RO138356A2 - Metodă pentru acţionarea arcurilor din materiale cu memorie a formei - Google Patents
Metodă pentru acţionarea arcurilor din materiale cu memorie a formei Download PDFInfo
- Publication number
- RO138356A2 RO138356A2 ROA202300079A RO202300079A RO138356A2 RO 138356 A2 RO138356 A2 RO 138356A2 RO A202300079 A ROA202300079 A RO A202300079A RO 202300079 A RO202300079 A RO 202300079A RO 138356 A2 RO138356 A2 RO 138356A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- actuation
- temperature
- shape memory
- value
- mechanical displacement
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
- F03G7/061—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element
- F03G7/0614—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element using shape memory elements
- F03G7/06145—Springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
- F03G7/062—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the activation arrangement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la o metodă pentru acţionarea arcurilor din materiale cu memorie a formei. Metoda, conform invenţiei, constă în alimentarea succesivă cu impulsuri de energie electrică, modulate în amplitudine şi durată, furnizate în ordine descrescătoare a puterii de acţionare, pentru comprimarea violentă a unui arc de acţionare (1), astfel încât, într-o etapă de acţionare (I), valoarea curentului electric creşte semnificativ provocând creşterea bruscă a temperaturii (T) şi dezvoltarea unei forţe electrodinamice (F) între spirele arcului, contribuind împreună la o deplasare mecanică (Δ d), într-o etapă de stabilizare (II), valoarea curentului electric este ameliorată, evoluţia temperaturii este aliniată la valoarea optimă de operare, forţa electrodinamică este redusă şi deplasarea mecanică este ajustată, iar într-o etapă de menţinere (III), valoarea medie a curentului este constantă, temperatura este stabilă la valoarea optimă, forţa electrodinamică este neglijabilă şi deplasarea mecanică este maximă.
Description
pRCiUL U G ™ 'INTRU
Cereai ds brevet de Invenție |
Nr.....O QO 9
Data depozit.......ZZ..7.0.?.~..?P73 I
Metodă pentru acționarea arcurilor din materiale cu memorie a formei
Invenția se referă la o metodă pentru acționarea a arcurilor din materiale cu memorie a formei, care să îmbunătățească reacția actuatoarelor speciale, prin alimentare electrică controlată, caracterizată de o secvență de acționare specifică, ce oferă performanțe distinctive.
In scopul acționării arcurilor din materiale cu memorie a formei sunt cunoscute mai multe soluții (W02006105588A1, WO2022267195A1, CN113534395A) care constau, în principal, din metode de acționare diferite, ce presupun sisteme electrice și/sau electronice cu destinație specifică pentru implementarea acestora, prin intermediul unor contacte electrice și/sau componente electronice, a căror comandă și/sau control să mențină o alimentare electrică, respectiv o temperatură controlată a actuatoarelor pe care le compun.
Dezavantajele soluțiilor descrise constau din aceea că presupun metode de acționare care să alimenteze cu energie electrică arcuri din materiale cu memorie a formei, în scopul menținerii controlate a temperaturii, doar prin efectul termic al curentului electric, iar acest efect conduce la o încălzire inadmisibilă ori necontrolată cu precizie în timp, factori ce pot distruge materialul ori proprietățile acestuia.
Invenția rezolvă, în principal, problema tehnică prin aceea că permite concentrarea controlată a unei cantități mai mari de energie, de formă combinată (temperatură și forță electromagnetică), asupra arcurilor din materiale cu memorie a formei, astfel încât să ofere un răspuns îmbunătățit a deplasării mecanice în timp, în momentul acționării actuatoarelor pe care le alcătuiesc.
Metodă pentru acționarea arcurilor din materiale cu memorie a formei, conform invenției, înlătură dezavantajele și problemele prezentate prin aceea că presupune, în principal, o secvență de alimentare electrică distinctivă, în trei faze, implementabilă și parametrizabilă, ce poate fi modelată, integrată, ajustată și generată de sisteme electronice programabile, în funcție de necesități, astfel încât să provoace o reacție cu viteză și forță suplimentară, atât prin efect termic, cât și prin efect electromagnetic, dezvoltate concomitent asupra spirelor arcurilor de acționare din cadrul unui actuator.
Invenția prezintă următoarele avantaje:
- Metoda introduce noi posibilități de acționare electrică a arcurilor realizate din materiale cu memorie a formei, cu un consum eficient de energie;
- Metoda îmbunătățește performanțele actuatoarelor care utilizează arcuri de acționare realizate din materiale cu memorie a formei, prin aceea că crește viteza de reacție și forța dezvoltată de acestea în momentul acționării electrice;
- Metoda permite reglarea vitezei și forței de acționare, dezvoltate de un actuator în momentul acționării electrice a arcurilor realizate din materiale cu memorie a formei din componență;
- Metode conduce la creșterea perioadei de utilizare a arcurilor de acționare realizate din materiale cu memorie a formei, deoarece acestea nu sunt supuse unor regimuri termice excesive;
- Metoda este compatibilă cu metode de acționare care compensează cu energie electrică diferiți factori perturbatori asupra fenomenelor controlate la acționare.
Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figurile:
- Fig. 1 - Fenomene fizice concomitente, specifice metodei pentru acționarea arcurilor din materiale cu memorie a formei;
- Fig. 2 - Efectele secvenței complete (în trei etape) de acționare, asupra unui arc din material cu memorie a formei, ce caracterizează metoda.
Metodă pentru acționarea arcurilor din materiale cu memorie a formei, este caracterizată în principal, prin aceea că arcul de acționare 1, de natură metalică și conductor electric, realizat din material inteligent cu proprietatea de memorie a formei (ex. nitinol [NiTi]), în stare normală inactivă și de formă normală necomprimată (temperatura sa T, este mai mică decât temperatura de transformare a materialului), este alimentat între capete 2, 2’, cu impulsuri succesive de tensiunea electrică 3, U, fiind parcurs de curentul electric 4,1, de amplitudine și durată reglabilă, datorită cărora, la început, într-o primă etapă de acționare (I), starea sa devine activă și forma sa devine comprimată (temperatura sa T, devine mai mare decât temperatura de transformare a materialului), într-un timp scurt, încât amplitudinea tensiunii de alimentare 3, U, și a curentului parcurs 4,1, sunt semnificative, iar durata de alimentare este temporizată (durată mai scurtă), urmată de o eventuală perioadă de pauză, și în continuare, într-o a doua etapă de stabilizare (II), forma sa este reglată suplimentar în sensul comprimării, astfel încât amplitudinea tensiunii de alimentare 3, U, și a curentului parcurs 4,1, este redusă, iar durata de alimentare este limitată (durată intermediară), urmată de o eventuală perioadă de pauză, și în final, într-o a treia etapă de menținere (III), forma sa este păstrată comprimată, încât valoarea medie a tensiunii de alimentare 3, U, și a curentului parcurs 4,1, este scăzută, iar durata de alimentare este controlată îndelungat, pentru restul perioadei de alimentare cu energie electrică, în funcție de timpul necesar menținerii sale în stare activă și formă comprimată.
Invenția presupune, în principal, alimentarea succesivă cu impulsuri de energie electrică, modulate în amplitudine și durată, furnizate în ordine descrescătoare a puterii de acționare, astfel încât să provoace o comprimare violentă a arcului de acționare 1, printr-o succesiune de etape în alimentarea acestora cu energie electrică, respectiv cea de acționare (I), pentru care valoarea curentului electric 4, I, crește semnificativ, fapt ce provoacă creșterea bruscă a temperaturii arcului de acționare 5, T, (fără a depăși temperatura optimă de operare) și dezvoltarea unei forțe electrodinamice 6, F, suplimentare între spirele acestuia, iar împreună contribuie la o deplasare mecanică 7, Ad, violentă, atunci când temperatura de transformare a materialului este atinsă, respectiv cea de stabilizare (II), pentru care valoarea curentului electric 4,1, este ameliorată, evoluția temperaturii arcului de acționare 5, T, este aliniată la valoarea optimă pentru operare, iar forța electrodinamică 6, F, este redusă, și pentru care deplasarea mecanică 7, Ad, este ajustată, și respectiv cea de menținere (III), pentru care valoarea medie a curentului electric 4, I, este constantă, temperatura arcului de acționare 5, T, este stabilă la valoarea optimă, iar forța electrodinamică 6, F, este neglijabilă, și pentru care deplasarea mecanică 7, Ad, este maximă, până când acționarea acestuia este întreruptă.
Metodă pentru acționarea arcurilor din materiale cu memorie a formei, conform invenției, poate fi reprodusă cu aceleași performanțe și caracteristici ori de câte ori este necesar, fapt care constituie un argument în favoarea respectării criteriului de aplicabilitate industrială.
