Kore Ever-Power · Uygulama Mühendisliği Kılavuzu
Sahne Makineleri ve Tiyatro Uçuş Sistemleri için Sonsuz Dişli ve Sonsuz Dişli Çarkı
Bir aktör, iki çelik kabloyla bir sonsuz dişli çifti tahrik sisteminden geçirilerek, motorlu bir askı çubuğu üzerinde sahnenin 8 metre yukarısında uçuyor. Seyirciler sessizce oturuyor – 800 kişi, ortam gürültüsü 28 dB(A). Sonsuz dişli çifti, aktörün ağırlığını 8 güvenlik faktörüyle taşımalı, 32 dB(A)'nın altında bir gürültüyle hareket etmeli ve artı veya eksi 5 mm'lik bir hassasiyetle tam olarak belirlenen bir yükseklikte durmalıdır – tüm bunlar, her gece, yılda 300 gösteri boyunca aynı anda gerçekleşmelidir. Bu serideki hiçbir uygulama, can güvenliğini, aşırı sessizliği ve sanatsal hassasiyeti tek bir özellikte birleştirmez.
Sahne makineleri — uçan sistemler (uçan dekor ve oyuncular), döner platformlar, orkestra asansörleri, perde tahrik sistemleri ve dekor arabaları — sonsuz dişli çiftleri kullanır çünkü kendiliğinden kilitlenme, ayrı bir fren gerektirmeden (güvenlik açısından kritik) asılı yükleri oyuncuların üzerinde tutar, kayar ağ, herhangi bir şanzıman türüne göre en sessiz dişli gürültüsünü üretir (üst düzey tiyatrolar için 32 dB(A)'nın altında) ve değişken hızlı sanatsal hareket profilleri, 0,01 ila 2 RPM'de düzgün, boşluksuz dönüş gerektirir. SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi) uyumluluk matrisi, yük tipini (yalnızca dekor, oyuncu artı dekor, uçan oyuncu) ve sahne üzerindeki yüksekliği gerekli SIL seviyesine (1, 2 veya 3) ve karşılık gelen sonsuz dişli çifti güvenlik gereksinimlerine eşler: güvenlik faktörü, yedeklilik, kendiliğinden kilitlenme doğrulama protokolü ve denetim aralığı. 3 metrenin üzerinde uçan gösteri araçları için gerekli olan SIL 3 standardı, çift kendiliğinden kilitlenme doğrulaması, yedek yük yolu, SF 8 veya üzeri yalıtım ve uçuş sistemindeki her bir sonsuz dişli çiftinin yıllık olarak üçüncü taraf denetimini gerektirir.
Sahne makinelerinde sonsuz dişli tahrik sistemlerinin kullanıldığı yerlerde
Modern bir tiyatro veya opera binasında 20 ila 80 adet motorlu sahne hattı (her biri 1 ila 2 sonsuz dişli çifti tahrikli), 1 ila 4 adet döner tabla tahriki, 2 ila 8 adet asansör tahriki (orkestra çukuru, sahne asansörleri) ve 10 ila 30 adet perde ve vagon tahriki bulunur. Mekan başına toplam sonsuz dişli çifti sayısı 40 ila 150 arasında değişir ve her biri, herhangi bir sektördeki en zorlu güvenlik, sessizlik ve hassasiyet kombinasyonuna göre belirlenmiştir.
Motorlu askı çubukları, dekorları, aydınlatmaları ve oyuncuları yükseltip alçaltır. Yük kapasitesi 50 kg'dan (tek bir aydınlatma çubuğu) 2.000 kg'a (komple dekor seti) kadar değişir. Oyuncuların havada uçması, en katı güvenlik gereksinimini getirir: DGUV 17 ve ANSI E1.6-1'e göre SIL 3. Kendiliğinden kilitlenen mekanizma, asılı yükü motor gücüne ihtiyaç duymadan herhangi bir yükseklikte tutar. Hız: Dikeyde 0,01 ila 2 m/s.
