ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

Лінзовий і прожекторний світлофори

1.Мета роботи:

1.1. Вивчити пристрій і роботу лінзового світлофора;

1.2. Вивчити пристрій і роботу прожекторного світлофора.

2. Загальні відомості

Лінзовий світлофор

Щогловий лінзовий світлофор має світлофорну головку з щитом і козирками і металеву або залізобетонну щоглу.

Головка світлофора є чавунним корпусом з одним, двома або трьома лінзовим комплектами (оптичними системами). Спереду до корпусу головки прикріпляється екранний щит, а над кожним лінзовим комплектом встановлюються козирки для захисту від попадання сонячних промінив або світла прожектора локомотива, що можуть викликати помилкове свідчення світлофора.

При необхідності мати більше свідчень світлофора на щоглі укріплюють декілька сигнальних головок.

Лінзовий комплект (рис.1) складається з чавунного корпусу 2 з вентиляційними отворами, що оберігають лінзи від запотівання, зовнішньої безбарвної лінзи 3, внутрішньої кольорової лінзи 5, лампотримача 6, електричної лампи потужністю 15, 25 або 35 Вт, напругою 12 В, козирка 4 і відхиляючої безбарвної вставки 1.

Рис. 1.

Для концентрації світлового сигнального променя застосовують спеціальні ступінчасті лінзи, що мають поверхню у вигляді концентричних кілець про зовнішніми і внутрішніми гранями.

Для забезпечення постійної фокусної відстані між лінзами і лампою лампотримач кріпиться наглухо до корпусу.

Світловий потік, що проходить через внутрішню кольорову світофільтр- лінзу, посилюється і забарвлюється в сигнальний колір. Проходячи через зовнішню лінзу, світловий потік посилюється повторно і перетвориться в сигнальний промінь великої концентрації з малим кутом розсіювання.

Відхиляюча вставка у вигляді круглого безбарвного скла забезпечує видимість сигнального променя на близькій відстані від світлофора, відхилюючи частину світлового потоку вниз під утлому 40°, що створює штучне розсіювання світлового променя, завдяки якому машиніст бачить сигнальне свідчення до самого моменту проследуваня прозда світлофора.

Останнім часом відхиляючі вставки часто не встановлюються, оскільки вони, не дозволяючи використовувати середню частину лінз, зменшують дальність видимості світлофора.

При установці світлофорів в кривих малого радіусу, щоб забезпечити видимість їх свідчень в усіх точках кривій, в лінзовий комплект кожного вогню додається розсіююче скло з кутом розсіювання 10° і 20°. У лінзовий комплект з розсіюючим склом вставляється лампа потужністю 35 Вт.

У світлових сигналах застосовують лампи, у яких нитка напруження максимально укорочена, що дає можливість помістити її майже повністю у фокусі оптики і створити більш економічну оптичну систему.

Лампи лінзових світлофорів живляться напругою 12 В. Лампи потужністю 35 Вт встановлюються на вхідних і погано видимих світлофорах, на інших застосовуються лампи 15 Вт.

Прожекторний світлофор

У прожекторних світлофорах для трьох сигнальних свідчень використовується одна оптична система.

Пристрій оптичної системи світлофора типа ПС-45 показаний на рис.2.

У першому фокусі еліпсоїдного двофокусного рефлектора знаходиться електрична явила потужністю 5 або 10 Вт. Відображене проміння, збираючись в другому його фокусі, проходячи через кольоровий світлофільтр, що є рухомою рамкою з трьома кольоровими стеклами. Переміщення рамки з світлофільтрами здійснює прожекторне поляризоване реле. Забарвлені промені, проходячи через внутрішню і зовнішню безбарвні лінзи, посилюється і виходить не світлофора у вигляді прямолінійного променя з кутом розсіювання 1-2°.

Середнє положення рамки викликає появу червоного вогню, в крайні - жовтого або зеленого вогню.

Рис. 2.

 

За відсутності струму в котушці 2 реле в його магнітній системі створюється магнітний потік постійних магнітів 3, 4, 5, 6 (показано пунктиром). Цей магнітний потік однаковий як з правою, так і з лівого боку, не надає дії на сегменти 1 і 7, і вони разом з рамкою світлофільтрів знаходяться в середньому положенні, що викликає появу на світлофорі червоного вогню.

При протіканні через котушку 2 постійні струми прямої або зворотної полярності, створюється додатковий магнітний потік того або іншого напряму. Унаслідок взаємодії цього потоку з магнітним потоком постійних магнітів відбувається з одного боку сегментів посилення магнітного поля, а з іншою - ослаблення.

Сегменти, а разом з ними і рамка з світлофільтрами, повертаються у бік посиленого магнітного поля, а на світлофорі залежно від напряму струму в котушці реле з'являється жовтий або зелений вогонь.

 

Порівняльна характеристика лінзових і прожекторних світлофорів

Прожекторні світлофори мають переваги перед лінзовими світлофорами. Вони полягають в наступному:

1. Мають тільки одну оптичну систему;

2. Забезпечують велику дальність видимості сигналу при джерелі світла меншої потужності і краще використовують світловий потік. Для порівняння коефіцієнт використовування світлового потоку в прожекторному світлофорі 70-80 %, а у лінзового світлофора 30-35 %.

3. Виключають небезпеку віддзеркалення проміння сторонніх джерел світла, оскільки перед лампою встановлений тільки один світлофільтр.

Проте прожекторні світлофори мають серйозні недоліки. Основними з них є:

1. Можливість збереження на світлофорі дозволяючого свідчення при зайнятій блок-ділянці, заїдання (замерзання) рамки світлофора;

2. Складність виготовлення;

3. Висока вартість.

Лінзові світлофори в порівнянні з прожекторними більш прості по конструкції, їх сигнальні вогні сприймаються машиністами не тільки за кольором, але і по розташуванню їх в світлофорній головці, що важливе за несприятливих атмосферних умов.

В даний час при новому будівництві застосовуються тільки лінзові світлофори.

 

3. Опис робочого місця

 

На робочому місці представлені головки лінзового і прожекторного світлофорів.