11

Лабораторная работа № 1 основы сигнализации и сигнальные установки

Цель работы: Изучить конструкцию путевых и локомотивных светофоров и изучить светофорную сигнализацию.

Сигнал – это условный видимый или звуковой знак, передающий определенный приказ.

Приказ содержит указания о допустимых скоростях движения поездов и обеспечивает четкую организацию движения и маневровой работы.

Работники железнодорожного транспорта должны использовать все возможные средства для выполнения требования сигнала (ПТЭ 6.1).

Все сигналы делятся на видимые и звуковые.

Видимые сигналы на железнодорожном транспорте выражаются цветом, режимом горения лампы, формой, положением и числом сигнальных показаний.

В качестве основных сигнальных цветов приняты зеленый, желтый и красный. Они максимально отличаются друг от друга, правильно воспринимаются при любых атмосферных влияниях как днем, так и ночью, хорошо воспринимаются при любых атмосферных влияниях как днем, так и ночью, хорошо воспринимаются органами зрения.

При маневровой работе используются лунно-белый и синий огни, соответственно разрешающий и запрещающий передвижение.

Основным сигнальным устройством, подающим сигнальные показания цветными огнями, является светофор.

Устройство светофора.

Светофор любого типа содержит несущую конструкцию, на которой крепятся одна или несколько светофорных головок с оптическими системами для образования сигнального светового луча.

Линзовые светофоры наиболее широко применяются на железных дорогах. У линзового светофора каждому сигнальному цвету соответствует отдельный оптический прибор, называемый линзовым комплектом. Светофорная головка линзового светофора содержит два или три линзовых комплекта и устанавливается на железобетонной или металлической мачте – мачтовый светофор (рис.1.1,а), на низком железобетонном основании – карликовый светофор (рис.1.1.,б) и на консольной или мостиковой опоре контактной сети (рис.1.1,в).

Фоновые щиты черного цвета улучшают восприятие огня светофора, а козырьки защищают линзы от попадания на них прямых солнечных лучей и лучей прожектора локомотива, которые могут ухудшить цвет и видимость сигнального огня. Светофорная головка крепится на мачте с помощью двух кронштейнов, позволяющих регулировать направление светофорного луча.

Головки линзовых светофоров поставляются заводами-изготовителями с одним, двумя и тремя линзовыми комплектами.

Светофорная головка (рис.1.2) состоит из чугунного корпуса 2 с плотно закрывающейся крышкой 1 с вентиляционными отверстиями, предохраняющими линзы от запотевания, в котором размещаются два или три линзовых комплекта. Линзовый комплект содержит две короткофокусные ступенчатые линзы: внутреннюю окрашенную 5 и наружную бесцветную 4, жестко укрепленные в корпусе линзового комплекта, и светофорную лампу :, нить которой с помощью ламподержателя 7 устанавливается по оптической оси в совмещенном фокусе обеих линз.

Лучи источника света, проходя через линзы, окрашиваются, преломляются и в виде параллельного пучка света направляются вдоль оптической оси.

Для улучшения видимости светофора на кривых участках пути линзовые комплекты дополняются бесцветным рассеивателем 8, позволяющим рассеивать поток света в горизонтальной плоскости.

Применение ступенчатых линз уменьшает потери световой энергии в стекле, а также облегчает и удешевляет линзы.

Входные или маршрутные светофоры станций с пологими стрелками дополняются зелеными светящимися полосами (рис.1.3(. Полоса состоит из чугунного корпуса 3 с дверцей 5, трех линзовых комплектов зеленого цвета 2, козырька 1 и кронштейнов 4, служащих для крепления к мачте светофора.

Устанавливают зеленую светящуюся полосу между нижней головкой и пригласительным сигналом (рис.1.1.,а).

В линзовых светофорах применяют однонитевые и двухнитевые лампы накаливания, рассчитанные на напряжение 12В, мощностью 15-35 Вт. Типы ламп и основные характеристики представлены в таблице 1.1.

