Informatics Point

Информатика и проектирование

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.

Параметры светофора

Линзовый светофор

Прожекторный светофор

Количество электрических ламп

1

1

Потребляемая мощность

15Вт, 25Вт, 35Вт

5Вт, 10Вт

Удобство в эксплуатации

Быстрая смена ламп

Менее удобная смена ламп, содержание в исправном состоянии рамки со светофильтрами

Надежность в работе

Время работы лампы: основной нити - 1000 ч, резервной нити - 300 ч. Напряжение лампы - 12В.

Время работы лампы: 1000 ч. Напряжение лампы - 10В.

) 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.

Перейти на страницу: 1 2

Лучшие статьи по информатике

Расчет дешифратора
Проектирование и разработка базовых электронных схем и создаваемых из них более сложных систем как раз и составляют то, чем занимается электроника. Среди близ ...

Расчет управляемого преобразователя автоматизированного электропривода
Анализ продукции ведущих мировых производителей систем привода и материалов опубликованных научных исследований в этой области позволяет отметить следующие ...

Проектирование телевизионного приемника
электрический напряжение приемник телевизионный Цель курсового проекта: закрепить знания, полученные при изучении теоретической части дисциплины, привить навы ...

Меню сайта