Гелиоустановка для облучения образцов Советский патент 1993 года по МПК F24J2/42 F24J2/40 

Предлагаемое изобретение относится к гелиотехнике, в частности к испытаниям материалов и изделий на светопогодоустойчивость с помощью сконцентрированного солнечного излучения.

Целью изобретения является повышение равномерности облучения всех испытуемых материалов, размещенных на стенде независимо от локальных повреждений фацет концентратора гелиоустановки.

Предлагаемая гелиоустановка схематически приведена на фиг, 1-4.

Концентратор гелиоустановки состоит из металлического каркаса с параболоидными образующими .1, установленных на них в отъюстированном положении плоских фацет 2 с отражающими алюминиевыми пленками на стеклянных подложках.

Стенд для размещения испытываемых материалов состоит из четырех круглых дисков 3, установленных на раме 4 на углах воображаемого квадрата с минимальными зазорами между ними. На этой же раме 4 установлен редуктор 5 с электродвигателем 6, ведущая шестерня 7 редуктора 4 сцеплена с четырьмя шестернями 8, каждая из которых посажена на одну ось с одним из дисков-стендов 3.

00

о о

ю

J со

Рама 4 установлена на оси редуктора 9 с электродвигателем 1C. Редуктор 9 в свою очередь установлен на гележке 11 с четырьмя роликами 12. Эти ролики установлены в двух направляющих 13, которые удержива- ются двумя кронштейнами 14, соединенными с каркасом 1 концентратора (параболоидными образующими) так, что диски-стенды 3 находятся в фокальной зоне

.концентратора.

Тележка 11 соединена с редуктором 15 с помощью шарнирных рычагов 16. Редуктор 15 соединен с электродвигателем 17.

Каркас концентратора 1 установлен на стояке 18, который смонтирован на пово- ротной платформе 19, устанавливаемой на фундаменте 20.

. Гелиоустановка работает следующим образом.

После включения системы слежения (не показана) концентратор солнечного излучения, поворачиваюсь вокруг горизонтальной оси, находящейся на верхней части стояка 18, а также вокруг вертикальной оси, находящейся в поворотной платформе 20, ори- ентируется на Солнце и в дальнейшем, во время работы гелиоустановки следит за ним. При этом главная оптическая ось концентратора будет ориентирована на Солн

це, и солнечное излучение, отражаемое

фацетами 2, собирается в фокальной зоне концентратора в прямоугольник АВСД (фиг. 4), в котором находятся диски-стенды 3. Размер фокального пятна АВСД практически равна размерам единичных фацет.

Одновременно из пульта управления (не показан) включаются все три электродвигателя 6, 10 и 17, которые, приводя во вращение соответственно редукторы 5, 9 и 15, перемещают диски-стенды в плоскости фокального пятна АВСД. При этом диски- стенды совершают сложное движение, состоящее из трех самостоятельных движений:

во-первых, диски-стенды 3 вращаются вокруг индивидуальных осей О1 (фиг. 4), это движение осуществляется с помощью электродвигателя 6, редуктора 5 и шестерни 7, а также ведомых ею четырех шестерен 8, соединенных с дисками-стендами 3.

во-вторых, все четыре стенда 3 одновременно вращаются вокруг оси О, находящейся в центре их симметрии, это движение осуществляется с помощью электродвигателя 10 и редуктора 9 поворотом рамы 4 вокруг оси, соединяющих эту раму с редуктором 9.

в-третьих, диски-стенды 3 совершают возвратно-поступательное движение вдоль фокального пятна АВСД с амплитудой, равной диаметру дисков-стендов по обе

10

15

0 5

0

5

0

5 0

5

ны от середины фокальной зоны, т.е. качается относительно центра фокальной зоны от стороны АС к стороне БД и наоборот. При этом центр симметрии четырех дисков О также совершает возвратно-поступательное движение. Это движение осуществляется электродвигателем 17. редуктором 15, рычагами 16, перемещающими тележку 11 с редуктором 9 вдоль направляющих 13.

Такое сложное движение стендов показано на фиг. 4. Сплошными линиями показано начальное положение стендов, а пунктирами - их положение во время движения.

Частота вращения дисков-стендов вокруг индивидуальных осей О1, частота одновременного вращения всех четырех стендов вокруг центра О, а также частота их возвратно-поступательного движения регулируется из пульта управления в широких пределах.

Вследствие такого сложного движения во время испытаний каждый из дисков-стендов с размещенными на них испытываемыми материалами по несколько десятков тысяч, а то и более раз с одинаковой вероятностью проходит через различные участки фокального пятна концентратора. В результате этого, все испытываемые материалы, размещенные на дисках-стендах, независимо от локального повреждения поверхности фацет (уменьшения коэффициента отражения отдельных ее участков) получают одинаковое количество интегрального солнечного излучения.

Такое свойство предлагаемой гелиоустановки исключает разброс в исследуемых параметрах испытываемых материалов, появляющихся в результате различия в получаемых ими (или их участками) количествах интегрального солнечного излучения в результате неизбежных локальных повреждений фацет гелиоустановки, повышая тем самым ценность получаемых результатов.

Формулаизобретения

Гелиоустановка для облучения образцов, содержащая фацетный концентратор солнечного излучения, стенд с дисками с испытуемыми образцами, расположенный в фокальной зоне концентратора, и привод индивидуального вращения дисков вокруг осей, перпендикулярных площади миделя концентратора, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности об- луч.ения испытуемых образцов независимо от локальных повреждений фацет концентратора, оси индивидуального вращения дисков расположены параллельно друг другу, а диски снабжены двумя дополнительными приводами - одновременного вращения

вокруг oci/i. проходящей через центр сим-одновременного возвратно-поступательнометрии стенда и перпендикулярной плоско-го перемещения в плоскости, параллельной

сти миделя концентратора, иплоскости миделя концентратора.

- а

Использование: гелиоустановка предназначена для испытаний материалов и изделий на светопогодоустойчивость с помощью концентрированного солнечного излучения. Сущность изобретения: гелиоустановка содержит концентратор солнечного излучения с плоскими фацетами, стенд для испытываемых материалов, расположенный на фокальной плоскости концентра- topa. Новым в гелиоустановке является то, что его стенд выполнен состоящим из-четыре, круглых дисков с осями индивидуального вращения, расположенных параллельно друг другу. Диски снабжены двумя дополнительными приводами одновременного вращения вокруг оси, проходящей через центр симметрии стенда и перпендикулярной плоскости миделя концентратора,.и одновременного возвратно-поступательного перемещения в плоскости, параллельной плоскости миделя концентратора, на величину, равную диаметру дисков. 4 ил. ел с

фиг. 2.

Фиа. З