Световые приборы - Трембач В.В.
ISBN 5-06-001892-Х
Скачать (прямая ссылка):
+«„ +Ра
Т I 7ada= I 7Pd?> (6-6!>
г,*
348
где т — средний коэффициент пропускания рассеивателя, определяемый по кри-ной (см. рис. 6.30).
Таким образом, имея заданную КСС параболоидного отражателя 1(a), можно рассчитать ее площадь и уменьшить в т раз. Далее следует рассчитать кривую 1($) и, построив ее в относительных единицах по силе света, а по углу р в том же масштабе, что и кривая 1(a), определить ее площадь (рис. (>.38). Приравнивая эти площади и учитывая выражение (6.61), находим масштаб и значение осевой силы спета прибора с линзовым рассеивателем, КСС которого в продольной плоскости получается пропорциональным пересчетом КСС параболоидного отражателя. При этом значение коэффициента подобия находится как отношение осевых сил света прибора с рассеивателем и зеркального параболоидного отражателя без рассеивателя.
Оптический расчет рассеивателя. Оптическими параметрами цилиндрической линзы являются ее ширина а, радиус кривизны R, угол охвата fimax, а также толщина линзы при вершине t.
Ширина линзы а определяется общим числом линз, принятым для данного рассеивателя. Обычно она берется 0,05—0,14 от диаметра отражателя. Радиус кривизны R при выбранной ширине линзы а обусловливает определенный угол охвата линзы fimax, при котором получается соответствующий угол рол.
Установление угла рол, необходимого для оптического расчета линзы, обычно делается по заданному углу рассеяния рр. Последний, например, при 10% снижения осевой силы света удовлетворяет условию рол< рр< рл". Для нахождения рол рекомендуется принять рл"»рр. Зная по кривой 1(a) угол аШах = =|о — основание этой кривой, можно определить i'imax и далее подобрать значение fimax, удовлетворяющего уравнению (6.60).
Для найденного значения 6шах по закону преломления можно определить 1'гтах и по формуле (6.57) найти рол. Из рис. 6.31 следует
R = я/2 sin Bmax. (6.62)
Используя закон преломления для нормального луча, можно записать, что Sin i 2гаах:= П sill fimax, ИЛИ (CM. рИС. 6.31) БШфол + б max3 — Л Sin 6max. ОТКуДЗ
sin Bmax = sin р0л/У nl — 2n cos p0JI + 1. (6.63)
Подставляя sin 6Шах в (6.62), окончательно получим
R a Y n2 — 2n cos Рол + 1/2 sin p0.i • (6.64)
Толщина t выбирается в зависимости от диаметра отражателя из соображений механической прочности. Величина t обычно колеблется 5—20 мм.
В заключение можно предложить такую последовательность расчета прожекторного прибора с линзовым цилиндрическим рассеивателем.
1. Уточнение исходных данных расчета: КСС параболоидного отражателя
1(a), диаметр прибора, сорт стекла рассеивателя (п, удельное поглощение света а0), to и рР.
2. Выбор числа цилиндрических линз в рассеивателе, их ширина а и толщина t.
3. Расчет ? 2шах, бщах и рол-
4. Определение кривой J(fi) для а = 0 (можно использовать кривую на рис. 6.37 с учетом т(р)).
5. Определение углов рл' и рл".
6. Определение кривой J($) прожекторного прибора с линзовым рассеивателем. Для этого рассчитывается и строится в пределах угла рл кривая J($), найденная в п. 4, и соединяется прямой ордината J о с точкой рл" на
1л
оси абсцисс.
7. Определение масштаба КСС прибора с линзовым рассеивателем.
8. Построение КСС в продольной плоскости прибора с линзовым рассеивателем.
ГЛАВА 7
СВЕТИЛЬНИКИ С ПРИЗМАТИЧЕСКИМИ
ПРЕЛОМЛЯЮЩИМИ ОПТИЧЕСКИМИ УСТРОЙСТВАМИ
§ 7.1. ОСОБЕННОСТИ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ СВЕТИЛЬНИКОВ
И ИХ ОПТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Свойства и конструкция светильников с призматическими устройствами. Основываясь на законах преломления света в призме, можно рассчитать профиль призматических элементов, позволяющих осуществить практически любое светораспределение.
Основные свойства призматических устройстг светильников. Призматические устройства светильников по характеру светораспределения делятся на симметричные и несимметричные.
Симметричное светораспределение осуществляется горизонтально расположенными кольцевыми призмами на поверхности стеклянного колпака (рис. 7.1, а, б), перераспределяющими световой поток в меридиональной плоскости (так же, как и симметричный зер кальный отражатель). Действие призматического устройства све тальника аналогично действию цилиндрической френелевской линзы (широкоизлучающего) или дисковой (глубокоизлучающего). Однако в отличие от цилиндрической линзы широкоизлучающип призматический светильник создает изображение, высота которого (размер в меридиональной плоскости) не равна высоте колпака и меняется в зависимости от необходимой силы света. Ширина изображения (размер в экваториальной плоскости) определяется размером источника.
Несимметричность светораспределения призматического светильника достигается нанесением на поверхность стеклянного колпака вертикально расположенных призм, перераспределяющих световой поток источника в экваториальной (поперечной) плоскости (рис. 7.2, а, б). В отличие от призматического устройства с круглосимметричным светораспределением здесь на поверхности образуется изображение, переменное по ширине для разных углов р. Высот;; изображения для данного угла а = const и разных р остается при близительно постоянной и равной размеру светящего тела, видимому в меридиональном сечении.
