16
Светофильтры. Применяются светофильтры-рассеиватели и светофильт- ры-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
вдостаточно узких пределах – на 1 – 2 полосах движения.
Впоследние 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 (рис. 6) характеризуется двумя основными внутренними поверхностями: параболоидной, обеспечивающей концентрацию светового потока, и конической (или цилиндрической) 2, 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 А за счет ликвидации конической части отражателя способствует снижению фантомного эффекта, но требует применения специальных малогабаритных ламп, например галогенных.
Вконструкциях современных отражателей фокальную плоскость АА максимально приближают к плоскости светового отверстия, за которой начинается балластная (нерабочая) коническая поверхность. При этом, как правило, выдерживаются следующие соотношения:
17
l / f 1,4, f 0,25D,
где D — диаметр светового отверстия отражателя, мм.
А 2
1
К
f l
А
D
Рис. 6 Отражатель оптического устройства светофора
а б а - антифантомный крест; б - линза, поглощающая солнечные лучи
Рис. 7. Устройства, устраняющие фантомный эффект
Все большее распространение получают пластмассовые отражатели с рабочей поверхностью, полученной методом напыления в вакууме. В этом случае отражатель получается с более гладкой поверхностью и не подвержен коррозии.
Антифантомные устройства. В известной мере роль антифантомного устройства выполняет противосолнечный козырек. Однако при низком положении солнца (в направлениях восток—запад, запад—восток) может возникнуть одно-
18
временно 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. 7,а) представляет собой взаимно перпендикулярные сегментные пластины с прорезями для размещения галогенной лампы. Луч света, попадающий от постороннего источника на отражатель, отклоняется и поглощается зачерненной поверхностью пластин. В то же время пластины практически полностью пропускают лучи от лампы светофора.
Другим решением (рис. 7,б) является установка перед светофильтромрассеивателем 1 специальной антифантомной линзы, состоящей из двух частей 2 и 3, каждая из которых имеет пилообразный профиль. Луч солнца, попадая на наклонную поверхность 4, отбрасывается на горизонтальную зачерненную ступеньку 5 и поглощается.
Известны также методы устранения фантомного эффекта путем установки перед внутренней поверхностью светофильтра перегородки сотовой конструкции, которая пропускает горизонтальный световой поток оптического устройства светофора, однако задерживает солнечные лучи, если они имеют хотя бы небольшое отклонение от горизонтали.
Содержание отчета
1 Эскизный чертеж секции светофора в разрезе со спецификацией, отражающей основные его элементы.
2 Эскизный чертеж источников света.
3 Эскизный чертеж отражателя оптического устройства светофора.
4 Эскизный чертеж устройства, устраняющие фантомный эффект.
19
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Определения режима светофорного регулирования на перекрестке
Цель работы. Определение задержки транспортных средств при заданном режиме регулирования. Сбор исходных данных и расчет режима регулирования, соответствующего условиям движения. Сравнение эффективности регулирования при заданном и расчетном режимах.
Место проведения работы – лаборатория технических средств организации дорожного движения.
Применяемое оборудование – макет "Перекресток", имитатор интенсивности движения, счетчик транспортных средств с цифропечатающим устройством, контроллер, секундомеры.
Методические указания
На макете «Перекресток» с помощью имитатора интенсивности движения воспроизводится поочередной пропуск транспортных средств по трехфазной схеме в соответствии с режимом светофорного регулирования, установленным на пульте управления контроллера, подключенного к макету, имитатор по восьми каналам (для каждой полосы движения на перекрестке) посылает импульсы с заранее заданной (регулируемой) частотой. Включение лампы индикатора у стоп-линий соответствует прибытию к перекрестку транспортного средства, ее выключение – пересечению транспортным средством стоп-линий.
20
(1)
1 
2 
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3(2) |
|
4(3) |
|
|
|
|
|
3(2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фаза 1 |
Фаза 2 |
(5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
8 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4) 5 6
Фаза 3 Рис. 8. Схема пофазного разъезда транспортных средств: цифрами обозначены
номера полос; цифрами в скобках – номера направлений движения
При красном сигнале происходит образование «очередей», что имитируется на макете загоранием сразу нескольких ламп, расположенных на одной полосе движения. При включении зеленого сигнала число одновременно горящих ламп уменьшается – происходит разъезд очереди и затем свободное движение.
На рис. 8 показана схема пофазного разъезда, который «имитируется» на макете перекрестка. Фазы и направления движения имеют свой порядковый но-