Рис 2.92. CxeiHia ДУ на ТРТ с ТН, использующая в качестве привода спещшльные реагенты:

1 - реагент; 2 - подвижное днище; 3 - ТН; 4 - сопло; 5 - заряд ТТ

этой схемы относятся простота изготовления и возможность длительного хранения, а к недостаткам - сложность регулирования процессов

Еще одним способом приведения в движение ТН является использование эффекта памяти формы сплавов. Эффект заключается в том, что сплавы, деформированные при низкой температуре, восстанавливают свою форму при нагреве. Известно более десяти основных сплавов, обладающих эффектом памяти формы, один из них - сплав Ti - Ni (нитинолы). Обладая величиной возврата деформации, равной 8 %, они имеют хорошие технологические и эксплуатационные свойства (можно получить такой же рабочий ход, как и у электромагнитных соленоидов, гидравлических и пневматических цилиндров).

Сплавы с эффектом памяти формы можно использовать в качестве вращающего механизма малогабаритной ДУ с винтовым приводом ТН, изготавливая механизм в виде стянутой часовой пружины, распрямляющейся при подводе теплоты, а также в качестве самостоятельного привода теплового ножа регулируемой ЭУТТ (рис. 2.93).

Принцип действия привода заключается в следующем. Из сплава с эффектом памяти формы изготавливается деталь в виде плотно сложенного сильфона, которая впоследствии подвергается деформации при более низкой температуре и приобретает форму полого цилиндра. При подводе теплоты к цилиндру в период работы регулируемой ДУ осуществляется обратный процесс принятия первоначальной формы деталью. За счет этого процесса и осуществляется поджатие ТН к горящей поверхности твердого топлива.

Рис. 2.93. Схема принципа действия привада с использованием эффекта памяти формы сплава:

7 - регулятор слива; 2 - фоннровка; 5 - зарад ТТ; - привод; 5 - ТН; 6 - сопло

Для увеличения устойчивости детали при нагрузках и возможности управления скоростью процесса складывания цилиндра в сильфов, его внутренняя полость заполняется рабочей жидкостью. Жидкость вытесняется из полости через регулятор слива, в результате чего обеспечивается необходимая скорость деформации. Преимуществами данного способа приведения в движение ТН являются его компактность, универсальность (т.е. возможна реализация как складывания, так и раздвижения сильфона), а также отсутствие дополнительных источников энергии, так как отбор теплоты производится непосредственно из камеры сгорания ДУ.

Рассматривая процессы, происходящие в камере сгорания ДУ, замечаем, что элементы конструкции привода ТН подвергаются значительным тепловым нагружениям. Для исключения этого влияния необходимо вынести как можно больше элементов за пределы камеры ДУ. В качестве примера рассмотрим схему, изображенную на рис. 2.94.

Принцип действия схемы заключается в следующем. ТН перемещается в камере сгорания за счет поля постоянного магнита. Магнит же перемещается сервоприводом, вынесенным за пределы камеры. В качестве сервопривода магнита возможно использование как гидропривода, так и других приводов, в том числе и перечисленных выше. Основным показателем свойств магнитных материалов является удельная магнитная энергия, равная половине произведения индукции и напряженности магнитного поля. От этого показателя (W) зависит объем магнита, необходимый для

Рис. 2.94. Схема ЭУТТ с приводом ТН за счет постоянного магнита:

/ - заряд ТТ; 2 ~ привод магнита; 3 - постоянный магнит; 4 - тепловой нож

создания магнитного поля в заданном воздушном зазоре. Чем больше удельная магнитная энергия, тем меньше объем, а следовательно, и масса магнита. В наибольшей степени возможно использование магнитотвердых ферритов и сплавов системы Fe-Al-Ni, Fe-Al-Ni-Co. Все рассмотренные принципиальные схемы приводов ТН регулируемых ЭУТТ в целях систематизации можно классифицировать. Выделяем основные классификационные признаки:

вид привода (телескопический гидроцилиндр, винт, магнит, мультипликатор и т.д.);

состояние теплового ножа (подвижный, неподвижный);

рабочее вещество (жидкость, продукты сгорания, дополнительный газ, компоненты топлива и т.д.);

расположение (внутреннее, внешнее).

На основании вышеизложенного при проектировании регулируемой ЭУТТ оптимальный сервопривод ТН выбирают исходя из условий технического задания.

Тепловой нож в процессе работы регулируемой энергоустановки подвергается комплексному воздействию механических нагрузок, высокой температуры и агрессивной газовой среды. Выбор материала для изготовления ТН зависит от степени воздействия каждой нагрузки в отдельности. В качестве ограничителей при выборе материала выступают технологичность, надежность и масса ножа.

Принципиально для изготовления ТН могут быть использованы обычные и жаропрочные стали, ниобиевые, молибденовые, вольфрамовые сплавы, конструкционные материалы на основе углерод-углеродных композиций с нанесением защитных покрыгий.