are its low power and reliability and design complexity.

Низкая мощность обусловлена тем, что при деформации рабочего элемента, т. е. при поглощении или выделении им скрытой теплоты фазового превращения, из-за прямолинейной формы направляющих планок рабочей элемент (не считая линейной деформации и момента входа рабочего элемента в теплоноситель) фактически неподвижен относительно соответствующего теплоносителя, что ведет к увеличению продолжительности рабочего (холостого) хода, а следовательно, к уменьшению мощности. Low power is due to the fact that when the working element is deformed, i.e., when the latent heat of phase transformation is absorbed or released by it, the working element (not counting the linear deformation and the moment the working element enters the coolant) is virtually stationary relative to the corresponding coolant, which leads to an increase in the duration of the working (idle) stroke, and therefore, to a decrease in power.

Низкая надежность обусловлена тем, что после длительных остановок (в период ночи, непогоды, зимнего сезона) меховик не может обеспечить автоматического включения двигателя. Кроме того, места соединения отдельных проволок с ТПФ цанговыми зажимами с ТПФ расположены вне кортпуса, т. е. имеют температуру окружающей среды, а центральная часть рабочего элемента функционирует в режиме термоциклирования. Такое несоответствие температурных режимов по длине рабочего элемента ведет к снижению надежности из-за разрушения на "холодных" концах во время нагрева центральной части. Low reliability is due to the fact that after prolonged stops (during the night, bad weather, winter season), the bellows cannot provide automatic engine start. In addition, the junctions of individual wires with TPF collet clamps with TPF are located outside the casing, that is, they have an ambient temperature, and the central part of the working element operates in thermal cycling mode. Such a mismatch of temperature conditions along the length of the working element leads to a decrease in reliability due to destruction at the "cold" ends during heating of the central part.

Сложность обусловлена трудностью технической реализации термозаклинивающих цанговых зажимов из материала с ТПФ. The complexity is due to the difficulty in the technical implementation of thermally seized collet clamps made of material with TPF.

Целью изобретения является повышение мощности, надежности и упрощение конструкции. The aim of the invention is to increase power, reliability and simplify the design.

Указанная цель достигается тем, что тепловой двигатель, содержащий шарнирно установленную на станине и снабженную на конце консолью сбалансированную поворотную форму, на которой закреплен по крайней мерет один прямолинейный рабочий элемент из материала с ТПФ, установленный в корпусе, разделенном на резервуарты нагрева, регенерации и охлаждения, балластный груз, соединенный с рабочим элементом посредством троса, упорного подшипника и рычага отбора мощности, а также две закрепленные на станине упорные направляющие планки, передвижной элемент и механический аккумулятор, дополнительно содержит два закрепленных на станине упругих упора, упругий ролик и соединенный с рабочим элементом крюк, упорные направляющие планки выполнены криволинейными и снабжены соответствующими подпружиненными собачками, механический аккумуляторт выполнен в виде закрепленного на поворотной раме шкива, на котором, огибая его противоположные стороны, закреплены две упругие ленты, свободный конец одной из которых соединен с противесным грузом, а свободный конец друг посредством шарнирно установленного на станине рычага соединен с другим противовесным грузом. Последний посредством упругой ленты соединен с рычагом отбора мощности. На передвижном элементе шарнирно установлен упругий ролик. Рабочий элемент выполнен в виде многократно перегнутой в местах соединения с консолью и крюком проволоки с ТПФ, концы которой расположены в соответствующих отверстиях крюка и закреплены на нем путем наматывания. This goal is achieved by the fact that the heat engine, which is pivotally mounted on the bed and equipped at the end of the console with a balanced rotary shape, on which at least one rectilinear working element of material with TPF is mounted, is installed in a housing divided into heating, regeneration and cooling tanks , a ballast weight connected to the working element by a cable, a thrust bearing and a power take-off lever, as well as two fixed guide rails fixed to the bed, a mobile The element and the mechanical accumulator additionally contain two elastic stops fixed to the bed, an elastic roller and a hook connected to the working element, the stop guide rails are curved and equipped with corresponding spring-loaded dogs, the mechanical accumulator is made in the form of a pulley mounted on a rotary frame, on which, around it opposite sides, two elastic bands are fixed, the free end of one of which is connected to the counterweight, and the free end is pivotally fixed to each other lennogo on the machine frame arm is connected to another counterweight load. The latter is connected to the power take-off lever by means of an elastic tape. An elastic roller is pivotally mounted on the movable element. The working element is made in the form of a wire with TPF repeatedly bent at the points of connection with the console and the hook, the ends of which are located in the corresponding holes of the hook and fixed to it by winding.

