ВУЗ: Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Материаловедение
Добавлен: 18.02.2019
Просмотров: 8555
Скачиваний: 117
141
13 см и толщиной стенки 1,5 см. Такой подход можно применить и при
проектировании других типов термосиловых элементов.
6.4. Сверхупругие элементы
В этих элементах используется способность МПФ обратимо устранять
при разгрузке значительные деформации. Величина таких деформаций (10-
15%) на порядок выше, чем упругая деформация конструкционных материалов.
Примером таких конструкций, получивших широкое распространение, могут
служить оправы очков, которые можно как угодно сгибать, и они будут
возвращаться к исходной форме, рыболовные поводки для спиннингов (см. рис.
1.1), а также армирующие элементы бюстгальтеров, обеспечивающие
поддержание формы, не создавая жесткий каркас.
Перспективным можно считать разработку различных сверхупругих
инструментов, например свёрл, которые могут работать в изогнутых каналах и
т.п. Главным требованием к таким материалам является высокая сверхупругая
деформация, которая максимальна у сплавов на основе никелида титана с
большим содержанием никеля в деформированном состоянии.
6.5. Температурные датчики и терморегуляторы
Температурные датчики чаще всего используют как однократно
срабатывающие конструкции, свободно восстанавливающие свою форму.
Примером могут служить пожарные датчики, которые при достижении
определенной температуры включают сигнализацию или систему тушения. Так
как температура срабатывания таких датчиков выше 70
С и эксплуатируются
они в атмосферных условиях, то в качестве МПФ могут быть использованы
высокотемпературные сплавы на основе никелида титана ТН1, ТНМ3
142
(5
120С
показана
Рис
1 –
а) в
В
так, чтоб
деформи
датчика
требуемо
между к
включает
В т
задачу –
совершат
использо
памяти ф
может пр
замыкать
температ
использу
металлич
С) или сп
а принцип
сунок. 6.10
элемент из
во взведенн
данном с
бы умень
ированном
и удерж
ой темпе
концами
т систему
терморегу
– в зави
ть необх
ован мат
формы, к
ри нагрев
ь или р
туру окру
уют бим
ческих
плавы ти
пиальная
0. Принципи
з МПФ; 2 -
ном состоя
случае ра
ьшить заз
м виде ко
живает е
ературы
разрезно
у сигнали
уляторах
исимости
ходимое
териал, о
который в
ве и охлаж
азмыкать
ужающей
металличе
материал
итана ВТ
схема пож
иальная сх
- подпружи
нии; б) пос
азрезное к
зор между
ольцо зав
го во «в
кольцо
ого кольц
изации.
элементы
от темп
действи
обладающ
в достаточ
ждении м
ь электри
й элемент
еские эл
лов
с
Т16, ВТ22
жарного д
хема пожар
иненный ш
сле срабаты
кольцо и
у концам
водится в
взведенно
восстана
ца увели
ы из МПФ
пературы
ие. В т
щий обра
чно узком
многократ
ическую
т среды.
ементы,
разным
2И (150
датчика.
ного датчи
ток датчик
ывания при
з МПФ п
ми кольца
в прорезь
ом» поло
вливает
ичивается
Ф могут
окружаю
аких ко
атимым
м интерв
тно менят
цепь, ре
В настоя
состоящ
ми
коэф
450 С).
ика.
ка.
и Т ≥ 70°С;
предварит
а в месте
ь подпруж
ожении.
свою фо
я, шток
выполнят
ющей ср
нструкци
(двухпут
але темп
ь свою фо
егулируя,
ящее врем
щие из
ффициент
На рису
тельно сж
разреза.
жиненног
При дос
орму, ра
освобожд
ть более
еды мно
иях мож
тевым) э
ператур (1
орму и, н
, таким
мя для эт
двух ил
тами
ли
унке 6.10
жимается
В таком
го штока
стижении
асстояние
дается и
сложную
огократно
жет быть
эффектом
15
20 С)
например,
образом,
той цели
ли более
инейного
0
я
м
а
и
е
и
ю
о
ь
м
)
,
,
и
е
о
143
термичес
изменени
только в
терморег
конструк
температ
перемещ
Рис
термочувс
1 – пласти
стр. 151].
Од
достаточ
неэффек
конструк
использу
обычног
на рисун
ского рас
ием форм
в одном
гуляторов
кций, обе
тур и со
щении.
сунок 6.
ствительны
ина из мат
днако исп
чно слож
тивного
кций тер
уя матери
го констру
нках 6.12 и
сширения
мы от те
направл
в позвол
еспечить
вершать
11.
Срав
ых элементо
териала с о
пользован
жного те
использ
рморегул
иал с одно
укционно
и 6.13 [13
я. Но таки
емператур
ении. Ис
ляет зна
более то
изменени
внение
х
ов с эффект
обратимым
ние обрати
ехнологич
зования
ляторов
осторонн
ого матери
3].
ие элемен
ры (рис.
