Развитие научно-технических решений в медицине. Канюков В.Н - 236 стр.

UptoLike

величине выпуклости пластины.
По мнению специалистов, такие пластины площадью 6 см
2
способны
развивать усилие до 27 тонн. Механизм с рабочим элементом из сплава ни-
тинол может создать усилие до 100 тыс. т/м
2
.
Рассмотренным механизмом с рабочим элементом из сплава с эффек-
том памяти формы может быть пресс с ограниченным ходом рабочего узла,
но с очень высокими характеристиками удельного давления. Есть тепловые
двигатели, энергетическим элементом которых служат изогнутые ленты из
запоминающего форму сплава. Первый такой двигатель построил американ-
ский инженеризобретатель Вэнке.
Тепловые двигатели с рабочим элементом, обладающим эффектом па-
мяти формы, получили название мартенситных в силу того, что все они ос-
нованы на мартенситных превращениях в кристаллических решетках тех или
иных сплавов, склонных в определенных условиях проявлять эффект памяти.
Суть их функционирования заключается в том, что соответствующим обра-
зом подготовленный рабочий элемент сначала деформируют сравнительно
небольшим усилием, а затем нагревают, зарождая мартенситный фазовый
переход, и в процессе восстановления его формы получают полезную работу.
Конструкции тепловых двигателей с рабочими элементами, обладающими
эффектом памяти формы, разнообразны и существуют множество различных
модификаций. Рассмотрим несколько из них.
На рисунке 7.1 (а) показана схема роторного мартенситного двигателя.
Из рисунка видно, что он состоит из внутреннего и наружного колец со сме-
шенными осями О
1
и О
2
, соединенными между собой стержнями, выполнен-
ными из металла с памятью формы. Левые стержни, расположенные в холод-
ной зоне с температурой Т
0
сдеформированы, а правые, находящиеся в теп-
лой зоне с температурой Т, соответствующей уровню фазового перехода
сплава стержней, “выпрямлены” (приняли заданную форму). Из-за разных
механических свойств левых и правых стержней возникает постоянный кру-
тящий момент. Когда кольца вращаются, рабочие элементы попеременно то
сжимаются, то растягиваются.
На рисунке7.1 (б) схематично показана конструкция мартенситного двигате-
ля, представляющего собой два цилиндрических шкива, смонтированных на
параллельных осях и связанных между собой лентой из материала с памятью
формы. Если ленту, как видно из рисунка, с одной стороны нагреть, а проти-
воположную ее ветвь охладить, то система начнет двигаться, приводя во
вращение шкивы и оси на которых они жестко смонтированы. К осям можно
подсоединять различные механизмы.
На рисунке7.1 (в) показана схема мартенситного двигателя, создающего воз-
вратно-поступательное движение детали S-S. В нем два рабочих элемента Ι и
ΙΙ из материала с памятью формы соединены с деталью S-S и
соответствующими неподвижными частями механизма.
      величине выпуклости пластины.
      По мнению специалистов, такие пластины площадью 6 см2 способны
развивать усилие до 27 тонн. Механизм с рабочим элементом из сплава ни-
тинол может создать усилие до 100 тыс. т/м2.
      Рассмотренным механизмом с рабочим элементом из сплава с эффек-
том памяти формы может быть пресс с ограниченным ходом рабочего узла,
но с очень высокими характеристиками удельного давления. Есть тепловые
двигатели, энергетическим элементом которых служат изогнутые ленты из
запоминающего форму сплава. Первый такой двигатель построил американ-
ский инженер – изобретатель Вэнке.
      Тепловые двигатели с рабочим элементом, обладающим эффектом па-
мяти формы, получили название мартенситных в силу того, что все они ос-
нованы на мартенситных превращениях в кристаллических решетках тех или
иных сплавов, склонных в определенных условиях проявлять эффект памяти.
Суть их функционирования заключается в том, что соответствующим обра-
зом подготовленный рабочий элемент сначала деформируют сравнительно
небольшим усилием, а затем нагревают, зарождая мартенситный фазовый
переход, и в процессе восстановления его формы получают полезную работу.
Конструкции тепловых двигателей с рабочими элементами, обладающими
эффектом памяти формы, разнообразны и существуют множество различных
модификаций. Рассмотрим несколько из них.
      На рисунке 7.1 (а) показана схема роторного мартенситного двигателя.
Из рисунка видно, что он состоит из внутреннего и наружного колец со сме-
шенными осями О1 и О2, соединенными между собой стержнями, выполнен-
ными из металла с памятью формы. Левые стержни, расположенные в холод-
ной зоне с температурой Т0 сдеформированы, а правые, находящиеся в теп-
лой зоне с температурой Т, соответствующей уровню фазового перехода
сплава стержней, “выпрямлены” (приняли заданную форму). Из-за разных
механических свойств левых и правых стержней возникает постоянный кру-
тящий момент. Когда кольца вращаются, рабочие элементы попеременно то
сжимаются, то растягиваются.
На рисунке7.1 (б) схематично показана конструкция мартенситного двигате-
ля, представляющего собой два цилиндрических шкива, смонтированных на
параллельных осях и связанных между собой лентой из материала с памятью
формы. Если ленту, как видно из рисунка, с одной стороны нагреть, а проти-
воположную ее ветвь охладить, то система начнет двигаться, приводя во
вращение шкивы и оси на которых они жестко смонтированы. К осям можно
подсоединять различные механизмы.
На рисунке7.1 (в) показана схема мартенситного двигателя, создающего воз-
вратно-поступательное движение детали S-S. В нем два рабочих элемента Ι и
ΙΙ из материала с памятью формы соединены с деталью S-S и
соответствующими неподвижными частями механизма.