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地轴传动链条提升升降台设计及分析

技术应用 | 作者:admin 发布日期:2017-08-12 查看次数:51

核心提示:  地轴传动链条提升升降台设计及分析刘革平(甘肃工大舞台技术工程有限公司,甘肃兰州730050)院舞台升降台机械设备,其结构紧凑,设计合理,是现代大型剧院舞台升降台机械设备的主要形式。为此较为详细地介

  地轴传动链条提升升降台设计及分析刘革平(甘肃工大舞台技术工程有限公司,甘肃兰州730050)院舞台升降台机械设备,其结构紧凑,设计合理,是现代大型剧院舞台升降台机械设备的主要形式。为此较为详细地介绍了其基本结构特点、技术要求及其设计参数计算,对它的具体结构原理及其设计过程都进行了简要阐述。

  1概述为满足现代观众对当代文艺演出需求的不断提高,求得完美的演出效果,舞台上除了灯光、音响外,舞台机械尤为重要。舞台上设有各种吊杆、灯杆、升降大幕、二道幕、灯光吊笼、假台口等台上舞台设备外,还设有各种台面及台下设备,如升降台、车台、转台、升降乐池等。有的升降台中配套转台,或转台中有升降台。升降台是舞台台下机械设备中应用最广泛的设备之一,在专业歌剧院、舞剧院、话剧院以及许多国际知名音乐厅里都配备着各种类型的升降台。它具有快速迁换布景、满足舞台工艺布置的需要、满足舞美设计和剧目编导人员的需要、制造特殊的气氛和效果、根据表演的需求改变舞台形式等作用。

  本文主要对舞台升降技术中的一种形式――地轴传动链条提升升降台进行较为详细的介绍,对其基本结构特点、技术要求及其设计参数计算,对它的具体结构原理及其设计过程都进行了简要阐述。

  此设备属于现代大型剧院舞台升降台机械设备,其结构紧凑,设计合理,承载大,稳定性高,升降台导向稳定,台面定位准确,是现代大型剧院舞台升降台机械设备的主要形式。本设计计算已经投入实际工程使用中。

  2地轴传动链条提升升降台21使用要求及参数2丐双层台,上层台面跑车台,台面面积:S=18X32=57. 8m最高位置+4 4丐最低位置一44m);15m/s(变频调速)静载要求:总静载不大于260lN(45k/m);动载要求:总动载不大于115in(20k/m)。升降台总体结构,如所示。

  量约:G定=5kX4=20呵8叫滚子直径d=2858叫排距R=58导向支架体及其它重量约:G它=30kN内链板高度h=48 26mm内节内宽b=综上可计算主升降台自身总重量为:31. 2大链轮计算23平衡配重重量估算本升降台由于体积大,自身质量重,为此在升降台基坑两侧各设置了一个平衡配重。虽然升降台总动载要求不大于115kN但在计算平衡重时,我们不考虑动载要求,只需要把升降台自身重量配平衡,则所需平衡配重重量为:根据基坑及平衡重悬挂实际情况,单个配重箱的最大外廓尺寸不超过:24mX1.2mX1.7丐则体积:V=24X1.2X17=49rf,铸铁比重70gcm,则单个配重最大可达到的平衡重重量为:大于125kN可见实际空间满足平衡重设置的必要条件。在实际设计生产中,我们用水泥砂浆浇注代替了部分配重块,从而取齿顶圆直径:d=530mm根据升降台基坑实际情况,此链轮尺寸偏大,链条与基坑台仓平台边缘碰撞,而且造成链轮箱和链轮、绳轮组件尺寸过大,重量过重,因此在实际设计使用中,我们选择链轮齿数z= 25则分度圆直径:降低了制造成本。

  =150+46+20+30=246初选链轮齿数z=31则分度圆直径:选取齿顶圆直径:da=432mmd=d―d齿根圆直径:=40532―28 24钢丝绳选取设计计算根据钢丝绳绕线形式,每个配重框为四吊点,则单根钢丝绳所受拉力为:5kN根据有关资料选取钢丝绳型号为:24NAT6X19+NF1870其最小钢丝绳破断拉力为:F0=330kN校核安全系25=105.10符合要求。钢丝绳选取型号为:24NAT6X19+FQ870ZS 25提升链条及大链轮、张紧链轮、绳轮的设计计算-35117mm选齿侧凸缘域排间槽)直径:d齿侧凸缘域排间槽)圆角直径04P=2031此链条规格1选取为:2A―3节数1(节距PmShi58链轮转速:轮=0 40532X(其中F为总动载荷)入253张紧链轮设计计算选齿侧凸缘域排间槽)直径d=87mm齿宽:tn=093Xb=093X31.55=29.34齿侧半径:X公称=P=50.8齿侧凸缘域排间槽)圆角直径a004P=203mm取f=2 =432mm最后取绳轮直径为:头=430 26驱动部分设计计算可适当增加配重重量,实际设计中选取电机功率P=371W要求两端减速器输出扭矩:=1210N.m)输入端轴径Y55输出端轴径Y55 262两端减速器及制动器选用500/E21制动力263轴设计计算链轮轴考虑到与减速器的匹配,但链轮轴不承受扭矩只承受弯矩,因此选用链轮轴轴径:d=120mm此处不再进行校核计算。

  27升降台台面框架设计计算2 61电机减速器选择此升降台台面框架为大跨度、焊接式、双层台结功率计算:构,根据升降舞台的使用要求及特点,台面框架应具P=FVn有较好的刚性即在最大载荷下,台面框架应满足相量要求。同时,对于升降舞台来说,减轻台面框架重量,降低台面框架自身高度也是设计时应考虑的问题。在实际设计中,为了准确计算台面框架的变形,有效减少重量和自身高度,采用结构力学的分析方法对台面框架作了详细的计算和分析。这是一个比较复杂的计算过程,属于独立的结构力学范畴,这里不再进一步叙述了。

  28其它另外,还有升降台锁定装置、导向装置、备份装置及其它方面设计计算,在这里不再做叙述。

  3结语几种常用形式升降机构比较:液压升降台采用液压技术,升降平稳、噪音低。

  垂直丝杠升降台采用丝杠传动方式,实现双层台面的升降。根据需要可多块组成升降台群,能在行程范围内组成不同的台阶。

  水平丝杠升降台具有土建量小、所需基坑浅、行程大,运行平稳,噪音低,定位准确、造价低等优点。采用水平丝杠传动,通过剪叉结构实现台面的升降运动,在行程范围内可任意停止。是舞台升降台的一种基本形式。

  链条式升降台结构紧凑,承载大,稳定性高,升降台导向稳定,台面定位准确,保证设备运行时无倾斜。是现代大型剧院舞台升降台机械设备的主要形式。

  齿轮齿条式升降台传动精确,造价高。

  螺旋器升降台具有普通升降台的全部功能,主要特点是设备占用基坑小,行程大。设备高度仅200 ~50mm行程可达14m当舞台建设在两层以上的建筑物时,因空间受到限制时尤为适合。


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