Солнечная печь для закалки материалов Советский патент 1981 года по МПК F24J3/02 

(54) СОЛНЕЧНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ЗАКАЛКИ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным печам для получения тугоплавких соединений с искаженной кристаллической или аморфной структурой. Известна солнечная печь для закал ки материалов, содержащая концентратор, приемник излучения, выполненный в виде наковальни, связанной с конце тратором и установленной в его фокусе, и молот. Материал (тугоплавкий окисел)по- мещают на водоохлаждаемую наковальню и расплавляют, локально нагревая его сфокусированным пучком солнечной энергии. Затем производят удар молотом по наковальне, в результате чего расплавленная капля .материала с большой скоростью растекается тонким слоем по охлаждаемой поверхности и затвердевает, не успевая перейти в кристаллическое состояние. Указанная печь имеет вертикальное расположение оптической оси концентратора и неподвижно закрепленную на нем наковальню с горизонтальным расположением плосадки с материалом р J. Однако непосредственное слежение за Солнцем при такой конструкции печи невозможно, а использование гелиостатов усложняет и удорожает установку. Цель изобретения - повышение производительности печи. Поставленная цель достигается тем, что наковальня установлена с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оптической оси концентратора и расположенной выше центра тяжести приемника излучения. На . 1 показана оптическая схема солнечной печи; на (. -2 - узел крепления наковальни и молота. Солнечная печь для закалки материалов содержит концентратор 1, (фиг, 1) приемник излучения, выполиенш11Й в виде наковальни 2, связанной с концентратором J и установленной в его фокусе, и молот 3, Наковальня 2 (фиг, 2) установлена с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оптической оси концентратора 1 и расположенной выше центра тяжести приемника излучения. Наковальня 2 состоит из основания 4 с каналами 5 для подачи охлаждающей жидкости и медного вкладьппа 6. С боков,основания 4 к наковальне 2 прикреплены две симметричные скобы 7, между которыми размещены противовесы 8 и шарнир 9 крепления рычага 10 с молотом 3. Из взведенного состояния молот 3 приводится в действие пружиной 11 с помощью.спускового механизма 12 с диста1щионным управлением. Наковальня 2 устанавливается в фокусе концентратора 1 с возможностью поворота с помощью шарниров 13, закрепленных в кронштейнах концентратора 1 (не показаны). Скобы 7 с проти вовесами 8 укреплены в нижней части основания 4, а шарниры 13 установлены так, чтобы ось поворота наковальни 2 проходила по плоскости дна вкладыша 6 , на котором помещен тугоплавкий материал 14. Противовесы 8 размещаются так, чт бы центр тяжести лежал вместе с осью вра щения на одной прямой, перпендикуляр ной дну вкладьш1а 6, Кроме того, в состав концентратор 1 входят отражатель 15 и контротража тель 16, Солнечная печь работает следующим образом. Солнечная печь непрерывно ориенти руется оптической осью на Солнце и с помощью концентратора 1 собирает солнечные лучи на тугоплавком материале 14, помещенном на дне вкладьш1а 6 наковальни 2, 6 В момент плавления материала 14 включают спусковой механизм 12 и молот 3 под действием пружины 11 ударяет по наковальне 2. Расплавленный материал 14 растекается и при охлаждении водой, поступающей по каналу 5, затвердевает. Противовесы 8 служат для ориентации наковальни 2 в пространстве, так и для компенсации механического момента, возникающего при ударе молота 3, Свободная подвеска наковальни 2 с возможностью ее поворота под действием силы тяжести наковальни 2 и устройства крепления молота 3 позволяет осуществить слежение солнечной печи за положением Солнца при сохранении горизонтальности дна вкладьш1а 6 с материалом 14, что, в свою очередь, увеличивает время работы печи , соответственно, ее производительность. Формула изобретения Солнечная печь для закалки материалов, содержащая концентратор, приемник излучения, выполненный в виде наковальни связанной с концентратором и установленной в его фокусе, и молот, отлич.ающая с я тем, что, с целью повьш1ения производительности печи, наковальня установлена с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оптической оси концентратора и расположенной вьше центра тяжести приемника излучения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Foex М. Solar Energy Furnaces, Journal of Materials seience, 1975, № 10,p. 1255.