Световые приборы - Трембач В.В.
ISBN 5-06-001892-Х
Скачать (прямая ссылка):
Площадь второй преломляющей поверхности участка рассчитывается по известному из оптического расчета углу Дг|/ = г|)2— где углы г|)2 и ограничивают действующую поверхность второй преломляющей грани, а также по принятому углу
Л<рф=д<рдф/?гср/с05ги, (7.37)
где гСр — радиус-вектор средней точки участка преломляющего элемента.
Яркость светлой части определяется постоянной яркостью лучей эквивалентных ЭО и коэффициентом пропускания тпр участка. Косинус угла проективного сокращения поверхности участка элемента
cos c^ = cos (ф2ср — р) cos (<рср — a),
(7.38)
где г|)2ср= (г|)2 + г|)2')/2> фсР = (фл + ф/.)/2 — угловые координаты средней точки участка второй грани преломляющего элемента.
Сила света, излучаемая участком рассматриваемого элемента, рассчитывается по формуле
369
т,,пL ИДф\ф
^ ~ iv.rr\-------------------------------:— ^'¦срЛ'.Р cos (top - P) cos (epcp - a).
(V + (f3) cos ilv
Передвигая след ЭО вдоль прямой a = const, можно получит: для разных углов р соответствующие значения К$, cosop и m (7.39) рассчитать кривую силы света /-го элемента J»($). Полная сила света всего элемента
/Р=2 If>' (7-40) j=i
где п' — число участков меридионального призматического элемента, имеющих светлую часть по направлению р, a = const.
§ 7.3. РАСЧЕТ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ СВЕТИЛЬНИКОВ С ЛН
ПО ЗАДАННЫМ КСС
Выбор параметров светильника. Цель расчета призматического светильника — определение оптического профиля призм по заданной КСС и выбор геометрических параметров несущего слоя колпака. Форма преломляющих элементов определяется расчетом координат узловых точек профиля и установлением необходимого угла 0. Форма и размеры несущего слоя определяются конструктивными, технологическими и эксплуатационными факторами.
Метод11ку расчета призматического устройства целесообразно показать на примере куполообразного (см. рис. 7.16) призматического колпака с внутренним несущим слоем, такой колпак имеет коническую и сферическую части и, следовательно, его расчет будет общим для многих преломлятелей других форм (чашеобразных, обручных и т. д.). Он действует аналогично зеркальному светильнику.
Выбор формы несущего слоя. Куполообразный призматический колпак обычно состоит из верхней сферической и нижней конической частей (см. рис. 7.16). Для увеличения угла охвата выгоднее сопрягать сферическую часть с цилиндрической, а не с конической, но делать этого нельзя. Подобные изделия изготовляются методом прессовки, поэтому им необходимо придать такую форму, которая позволила бы освободить пресс-форму и пуансон. При освобождении пресс-форма имеет горизонтальное перемещение, что обеспечивается углом наклона q третьей грани призм. Освобождение пуансона, имеющего вертикальное движение, обеспечивается углом раствора q конической части колпака, значение которого колеблется в пределах 3—6°.
Выбор начальных параметров г0, <р0, Уос—призматического колпака основан на тех же соображениях, что и зеркального от-
370
ражателя (см. гл. 5). Выбор г0 и ф0 диктуется принятым диаметром горловины преломляющего колпака DT.
Радиус Rn сферической части колпака выбирается исходя из температурного режима. Необходимо обеспечить достаточный зазор между поверхностью колпака н лампой, чтобы не создавался перегрев колпака. Обычно минимальная ширина этого зазора равна 50 мм; для ламп мощностью 500 Вт и выше она должна быть взята большей. Поэтому выбор радиуса сферической части колпака должен производиться с помощью его теплового расчета, заключающегося в отыскании такого радиуса, при ко юром температура поверхности призматического устройства не превышала бы 80°. Температуру колпака можно рассчитать но \ прошенной формуле, предложенной Н. Г. Болдыревым и И. Б. Левитиным, при выводе которой не учитывались поглощение света п конвекция :
7П=-?Ч7К-7\Р)+7СР, (7.41)
где 7’п — температура поверхности сферической части преломляющего устройства; RK — радиус колбы лампы; Тк — температура колбы лампы в плоскости тела накала; 7'ср — температура окружающей среды.
Принимая Гп = 80°, зависимость (7.41) можно решить относительно Rn, т. е. искомой величины радиуса сферической части колпака:
ЯК=ЯК = R JLl. ' (7.42)
(80-Гер) \Ти
Из (7.42) следует, что радиус сферической части колпака должен быть больше радиуса колбы лампы во столько раз, во сколько разность температур колбы и среды Д7'к больше разности температур колпака и среды АТП.
Угол охвата фохв (см. рис. 7.16) призматического устройства выбирается исходя из принятого угла раствора конической части колпака q и допустимых значений френелевского отражения. С увеличением <р0хв растут потери на френелевское отражение, которые значительно снижают коэффициент пропускания стекла, а следовательно, и КПД светильника. Угол охвата ср0Хв должен быть таким, чтобы при данном угле q углы падения света на первую преломляющую грань ix были меньше 50°.
Толщина несущего слоя tt (см. рис. 7.16) призматического устройства выбирается постоянной для его конической и сферической частей. Величина t\ определяется технологическим требованием равномерного остывания стекла после прессовки изделия. При малой толщине несущего слоя может быть большая неравномерность толщины колпака в местах основания и вершины призм, что даст неравномерное остывание изделия, а следователь-