Çapı 8 ila 20 metre arasında değişen döner platformlar, sahneler sırasında dekoru ve oyuncuları döndürür. Hız: 0,1 ila 2 RPM. 1 metre mesafede gürültü seviyesi 30 dB(A)'nın altındadır; bu, 35 makaleden oluşan bu serinin tamamındaki en sıkı gürültü spesifikasyonudur. Oyuncular dönen yüzey üzerinde durup oyunculuk yaparlar; dönüşteki herhangi bir titreşim veya sarsıntı ayaklarından hissedilir ve performanslarını bozar.
SIL uyumluluk matrisi — yük tipi ve yükseklik, sonsuz dişli çifti güvenlik spesifikasyonuna göre
Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi çerçevesi (IEC 61508'den türetilmiş ve DGUV Yönetmeliği 17 ve ANSI E1.6-1 aracılığıyla eğlence makinelerine uygulanmıştır), bir tahrik arızasının sonuçlarına göre sahne makinelerinin risklerini sınıflandırır. Sonuç, neyin asılı olduğuna (dekor veya oyuncular) ve sahnenin ne kadar yukarısında olduğuna bağlıdır (daha yüksek = daha uzun düşme = daha ciddi yaralanma). SIL seviyesi, temel kendiliğinden kilitlenme doğrulamasından (SIL 1) yıllık üçüncü taraf denetimiyle çift yedekli yük yollarına (SIL 3) kadar sonsuz dişli çifti güvenlik gereksinimlerini belirler.
SF 4'ten (sadece dekor) SF 8'e (performansçı uçuşu) güvenlik faktörünün ilerlemesi, sonsuz dişli çiftinin gerçek asılı yükün 8 katı için derecelendirilmesi gerektiği anlamına gelir. 100 kg'lık bir performansçı uçuş sistemi, 800 kg eşdeğerinde derecelendirilmiş bir çift gerektirir; bu da sadece yük hesaplamasına göre 3 ila 4 çerçeve boyutu artışı demektir. Bu devasa güvenlik payı, sonuçların ciddiyetini yansıtır: dekor düşmesi mülke zarar verir; performansçı düşmesi ciddi yaralanmalara veya ölüme neden olur. Çifti 3 ila 4 çerçeve boyutu kadar büyütmenin maliyeti (tahrik başına 400 ila 800 ABD doları eklemek), performansçı uçuşu arızasının yol açacağı sorumluluk riskine karşı ihmal edilebilir düzeydedir.
Performans sırasında aşırı sessizlik — 32 dB(A)'nın altında
Sahne makinelerindeki sonsuz dişli çiftleri için sessizlik spesifikasyonu, bu 35 maddelik serinin tamamındaki en uç noktadır; 45 dB(A) ile hastane yoğun bakım yataklarından (Madde A11), 50 dB(A) ile birinci sınıf asansörlerden (Madde A07) ve 38 dB(A) ile optik parlatma makinelerinden (Madde A24) daha sıkıdır. Bir konser salonunda piyano pasajı sırasında 25 ila 30 dB(A) seviyesine ulaşılabilir ve ortam gürültüsünün üzerindeki herhangi bir makine gürültüsü her izleyici tarafından algılanır.
Sonsuz dişli çift tahrik sisteminden 1 metre mesafede 32 dB(A)'nın altında bir ses seviyesi elde etmek, her gürültü azaltma tekniğinin aynı anda uygulanmasını gerektirir: Ra 0,1 ila 0,2 µm'lik (en ince yüzey kalitesi - Madde A24'teki optik parlatma tahrik sistemleriyle aynı) taşlanmış veya süper işlenmiş sonsuz dişli, POM veya MC Naylon tekerlek (malzeme sönümlemesi ağ titreşimini emer), elastomerik montaj (gövde titreşimini sahne yapısından izole eder) ve düşük viskoziteli sentetik yağ (sızdırmaz gövdedeki çalkalama gürültüsünü azaltır). Dört tekniğin birleşik etkisi, en sessiz tiyatro seyircisi tarafından bile maskelenebilecek aralıkta, 28 ila 35 dB(A) arasında bir ses seviyesi sağlar.
