Номер патента: 1778457

Авторы: Рябой, Самоцветов

ZIP архив

Текст

(5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН 7ф ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССРМ 517754, кл. Р 24 3 2/10, 1972,Патент Франции М 2462790,кл. Г 243 2/10, 1981.(57) Использование: гелиотехника, антенные устройства. Сущность изобретения: рефлектор содержит ступицу 1, радиальные упругие ребра 2, консольно закрепленные на ступице, прямые стержни 3, образующие многогранный обруч, закрепленный на ребрах 2. и эластичную отражающую оболочку 4. Стержни 3 выполнены из материала, температурный коэф-т линейного расширения (ТКЛР) которого меньше, чем у материала ребер. Приведено соотношение этих ТКЛР, обеспечивающее стабильность формы отражающей поверхности рефлектора при изменении температуры. 6 ил. 1 табл.илю рефлектора, в соответствии с расчетной 30образующей, Стержни 3 выполнены из ма- . 35 40 45 50 55 Изобретение относится к области использования солнечной энергии и может быть использовано в конструкции параболических концентраторов солнечной энергии, входящих в состав установок для использования концентрированной солнечной энергии в промышленных и научно-исследовательских целях, например, для испытания материалов,Целью изобретения является стабилизация степени концентрации лучистой энергии при изменении температурного режима работы.На фиг.1 представлен рефлектор, вид сбоку; на фиг,2 - вид на рефлектор со стороны ступицы; на фиг,З - схема температурных перемещений; на фиг,4 - рефлектор с двумя многогранными обручами, на фиг,5 - рефлектор с многогранным обручем на средней части ребер; на фиг.б - схема расчета.Рефлектор состоит из ступицы 1, радиальных упругих ребер 2, которые консольно закреплены на ступице 1, прямых стержней 3, образующих внешний многогранный обруч, который соединяет внешние концы ребер 2 между собой, и эластичной отражающей оболочки 4. Радиальные упругие ребра 2 выполнены по заданному профтериала с меньШим значением ТКЛР, чем у материала ребер 2 и ступицы 1, например, выполнены стальными (ребра 2 и ступица 1 выполнены при этом из алюминиевого сплава),Эластичная отражающая оболочка 4 мокет быть также закреплена и на стержнях 3, как она закреплена на ребрах 2. Стержни 3 выполняют одновременно несколько функций: а) обеспечивают упругую деформацию (изгиб) всех радиальных ребер 2 при изменении температуры для того, чтобы уменьшить изменение формы отражающей поверхности рефлектора; б) повышают жесткость каркаса за счет дополнительного соединения внешних концов ребер 2, что повышает их устойчивость против кручения; в) повышает точность отражающей поверхности эа счег дополнительнога подкрепления внешнего края оболочки 4,Рассмотрим компенсирующее воздействие совокупности стержней 3 (фиг,З). Если бы эти стержни отсутствовали, то при нагреве рефлектора на Ь какдое ребро 2 заняло бы вместо дуги ОА полокение Об (штрихпунктир), При этом ребро 2 будет иметь измененную форму, соответствующую новому фокусному рас- . 5 10 15 20 25 стоя ни ю Ц 1+ Л 1 а 2 ), где а 2 - КТЛ Р материала ребра 2, Отклонение "а" нового профиля от теоретического профиля достигает больших значений, что при неподвижном приемнике приводит к дефокусировке. Поставленная задача заключается в уменьшении отклонений "а" по.всей длине ребер 2.Если выполнить стержни 3 из того же материала, что выполнены и ребра 2, то при изменении температуры многогранный обруч из стержней 3 будет изотропно расширяться и займет положение, определяемое радиусом КБ (вместо первоначального радиуса АД), Действительно, температурное удлинение отрезка ОА будет равно ОБ=Ь 1 а 2 и направлено вдоль линии ОА. Таким образом, никакого влияния стержней 3 на уменьшение отклонений "а" здесь не наблюдается,Если стержни 3, составляющие многогранный обруч, выполнять из материала с меньшим значением КТЛР (а 1 (а 2), то при нагревании рефлектора на Л 1 радиус многогранного обруча увеличится на АР, меньшую, чем величина ИБ. Это вызовет изгиб ребер 2 внутрь рефлектора и поворот линии ОБ в положение ОВ, Точка В должна лежать на касательной 5 к теоретической образующей в точке А (на конце ребра 2). При изгибе ребер 2 их внешние концы будут лежать в тачках, близких к теоретическому контуру. Одновременно остальные точки ребер 2 при консольном креплении одного конца ребер и действии сосредоточенной изгибающей нагрузки от многогранного обруча на другом конце перемещаются ближе к теоретическому контуру на величины, близкие к расчетным отклонениям. Распределение величины этих перемещений точек по длине ребра равномерного профиля описывается кубической параболой (см, М.