Процесс разработки формы уличного светильника, устойчивого к ветровым нагрузкам и давлению снежной шапки, был длительным и включал множество этапов, связанных с экспериментами, инженерными расчетами и тестированием. В этой статье мы рассмотрим, как шёл этот процесс, какие решения были приняты, и как современные светильники приобрели свои устойчивые формы.
Начало разработки: первые концепции и проблемы
Изначально формы светильников разрабатывались преимущественно исходя из эстетических и функциональных соображений. В ранних моделях основной акцент делался на дизайне и освещенности, а устойчивость к климатическим воздействиям была второстепенным фактором. Светильники часто имели прямоугольные или цилиндрические формы, которые обеспечивали достаточную площадь для размещения источников света и оптических элементов, но плохо справлялись с ветровыми нагрузками и снегом.
Основные проблемы первых моделей
Высокая парусность
Светильники с плоскими или большими поверхностями создавали значительное сопротивление ветру. Это приводило к сильным колебаниям конструкции и увеличению нагрузки на опоры, что повышало риск поломки
.
Задержка снега
Плоские и горизонтально ориентированные поверхности способствовали накоплению снега. Под его весом конструкции деформировались или даже разрушались.
Промежуточные этапы: поиск решений и ошибки
С течением времени, когда проблемы ветровых натисков и снеговых нагрузок стали очевидными, разработчики начали экспериментировать с различными формами и материалами, чтобы повысить устойчивость светильников.
1. Пробные формы и их недостатки
Увеличение наклона корпуса
Одним из первых шагов было увеличение наклона поверхности корпуса светильника, чтобы способствовать сходу снега. Однако этот подход привел к ухудшению распределения светового потока и, в некоторых случаях, даже к увеличению ветровой нагрузки из-за формирования зон высокого давления.
Добавление защитных кожухов
Другим решением стало использование защитных кожухов для светильников. Эти кожухи должны были защищать корпус от ветра и снега. Однако они часто приводили к перегреву светодиодов, ухудшению теплоотвода и сокращению срока службы светильника.
2. Изменения в конструкции и материалы
Использование ребер жесткости
Для борьбы с деформацией под давлением ветра и снега начали добавлять внутренние ребра жесткости в корпус светильника. Это повысило его прочность, но сделало конструкцию более массивной и сложной в производстве.
Испытания с разными материалами
Разрабатывались новые материалы, устойчивые к коррозии и механическим повреждениям. Металлические сплавы и полимеры тестировались на устойчивость к ветровым и снеговым нагрузкам, но не все они прошли испытания на долговечность и температурную стабильность.
Современные решения: от ошибок к оптимальной форме
После многочисленных экспериментов и полевых испытаний разработчики пришли к пониманию, что устойчивость светильников можно значительно повысить путем сочетания нескольких подходов
1. Аэродинамическая форма
Современные светильники получили аэродинамически оптимизированные формы, которые минимизируют сопротивление ветру. Обтекаемые, плавные линии корпуса помогают распределить давление ветра равномерно по всей поверхности светильника, снижая парусность и предотвращая возникновение резонансных колебаний.
Путем использования аэродинамических форм удалось существенно снизить нагрузки на крепления и опоры, уменьшить износ оборудования и повысить безопасность эксплуатации.
2. Наклонные и скругленные поверхности
Современные светильники часто имеют наклонные или закругленные поверхности, которые предотвращают накопление снега. Благодаря этим изменениям, снег скатывается с корпуса под действием силы тяжести, не создавая дополнительной нагрузки на конструкцию.
Это позволило избавиться от проблемы снежных шапок и связанного с ними риска деформации или поломки светильников.
3. Лёгкие и прочные материалы: С переходом на легкие, но прочные материалы, такие как анодированный алюминий и специальные композиты, современные светильники стали менее подвержены коррозии и механическим повреждениям. Эти материалы не только выдерживают экстремальные нагрузки, но и обеспечивают длительный срок службы светильника при минимальных требованиях к обслуживанию.
Использование современных материалов позволило создать светильники, которые легко устанавливаются, надежны в эксплуатации и устойчивы к воздействию агрессивных сред.
Уроки прошлого и будущее развитие
Процесс разработки формы светильников, адаптированных к климатическим воздействиям, был нелегким и требовал множества корректировок. Многие ранние решения показали свою неэффективность и были заменены более инновационными подходами. Однако именно благодаря этим ошибкам и экспериментам была найдена оптимальная конструкция, которая сочетает в себе прочность, аэродинамичность и устойчивость к снегу.
Будущее развитие светильников, скорее всего, будет связано с дальнейшим усовершенствованием аэродинамики, использованием новых материалов и интеграцией интеллектуальных систем, которые смогут самостоятельно регулировать параметры работы светильника в зависимости от внешних условий. Таким образом, светильники будут становиться всё более адаптированными к изменяющимся климатическим условиям, обеспечивая надежное и эффективное освещение в любых условиях.
ВК - https://vk.com/svetodiod27 ОК - https://ok.ru/group/70000007085787 Тг - https://t.me/profenergo27 #освещение #уличноеосвещение #ledсветильники #рынокLED #анодированныйалюминий #аэродинамическаяформа #светодиодноеосвещение, #энергосбережение, #светодиодныелампы