Назначение отдельных элементов линзового комплекта следующее.

Внутренняя линза окрашивает луч в необходимый сигнальный цвет и производит первое усиление, наружная линза производит второе усиление луча.

Отклоняющая бесцветная вставка в виде круглого бесцветного стекла обеспечивает видимость сигнального луча на близком расстоянии от светофора, отклоняя часть светового потока под углом 30⁰

Если светофор установлен на кривых участках пути, то его оптическая система дополняется наружным рассеивателем.

Линзовые светофоры по сравнению с прожекторными более просты по конструкции, их сигнальные огни воспринимаются машинистами не только по цвету, но и по расположению их в светофорной головке, что важно при неблагоприятных атмосферных условиях, когда огни плохо различаются по цвету. Кроме того, линзовые светофоры просты в обслуживании, благодаря чему они имеют более широкое применение на транспорте.

Прожекторные светофоры применяются на участках с полуавтоматической блокировкой и отличаются от линзовых тем, что светофорная головка сигнала имеет один оптический прибор (сигнальный механизм), способный подавать несколько сигнальных показаний (красный, зеленый, желтый цвета). Смена сигнала происходит путем перемещения перед источником света рамки со светофильтрами сигнальных цветов. Прожекторные светофоры могут иметь одну или несколько (одна под другой) светофорных головок, расположенных на мачте и смещенных относительно оси мачты в сторону пути.

Таблица 1.1

Тип лампы	Номинальные величины				Продолжи-тельность горения лампы не менее (час)	Используется главным образом
	нап-ряже-ние, В	мощность, Вт	свето-вой поток, лм	световая отдача, лм/Вт
ЖС12-15	12	15	130	8,7	1000	Для маневровых, выходных, проходных и др. светофоров, не имеющих рассеивателей.
ЖС12-25	12	25	230	9,2	1000	То же при наличии рассеивателей, а также входных светофоров.
ЖС12-35	12	35	380	10,8	1000	Для переездных светофоров с рассеивателем и для др.светофоров при плохой их видимости.
ЖЛС-15+15	12	15	130	8,7	2000/300	Для светофоров не имеющих рассеивателей, кроме входных.
ЖЛС-25+25	12	25	230	9,2	2000/300	Для всех остальных светофоров.

Оптическая система прожекторного светофора представлена на рис.1.4.

Световой поток создается электрической лампой мощностью 5-10Вт напряжением 10В нить накала которой расположена в одном из двух фокусов эллипсоидного посеребренного отражателя 11. В другом фокусе отражателя установлена подвижная рамка с тремя цветными светофильтрами 10, управляемая электромагнитным реле 12. Благодаря отражателю коэффициент использования светового потока лампы увеличивается до 70-80%.

Лучи светового потока с помощью отражателя концентрируются в его втором фокусе, проходя через цветной светофильтр 10, и, падая на собирательные линзы 13 и 7, направляются вдоль пути с углом рассеивания 2-3⁰.

Вставка 8 отклоняет часть лучей под углом 40⁰ вниз для лучшей видимости сигнала на близком расстоянии. Наружняя рассеивающая линза отклоняет лучи света под углом 10, 20 или 30⁰ в сторону кривой, чем обеспечивается видимость светофора на кривых участках пути.

Электромагнитное реле, управляющее рамкой со светофильтрами (рис.1.5), содержит управляющую обмотку 6, якорь 7, постоянные магниты 5 и 4, рамку со светофильтрами 9, противовесы 3 и 8.

При отсутствии тока в управляющей обмотке рамка со светофильтрами 9 под действием противовесов уравновешена и в фокусе оптической системы расположен красный светофильтр.

При прохождении постоянного тока по управляющей обмотке создаваемый его магнитный поток (показано пунктиром) взаимодействует с потоком постоянного магнита и перемещает рамку 9 вправо или влево в зависимости от направления тока. В фокусе отражателя при этом устанавливается либо желтый, либо зеленый светофильтр.