由于缺乏必要的实验数据和具体深入的研究,可靠性设计理论在舞台机械设计中尚无具体应用。研究表明,虽然只用系数不能完全反映可靠性水平,但在舞台机械零部件设计中将各参数作为随机变量处理,尚缺乏足够的数据。所以,将设计参数作为确定量,用强度系数或许用应力作为判别依据,通过选取适当的系数来近似控制其工作可靠性的要求,仍然是当前舞台机械设计的主导方法。由于计算结果与实际情况有一定偏差,故必须使计算允许的零部件的承载能力有必要的裕量,这就是确定系数的基本出发点。通常,舞台机械还应提出设计寿命指标。以工作年限为单位的寿命指标对舞台机械并不适用,而以工作小时计的寿命更符合实际,8000~10000小时的工作寿命应当是舞台机械设计的基础数据。
舞台由台面4、转轴3、齿圈2、滚柱组件1、液压马达5、键6、底板7、底座8及均布于底座下方的驱动液压缸组成。四只伸缩式液压缸的活塞同步上升时,推动底座及舞台沿导轨竖直上升。舞台的旋转运动由可独立控制的液压马达驱动齿圈2来实现。为有效降低摩擦阻力矩,在底座和台面间布置了滚柱组件,保证液压马达能够比较轻便地驱动舞台回转。
考虑到施工现场场地有限,为节约空间,提率,本设计中采用了双联式油泵。大流量泵用于驱动舞台升降,小流量泵用于驱动液压马达带动舞台旋转。两种运动可以独立控制,互不干涉。油泵启动时,通过换向阀27卸压;需要控制舞台正向旋转时,电磁铁YA9、YA7得电,换向阀24处于左位。高压油经阀24进入液压马达驱动其回转,通过马达输出轴齿轮与齿圈传递舞台以驱动力矩。若YA9、YA7得电,则马达驱动舞台反转。单向阀22、23和溢流阀26组成液压马达过载保护回路。
舞台机械重要的指标之一是可靠,所有种类的舞台机械都必须保证在任何时候是可靠的。 对舞台机械的可靠性设计,目前研究的很少。可靠性设计理论是建立在大量实验数据基础上的,不同的使用场合要求不同的可靠度,设备的可靠性是根据其重要程度、工作要求和维修难易等方面的因素综合考虑决定的。舞台机械的使用率不高,载荷率较低,对寿命设计有一定要求,而对可靠性设计则要求很高,因为一旦出现问题就可能造成严重的事故或较大的经济损失。舞台机械必须有较高的可靠性,其失效概率应在0.1~1.0%之间。