Упругие упоры, ролик и криволинейные планки обеспечивают совершение элементом колебательных движений относительно гортячего (холодного) теплоносителя соответственно перед и на протяжении рабочего (холостого) хода, что ведет к ускорению теплообмена, а следовательно, к повышению мощности путем сокращения продолжительности цикла. Elastic stops, a roller and curvilinear slats ensure that the element performs oscillatory movements relative to the hot (cold) coolant, respectively, before and during the working (idle) stroke, which leads to faster heat transfer and, consequently, to increased power by reducing the cycle time.

Аккумулятор в виде противовесов крайне мало подвержен негативному воздействию временных факторов, что обеспечивает возможность автоматического включения двигателя после продолжительных остановок, вызванных, например, неэффективной работой солнечных коллекторов в ненастье или зимой. A battery in the form of counterweights is very little susceptible to the negative effects of time factors, which makes it possible to automatically turn on the engine after prolonged shutdowns, caused, for example, by the inefficient operation of solar collectors in bad weather or in winter.

Описанная конструкция рабочего элемента в отличие от используемой в прототипе не требует специальных приспособлений и по всей длине подвергается одинаковому термоциклирующему воздействию. The described design of the working element, in contrast to that used in the prototype, does not require special devices and is subjected to the same thermal cycling effect along the entire length.

Таким образом, заявляемый тепловой двигатель соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия". Thus, the claimed heat engine meets the criteria of the invention of "novelty." Comparison of the proposed solutions not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field allows us to conclude that its criterion of "significant differences".

На фиг. 1 показан пример конструктивного выполнения теплового двигателя; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 5 - то же, вид спереди; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - кинематическая схема двигателя; на фиг. 7 - траектория движения ролика относительно соответствующих упоров и планок, а также пример конструктивного использования планок. In FIG. 1 shows an example of a structural embodiment of a heat engine; in FIG. 2 - the same, top view; in FIG. 5 - the same front view; in FIG. 4 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 5 is a section BB in FIG. 3; in FIG. 6 - kinematic diagram of the engine; in FIG. 7 - the trajectory of the roller relative to the respective stops and strips, as well as an example of the structural use of the strips.

Двигатель содержит станину 1, на которой шарнирно посредством соосных подшипников 2, 3 установлена рама 4, снабженная балансировочным грузом 5 и шкивом 6, закрепленным соосно подшипникам 2, 3. На шкиве 6, обивая его в противоположные стороны, закреплены одними концами упругие ленты 7, 8. На свободном конце ленты 7 закреплен противовесный груз 9. Свободный конец ленты 8 посредством шарнирно установленного на станине 1 рычага 10 соединен с закрепленным на рычаге 10 противовесным грузом 11. Последний посредством рычага 10 и упругой ленты 12 соединен с шарнирно установленным на станине 1 рычагом 13 отбора мощности, малое плечо которого имеет круглую форму, а на большом плече закреплен балластный груз 14. Упругие ленты 7,8, 12 выполнены, например, из полипропилена в виде изогнутых полос. Противовесные грузы 9, 11 выполнены таким образом, что без учета воздействия со стороны ленты 12 усилие, передаваемое на шкив 6 через упругую ленту 8, превосходит противодействующее усилие со стороны противовесного груза 9. Рама 4 выполнена раздвижной с фиксацией по длине так, что на одном из ее концов, снабженном продольным направляющим пазом 15 и резьбойк, установлена снабженная шплинтом 16 консоль 17, а также фиксирующие положение консоли 17 две гайки 18. The engine comprises a frame 1, on which a frame 4 is provided articulated by means of coaxial bearings 2, 3, provided with a balancing weight 5 and a pulley 6, fixed coaxially to bearings 2, 3. On the pulley 6, wrapping it in opposite directions, elastic bands 7 are fixed at one end, 8. A counterweight is attached to the free end of the belt 7. The free end of the tape 8 is connected to the counterweight weight 11 mounted on the frame 1 of the lever 10 and connected to the hinge 10 by means of the lever 10 and the elastic tape 12 angles mounted on the base 1 of the PTO lever 13, a small shoulder which has a circular shape, and is fixed on the large shoulder ballast weight 14. Elastic belts 7,8, 12 are formed, for example, of polypropylene in the form of curved strips. Counterweights 9, 11 are made in such a way that, without taking into account the influence from the side of the tape 12, the force transmitted to the pulley 6 through the elastic tape 8 is superior to the opposing force from the side of the counterweight 9. The frame 4 is made sliding with fixing along the length so that on one from its ends, provided with a longitudinal guide groove 15 and a thread, a console 17 provided with a cotter pin 16 is installed, as well as two nuts 18 fixing the position of the console 17.

