Устройство и принцип действия светофоров

Цель работы: изучить основы сигнальной светотехники, устройство оптических систем линзовых и прожекторных светофоров.

Наибольшее распространение на сети железных дорог страны получили светофоры, которые по устройству оптической системы делятся на линзовые и прожекторные. Независимо от устройства оптической системы основными деталями светофора являются:

мачта (бетонная или металлическая);

светофорная головка с оптической системой;

фоновый щит (эллиптической формы - у линзовых и круглой - у прожекторных) светофоров;

металлический сборный стакан для крепления металлических мачт;

защитные козырьки;

железобетонный фундамент для установки мачты светофора (только металлической).

Рисунок 1 - Устройство оптической системы линзового светофора.

Линзовая оптика может дать параллельный исходящий пучок света в том случае, если источник света в виде геометрической точки точно помещён в её фокус. Однако вследствие сферической аберрации линза практически имеет два фокуса. Следовательно, источник света помещённый в один из фокусов, будет только часть лучей оформлять в виде параллельного пучка. Для уменьшение аберрации можно одну из поверхностей линзы сделать специального очертания (асферической), но изготовление её в виде массивности и трудности шлифовки обходятся дорого.

Сочетание двух ступенчатых линз в оптике светофора, с одной стороны, дает на выходе пучок почти параллельных лучей, а с другой уменьшает фокус с системы с установленной в нем питью накаливания. Чем ближе лампа к внутренней линзе, тем большая часть светового потока используется для сигнализации. Правильное положение ламподержателя относительно линз достигается фокусировкой линзового комплекта на заводе.

Рисунок 2 - Устройство оптической системы прожекторного светофора: 1 - зеркальный отражатель; 2 - рамка со светофильтрами; 3,4 - бесцветные линзы; 5 - лампа 10В×5, 10ВТ.

В прожекторном светофоре применяется оптическая система, требующая меньшей мощности лампы для получения необходимой силы света, однако прожекторный светофор значительно сложнее по конструкции и менее надежен в эксплуатации. Опыт использования прожекторных светофоров показал, что возможны случаи заклинивания рамки сигнального механизма, поэтому прожекторные светофоры сохраняются в основном при полуавтоматической блокировке как более экономичные на участках, не имеющих надежных источников электропитания.

Рисунок 3 - Устройство мачтового линзового светофора: 1 - корпус головки; 2 - козырек; 3 - фоновый щиток; 4 - мачта 5 - внутренняя цветная линза; 6 - наружная бесцветная линза; 7 - рассеивающее стекло

Ответы на контрольные вопросы:

1) Дать сравнительную оценку достоинств линзового и прожекторного светофоров по следующим параметрам: количеству электрических лам; потребляемой мощности; удобству в эксплуатации; надёжности в работе.

) Для какой цели в оптической системе прожекторного светофора применён зеркальный отражатель?

Зеркальный отражатель в оптической системе прожекторного светофора применяется для увеличения коэффициента усиления системы.

) Почему внутренняя поверхность головки линзового светофора окрашивается в тёмный (серый, а не белый) цвет?

Внутренняя поверхность головки линзового светофора окрашивается в темный цвет для поглощения попадающих солнечных лучей, предотвращая этим ложность показаний светофора.

) Почему в оптической системе линзового светофора отсутствует зеркальный отражатель?

В оптической системе линзового светофора отсутствует зеркальный отражатель, потому что в оптической системе линзового светофора функцию зеркального отражателя заменяет окрашенная в черный цвет внутренняя поверхность головки светофора.

Лучшие статьи по информатике

Решение производственных задач по основам метрологии и радиоизмерений
Предметом дисциплины «Метрология и радиоизмерения» является изучение основ метрологии и метрологического обеспечения, стандартизации и сертификации в област ...

Разработка сети мониторинга поездной радиосвязи ОАО РЖД
Радиосвязь занимает одно из ведущих мест в общей системе экономического обеспечения страны. Она довольно проста в построении, оперативна в организации, экон ...

Сравнительный анализ социальных сетей
Мы живем в 21 веке в эпоху бурного развития информационных технологий. Мобильные устройства, интернет и «умная» бытовая техника присутствуют в каждом ...