Kore'deki bir ulusal tiyatro, 12 dakikalık dramatik bir sahne sırasında sürekli dönme gerektiren bir prodüksiyon için 15 metrelik yeni bir döner platform kurdu. Döner platformun sonsuz dişli çiftinin gürültü limiti 32 dB(A) olarak belirtilmişti. Teknik prova sırasında, sahne yönetmeni, en sessiz bölümlerde bile döner platformun duyulabilir olduğunu bildirdi; bu ölçüm, ilk koltuk sırasında (döner platformun kenarından 6 metre uzaklıkta) 36 dB(A) olarak yapıldı. Sonsuz dişli çiftinin kendisi 1 metrede 31 dB(A) olarak ölçüldü - bu, belirtilen sınırlar içindeydi. Ancak çelik döner platform yapısı üzerinden iletilen titreşim, seyirci koltuklarındaki gürültüyü artırdı. Çözüm: Sahne mühendisliği ekibi, sonsuz dişli çifti muhafazası ile döner platformun çelik çerçevesi arasına elastik izolasyon pedleri yerleştirdi (maliyet: kauçuk bağlantı parçaları ve montaj işçiliği için 650 USD), böylece yapıdan kaynaklanan titreşim yolu azaltıldı. Seyirci koltuklarındaki gürültü 29 dB(A)'ya düştü - performans sırasında duyulmaz hale geldi. Öğrenilen ders: Sonsuz dişli çiftinin gürültü spesifikasyonu, kurulum titreşim izolasyonunu da içermelidir; gövdede 32 dB(A) sınırını karşılayan bir çift, montaj titreşimi sahne yapısına iletiyorsa, seyirci koltuklarında bu sınırı aşabilir. Gürültüyü gövdede değil, seyirci konumunda belirtin ve tahrik kurulum spesifikasyonuna elastomerik izolasyonu dahil edin.
Üç aşamalı makinelerde sonsuz dişli çifti spesifikasyon örnekleri
Vaka 1 — Kore ulusal tiyatrosu: 48 hatlı uçuş sistemi, SIL 3 performansçı uçuşu, 32 dB(A)
Kore ulusal tiyatrosu, oyuncu uçuş özelliğine sahip 48 hatlı motorlu uçuş sistemi için sonsuz dişli çiftleri belirlemiştir. Hat başına maksimum askı yükü: 500 kg (dekor) veya 150 kg (emniyet kemeri takılı oyuncu). SIL seviyesi: Tüm 48 hat için SIL 3 (oyuncu uçuşu herhangi bir hatta kullanılabilir). SF: 8 (oyuncu herhangi bir yükseklikte uçabilir). Sonsuz dişli çiftinin nominal kapasitesi: Hat başına 150 × 8 = 1.200 kg eşdeğeri. Çift özellikleri: Tek başlatmalı, modül 3, merkez mesafesi 80 mm, oran 40:1, nominal çıkış torku 1.800 N·m. Kendiliğinden kilitleme: Çift doğrulama — sonsuz dişli çiftinde birincil kendiliğinden kilitleme artı motor milinde bağımsız yaylı emniyet freni. Gürültü: 1 m'de 31 dB(A) (taşlanmış sonsuz dişli Ra 0,15 µm, POM tekerlek, elastomerik gövde montajı). Motor: SIL-3 güvenlik kodlayıcılı 7,5 kW servo motor. Yük izleme: Her bir hat üzerinde gerçek zamanlı yük hücresi, yük programlanan ağırlığın 0'sini aşarsa acil durdurma. Yıllık denetim: 5'te üçüncü taraf yük testi, tahribatsız muayene (sonsuz dişli milinin manyetik parçacık muayenesi), boşluk ölçümü. Sonsuz dişli çifti başına maliyet: 920 USD. 48 hat için toplam: 44.160 USD. Tiyatro inşaat bütçesi: yaklaşık 85 milyon USD - uçuş sistemi sonsuz dişli çiftleri, birincil can güvenliği bileşeni olmasına rağmen inşaat maliyetinin %0,05'ini temsil ediyordu.
