舞臺(tái)是應(yīng)用于演出的設(shè)施，舞臺(tái)機(jī)械工程則是保證舞臺(tái)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)燈光、音響、舞美等效果的關(guān)鍵。舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)不但會(huì)對(duì)舞臺(tái)演出效果造成一定的影響，而且還會(huì)直接影響到演出過(guò)程中工作人員的人身安全。因此，在舞臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，必須重視舞臺(tái)機(jī)械工程的設(shè)計(jì)，確保舞臺(tái)機(jī)械工程能夠滿足相關(guān)設(shè)計(jì)原則與技術(shù)要求，為演出提供一個(gè)安全、美觀的舞臺(tái)環(huán)境，保證演出的正常進(jìn)行。

舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)原則與技術(shù)要求

1.1舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)原則

最后，安全性是舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，因此，舞臺(tái)機(jī)械工程的安全性是設(shè)計(jì)時(shí)必須參考的重要指標(biāo)，舞臺(tái)機(jī)械的設(shè)計(jì)必須保證電氣安全、設(shè)備安全以及人身安全。為了滿足以上要求，需要對(duì)舞臺(tái)機(jī)械工程進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，其主要設(shè)計(jì)依據(jù)包括強(qiáng)度或應(yīng)力等安全系數(shù)。

1.2舞臺(tái)機(jī)械工程技術(shù)要求

在舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，機(jī)械工程的技術(shù)要求主要包括各類機(jī)械設(shè)備的技術(shù)參數(shù)以及實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能的固定結(jié)構(gòu)。其中機(jī)械設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是保證其能夠正常運(yùn)行并發(fā)揮應(yīng)有作用的前提條件，而功能的固定結(jié)構(gòu)則是保證功能得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，因此，舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)必須滿足這些技術(shù)要求。一般情況下，這些技術(shù)要求將作為設(shè)計(jì)依據(jù)提供給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員則需要依次為依據(jù)進(jìn)行舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)。雖然舞臺(tái)機(jī)械工程技術(shù)要求有很多，但是，大致可以概括為運(yùn)行行程、運(yùn)行速度、加速時(shí)間、減速時(shí)間、額定載荷、預(yù)停位點(diǎn)以及驅(qū)動(dòng)形式等相關(guān)要求。

02舞臺(tái)機(jī)械工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)過(guò)程參數(shù)

舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)過(guò)程參數(shù)就是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備功能而計(jì)算并選擇的設(shè)備驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)參數(shù)，以及設(shè)備制造完成后其系統(tǒng)中已經(jīng)固化的結(jié)構(gòu)參數(shù)，通常是形成設(shè)計(jì)輸出的一部分。在舞臺(tái)的設(shè)計(jì)中，機(jī)械設(shè)備的形式與結(jié)構(gòu)需要根據(jù)具體的需求而發(fā)生變化，因此，設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)將隨著形式的不同而變化，在舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同而出現(xiàn)多種特性參數(shù)。設(shè)計(jì)過(guò)程是指以設(shè)備的技術(shù)要求以及工程的整體要求為依據(jù)，選擇通過(guò)計(jì)算的方式選擇正確結(jié)構(gòu)參數(shù)的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，還需要解決其他相關(guān)問(wèn)題。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)技術(shù)要求與設(shè)計(jì)過(guò)程參數(shù)是設(shè)計(jì)過(guò)程的需要輸出的結(jié)果，設(shè)計(jì)過(guò)程完成后，這些內(nèi)容體現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙以及其他輸出文件中。

此外，舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)過(guò)程還要將市場(chǎng)供料及配套件技術(shù)規(guī)格、規(guī)范條件作為設(shè)計(jì)依據(jù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程結(jié)束后，輸出文件中還需要包括設(shè)備使用維護(hù)說(shuō)明書等文件，這些文件中不但包括設(shè)備正常使用過(guò)程中的維護(hù)說(shuō)明，還應(yīng)包括設(shè)計(jì)過(guò)程中不可避免產(chǎn)生的許多使用維護(hù)限定條件。

2.2舞臺(tái)機(jī)械功能參數(shù)

舞臺(tái)機(jī)械的功能參數(shù)是指以工藝設(shè)計(jì)為依據(jù)，以滿足舞臺(tái)工藝功能需求為前提的相關(guān)參數(shù)。在確定舞臺(tái)工藝后，就可以確定舞臺(tái)的建筑結(jié)構(gòu)，因此，大部分的功能參數(shù)與舞臺(tái)建筑結(jié)構(gòu)能夠緊密結(jié)合，并且與人體工程學(xué)中的多種因素相關(guān)，例如運(yùn)行行程、運(yùn)行速度以及額定荷載等參數(shù)。

