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摘要：随着我国市场经济的蓬勃发展，舞台机械正从简易的、手动的这一代产品向电动过渡。在条件允许的情况下应尽量这样也为整个舞台的控制提供了基础。舞台机械的吊杆及钢丝绳的选择进行探讨。
关键词：舞台机械；吊杆钢丝绳；计算选择
前言
随着我国各类会议讲座或演艺事业的增多，而舞台机械的应用也随之增多。舞台机械的科学合理设计给各类会议与演出增添了色彩，特别是一些重要演出，在条件允许的情况下，尽可能的采用全自动模式控制整个会场，从而节约人力、物力。当然，吊杆钢丝绳的科学选择涉及到人身安全方面，也是最为重要的一项。
1. 舞台上不可缺少的置景提升设备----吊杆
1.1布局
全国中小型剧院设计竞赛提供的台深，一般在15--18米之间。中国舞台研究所推荐的台深为16---18米。配置25---35道吊杆（其中有3--4道灯光吊杆）就能满足演出的基本要求。吊杆间距取30厘米。随着吊杆结构的轻化，这个间距还可减少。
吊杆采用单式还是复式，要根据舞台的高度、侧台的尺寸而定。目前多数剧院由于侧台及舞台高度的限制，多采用复式吊杆或单、复式混合排列。
1.2负荷
现行的建筑设计资料推荐，吊杆最大负荷取300---400公斤。对中小型剧院来说大了一些。因为复式吊杆的平衡重是吊杆实际负荷的两倍。负荷偏大使结构、重量增大，造价也高。因此，根据我们的调查，已把负荷减到150---200公斤，不会影响使用效果。这样每道吊杆平均减去平衡重约200公斤，若以30道吊杆计，则可减重6吨左右。我们现在为一些剧院设计吊杆时，平衡重取400公斤和600公斤两个系列。
1.3吊点
一般取、4个吊点。台口宽度若为14米，吊汗长度是20米，吊点伺距4--5米。这时在吊点跨距间产生阴变形，根据推荐的挠度式为：
这个值是容许的。实践表明，吊杆产生的挠度大小不仅和跨距L有关，而且和杆体的截面形状、刚度有关。另外也与吊点上的螺旋扣的调节有很大的关系。往往因几个吊点螺旋扣调整不均匀，或使用一段时间后钢丝绳变形等影响，使吊点不均匀受力，引起大的挠度变形。
1.4 驱动
吊杆的上下运行，目前用手动的多，也有用电动的。从发展趋势看，电动将逐渐代替手动。但对集镇、工矿区的中小剧院，采用平衡重式的单、复式吊杆较为实用。只要吊杆结构合理，质量良好，安装规矩，手动还是方便可靠的。我们对已使用的一些吊杆的测算，实际负荷和平衡重保持1：2的关系。手动时，吊杆运行轻巧、灵活。这表明吊杆内部的阻力是很小的。
国内研制出不同类型的电动吊杆，如电动平衡重复式吊杆，锥形电机驱动的吊杆，带自动定位的电动吊杆等等。后一种取掉了平衡重，是由电机一减速器一钢丝绳组成的卷扬系统来提升。
2.吊杆钢丝绳
各类会议演出舞台其实部分均有推荐的尺寸范围，可在此基础上确定舞台机械各项基本参数，如各种舞台机械的布局和相互位置关系，各部分的主要尺寸、负荷大小，运动件的速度范围等等。例如舞台上广泛采用的滑轮结构，它的合理的直径比即D（滑轮直径）/d（钢丝绳直径）应该是多少为宜?要根据实际的负荷，钢丝绳的弯曲疲劳状态进行分析来确定它的最佳值。因此，吊杆钢丝绳在选择设计应按照滑轮机械传动时的最小直径不小于钢丝绳直径500倍，手动时不小于400倍的原则进行设计。钢丝绳的计算是按下列公式进行：
式中：K—每平方毫米截面的张力，公斤；
P—钢丝绳的负荷，公斤；
i—钢丝绳中的丝数；
d—钢丝绳的直径，毫米
D—钢丝绳绕过的滑轮直径，毫米。
举例：采用（GB-355--64）D型钢丝绳，钢丝619=14，带一有机物芯。114丝钢丝绳的直径4. 8毫米，每根的直径为0. 31毫米，钢丝绳的负荷设定70公斤，滑轮直径选140毫米。此种钢丝绳在机械手册所标的每平方毫米150--210公斤取低值。
安全系数采用6倍时，其抗拉强度不能超过25公斤/平方毫米，因此这个安全系数是不够的，因此需要加大绕过钢丝绳的滑轮直径，如果我们把直径增加到160毫米，则可求得要求的安全系数（6. 34），滑轮直径越大则钢丝绳运行得越安全可靠，否则相反，如果不能靠加大滑轮直径求得，则必须加大钢丝绳直径。
3.问题
钢丝绳的选择要符合计算，安装后还要经受住二倍于规定最大负荷的载荷试验。对钢丝绳或麻绳的试验，要把其固着在滑轮上进行，被试验的钢丝绳或麻绳在15分钟内应耐受住负而不能有断裂，也不能有显著的拉长现象。
滑轮槽的横断面应该是：要使钢丝绳或麻绳在沟槽中灵活通过而不能在槽上顶着，钢丝绳槽的深度应是钢丝绳直径的2-3倍，而对于麻绳讲则是其直径的1. 5倍一2倍。
4.结束语
我国数千座有机械设备的管理人员，在克服诸如克拉玛依友谊馆大火的安全隐患时是否想到了这一至关重要的安全问题?不少有手动吊杆的设备却无合格的锁绳器，有多少个人承包的舞台机械厂竟使用直径只有3. 2毫米的钢丝绳！全国颇有影响的某自治区大会堂钢丝绳轮直径竟不到100毫米，有的剧场电动吊杆甚至没有抱闸，停车不能定位而靠“打倒车”，甚至某大旅游城市由外资引进的吊杆也是如此。更有甚者，某军事领导机关的吊杆机械不是装在专门的栅项而是吊在屋架下的临时结构上，机器一开屋顶乱幌，这些都说明这一行业在承包、技术管理方面存在的无序混乱状态。为了提高我国舞台技术水平，为更好地为演出艺术和广大观众安全着想，安全问题应该引起有关领导的重视。除已制订的舞台机械标准和安全规程应定期在专业刊物上公布外，演出主管部门还应对已有设备的安全运行进行检查与督促，对舞台设备工程的承包进行权威的监审等等。
论文作者:罗兵兵
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：吊杆论文; 钢丝绳论文; 直径论文; 舞台论文; 滑轮论文; 负荷论文; 机械论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;