На противоположном конце рамы 4 шарнирно установлен двуплечий рычаг 19, малое плечо которого посредством крюка 20 и рабочего элемента 21, обладающего ТПФ, шарнирно соединено с концом консоли 17. Рабочий элемент 21 выполнен в виде многократно перегнутой в местах соединения с консолью 17 и крюком 20 проволоки с ТПФ, концы которой расположены в отверстиях 22 крюка 20 и закреплены на нем путем наматывания. Память рабочего элемента 21, изготовленного, например, из нитиноловой проволоки, выражается в уменьшении длины при нагреве и удлинении при охлаждении. Один конец рычага 19 посредством подшипника 23 и троса 24 соединен с малым плечом рычага 13, а на другом конце рычага 19 шарнирно установлен упругий, например резиновый, ролик 25. На станине 1 закреплены периодически соединенные с роликом 25 упругие упоры 26, 27 и упругие криволинейные направляющие планки 28, 29. Упоры 26, 27 выполнены, например, в виде резиновых жгутов. Каждая из планок 28, 29 выполнена, например, в виде снабженной жестким каркасом 30 резиновой полосы 31, кромка которой, обращенная к ролику 25, имеет криволинейную волновдиную форму, а один из торцов снабжен вырезом 32 и имеет форму подпружинивающей себя собачки 33 (фиг. 7). На станине 1 установлен корпус 34 рабочего элемента 21, выполненный в виде трех закрепленных на станине 1 и сообщающихся друг с другом резервуаров соответственно нагрева 35, охлаждения 36 и регенерации 37. Ворс 38 изготовлен из невпитывающего воду теплоизоляционного эластичного материала, например пропилена. At the opposite end of the frame 4, a two-arm lever 19 is pivotally mounted, the small arm of which is hooked to the end of the console 17 through the hook 20 and the working element 21 with TPF. The working element 21 is made in the form of a wire repeatedly bent at the points of connection with the console 17 and the hook 20 of the wire with TPF, the ends of which are located in the holes 22 of the hook 20 and secured to it by winding. The memory of the working element 21, made, for example, of nitinol wire, is expressed in a decrease in length during heating and elongation during cooling. One end of the lever 19 by means of a bearing 23 and a cable 24 is connected to the small shoulder of the lever 13, and an elastic, such as rubber, roller 25 is pivotally mounted on the other end of the lever 19. Elastic stops 26, 27 and elastic curvilinear are periodically connected to the roller 25 guide strips 28, 29. The stops 26, 27 are made, for example, in the form of rubber bands. Each of the strips 28, 29 is made, for example, in the form of a rubber strip 31 provided with a rigid frame 30, the edge of which facing the roller 25 has a curved wave-like shape, and one of the ends is provided with a notch 32 and has the shape of a spring-loaded dog 33 (Fig. 7). On the bed 1, a housing 34 of the working element 21 is installed, made in the form of three tanks 35, cooling 36 and regeneration 37 mounted on the bed 1 and connected to each other, respectively. Pile 38 is made of water-absorbing heat-insulating elastic material, such as propylene.

Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.

