由于缺乏必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和具體深入的研究,可靠性設(shè)計(jì)理論在舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)中尚無具體應(yīng)用。研究表明,雖然只用系數(shù)不能完全反映可靠性水平,但在舞臺(tái)機(jī)械零部件設(shè)計(jì)中將各參數(shù)作為隨機(jī)變量處理,尚缺乏足夠的數(shù)據(jù)。所以,將設(shè)計(jì)參數(shù)作為確定量,用強(qiáng)度系數(shù)或許用應(yīng)力作為判別依據(jù),通過選取適當(dāng)?shù)南禂?shù)來近似控制其工作可靠性的要求,仍然是當(dāng)前舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)的主導(dǎo)方法。由于計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況有一定偏差,故必須使計(jì)算允許的零部件的承載能力有必要的裕量,這就是確定系數(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)。通常,舞臺(tái)機(jī)械還應(yīng)提出設(shè)計(jì)壽命指標(biāo)。以工作年限為單位的壽命指標(biāo)對舞臺(tái)機(jī)械并不適用,而以工作小時(shí)計(jì)的壽命更符合實(shí)際,8000~10000小時(shí)的工作壽命應(yīng)當(dāng)是舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
系數(shù) 所有機(jī)械零部件的選擇和設(shè)計(jì)必須保證在額定載荷和慣性載荷的聯(lián)合作用下,能可靠的工作并有一定的儲(chǔ)備,即有足夠的系數(shù)。系數(shù)定義為:所有材料的極限應(yīng)力與零件的工作應(yīng)力之比。零件的工作應(yīng)力應(yīng) 考慮靜載荷及動(dòng)載荷(緊急啟制動(dòng)、碰撞等慣性載荷)作用下產(chǎn)生的應(yīng)力。例如:懸掛重物或牽引用的鋼絲繩,其系數(shù)應(yīng)大于或等于10;起重鏈的系數(shù)應(yīng)大于或等于12;傳動(dòng)鏈的系數(shù)應(yīng)大于或等于10;所有傳動(dòng)系統(tǒng)的部件在選用時(shí)應(yīng)能承受兩倍的額定載荷;初略計(jì)算時(shí),傳動(dòng)件和受力件的系數(shù)應(yīng)大于或等于6,計(jì)算時(shí)其系數(shù)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范對該類零件的規(guī)定。
隨著文化生活的日益豐富,人們對演出活動(dòng)中舞臺(tái)效果的要求越來越高。在比較的文化娛樂場所,為創(chuàng)造一種生動(dòng)活潑的立體演出效果,傳統(tǒng)的靜止舞臺(tái)逐漸被擯棄,而代之以旋轉(zhuǎn)升降舞臺(tái)。筆者承擔(dān)了某五星級大酒店室內(nèi)旋轉(zhuǎn)升降舞臺(tái)的設(shè)計(jì)工作,在制訂設(shè)計(jì)方案時(shí),考慮到有效利用現(xiàn)場的有限空間,盡可能地減少傳動(dòng)裝置的占地面積,可靠保證舞臺(tái)平穩(wěn)升降和旋轉(zhuǎn),采用了液壓傳動(dòng)方式。(1)旋轉(zhuǎn)升降舞臺(tái)的工作原理該舞臺(tái)直徑6m,采用鋼結(jié)構(gòu)焊接件作為基架,再以防火材料加以裝飾。舞臺(tái)本體自重約3500㎏,設(shè)計(jì)有效載荷2500㎏,舞臺(tái)升降高度為1m,要求能夠單獨(dú)控制舞臺(tái)的升降和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
舞臺(tái)機(jī)械重要的指標(biāo)之一是可靠,所有種類的舞臺(tái)機(jī)械都必須保證在任何時(shí)候是可靠的。 對舞臺(tái)機(jī)械的可靠性設(shè)計(jì),目前研究的很少。可靠性設(shè)計(jì)理論是建立在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的,不同的使用場合要求不同的可靠度,設(shè)備的可靠性是根據(jù)其重要程度、工作要求和維修難易等方面的因素綜合考慮決定的。舞臺(tái)機(jī)械的使用率不高,載荷率較低,對壽命設(shè)計(jì)有一定要求,而對可靠性設(shè)計(jì)則要求很高,因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)問題就可能造成嚴(yán)重的事故或較大的經(jīng)濟(jì)損失。舞臺(tái)機(jī)械必須有較高的可靠性,其失效概率應(yīng)在0.1~1.0%之間。