Способ изготовления пароболоцилиндрического концентратора и устройство для его осуществления

Союз Совет скипСоциалистичесиикРеспублик О П И С А Н И Е)945604ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М, Кл. Г 24 1 3/02 1 с присоединением заявки Лю 29 ч 2760 Ркударетееппые кпютет СССР пю депи зобретей открытДата опубликования описания 24.07.82(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАРАБОЛОЦИЛИНДРИ 4 ЕСКОГО КОНЦЕНТРАТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к способам изготовления,параболоцилиндрических концентраторов и устройствам для их осуцествления,Известен способ изготовления пара.5 болоцилиндрического концентратора путем упругой деформации отражающей пластины приложением сил и крутящих моментов к ее двум противоположным краям и последующей фиксации пространственного положения пластины 11.Известно также устройство для изготовления параболоцилиндрического концентратора, содержащее рамку, в двух противоположных боковинах кото" рой выполнены попарно расположенные отверстия и пазы, и закоепленные на краях отражающей пластины накладки с осями, входящими в отверстия и па-. 20 зы 21.Однако в известном способе изготовления параболоцилиндрического кон" центратора и устройстве для его осуществления, под воздействием приложенных к накладкам отражающей пластины равных сил и равных крутящих моментов, происходит симметричная деформация отражающей пластины относительно Фокальной плоскости концентратора и приданиеее упругой линии формы параболы. Причем закрепление пространственного по-,ложения пластины осуществляется вэтом же устройстве.Это не позволяет изготовить концентратор с поперечным размером входного окна, превышающим максимальныйлинейный размер отражающей пластины,что, в свою очередь, существенно затрудняет воздание солнечных энергетических установок большой мощности,Цель изобретения - повышение концентрации излучения в фокальной плос-, кости при изготовлении фрагментарного концентратора.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу к пластине при3 9456 кладывают неравные крутящие моменты, причем прикладываемые силы и моменты и длина пластины определяются последующим Формулам:для концентратора с углом раскрытия до 130 На фиг. 1 схематично представленаправая половина фрагментарного концентратора с фокусным расстоянием Г,глубиной Ук и углом раскрытия 2 У меонее 130 и указаны направления деформирующих сил и крутящих моментов, воздействующих на каждый Фрагмент (отражающую пластину) концентратора; нафиг. 2 - то же, с входным окном 2 хк 15 и углом раскрытия 2 У более 130 ; нафиг. 3 - отражающая пластина с накладками и осями приложения сил и моментов; на фиг, 4 - каркас фрагментарногопараболоцилиндрического концентраторао 20 с углом раскрытия до 130 ; на фиг. 5 то же, с углом раскрытия более 130на фиг, б - устройство для изготовления фрагмента параболоцилиндрическогоконцентратора с углом раскрытия до 2 130 ; на фиг. 7 - то же, с углом расо.крытия более 130Способ изготовления параболоцилиндрического концентратора осуществляютпутем упругой деформации отражающей зо пластины 1 (фиг. 1 и 2) приложениемсил и крутящих моментов к ее двум противоположным краям и последующей фиксации пространственного положения пластины 1. Е 31 (Хк-и)1)",21 ) астинее момен прикладываюы, причем ии длину пласледующим форатора с углог, 1)(Е т неравныеи клады ваемыетины 1мулам:м раскрыЕ 3"+1 гя Ж) У крутящ силы и омент ют по онцен 30 (2 предел И 1 ф И+1 )и)центратора;асположения сденой пластины по центратора.изготовЛения параконцентратора н под углом к еделяемым из форО дляя до И+ + ЬИ+1 Чи) с углом раскрытия сила; крутящие моменты;изгибная жесткостьфокусное расстояниетора;глубина концентратокоординаты расположформированной пластглубине кониент оато И 1 РИ ЕЭ,=01"Скоординатаформированнрине конценфокусное раратора; пластины 1;концентраолож ния сдены по ши" пластатора; ния сде. ны 1 по а; стояние конце фь=фМ 1+(ИМ-И)где Г - сина, ф я, )ф- крутящие моменты; Е,1 - изгибная жесткость. пластины; фокусное расстояние концентратора; глубина концентратора; координаты расположения сде"+1 формированной пластины поглубине концентратора,11+1 1+ И+ЛР Ха+1 1 ХИ+лХИ 1 Х 6 т+11 ХИ+ ,где- .