微電腦熱動機的製作方法

2024-02-15 02:50:15

專利名稱：微電腦熱動機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通過形狀記憶合金將熱能轉變為機械能並且採用單片 機控制的微電腦熱動機。
背景技術：
傳統的動力機械普遍採用的驅動裝置主要有三種，即電驅動、氣驅動和液 壓驅動。電驅動的驅動原理是電能轉化為磁場，磁場產生機械能。氣驅動往往 作為中間驅動使用，通過電機帶動氣泵產生髙壓氣體儲存於氣罐，氣罐放氣輸 出機械能。液壓驅動類似於氣驅動。而本實用新型採用完全不同於以上三種驅 動原理的驅動方式，即採用熱能驅動，從而完成熱能至機械能、電能的轉化。
而傳統的地熱能的使用，局限於沸泉水地熱發電。其原理是通過引入地下
超過IOO'C的高溫水汽驅動氣輪機發電，類似於火力燃燒水產生蒸汽驅動氣輪機
發電。這兩種方法皆要藉助氣輪機這個中間媒介，並且氣輪機的驅動需要高溫
蒸汽，對地球上普遍存在的地熱一一低於IO(TC的溫泉水無法有效地利用。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提出一種微電腦熱動機，利用熱能驅動 形狀記憶合金，達到輸出動力的目的，
公知技術告訴我們形狀記憶合金(Shape Memory Alloys,縮寫為SMA )是 一種在加熱升溫後能完全消除其在較低溫度下發生的形狀變化，恢復到原始形 狀的合金材料，也就是一種能夠記憶原有形狀的智能材料。這種記憶特性源於 其內部發生的一種獨特的固態相變一一熱彈性馬氏體相變。當外界溫度升高達 到合金的相變點，在較低溫度下被變形的SMA會馬上恢復其本來的形狀；當外 界溫度下降到SMA的相變點以下，它又會回到變形的狀態。外界溫度上下穿越能。該特性主要見於雙i程記憶效應的SMA。 SMA有鎳鈦(TiNi )合金、銅基、鋅 基、鐵基、鋁基等，尤以鎳鈦(TiNi)合金最為常見。鎳鈦(TiNi)的相變點 可以設計在0'C-120'C，其物理形狀可設計為各種尺寸的絲材和片材。
本實用新型解決上述問題的技術方案是 一種微電腦熱動機，由機架、四 個呈環形均布的驅動臂和輸出軸構成，輸出軸上有可調半徑的滑槽；每個驅動 臂是由記憶合金驅動彈簧與偏置彈簧串聯，記憶合金驅動彈簧固定於機架上， 偏置彈簧連接偏轉板；在每個記憶合金驅動彈簧的下部設加熱孔；加熱孔內有 記憶合金閥門裝置；所述記憶合金閥門裝置有一電控橡皮閥門接水氣管道，電 控橡皮閩門下有小記憶合金驅動片(用電流控制熱流開閉)，該電控橡皮閥門 接微電腦控制裝置，四個電控橡皮閥門有公共地線。
所述微電腦是51系列的單片機P89C51作微控制器，Vcc釆用+5V電壓，Vss 接地，晶振釆用11. 0592MHz，編程電壓引至31腳，第5腳經上拉電阻R9後通過 SW1按扭接地控制正反方向的旋轉，P0.0-P0.7數據口經過電阻上拉後，其中的 PO. O-PO. 3四個引腳經反相後送入脈衝放大器ULN2003A，由接插件Pl送入加熱 孔內的各控制橡膠閥門的開閉。
本實用新型四個驅動臂上的四個橡膠閥門受另 一組小的憶合金驅動控制， 小憶合金驅動片上輪流通電，致使四個橡膠閥門依次打開和關閉，通入截止熱 流，控制驅動杆上的四個憶合金驅動彈簧有節律地收縮和拉伸，產生機械能的
本實用新型可以應用於有熱氣、熱水輸出的領域，如沸泉、溫泉、鍋爐、 煙囪熱水管道等處，特別適合於環保領域的廢熱能的二次利用，可達到節能減 排的需要，具有很好的發展前景。