Vaka 2 — Japon Kabuki tiyatrosu: 18 m döner sahne, 0,5 RPM, titreşim açısından kritik
Japon Kabuki tiyatrosu, geleneksel Kabuki sahneleme tekniğinde sahneler arasında dekor ve oyuncuları döndüren 18 metre çapındaki döner platform (mawari butai) için sonsuz dişli çiftleri belirlemiştir. Platformun kütlesi: yaklaşık 25 ton (sahne yüzeyi, dekor setleri ve 15'e kadar oyuncu dahil). Hız: 0,3 ila 0,8 RPM (seyirci tarafından görülebilen yavaş, dramatik dönüş). Kritik gereksinim gürültü değil (Kabuki gösterileri, makine sesini maskeleyen vurmalı çalgılar ve anlatım içerir), titreşimdi: uzun peruklu (onnagata tarzı) geleneksel kostümlü oyuncular, zemin titreşimine son derece duyarlıdır; sahne zemininden iletilen 0,02 mm/s'lik titreşim bile, sanatsal illüzyonu bozan görünür peruk hareketine neden olur. Sonsuz dişli çifti: 2 başlangıçlı (kendiliğinden kilitleme gerekmez - platform itme yatağı üzerinde desteklenir, yerçekimi riski yoktur), modül 6, merkez mesafesi 160 mm, oran 30:1. Minimum titreşim iletimi için taşlanmış sonsuz vida Ra 0,15 µm. Çark: santrifüj döküm fosfor bronz (POM, 4.500 N·m çıkış torkunda yeterli değildi). Çift ile döner tabla halka dişlisi arasında elastomerik kaplin. Tabla yüzeyindeki titreşim: 0,008 mm/s — 0,02 mm/s eşiğinin altında. Gözat Sahne makineleri için sessiz sonsuz dişli redüktör Tiyatro döner platformu, uçuş sistemi ve orkestra kaldırma sistemi uygulamaları için seçenekler.
Vaka 3 — Vietnam kongre merkezi: 12 perde rayı, SIL 1, maliyet dengeli
Vietnam'daki bir kongre merkezi, 12 adet motorlu perde rayı (sahne perdeleri, oda bölücüler, projeksiyon perdeleri) için sonsuz dişli çiftleri sipariş etti. Ray başına maksimum perde ağırlığı: 80 kg. Kişilerin üzerinde asılı yük yok - perdeler üst raylarda yatay olarak hareket ediyor (SIL 1). Gürültü: 45 dB(A)'nın altında (kongre merkezinin ortam gürültüsü 40 ila 50 dB(A) arasındadır - bir tiyatroya göre daha az zorlayıcıdır). Sonsuz dişli çifti: tek başlangıçlı, modül 1,5, merkez mesafesi 30 mm, oran 30:1, zemin Ra 0,4 µm (POM çarkı ile 42 dB(A)'da gürültü yeterli - 45 dB(A) hedefinde bindirme gerekmez). Çark: POM. SF: 4 (sadece dekor, SIL 1). Motor: 0,37 kW AC dişli motor. Çift başına maliyet: 48 USD. 12 ray için toplam: 576 USD. Bu şartname, tüm sahne ve etkinlik makinelerinin ulusal bir tiyatronun gerektirdiği SIL 3 / SF 8 / 32 dB(A) altı güvenlik seviyesine sahip olması gerekmediğini göstermektedir; güvenlik seviyesi ve gürültü hedefi, gerçek risk ve mekan türüyle eşleşmelidir. İnsanların üzerinden yük taşımayan bir perde rayında SIL 3 seviyesini aşırı belirtmek, herhangi bir güvenlik faydası sağlamadan tahrik başına 800 USD'den fazla maliyet israfına yol açar.
Sıkça sorulan sorular
S: Gösteri amaçlı uçuş ekipmanlarında neden endüstriyel vinçlerde kullanılan SF 1.5 ila 3 yerine SF 8 tercih ediliyor?