длина пластины; Х 1 Хи" координаты расположения сдеформированной пластины по ширине концентратора; для концентратора с углом раскрытия более 130 ЕЭХк( и)16 где 2 Хк- ширина конХи 1 и - координа рФормированширине конВ устройстве дляболоцилиндрическогокаждый паз расположеплоскости рамки, опрмулыдля концентраторадо 130 04 4для концентратора с углом раскрытия более 130, в ,(ххх, хн() )1 где- длина пластиныХи+1,ХИ" координаты расположения сдеФормированной пластины 1 по 1 Вширине концентратора,Для любой пластины 1, являющейся фрагментом концентратора с координатами краев (Хи,У ), (Хзначения приложенных сил и моментов, а также длина пластины 1, вычисляются по приведенным .выше Формулам, причем ГИЕ = Г и линии действия сил на пластину 1 (фиг. 4), установленную в кар" касе концентратора, перпендикулярны В Фокальной плоскости концентратора;для концентратора с углом раскры" тия более 130 (Фиг. 2)Ы25= г%хх р, х х 11ЕЭИ+1 2 л. Ж.)516 "("к "илл) Ми=и+11" (Хи 1 Хи) 30 где 2 хк - ширина концентратора;Хи+1, Хи - координаты расположения сдеформированной пластины 1 по ширине концентратора,В отличие от способа изготовления концентратора с углом раскрытия до 130 в, в данном случае линии действия сил на пластину 1 (фиг, 5) параллельны фокальной плоскости концентратора.устройство для изготовления пара- фв болоцилиндрического концентратора содержит рамку 2 (Фиг 6 и 7), в двух противоположных боковинах 3 которой выполнены попарно расположенные отверстия 4 и пазы 5, и закрепленные на краях отражающей пластины 1 на" кладки 6 (Фиг. 3) с осями 7, входящими в отверстия 4 (Фиг. 6 и 7) и пазы 5.Дг,я изготовления Фрагментов па раболоцилиндрического концентратора предложенным способом каждый паз 5 расположен под углом к плоскости рамки 2, определяемым из формулы:для концентратора с углом раскры тия до 130 (Фиг. 6)"и+лц.,агсМ г где х - координата расположения сдеФормированной пластины поширине концентратора;1 - Фокусное расстояние концентратора;для концентратора с углом раскрытия более 130 ( Фиг. 7) т.е., линии действия деформирую"щих сил направлены под фиксированным.углом к плоскости пластины 1.Больший по величине крутящий момент прикладывают к внутреннему краюпластины 1, который у фрагмента концентраторарасположен ближе к фокальной плоскости концентратора,Каркас 8 ( Фиг. 4 и 5 ) концентратора может быть использован для непосредственного деформирования разме"щенных на нем пластин 1, для чего онснабжен расположенными вдоль упругойлинии концентратора отверстиями 9и пазами 10. Лричем для концентратора с углом раскрытия до 130 пазы 10(фиг. 4) обеспечивают направление дей-,ствия сил на пластины 1, перпендикулярное Фокальной плоскости концентратора, а для концентратора с угломраскрытия бщее 130 пазы 10 (фиг. 5)обеспечивают направление действия силна пластины 1, параллельное фокальнойплоскости концентратора.Параболоцилиндрический концентраторизготавливают следующим образом.Каркас 8 концентратора используютв качестве устройства для деформирования пластин 1 и придания им формыфрагментов параболоцилиндрического концентратора. При этом пластины 1, снаб"женные накладками 6 (фиг. 3) с осями 7,размещают в каркасе концентратора(фиг. 4 и 5), который имеет отверстия 9 и пазы 10, причем оси 7 соответственно входят в отверстия 9 и пазы 10. Затем к оси 7 с координатами(хи,у) пластины 1, входящей в отверстие 9, прикладывают момент Ии, а коси 7 с координатами (Хщ) этой жепластины 1, входящей в пазФ 0, при"кладывают момент Иил,и силу Р . Силана входящей в отверстие 9 оси 7 возчикает как реакция опоры.Под действием приложенных сил имоментов происходит поворот осей 7и движение оси .7 в пазу 10 до возн 1 лкновения соответствующих упругих напря9560 ч жений в материале пластины 1 и принятия ею формы участка параболы, Затем производят закрепление осей 7 на каркасе 8 концентратора, и воздействующие силовые факторы устраняются.