首先，運(yùn)行行程的確定。在舞臺(tái)設(shè)計(jì)中，吊掛設(shè)備需要執(zhí)行升降操作，一般情況下，吊掛設(shè)備的升降運(yùn)行行程應(yīng)高于臺(tái)口高度，并且大多數(shù)設(shè)備在臺(tái)口高度的兩倍以上，以滿足更換吊掛景物的需求。而舞臺(tái)平移機(jī)構(gòu)的運(yùn)行行程通常要大于臺(tái)口寬度，這是為了滿足演出過(guò)程中的飛行需求。主舞臺(tái)的升降臺(tái)的運(yùn)行行程一般分為上升行程與下降行程，其中上升行程需要滿足高于舞臺(tái)的最佳位置的需求，而下降行程則需要滿足在舞臺(tái)下藏匿演員及景物的需求。側(cè)車臺(tái)平移的運(yùn)行行程通常是舞臺(tái)升降臺(tái)與側(cè)輔助臺(tái)寬度之和，應(yīng)滿足水平場(chǎng)景切換的需求，而升降臺(tái)的寬度應(yīng)與臺(tái)口寬度相匹配，而側(cè)輔助臺(tái)的寬度必須避免側(cè)臺(tái)景物穿幫。如果舞臺(tái)工藝要求側(cè)車臺(tái)能夠行駛到另一側(cè)，其運(yùn)行行程需要加上升降臺(tái)的寬度與側(cè)輔助臺(tái)的寬度。樂(lè)池升降臺(tái)的運(yùn)行行程通常是舞臺(tái)以下的深度。

其次，運(yùn)行速度以及啟動(dòng)與制動(dòng)加速度。在舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，其運(yùn)行速度需要根據(jù)設(shè)備的功能而確定。其中，負(fù)責(zé)場(chǎng)景切換的設(shè)備的運(yùn)行速度相對(duì)較高，但是，如果設(shè)備的質(zhì)量較大，運(yùn)行過(guò)程會(huì)受到設(shè)備慣性的影響，運(yùn)行速度不宜過(guò)高。與此同時(shí)，運(yùn)行速度的確定還需要考慮行程的長(zhǎng)度，如果行程不長(zhǎng)，會(huì)受到啟動(dòng)及制動(dòng)過(guò)程的限制，設(shè)備高速運(yùn)行的時(shí)間不多，僅提高運(yùn)行速度不利于縮短運(yùn)行時(shí)間。此外，不同舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量同樣存在較大的差異，運(yùn)行過(guò)程中受到慣性的影響程度也存在較大的差異，例如單點(diǎn)吊機(jī)與主舞臺(tái)升降臺(tái)的速度以及運(yùn)行速度也會(huì)存在較大的差異。

再次，額定載荷的確定。機(jī)械設(shè)備的額定載荷是指在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中能夠承受的載荷，是設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性以及設(shè)計(jì)并選擇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重要依據(jù)。在舞臺(tái)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，機(jī)械設(shè)備的額定載荷的確定應(yīng)主要以舞臺(tái)的工藝以及演出類型等情況為依據(jù)，而起重機(jī)械設(shè)備的額定載荷基本沒(méi)有參考價(jià)值。舞臺(tái)上的吊掛機(jī)械設(shè)備額定載荷需要滿足其吊掛景物的需求，通常用載重質(zhì)量以及載重力表示，一般情況下，載重力在1kN~30kN之間，而常用的機(jī)械設(shè)備在6kN~15kN之間。在舞臺(tái)建設(shè)中，臺(tái)下臺(tái)面設(shè)備大部分用作運(yùn)動(dòng)舞臺(tái)，因此其額定載荷通常使用單位面積上能夠承受的力來(lái)表示，一般的設(shè)備在2kN/m2~2.5kN/m2之間，對(duì)于臺(tái)面面積較大的設(shè)備，需要對(duì)總載荷進(jìn)行適當(dāng)?shù)南拗?，避免因機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量過(guò)大而造成結(jié)構(gòu)利用率降低。在具體的設(shè)計(jì)中，舞臺(tái)上的吊掛設(shè)備額定載荷的確定需要參考設(shè)備的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自己承載結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。而臺(tái)下臺(tái)面設(shè)備額定載荷的確定則需要參考驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)計(jì)，需要根據(jù)實(shí)際的結(jié)構(gòu)確定是否參與承載件的結(jié)構(gòu)力學(xué)設(shè)計(jì)。這是因?yàn)榕_(tái)下臺(tái)面設(shè)備通常有靜態(tài)載荷要求，并且其靜態(tài)載荷的值應(yīng)大于額定載荷，因此，靜態(tài)載荷是承載件結(jié)構(gòu)力學(xué)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，確保滿足額定載荷的需求。