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 10ВЧ5, 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.

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

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

3) 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.

4) 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.

5) В какой конструкции светофоров необходим бетонный фундамент?

Бетонный фундамент необходим светофорам с металлической мачтой и карликовым.

6) Назначение рассеивающих линз в оптической системе светофора.

Рассеивающая линза в оптической системе светофора рассеивает свет, формируя направленный луч света.

7) 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.