Endüstriyel vinç güvenlik faktörleri (FEM/ISO standartlarına göre SF 1,5 ila 3), profesyonel operatörleri, kontrollü kaldırma prosedürlerini ve güvenlik dışlama bölgelerini varsayar. Tiyatro oyuncusunun havada asılı kalması durumunda ise bu güvenlik önlemlerinin hiçbiri yoktur: Oyuncu yükü taşır (profesyonel bir vinç operatörü değil), kaldırma işlemi canlı bir performans sırasında gerçekleşir (kontrollü bir kaldırma değil) ve insanlar (diğer oyuncular, sahne görevlileri) asılı yükün hemen altında, güvenlik dışlama bölgesi olmadan bulunur. SF 8, aşırı sonuçları (oyuncunun seyirci önünde yaralanması veya ölmesi) ve gösteri sırasında sahne alanının tahliyesinin imkansızlığını telafi eder. Ek olarak, sahne makineleri, dinamik yük amplifikasyon faktörleri 2 ila 3 arasında değişen sanatsal yük değişikliklerine (oyuncuların zıplaması, sallanması veya işaret üzerine düşürülmesi) maruz kalır; SF 8 statik değeri bu dinamik amplifikasyonun büyük bir kısmını zaten absorbe eder.
S: SIL 3 uçuş sistemleri için "çift kendiliğinden kilitlenen doğrulama" ne anlama geliyor?
Bu, iki bağımsız mekanizmanın, diğerinin arızalanması durumunda, asılı yükün tamamını tutabilecek kapasitede olması gerektiği anlamına gelir. Birincil mekanizma, kendiliğinden kilitlenen sonsuz dişli çiftidir (yükü dişli sürtünmesiyle tutar). İkincil mekanizma ise tipik olarak motor şaftında yaylı, güçle serbest bırakılan bir fren sistemidir (yükü fren diskindeki mekanik sürtünmeyle tutar). Her iki mekanizma da aynı tahrik sistemine etki eder, ancak farklı fiziksel prensiplerle çalışır; sonsuz dişli çifti kendiliğinden kilitlenirse (beklenmedik yağlama değişikliği nedeniyle sürtünme azalırsa), fren yükü tutar. Fren arızalanırsa (yay yorgunluğu nedeniyle), kendiliğinden kilitlenir. Her ikisinin aynı anda arızalanma olasılığı, bireysel arıza olasılıklarının çarpımıdır; bu da saatte 10⁻⁷'den daha az tehlikeli arıza hedefi olan SIL 3'e ulaşmayı sağlar.
S: İki dişli sonsuz vida çifti herhangi bir kademeli makine uygulamasında kullanılabilir mi?
Sadece yatay hareket eden makineler (döner platformlar, dekor arabaları, perde rayları) için geçerlidir; burada motor durduğunda yerçekimi yükü geriye doğru hareket ettiremez. Döner platformlar yatay bir düzlemde döner; motor durduğunda, dönüş yönünde yerçekimi kuvveti olmadığı için kendiliğinden kilitlenme olsa bile döner platform sabit kalır. 2 başlangıçlı özellik, daha yüksek verimlilik ('e karşı ) ve daha düzgün dönüş (düşük hızda daha az takılma-kayma olayı) sağlar; bunların her ikisi de döner platformların sanatsal hareketi için değerlidir. Dikey hareket eden herhangi bir makine (uçuş hatları, asansörler) veya yükleri askıya alan herhangi bir sistem (dekorun hareketli bir iskeleden asılı olduğu yatay hareket dahil) için tek başlangıçlı kendiliğinden kilitlenme zorunludur; istisna yoktur.
S: Tiyatro tipi sinek oltası sistemindeki sonsuz dişli çiftleri ne sıklıkla kontrol edilmelidir?
SIL 1 (sadece dekor): Mekanın teknik personeli tarafından yıllık görsel inceleme ve boşluk ölçümü. SIL 2 (3 metrenin altındaki performansçıların üzerindeki dekor): Nitelikli bir sahne makinesi denetçisi tarafından yıllık 5 yük testi ve boşluk ölçümü. SIL 3 (performansçıların üzerinde uçan dekor veya performansçıların üzerinde 3 metrenin üzerindeki dekor): Üçüncü taraf akredite bir denetim kuruluşu tarafından yıllık 5 yük testi, tahribatsız muayene (manyetik parçacık veya ultrasonik muayene ile sonsuz vida mili ve gövde kaynaklarının incelenmesi) ve boşluk ölçümü. Ayrıca, SIL 3 sistemleri, performansçı uçuşu içeren her gösteriden önce bir ön gösteri operasyonel kontrolü gerektirir; uçuş operatörü, performansçı bağlanmadan önce motor, fren ve kendiliğinden kilitleme fonksiyonunu doğrulamak için her performansçı uçuş hattını boş (performansçı olmadan) çalıştırır.