圖l是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1俯視圖3是電流控制熱流開閉的示意圖4是微電腦控制裝置的電氣原理圖。
附圖l中l機架；2驅動臂；3輸出軸；3輸出軸；4滑槽；5記憶合金驅 動彈簧；6偏置彈簧；7偏轉板；8加熱孔；9電控橡皮閥門；IO水氣管道；11 小記憶合金驅動片；12公共地線;R9電阻；SW1按鈕；P89C51單片機；謂003A 脈衝放大器；Pl接插件。
具體實施方式
參照附圖1-4， 一種微電腦熱動機，由機架l、四個呈環形均布的驅動臂2 和輸出軸3構成，輸出軸3上有可調半徑的滑槽4;每個驅動臂2是由記憶合金 驅動彈簧5與偏置彈簧6串聯，記憶合金驅動彈簧5固定於機架1上，偏置彈 簧6連接偏轉板7;在每個記憶合金驅動彈簧5的下部設加熱孔8;加熱孔8內 有記憶合金閥門裝置；所述記憶合金閥門裝置有一電控橡皮閥門9接水氣管道 10，電控橡皮閩門9下有小記憶合金驅動片11，該電控橡皮閥門9接微電腦控 制裝置，四個電控橡皮閩門9有公共地線12。所述的微電腦是單片機P89C51作 微控制器，Vcc採用+5V電壓，Vss接地，晶振採用11. 0592MHz，第5腳經上拉 電阻R9後通過SW1按鈕接地控制正反方向的旋轉，P89C51的數據口經過電阻上 拉後，引腳經反相器後送入脈衝放大器ULN2003A，由接插件P1送入加熱孔內的
各控制橡膠閥門的開閉。-
具體的脈衝驅動見圖3,程序中首先將單片機P89C51所需的文件包含進來， 然後定義埠P卜4，再定義延時子程序(其作用是控制正反旋轉的速度，可以 通過參數t來改變，t值域是0-65535，值越大越慢)，最後進入主程序。主程 序中，首先將各埠輸出全高電平，SW1不按下，然後while語句進入主循環， 再判斷SW1是否按下，若不按下則順時針旋轉(旋轉速度由參數t控制)，否
則逆時針旋轉……。
權利要求1、一種微電腦熱動機，由機架(1)、四個呈環形均布的驅動臂(2)和輸出軸(3)構成，其特徵在於輸出軸(3)上有可調半徑的滑槽(4)；每個驅動臂(2)是由記憶合金驅動彈簧(5)與偏置彈簧(6)串聯，記憶合金驅動彈簧(5)固定於機架(1)上，偏置彈簧(6)連接偏轉板(7)；在每個記憶合金驅動彈簧(5)的下部設加熱孔(8)；加熱孔(8)內有記憶合金閥門裝置；所述記憶合金閥門裝置有一電控橡皮閥門(9)接水氣管道(10)，電控橡皮閥門(9)下有小記憶合金驅動片(11)，該電控橡皮閥門(9)接微電腦控制裝置，四個電控橡皮閥門(9)有公共地線(12)。
2、 根據權利要求l所述微電腦熱動機，其特徵在於所述的微電腦是單片 機P89C51作微控制器，Vcc採用+5V電壓，Vss接地,晶振釆用11. 0592MHz，第 5腳經上拉電阻R9後通過SW1按鈕接地控制正反方向的旋轉，P89C51的數據口 經過電阻上拉後，引腳經反相器後送入脈衝放大器ULN2003A，由接插件P1送入 加熱孔內的各控制橡膠閥門的開閉。
專利摘要本實用新型涉及一種微電腦熱動機。由機架(1)、四個呈環形均布的驅動臂(2)和輸出軸(3)構成，輸出軸(3)上有可調半徑的滑槽(4)；每個驅動臂(2)是由記憶合金驅動彈簧(5)與偏置彈簧(6)串聯，記憶合金驅動彈簧(5)固定於機架(1)上，偏置彈簧(6)連接偏轉板(7)；在每個記憶合金驅動彈簧(5)的下部設加熱孔(8)；加熱孔(8)內有記憶合金閥門裝置；所述記憶合金閥門裝置有一電控橡皮閥門(9)接水氣管道(10)，電控橡皮閥門(9)下有小記憶合金驅動片(11)，該電控橡皮閥門(9)接微電腦控制裝置。本實用新型可以應用於有熱氣、熱水輸出的領域，可達到節能減排的需要，具有很好的發展前景。
文檔編號F03G7/06GK201367999SQ20092006345
公開日2009年12月23日 申請日期2009年2月28日 優先權日2009年2月28日
發明者付冠軍, 張子華 申請人:張子華