Устройство и принцип действия светофоров
Федеральное
агентство железнодорожного транспорта
Омский
государственный университет путей сообщения (ОмГУПС)
Кафедра
"Автоматика и телемеханика"
Лабораторная
работа
УСТРОЙСТВО И
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СВЕТОФОРОВ
по
дисциплине:
"Технические
средства организации движения"
Студент гр. М.С. Хмарин, И.В. Леонов
Руководитель - доцент кафедры
"АиТ"
Г.Г. Ахмедзянов
линзовый прожекторный светофор
оптический
Омск 2013
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
|
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.
) В какой конструкции
светофоров необходим бетонный фундамент?
Бетонный фундамент необходим
светофорам с металлической мачтой и карликовым.
) Назначение рассеивающих
линз в оптической системе светофора.
Рассеивающая линза в оптической
системе светофора рассеивает свет, формируя направленный луч света.
) Что представляет собой
отклоняющая вставка, её назначение?
Отклоняющая вставка представляет
собой окружность на поверхности линзы, предназначена для обеспечения зоны
видимости на небольших расстояниях от светофора.
Вывод: изучили основную сигнальную
светотехнику, устройство оптических систем линзовых и прожекторных светофоров.