S: Tiyatro tipi sonsuz dişli çiftinin tipik hizmet ömrü ne kadardır?
Tiyatro sahne sistemleri genellikle yılda 300 ila 500 gösteri ve 200 ila 400 saat prova olmak üzere toplam 500 ila 1500 saat çalışır. Bu düşük çalışma saatleri ve orta düzeydeki torklarda, bronz veya POM dişli çarkı mekanik olarak 10 ila 20 yıl dayanır. Bununla birlikte, muayene ve sertifikasyon rejimi genellikle daha erken değiştirme gerektirir: yıllık tahribatsız muayenede sonsuz dişli milinde herhangi bir belirti (çatlak, korozyon çukuru, gerilme izi) tespit edilirse, kalan mekanik ömrüne bakılmaksızın tüm çift değiştirilir. Bazı mekanlar, sahne makinelerinin yenilenmesinin bir parçası olarak her 15 yılda bir tüm sahne sistemi sonsuz dişli çiftlerini proaktif olarak değiştirir ve güvenlik sertifikasyon temelini sıfırlar. Çelik sonsuz dişli, her yıllık muayenede tahribatsız muayeneden geçerse 20 yıldan fazla dayanır.
Sahne makinelerinde kullanılan sonsuz dişli çiftleri, herhangi bir sektördeki en uç güvenlik ve sessizlik gereksinimlerini karşılar: Performansçıların havada asılı durması için SIL 3 ve SF 8 (bu serideki en yüksek güvenlik faktörü), birinci sınıf tiyatro döner platformları için 32 dB(A)'nın altında (bu serideki en sıkı gürültü spesifikasyonu) ve hiçbir endüstriyel uygulamanın talep etmediği sanatsal kalitede hareket düzgünlüğü. SIL uyumluluk matrisi, yük tipini ve yüksekliğini doğru güvenlik seviyesine, güvenlik faktörüne, yedeklilik gereksinimine ve denetim protokolüne eşleştirir; bu da hem performansçı güvenliğini riske atan tehlikeli düşük spesifikasyonu hem de yalnızca SIL 1 gerektiren uygulamalara SIL 3 uygulayan maliyetli aşırı spesifikasyonu önler. Tiyatro mimarları, sahne makinesi tasarımcıları ve mekan teknik direktörleri için sonsuz dişli çifti, her uçuş hattının, döner platformun ve asansörün mekanik kalbidir ve spesifikasyonu, makinenin performansçılar için yeterince güvenli, izleyiciler için yeterince sessiz ve sanat için yeterince düzgün olup olmadığını belirler.
Sahne ekipmanları üreticileri ve tiyatro teknik ekipleri için mühendislik masamız SIL seviyesini sınıflandırır ve güvenlik, gürültü ve hassasiyet özelliklerini önerir. Standart katalog ultra sessiz sonsuz dişli takımları 30 ila 160 mm merkez mesafesine sahip ve SIL 1 ila SIL 3 konfigürasyonlarında olan sahne boyutlarını kapsar. Bir başvuru gönderin. sahne makineleri tahrik özellikleri Yük tipi, yükseklik, SIL gereksinimi, gürültü hedefi ve mekan tipi ile birlikte.
Sahne veya tiyatro makineleri için sonsuz dişli çiftleri mi belirtiyorsunuz?
Lütfen yük tipini (dekor, sanatçı), sahne üzerindeki yüksekliği, gürültü hedefini, mekan tipini ve sanatçının havada asılı kalmasının gerekip gerekmediğini gönderin. Biz de SIL seviyesini sınıflandırıp güvenlik faktörünü, yedekliliği, gürültü derecesini ve denetim protokolünü önereceğiz.
Editör: Cxm
