Форма для гидроотражателя Советский патент 1981 года по МПК B22D13/04 B29C5/04 

(54) ФОРМА ДЛЯ ГИДРООТРАЖАТЕЛЯ

Изобретение относится к литейному производству и может быть использова но например для создания методами центробежного формования гидротелескопов с параболическим отражательны объективом. Известны формы для центробежного формования изделий с параболической поверхностью, выполненные в виде цилиндрического сосуда ij и f2J. Использование форм такой конструк ции позволяет формовать изделия с па раболической поверхностью, однако в случае использования жидких (незатвердевающих) параболических поверхностей больших диаметров, например при создании отражателей гидротелескопов, обладает следующими недостат ками. Всэ-первых, при большой светоси ле .(жидкостного параболоида продольные габариты отражателя получаются сравнимыми с диаметром, что приводит к перерасходу формовочной жидкости и дополнительным, нагрузкам на форму Кроме того, ввиду органиченности вязкости формовочной жидкости при из менении скорости вращения формы время установления параболоида будет значительным (особенно при его большом диаметре), т.е. при такой конструкции формы степень управляемости жидкостного параболоида мала. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является формующая центробежная матрица, содержащая каркас перегородки и дно 2 }. При такой конструкции формы продольные габариты светосильного жидкостного отражателя уменьшаются,однако степень управляемости поверхностью остается низкой, так как вращающий момент при закручивании жидкости передается тоже лишь путем вязкого трения ее концентрических слоев. Кроме того, при больших диаметрах жидкостного .отражателя (например, десятки ) монтаж такой формы при условии сохранения жесткости ее конструкции затруднен и не обеспечивает необходимой прочности. Цель изобретения - увеличение степени управляемости поверхностью формуемой жидкости и повышение жесткости конструкции при упрощении монтажа и уменьшении габаритов формуемого отражателя. Поставленная цель достигается тем, что в- форме для гидроотражателя, вращаемой относительно вертикальной осц, и содержащей каркас, перегородки и дно,каркас и перегородки выполнены в виде симметри ной системы многоугольников с общим дном, которая выполнена из труб и образована исходящими из центра формы лучами и пересекающими их равноудаленными от центра ломаными. Удаление от центра формы отрезков ломаных, заключенных между соседними лучами определяется соотношением: -у,,,, где п 1,2,3...т- номер ломаной,счищая от центра. На фиг. 1 показана форма, вид сверху, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. . . Конструкция формы содержит трубча тый каркас 1, трубчатые перегородки 2 и 3, общее дно 4 и слой формовочной жидкости 5. Трубчатые элементы и дно выполнены, например из стеклопластика или легкого металла в виде системы многоугольников, при этом многоугольники.образованы исходящими из центра формы лучами и пересекающи ми их ломаными. Для наглядности коли чество лучей и ломаных на чертеже вы выбрано небольшим (равным.соответственно шести и двум), а диаметры труб чатых элементов увеличены. Удаление L от центра формы отрезков ломаных (продольных осей элементов каркаса 1 и перегородок 3),-заключенных между соседними лучами (продольными осями элементов перегородок 2) подчиняется уравнению , Сде п 1,2,3. ..т- номер ломаной, считая от центра. На приведенном чертеже m 2.Видно, что высоты подъема жидкости в каждой из зон практически одинаковы и меньше,чем в форме без перегородок. При формировании параболического гидроотражателя устройства работает следующим образом. При помощи привода (не показан) вращают форму с размещенным в ней слюем формовочной жидкости 5 вокруг вертикальной оси через центр формы. Толщина слоя формовочной жидкости пр этом выбирается не превышающей высо перегородок при вращении формы. При большом диаметре формы ее размещают в ж)идкости. При вращении с постоянн скот остью формовочная жидкость 5 (н пример, расплав галлия) в каждом из элементов, ограниченных многоугольй ком, рриобретает форму участка пара болоида вращения с общим фокусным расстоянием. При этом максимальные высоты подъема жидкости внутри кажд го многоугольника близки (фиг. 2), так как вышеукд занное соотношение + тГГу, является оптимальн для предлагаемой конструкции (при увеличении числа лучей и отрезков ломаных степень оптимальности растет). При изменении скорости вращения формы вращений момент будет передаваться формовочной жидкости посредством элементов перегородок 2, исключающих тангенциальные движения слоев ).чидкости друг относительно друга. Это приводит к быстрому формованию параболической поверхности, определяемой новой скоростью вращения, т.е. степень управляемости поверхностью возрастает. Формование таким образом поверхности в виде участков параболоида, смещенных вдоль оси вращения в соответствии с указанным расположением перегородок 3 и каркаса 1, уменьшает, продольные габариты отражателя в не-; сколько раз, что особенно важно лля светосильных гидропараболоидов, больших диаметров применения которых возможно, например, в качестве радиотелескопов. Кроме того, предлагаемая конструкция характеризуется жесткостью И простотой монтажа, что также особенно важно при больших диаметрах отражателей (телескопических зеркал, гелиотехнических концентраторов,коллекторов излучения в дальней лазерной космической связи и. т.д.). Предлагаемая форма может быть использована также для формования пара- болических зон отражателей из веществ твердеющих в процессе вращения (на- пример, графито-эпоксидного компаунда) , для последующего их отделения от формы и монтажа отражателя на другом каркасе. Изобретение может быть использовано также в гелиотехнологических устройствах, например при очистке сверхтугоплавких металлов. Используя в качестве формовочной жидкости ртуть или расплав гелия, можно путем управления степенью кривизны поверхности параболических зон гидроотражателя создавать необходимый температурный режим в фокусе такого концентратора солнечного излучения. Формула изобретения 1.Форма для гидроотражателя, вращаемая относительно вертикальной оси, содержащая каркас, перегородки и дно, отличающаяся тем, что, с целью увеличения степени управляемости поверхностью формуемой жид- кости и повышения жесткости конструкции при упрощении монтажа и уменьшении габаритов, формуемого отражателя, каркас и перегородки выполнены в виде симметричной системы многоугольников с общим дном. 2.Форма поп. 1, отли ча ющ а я с я тем, что симметричная система многоугольников выполнена из труб и образована исходящими из центРЭ формы лучами и пересекающими их равноудаленными от центра ломаними.

где n l,2,3...m- номер ломаной, считая от центра.

Источники информации. Принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР 268630, В 29 с 5/04, 1968.