Устройство и технические данные дорожных светофоров

Цель работы – изучение устройства светофоров, различного конструктивного исполнения.

Оборудование:

- транспортные и пешеходные светофоры нескольких типов.

- источники света: светодиод, галогенная лампа, лампа накаливания, газоразрядная трубка.

Требуется:

1. Изучить конструкция представленных образцов светофоров.

2. Выполнить сборочный чертеж светофора.

3. Заполнить сводную таблицу данных.

Основные теоретические положения.

Устройство.

Светофор состоит из отдельных секций, каж­дая из которых предназначена для определенного сигнала. В зави­симости от типа светофора секции могут иметь различные конст­руктивные особенности (форма и размеры сигнала, особенности символа, источника света, светофильтра и т.д.). Общим для всех секций является наличие оптического устройства.

Секции светофора соединены между собой резьбовыми пусто­телыми втулками, через которые пропущены провода. Секция представляет собой корпус с крышкой и противосолнечным козырьком из листовой стали или ударопрочной пласт­массы (например, полистирола). Имеется опыт изготовления кор­пуса из легких сплавов. В крышке смонтировано оптическое устройство, состоящее из отража­теля, цветного светофильтра, резинового кольца-уплот­нителя и подвижного стака­на с электролампой. При перемещении стакана нить лампы устанавливается в фо­кусе отражателя. Оптическое устройство крепится к крышке четырьмя лапками. В закры­том положении крышка удер­живается двумя пружинными замками. В нижней секции ус­тановлена распределительная колодка для подключения питания и электромонтажа внутри светофора. Отражатели должны иметь заземление.

В качестве источников света применяют лампы накаливания общего и специального назначения, газосветные трубки или излучающие диоды.

Светофильтры.

Применяются светофильтры-рассеиватели и све­тофильтры-линзы. Первые обеспечивают необходимое перерас­пределение светового потока в пространстве. Для этих целей на их внутренней стороне формируется узорчатый, ромбический, приз­матический или каплевидный рисунок. Важной характеристикой является угол светорассеяния — наибольший угол, в пределах кото­рого сила света уменьшается вдвое по сравнению с ее осевым зна­чением. Для современных светофильтров этот угол находится в пределах 5— 15°, что обеспечивает нормативную дальность видимо­сти сигнала на многополосных дорогах 100 м.

Светофильтры-линзы.

Способствуют концентрации светового потока. Их использование позволяет отказаться от отражателя и уменьшить диаметр сигнала до 100 мм (транспортные светофоры типов 3 и 5). Светофоры с такими светофильтрами применяют, когда видимость сигнала должна быть обеспечена в достаточно уз­ких пределах — на одной-двух полосах движения.

В последние годы все большее распространение получают пластмассовые светофильтры. Их преимущества перед стеклянны­ми заключаются в простоте изготовления, более высокой прочнос­ти при воздействии ударных и вибрационных нагрузок, а также в меньшем весе (примерно в 3 раза). В большинстве случаев матери­алом для производства служит поликарбонат, обладающий необхо­димой прозрачностью (светопропускание 90 %) и долговечностью.

Отражатели.

Конструкция отражателя характеризуется двумя основными внутренними поверхностями: параболоидной, обеспечивающей концентрацию светового потока, и конической (или цилиндрической), предназна­ченной для увеличения глубины отра­жателя и тем самым уменьшения выго­рания красителя светофильтра. При ко­ротком фокусном расстоянии появля­ется опасность возникновения ложного сигнала светофора (фантомный эф­фект), когда луч от постороннего источ­ника света, попадая на отражатель, вновь возвращается к наблюдателю. Уменьшение расстояния от линзы до фокуса за счет ликвидации коничес­кой части отражателя способствует сни­жению фантомного эффекта, но требует применения специальных малогабарит­ных ламп, например галогенных.

Антифантомные устройства.

В известной мере роль антифантом­ного устройства выполняет противосолнечный козырек. Однако при низком положении солнца (в направлениях восток—запад, за­пад—восток) может возникнуть одновременно свечение всех сиг­налов светофора. Известно несколько методов, позволяющих уст­ранить фантомный эффект и получивших распространение в практике регулирования. Как правило, они связаны с некоторыми изменениями конструкции отражателя или светофильтра.

Отражатель с так называемым антифантомным крестом (рис. 1.2, а) представляет собой взаимно перпендикулярные сегментные пластины с прорезями для размещения галогенной лампы. Луч света, попадающий от постороннего источника на отражатель, от­клоняется и поглощается зачерненными поверхностями пластин. В то же время пластины практически полностью пропускают лучи от лампы светофора.

Другим решением (рис. 1.1, б) является установка перед светофильтром-рассеивателем специальной антифантомной линзы, состоящей из двух частей, каждая из которых имеет пилообразный профиль. Луч солнца, попадая на наклонную поверхность, отбрасывается на горизонтальную зачерненную ступеньку и поглощается.

а б

Рисунок 1.1. Устройства, устраняющие фантомный эффект:

а — антифантомный крест; б— линза, поглощающая солнечные лучи

Таблица 1.1 Варианты источников света

Светодиоды	Галогенная лампа	Лампа накаливания	Газоразрядная трубка

Таблица 1.2 Сводные данные