Внутри резервуара 36 с холодной водой рабочий элемент 21 охлаждается и вследствие проявления ТПФ растягивается в этом легкодеформируемом состоянии под действием рычага 13, загруженного балластным грузом 14. При отпускании рычага 13 лента 12 искривляется, что ведет сначала к натягиванию ленты 8, а затем к подъему груза 9 под действием груза 11 и повороту рамы 4 посредством шкива 6 до упора ролика 25 в криволинейную кромку планки 28. По мере растягивания рабочего элемента 21 упругий ролик 25 катится по криволинейной кромке планки 28, что ведет к вибрации рабочего элемента 21 в холодной воде, т. е. к интенсификации теплообмена и к повышению мощностти двигателя путем сокращения продолжительности холостого хода. При максимальной длине элемента 21 ролик 25 выходит за пределы планки 28 и под действием противовесного груза 11 ратма 4 поворачивается до упора упругого ролика 25 в упругий упор 26. Рабочий элемент 21 перемещается из резервуара 36 через резервуар 37 в резервуар 35. Во время прохождения через резервуар 37 регенерации происходит предварительный нагрев рабочего элемента 21 содержищимся в резервуаре 37 теплым воздухом и теплыми каплями воды с ворса 38, накопившимися на нем при предыдущем взаимодействии со смоченным рабочим элементом 21. При ударе упругого ролика 25 о упругий упор 26 рама 4 вибрирует. Соответствующее колебание рабочего элемента 21 отностительно горячей воды резервуара 35 способствует интенсификации теплообмена, а следовательно, и повышению мощности двигателя путем сокращения времени нагрева рабочего элемента 21. При нагреве до определенной температуры внутри резервуарат 35 с горячей водой рабочий элемент 21 начинает укорачиваться вследствие реализации ТПФ, поднимая рычаг 13 с грузами 11, 14 и совершая полезную работу с отбором мощнотсти от рычага 13. При подъеме рычага лента 8 упруго искривляется и при отсутствии противодействия со стороны груза 11 посредством шкива 6 рама 4 поворачивается до упора ролика 25 в криволинейную кромку планки 29. По мере укорачивания рабочего элемента 21 ролик 25 катится по криволинейной кромке планки 29, вследствие чего ртама 4 вибрирует. Соответствующие колебания рабочего элемента 21 отностиельно горячей воды резервуара 35 способствует интенификации теплообмена, что однозначно повышению мощности двигателя путем сокращения времени рабочего хода. При минимальной длине рабочего элемента 21 под действием противовесного груза 9 рама 4 поворачивается до упора упругого ролика 25 в упругий упор 27. Рабочий элемент 21 перемещается из резервуар 35 через резервуар 37 в резервуар 36. Во время прохождения через резевуар 37 регенерации происходит предварительное охлаждение рабочего элемента 21 содержащимся в резервуаре 37 теплым воздухом и теплыми каплями воды с ворса 38, накопившимися на нем при предыдущем взаимодействии со смоченным рабочим элементом 21. При ударе упругого ролика 25 о упругий упор 27 рама 4 вибрирует. Соответствующее колебание рабочего элемента 21 относительно холодной воды резервуара 36 способствует интенсификации теплообмена, что равнозначно повышению мощности двигателя путем сокращения времени охлаждения рабочего элемента 21. Далее цикл повторяется. Inside the reservoir 36 with cold water, the working element 21 is cooled and, due to the manifestation of TPF, is stretched in this easily deformable state under the action of the lever 13 loaded with the ballast weight 14. When the lever 13 is released, the belt 12 bends, which leads first to the tension of the belt 8 and then to the lifting of the load 9 under the action of the load 11 and the rotation of the frame 4 by means of a pulley 6 until the roller 25 rests against the curved edge of the bar 28. As the working element 21 is stretched, the elastic roller 25 rolls along the curved edge of the bar 28, which leads to vibration p element 21 in cold water, i.e., to intensify heat transfer and to increase engine power by reducing idle time. At the maximum length of the element 21, the roller 25 extends beyond the bar 28 and, under the action of the counterweight 11, the ratm 4 rotates until the elastic roller 25 stops against the elastic stop 26. The working element 21 moves from the reservoir 36 through the reservoir 37 into the reservoir 35. During passage through the reservoir 37 of regeneration, the working element 21 is preheated by warm air contained in the tank 37 and warm water drops from the pile 38 accumulated on it during the previous interaction with the wetted working element 21. When the elastic the roller 25 about the elastic stop 26 of the frame 4 vibrates. The corresponding oscillation of the working element 21 with respect to the hot water of the tank 35 contributes to the intensification of heat transfer and, consequently, to an increase in engine power by reducing the heating time of the working element 21. When heated to a certain temperature inside the tank 35 with hot water, the working element 21 begins to shorten due to the implementation of TPF, raising the lever 13 with the loads 11, 14 and doing useful work with the selection of power from the lever 13. When lifting the lever, the tape 8 is elastically bent and in the absence of a counter Corollary to the load side 11 via the pulley 6, the frame 4 is rotated to the stop roller 25 in the curved edge strips 29. As the shortening of the operation member 21, roller 25 rolls along the curved edge strips 29, so that the mouths 4 vibrates. Corresponding vibrations of the working element 21 with respect to the hot water of the tank 35 contributes to the intensification of heat transfer, which unambiguously increases the engine power by reducing the stroke time. With the minimum length of the working element 21 under the action of the counterweight 9, the frame 4 rotates until the elastic roller 25 stops against the elastic stop 27. The working element 21 moves from the tank 35 through the tank 37 to the tank 36. During passage through the regeneration tank 37, the working element is pre-cooled. 21 contained in the tank 37 warm air and warm drops of water from the pile 38, accumulated on it during the previous interaction with the wetted working element 21. When the elastic roller 25 hits the elastic stop 27 frames and 4 vibrates. The corresponding oscillation of the working element 21 relative to the cold water of the tank 36 contributes to the intensification of heat transfer, which is equivalent to increasing the engine power by reducing the cooling time of the working element 21. Then the cycle repeats.