Величины приложенных сил и моментов определяются для каждой пластины 1 в зависимости от параметров изготав" ливаемого концентратора,Параболоцилиндрический концентра тор может быть собран и иэ отдельных фрагментов.Для изготовления фрагментов параболоцилиндрического концентратора используют рамку 2 (фиг. 6 и 7 ), меж ду боковин 3 которой устанавливают пластину 1, снабженную накладками 6 с осями 7, входящими в отверстия и пазы 5 боковин 3.Для каждого Фрагмента пазы 5 име ют свое фиксированное значение угла наклона к плоскости рамки 2.Затем, аналогично предыдущему ,случаю, к осям 7 прикладывают силы формула изобретения и моменты, величины которых определя- р 5ются параметрами изготавливаемого концентратора и расположением Фрагментав концентраторе.Сдеформированную в рамке 2 пластину 1 закрепляют в этом положении с З 0помощью осей 7 на рамке 2, силовыефакторы устраняются, а фрагмент,вместе с рамкой 2, размещают на каркасе концентратора,Нагружение пластины 1 по краямо 35равными силами и неравными крутящимимоментами, величины которых определенным образом рассчитываются, в сочетании с соответствующим выбором длиныпластины 1, позволяет осуществитьнесимметричное деформирование пластины 1, относительно Фокальной плоскости концентратора, и придает пластине форму участка параболы, что позволяет изготовить Фрагментарный пара 45болоцилиндрический концентратор слюбым углом раскрытия и размеромвходного окна, значительно превышающим линейные размеры пластин 1, итем самым повышает степень концентра 50ции солнечной энергии. Е 0 2 ХЧкМ,=Мр (у у) . где Г - сила;Мин,М- крутящие моменты;Е 3 - изгибная жесткость пластины;фокусное расстояние концентратора;Ук - глубина концентратора; Ум 1,Уи координаты расположения сдеформированной пластины по глубине концентратора; 1- дляа платиыХ+1,Хи" координаты расположения сдеформированной пластины по ширине концентратора;для концентратора с углом раскрытия более 130 Выполнение паза 5 рамки 2 под углом к ее плоскости обеспечивает наиболее простое изготовление отдельных фрагментов параболоцилиндрического 55 концентратора иэ пластины 1, дополнительно повышает степень концентрации солнечной энергии, благодаря возможности установить эти фрагменты вместес рамками 2 вплотную друг к другу накаркасе концентратора,1, Способ изготовления параболоцилиндрического концентратора путем упругой деформации отражающей пластины приложением сил и крутящих моментов к ее двум противоположным краям и последующей Фиксации пространственного положения пластины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения концентрации излучения в фокальной плоскости при изготовлении фрагментарного концентратора, к пластине прикладывают неравные крутящие моменты, причем прикладываемые силы и моменты и длина пластины определяются по следующим формулам:для концентратора с углом раскры-. тия до 130 ОМ 60 10где Х- координата расположения сдеФормированной пластины по ширине концентратора;- Фокусное расстояние концента"ратора;1 для концентратора с углом раскры"тия более 130 ф сц+ 1=фМГ 141 М Х Х% Я.где 2 Х - ширина концентратора; Хи 1.1, Хи - координаты расположениясдеформированной пластиныпо ширине концентратора.2. Устройство для изготовления и раболоцилиндрического концентратора содержащее рамку, в двух противоположных боковинах которой выполнены попарно расположенные отверстия и пазы и закрепленнйе на краях отражающей 1 О пластины накладки с осями, входящими в отверстия и пазы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что каждый паз расположен под углом к плоскости рамки, определяемым из ФормулыР 1для концентратора с углом раскрытия до 130о=фМИсточники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке 11 2801141, кл. г 24 У 3/02,1979,2. Патент США У 11119365,кл 350"293, опублик. 1978.СоставителТехрев Т.МТираж 799ИПИ Государспо делам изоМосква, )( ол Г. Ус Ревак Заказ 0 У е и Щеааш ектная ент 11303"Филиал ПП ь П. Шендеровичаточка КорректПодписнтвенного комитета СССбретений и открытий