спользова
ачительно
очное сра
ие формы
характерист
ктом запоми
м эффектом
имого эф
ческого
дорогост
получить
ним ЭПФ
иала. При
нты хара
6.11) и м
ание МП
о уменьш
абатывани
ы при сл
тик
бим
инания фор
м запомина
ффекта зап
процесса
тоящего
ь необхо
и против
имеры так
актеризую
могут сов
ПФ [13] д
шить габ
ие в треб
ложном п
еталлическ
рмы:
ания формы
поминани
а обрабо
МПФ.
одимый
водейству
ких конст
ются очен
вершать
для изго
бариты
буемом и
пространс
ких
элем
ы; 2 – бим
ия формы
отки эле
В боль
эффект
ующий эл
трукций п
нь малым
действие
отовления
и массу
интервале
ственном
ментов
и
металл [13,
ы требует
мента и
ьшинстве
можно,
лемент из
показаны
м
е
я
у
е
м
и
,
т
и
е
,
з
ы
144
Рис
– камера с
нагревател
направлен
Рис
1 – пружи
Рас
примере
другая –
шток, в
вводится
на скобу
через оп
(рис. 6.1
форму и
сунок 6.12.
сушки; 2 –
ль; 5 – п
ние удалени
сунок 6.13.
ина смещен
ссмотрим
элемента
– пружин
середине
я в отверс
у. В исхо
порную п
4) [13]. П
и развивае
Принципи
направлен
пружина см
ия влаги; 8
Автомоби
ния; 2 – спи
м основн
а, состоя
на сжатия
е которо
стия «П»-
одном со
площадку
При нагре
ет усилия
иальная схе
ние поглощ
мещения;
– включен
ильный рад
ираль из спл
ные этап
щего из
я из стал
го сделан
-образной
стоянии
сжимает
еве пружи
я, противо
ема действ
щения влаги
6 – спир
нный нагре
диационный
лава с памя
пы прое
двух пру
ли (рисун
на опорн
й скобы т
при низк
т пружин
ина из М
одействую
ия автомат
и; 3 – влаго
аль из сп
еватель [13,
й термоста
ятью форм
ктирован
ужин: одн
нок 6.14).
ная площ
так, чтобы
кой темпе
ну из МП
МПФ стре
ющие ста
тического с
опоглотител
плава с па
, стр. 180].
т:
ы; 3 – клап
ния терм
на изгото
Пружин
щадка. Шт
ы концы п
ературе с
ПФ и сдви
миться в
альной пр
сушильног
ель; 4 - вык
амятью фо
пан [13, стр
морегулят
овлена из
ны надева
ток с пр
пружин о
стальная
игает шт
восстанов
ружине. П
о шкафа: 1
ключенный
ормы; 7 –
р. 182].
торов на
МПФ, а
аются на
ружинами
пирались
пружина
ток влево
ить свою
При этом
й
–
а
а
а
и
ь
а
о
ю
м
145
шток см
повторен
приводит
температ
Рис
действующ
1 – пружи
стр. 147].
Пр
рабочий
чтобы р
состояни
пружины
характер
Пружина
температ
значител
чем при
равновес
B (при t<
некоторо
ход сокр
мещается
нию смещ
ть в де
туры).
сунок 6.14.
щий по мет
ина из МПФ
редположи
ход (
l)
асстояни
ии) длины
ы, на друг
ризоваться
а из МПФ
туры. В
льно мень
и темпера
сное поло
<М
Н
) до
ое усилие
ращается (
вправо.
щения шт
ействие
Двунаправ
тоду смеще
Ф; 2 – сталь
им, что п
при сжат
е между
ы на 50
гой не буд
я линейн
Ф изменя
охлажде
ьше проти
атурах в
ожение пр
точки A
е на приве
(точки A
Повторе
ока влево
различны
вленный эл
ения:
ьная пружи
пружины и
тии 50 мм
опорами
мм, то
дет нагру
ной завис
яет свое
енном со
иводейств
ыше А
К
.
ружин (оп
(t>А
К
). Е
едение в д
и B
на р
ение цикл
о – вправ
ые механ
лемент,
ина [13,
д
п
[
из стали и
м. Если ус
и было м
окажется
узки (рису
симостью
механич
остоянии
вует сжат
. Поэтом
порной пл
Если при
действие
рис. 6.15).
ла охлаж
во. При эт
низмы (н
Рису
двунаправл
памяти фор
13, стр. 147
и МПФ и
становить
меньше и
я, что пр
унок 6.15
ю усилия
еское по
при тем
тию со ст
му в зави
лощадки)
перемеще
механизм
.
ждение–на
том смещ
например
унок 6.15.
енного эл
мы с испол
7
].
изготовлен
ь эти пруж
их исходн
ри полно
). Стальн
сжатия о
ведение
мпература
тороны ст
исимости
будет изм
ении што
ма (напри
агрев при
щении што
р, регули
Принцип
лемента с
льзованием
ны так, чт
жины в с
ной (в св
ом сжати
ная пружи
от рабоче
в зависим
ах ниже
тальной п
и от темп
меняться
ок должен
имер, 0,5 Н
иводит к
ок может
ировании
действия
эффектом
м пружины
то имеют
кобу так,
вободном
ии одной
ина будет
его хода.
мости от
М
Н
она
пружины,
пературы
от точки
н развить
Н), то его
к
т
и
я
м
ы
т
,
м
й
т
.
т
а
,
ы
и
ь
о