Одним из эффективных приемов ускорения теплообмена в жидкости и газе является турбулизация потока. Для заявляемого двигателя такое ускорение теплообмена между рабочим элементом 21 и теплоносителем равнозначно сокращению продолжительнотсти цикла, а следовательно, повышению мощности. Поэтому снабжение двигателя упругими упорами 26, 27 и планками 28, 29 криволинейной формы, обеспечивающими вибрацию рабочего элемента 21 относительно теплоносителя, ведет к повышению мощности. Подпружиненные собачки 33 планок 28, 29 предотвращают "выход" ролика 25 за их пределы после пружиняющегося удара о соответствующие упругие упоры 27, 26. Выполнение лент 7,8, 12 упругими обеспечивает их спутывание в ненатянутом состоянии. Применение противовесных грузов 9, 11 взамен маховиков невматических пружинных механических аккумуляторов делает двигатель крайне незначительно зависимым от временных характеристик, что обеспечивает повышение надежности включения двигателя, особенно после длительных, напримерт сезонных, остановок. Исходя из технологии получения высокоэффективных носителей ТПФ и достижения высокой мощности путем увеличения поверхности теплообмена, при изготовлении рабочих элементов в качестве полуфабриката обычно используется тонкая проволока с ТПФ, из которой в дальнейшем формируются мышцевидные пакеты. С точки зрения простоты и надежности рабочих элементов необходимо предусмотреть их равномерный прогерв по всей длине, избавиться от лишних связей, "травмирующих" места крепления рабочих элементов, компенсировать возникающую в процессе эксплуатации рабочего элемента неравномерность в работе отдельных проволок, причина которой кроется в сложности воссоздания идентичных проволок с ТПФ. В этом плане рабочий элемент приведенной конструкции отвечает условиям упрощения двигателя. One of the effective methods of accelerating heat transfer in a liquid and gas is turbulization of the flow. For the inventive engine, such an acceleration of heat transfer between the working element 21 and the coolant is equivalent to a reduction in the duration of the cycle, and therefore, an increase in power. Therefore, the supply of the engine with elastic stops 26, 27 and straps 28, 29 of a curved shape, providing vibration of the working element 21 relative to the coolant, leads to an increase in power. The spring-loaded dogs 33 of the strips 28, 29 prevent the roller 25 from “going out” beyond their spring after a springy impact on the corresponding elastic stops 27, 26. The elastic tapes 7,8, 12 ensure their tangling in an unstressed state. The use of counterweights 9, 11 instead of the flywheels of non-pneumatic spring mechanical accumulators makes the engine very slightly dependent on time characteristics, which provides increased reliability of engine start-up, especially after long, for example, seasonal stops. Based on the technology for producing highly efficient TPF carriers and achieving high power by increasing the heat transfer surface, in the manufacture of work items, a thin wire with TPF is usually used as a semi-finished product, from which muscle-like packets are subsequently formed. From the point of view of simplicity and reliability of the working elements, it is necessary to provide for uniform running along the entire length, get rid of unnecessary connections that “traumatize” the attachment points of the working elements, and compensate for the unevenness in the work of the individual elements during the operation of the working element, the reason for which lies in the difficulty of creating identical wires with TPF. In this regard, the working element of the above design meets the conditions for simplifying the engine.

Claims

A THERMAL ENGINE containing a base, a balanced swing frame with a console at the end, at least one rectilinear working element made of a material having a thermomechanical shape memory, installed in a housing divided into heating, regeneration, cooling tanks and connected at one end to the frame console, and another through a movable element, a thrust bearing and a cable - with the lever of the power take-off unit, on which a counterweight load is connected, connected to a mechanical battery, made with the possibility of interaction with two fixed guide rails fixed on the base, characterized in that, in order to increase power by reducing the duration of the working and idle, increase reliability and simplify the design, it is equipped with a vibrator of the working element, made in the form of an elastic roller pivotally mounted on a movable element connected to the working element by means of a hook bracket with holes and interacting with persistent guide strips made curvilinear with spring-loaded dogs, and two elastic stops fixed on the base on opposite sides of the axis of the rotary frame, the mechanical accumulator is made in the form of a pulley fixed on the axis of the rotary frame, on which are mounted weighted counterweights on both sides, one of which is connected to the node lever power take-off, and the working element is fixed in the holes of the hook-bracket and made in the form of repeatedly bent at the joints with the console of the swing frame and the hook-bracket.