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1、舞台机械的配置、性能指标要求及常用的传动方式

分类:舞台机械设备控制技术


1.2.1 舞台的类别

   从观-演关系出发,可以将舞台的形式分成两大类:一类为镜框式舞台,另一类为开放式舞台。

   1. 镜框式舞台

   可以认为,基本上是由两个建筑组合而成的,水平的建筑内有观众厅,垂直的建筑容纳舞台,这两个建筑连接处是一个开放空间,观众可以透过这个开放空间看舞台,这个开放空间叫做舞台镜框。镜框式舞台,适应于使用透视布景,制造虚幻舞台空间感,曾大大地促进了舞台技术的发展,因为舞台周围有许多地方可以隐藏舞台设备,不被观众看到,对舞台设计师提供了很多方便。如可以快速转换布景,观众可以注意不到灯具,只看到灯光效果,等等。因为舞台和观众席是分开的,观众还要隔着乐池、台唇观看镜框中演员的表演,这总形式不如舞台和观众在同一空间的开放式舞台来得容易交流,有亲密感。但作为一种剧场的主要形式,很多观众也已习惯,是当今世界上最主要的舞台形式。

    2. 开放式舞台

   开放式舞台是将表压区和观众席处于同一空间。开放式舞台中演员和观众的相对关系只要想得到,几乎都曾用过,大体有中心舞台、半岛舞台、中间舞台、尽端舞台、伸出式舞台、环形舞台等形式。

    3. 舞台的形式

    从舞台本身的具体形式出发,又可将舞台分成三大类:一类是固定舞台,一类是机械化舞台,还有一类是下空式舞台。

    ①固定舞台:一般是指舞台台面不能变动,且没有台下机械的固定舞台。

    ②机械化舞台:是指舞台台面可以实现变换,装备有固定式升降台、车台、转台等台下演出机械的机械舞台。

    ③下空式舞台:是指舞台台面有众多分款拼装,每一块都可根据需要改装或移去,不装备固定式升降台等演出舞台,台下的空间可用来灵活安装演出所需的装置或移动式舞台机械。

 

1.2.2 舞台机械配置

 

    以镜框式机械化舞台剧场为例,常规的台上主要设备有:吊杆、防火幕、假台口、大幕机、二幕机、单点吊机、灯光渡桥、灯光吊笼和声反射罩等,其中吊杆是台上的主要设备,常常设置有几十到几百根不等;典型的天下主要设备有:歌剧院一般采取主舞台设升降台,侧舞台设车台,后舞台设车载薄型转台;话剧院一般采用鼓筒形转台;大部分舞台形式都会配置活动乐池。

    吊杆乙级升降台、转台、车台等设备可以分别通过升降、旋转、平移实现大型布景的快速转换;飞行器、单点吊机、升降台、演员升降车等设备可实现演员的上天入地、反常规的上下场和道具在舞台上的运动;车台、转台也可以结合剧情啊运行参与表演;升降台可以改变舞台造型,假台口可改变镜框式台口的尺寸;有的舞台机械是为灯光、健身、防火安全、隔声等功能需要而设置的。

 

1.2.3 舞台机械的性能指标要求

 

    舞台机械的主要性能指标,包括运行速度、提升载荷、升降载荷、定位和同步精度、噪声控制指标等。

    1. 运行速度

    ①车台速度:0.3m/s0.8m/s1.0m/s;

    ②升降台速度:0.1m/s0.15m/s0.3m/s0.5m/s0.7m/s

    ③电动吊杆速度:0.35m/s0.7m/s1.2m/s1.5m/s-1.8m/s-+2.0m/s

    ④大幕机提升、对开速度:1.0m/s1.5m/s2.0m/s

    (注:速度指标的确定与行程有关,换景时间应控制在30秒之内。)

    2. 提升载荷(净载荷)

    ①电动吊杆:400kg500kg750kg1000kg;

    ②单点吊机:150kg250kg→500kg。

    3. 升降载荷(净載荷)

    升降台的静载荷:400kg/m2500kg/m2→750kg/m2。

    (注:不包括升降台设备构件自重的有效载荷。)

    4. 定位和同步精度

    ①升降台定位精度:±0.5mm,升降台同步精度:±1mm;

    ②车台定位精度:±1mm,车台同步精度:±2mm;

    ③电动吊杆定位精度:±1mm,电动吊杆同步精度:±2mm;

    ④单点吊机定位精度:±1mm,单点吊机同步精度:±2mm;

    ⑤乐池升降台定位精度:±1mm,乐池升降台同步精度:±2mm。

    (注:定位精度及同步精度,是指设备在额定速度、额定荷载下的定位精度,及有同步运动要求的设备的同步精度。)

    5. 噪声控制指标

    舞台机械设备的噪声指标要同时满足两类测试指标:一类是机旁的辐射噪声或经过降噪隔噪处理后的控制噪声;另一类是观众厅敏感点(线)处的综合排放噪音噪声。

    文化部、国家建设部颁布的《剧场建筑设计规范》中对噪声指标有过规定,但目前争议较大。

    7. 木地板台缝

    舞台设备木地板安装完工后各部分水平间隙:

    ①升降台之间、升降台与固定地板之间的间隙:≤8mm,但>3mm;

    ②车台之间的间隙、车台与辅助升降台之间的间隙、车台与固定地板之间的间隙:≤12mm,但>5mm;

    ③车载转台运动时和运动结束后与主升降台或车台之间的间隙:≤10mm,但5m,与固定地板或辅助升降台之间的间隙:≤8mm,但>3mm;

    ④车载转台内部转动与不动部分的间隙:≤10mm,但>5mm;

    ⑤鼓筒式转台与固定地板之间的间隙:≤10mm,但>5mm;