Claims (1)
- Metodă pentru acționarea arcurilor din materiale cu memorie a formei1. Metodă pentru acționarea arcurilor din materiale cu memorie a formei, caracterizată prin aceea că, presupune alimentarea succesivă cu impulsuri de energie electrică, modulate în amplitudine și durată, furnizate în ordine descrescătoare a puterii de acționare, astfel încât să provoace o comprimare violentă a arcului de acționare (1), printr-o succesiune de etape în alimentarea acestora cu energie electrică, respectiv cea de acționare (I), pentru care valoarea curentului electric (4), I, crește semnificativ, fapt ce provoacă creșterea bruscă a temperaturii arcului de acționare (5), T, (fără a depăși temperatura optimă de operare) și dezvoltarea unei forțe electrodinamice (6), F, suplimentare între spirele acestuia, iar împreună contribuie la o deplasare mecanică (7), Ad, violentă, atunci când temperatura de transformare a materialului este atinsă, respectiv cea de stabilizare (II), pentru care valoarea curentului electric (4), I, este ameliorată, evoluția temperaturii arcului de acționare (5), T, este aliniată la valoarea optimă pentru operare, iar forța electrodinamică (6), F, este redusă, și pentru care deplasarea mecanică (7), Ad, este ajustată, și respectiv cea de menținere (III), pentru care valoarea medie a curentului electric (4), I, este constantă, temperatura arcului de acționare (5), T, este stabilă la valoarea optimă, iar forța electrodinamică (6), F, este neglijabilă, și pentru care deplasarea mecanică (7), Ad, este maximă, până când acționarea acestuia este întreruptă.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA202300079A RO138356A2 (ro) | 2023-02-22 | 2023-02-22 | Metodă pentru acţionarea arcurilor din materiale cu memorie a formei |
| EP23464010.0A EP4421317A1 (en) | 2023-02-22 | 2023-10-24 | Method for actuating springs of shape memory materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA202300079A RO138356A2 (ro) | 2023-02-22 | 2023-02-22 | Metodă pentru acţionarea arcurilor din materiale cu memorie a formei |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO138356A2 true RO138356A2 (ro) | 2024-08-30 |
Family
ID=89029965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA202300079A RO138356A2 (ro) | 2023-02-22 | 2023-02-22 | Metodă pentru acţionarea arcurilor din materiale cu memorie a formei |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4421317A1 (ro) |
| RO (1) | RO138356A2 (ro) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8418649D0 (en) * | 1984-07-21 | 1984-08-22 | Britax Geco Sa | Remote control system |
| JPS61142980A (ja) * | 1984-12-15 | 1986-06-30 | Diesel Kiki Co Ltd | 感熱アクチユエ−タ |
| JP2008534843A (ja) | 2005-04-04 | 2008-08-28 | テレズィゴロジー インク | スマート記憶合金制御 |
| CN113484969B (zh) | 2021-06-23 | 2022-05-20 | 广东海德亚科技有限公司 | Sma线驱动结构及其闭环控制方法和电子设备 |
| CN113534395B (zh) | 2021-06-23 | 2022-07-15 | 广东海德亚科技有限公司 | Sma致动结构控制方法、电子设备及存储介质 |
-
2023
- 2023-02-22 RO ROA202300079A patent/RO138356A2/ro unknown
- 2023-10-24 EP EP23464010.0A patent/EP4421317A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4421317A1 (en) | 2024-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104851752A (zh) | 电接触器及控制电接触器触头延时闭合与打开的方法 | |
| CN104681353B (zh) | 电接触器及限制或阻止触头颤动与燃弧时间、控制触头延时闭合与打开的方法 | |
| US11721505B2 (en) | Accelerated motion relay | |
| KR20150057989A (ko) | 폴트 라이드 스루 성능을 갖는 발전 시스템 및 방법 | |
| RO138356A2 (ro) | Metodă pentru acţionarea arcurilor din materiale cu memorie a formei | |
| CN102634938A (zh) | 用于缝纫机的夹线器 | |
| CN107004495A (zh) | 用于降低变压器的芯中的直流磁通分量的装置和方法 | |
| US20140145804A1 (en) | Magnetic relay device made using mems or nems technology | |
| CN106663563B (zh) | 开关器 | |
| CN208985926U (zh) | 一种大功率继电器 | |
| JP2011250680A (ja) | 第１給電装置および第２給電装置を備えた給電システム | |
| CN110729087B (zh) | 一种压控材料电阻变化曲线可控组合装置及实现方法 | |
| CN109243918A (zh) | 一种大功率继电器 | |
| CN104715974B (zh) | 电接触器及控制其触头延时闭合与打开的方法、限制或阻止触头颤动与燃弧时间的方法 | |
| CN104037021B (zh) | 互感器电流通断控制设备和装置 | |
| US11830693B2 (en) | Predicting zero-crossings for point-on-wave (POW) switching techniques | |
| CN103795155B (zh) | 恒定磁场分数匝开关变电装置 | |
| ATE544215T1 (de) | Elektrischer stromkreis | |
| CN102565565A (zh) | 用于测试能量生成器或能量消耗器的方法和电路 | |
| CN109904034B (zh) | 一种高温环境下控制延时装置 | |
| CN208674893U (zh) | Buck电路的缓充电电路、变频器电路 | |
| CN203707883U (zh) | 恒定磁场分数匝开关变电装置 | |
| US1582524A (en) | Electromagnetic wave-signaling system | |
| EP0138049A1 (en) | A rapid acting electromagnetic actuator | |
| CN202307719U (zh) | 一种电磁继电器 |