Ф.Астахов и др, Справочная книга по расчету самолета на прочность. Ы.1954, с.192). Если точность аппроксимации кубической параболой недостаточна, можно сечение ребра выполнить не постоянным, а переменным с учетом нагрузок в каждом конкретном случае.При изменении температуры многогранный обруч из стержней 3 автоматически обеспечивает изгиб ребер 2 внутрь рефлектора (при повышении температуры) или наружу (при снижении температуры),Определим порядок температурных деформаций "а" при повышении температуры. Примем а 2 = 24 10,= 3000 мм, Ь 1= 50 ОС, у= 20, тогда а=а 2 Л 1 зп == 3000 24 10 50 зи 20 = 3,6 0,343 = 1,23 мм,Величина отклонения 1,23 мм является недопустимо большой, тж. она приводит к заметному падению степени концентрации.При изготовлении многогранного обруча из стержней 3, которые выполнены из материала с а 1, эта температурная деформация "а" = 1,23 мм компенсируется за счет изгиба ребер в упругой области деформаций.Для определения потребной величины а 1 необходимо выполнить два условия: точка В должна лежать на касательной 5 и АВ= АБ. Из треугольника АВЕ видно, что АЕ= АВ 8 Пр. Учитывая, что АВ 3 ПР= АБ зпф=. аг Л зпр, АЕ =Ка 1 хЛт,10 15 определим а 1 -Й Лезиа 1 =а 2Я 40 50 тора. Ягде а 2 - ТКЛР материала ребер и ступицы;- расстояние от вершины рефлектора до внешнего конца ребра; Я - расстояние от внешнего конца ребра до оси 6 рефлектора.Подбор материала с а 1 для каждого конкретного случая необходимо производить с учетом вида образующей(парабола, дуга окружности, дуга эллипса и т.д.), соотношения величины , ЯВи такке набора пар возможных материалов,Например, при расчете рефлектора со сферической отражающей поверхностью, ребра которого выполнены из алюминиевых сплавов, были определены следующие потребные значения адля различных точек закрепления многогранного обруча см. таблицу и фиг.б).Из таблицы видно. что обруч из стальных стержней должен быть расположен при угле д = 66 О, а контур из бронзовых стержней при д = 45.На практике трудно подобрать для заданного теоретического сечения рефлектора подходящую пару конструкционных материалов, чтобы располокить многогран 20 25 30 35 ный обруч на концах ребер, поэтому можно устанавливать многогранный обруч из стержней 7 не на внешних концах ребер 2, а только в средних точках этих ребер фиг.5). При этом выступающие части ребер 2 будут несколько хуже аппроксимировать теоретическую образующую, т,к. эти части ребер будут только приближены к образующей, но изогнуты не будут.Для повышения жесткости рефлектора и улучшения аппроксимации отражающей поверхности можно применять несколько многогранных обручей, выполненных из разных материалов. Например, для рефлектора с алюминиевыми ребрами эти многогранные обручи могут быть выполнены иэ бронзовых 8 и стальных 9 стержней, как это показано на фиг.4. Формула изобретения Рефлектор. содержащий ступицу, радиальные ребра, консольно закрепленные на ступице, и отражающую оболочку, закрепленную на радиальных ребрах, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью стабилизации степени концентрации лучистой энергии при изменении температурного режима работы, отражаощая оболочка выполнена эластичной, а ребра - упоугими, дополнительно введены параллельно друг другу многогранные обручи из прямых стержней, соединяющих концы и промежуточные точки радиальных ребео между собой и выполненных из материала, температурный коэффициенг линейного расширения а 1 которого определяется из соотношения где а 2 - температурный коэффициент линейного расширения материала радиальных ребер;3 - угол между осью рефлектора и касательной к образующей в точке контакта радиальных ребер и обруча;и Я - расстояние от точки контакта радиального ребра с обручем соответственно до вершины рефлектора и до оси рефлек 17784571778457 оставитель А.Самоцветехред М,Моргентэл орректор О.Крае едакт Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 аз 4179 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5

Смотреть

Заявка

4733264, 30.08.1989

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАДИОФИЗИКИ ИМ. АКАД. А. А. РАСПЛЕТИНА

САМОЦВЕТОВ АНАТОЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, РЯБОЙ БОРИС САМУИЛ-ГЕРШОВИЧ

МПК / Метки

МПК: F24J 2/10

Метки: рефлектор

Опубликовано: 30.11.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/6-1778457-reflektor.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Рефлектор</a>

Похожие патенты