    ⑥鼓筒式转台内的升降台、升降块之间的间隙:≤8mm,但>3mm

 

1.2.4舞台设备控制系统的功能要求

 

    ①控制系统有主控制系统、智能型手动控制系统、紧急控制系统等,都要求具有良的操作界面和简便的操作方法,以满足装台、排练、演出对舞台机械设备的控制要求。

    ②主控制系统具有单体设备控制、设备联锁、设备状态监视、预选择设备、设定动参数、编组运行、场景排序、故障诊断、系统维护等功能。

    ③各受控舞台机械设备之间具有安全、可靠的联锁,控制系统能判断输入的参数是否可执行,以保证相关设备之间运行时的安全。当有紧急情况发生或运动误差超过允许范围时,能采取有效的措施

        ④操作台具有显示、模拟及监控功能,关机和停电时有数据保护、数据档功能还有故障监视、远程诊断等功能

        ⑤控制系统集成化、网络化,集中控制与分散控制结合,除主控台和在设备附近设壁挂式控制盘外,舞台工作区域可设多个便携式操作盘,这些操作盘连接在控制系统网络上,人机界面与主操作台一致,可实现全功能操作,可通过软件的授权或密码设定其操作范围。

 

1.3 舞台机械常用的传动方式

 

    舞台机械主要实现的运动是升降、平移、旋转等,同其他机械一样,它也需要动力源,通过原动机来进行能量转换,实现舞台机械的启动、停止以及其他的动作,满足使用的要求。原动机的类型有很多种,在舞台机械中常见的驱动方式有液压驱动和电力拖动。

    当舞台机械采用电力拖动或液压驱动时,相应地要有与之相适应的机电传动系统或液压传动系统。舞台机械的种类繁多,其工作原理、结构和传动方式各异,有关具体的舞台机械本书不作详细的介绍,只将舞台机械常用的传动方式作一介绍。

 

1.3.1台上机械的主要传动方式

 

    台上机械一般包括以下几种机械设备:防火幕、大幕机、假台口、银幕架、幕类吊杆;二道幕机、灯光吊杆(渡桥);景物吊杆、侧灯光吊笼(吊杆)等,还包括分体式或整体式的声反射罩()、专用单点吊机等。

这些机械设备绝大多为悬挂设备,主要采用电力拖动方式,钢丝绳提升是台上机械的特征。

    1. 缠绕式钢丝绳提升方式

缠绕式钢丝绳提升方式,包括大直径卷筒钢丝绳单层缠绕和小直径卷筒钢丝绳多层缠绕两种方式。吊杆、吊笼、单点吊机、声反射罩()、防火幕等主要采用缠绕式钢丝绳提升方式。

    2. 摩擦式(曳引式)钢丝绳提升方式

假台口上片、银幕架及其他自身重量超过1T的悬吊设备(不含防火幕),主要采用摩擦式(曳引式)钢丝绳提升方式。

    此外,吊杆系统也有采用液压驱动方式的,利用液压缸的伸缩运动实现提升。

 

1.3.2台下机械的主要传动方式

 

    台下机械一般包括以下几种机械设备:主舞台升降台、辅助升降台、乐池升降台观众厅升降台、车台补偿台、演员活门升降机、软景库升降台和车台、转台等。

    这些机械设备采用电力拖动方式或液压驱动方式,实现推、拉、升、降、转等下机械各种功能。

    1. 链条驱动方式

    升降台常选用的方式之一,其原理是通过链条(一般用多排滚子链)的拉曳带动升降台的上下运动。

    2. 钢丝绳牵引方式

    升降台或车台早期常选用的方式之一,近代已基本不再使用。

    3. 齿轮齿条驱动方式

    升降台或车台常选用的方式之其原理是通过齿轮与齿条的啮合,将旋转运动转变为升降台的上下运动或车台的平动。

    4. 丝杠驱动方式

    升降台常选用的方式之一,丝杠驱动又称做螺旋传动,其原理是通过丝杠和螺母的运动将旋转运动变为直线运动,用以传递能量和力。根据螺纹的摩擦情况,可分为滑动丝杆和滚动丝杠等,这两种类型在舞台升降台中都有应用。

    5. 大螺旋驱动方式

    升降台近代常选用的方式之一,其原理是通过立板式卷盘与平板式卷盘沿螺旋状方向的旋转啮合,形成可上下伸缩运动的刚性的立柱,带动升降台的上下运动。

    6. 刚性链条驱动方式

    升降台或车台近代常选用的方式之一,其原理是通过刚性链条的推拉带动升降台的上下运动或车台的平动(注:刚性链条既能承受拉力也能承受推力)

    7. 剪叉机构驱动方式

    升降台常选用的方式之其原理是通过剪叉机构的运动使升降台上下运动。其动力源可以是电力拖动,也可以是液压驱动。

    8. 自驱行轮驱动方式

    车台常选用的方式之一,其原理是通过电机、减速机驱动行走轮,利用行走轮与地面或轨道之间的摩擦力驱动车台进行平动。

    9. 销齿驱动方式

    转台与车台常选用的方式之一,其原理是通过电机、减速机带动齿轮旋转,利用齿轮和销齿的啮合产生切线方向的推力推动转台的旋转或车台行走。

    10. 齿轮驱动方式

    转台常选用的方式之一,其原理是在转台上安装一个尺寸较大的齿圈,电机或液电机驱动小齿轮旋转,小齿轮与齿同啮合带动转台旋转。

    11. 液压缸驱动方式

    升降台常选用的方式之一,其原理是通过液压缸的伸缩运动带动升降台的上下还有一些其他的驱动方式,如摩擦轮驱动方式等。

    未完待续!

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