Способы установки громкоговорителей на мачту

Размещение громкоговорителей на мачтах сопряжено с решением не всегда простой задачи, заключающейся в способе размещения громкоговорителей и способов их крепления к мачте. Конструкции отдельных моделей громкоговорителей предполагают однозначный вариант установки (например, с фланцевым креплением), другие модели (с крепежной скобой) могут быть установлены 5−6 способами, а отдельные модели (на выносном кронштейне) в принципе не предназначены по своей конструкции для размещения на мачте — как поступать в таких случаях, коснемся в статье лишь поверхностно.

Достаточное количество организаций, занимающихся монтажом систем оповещения населения уже выработали ряд технических приемов, позволяющих осуществить крепление громкоговорителей к мачте, приспособив для этой цели те или иные крепежные элементы и изделия. Нередки случаи попытки крепления громкоговорителей к мачте с использованием стоечных хомутов, предназначенных для крепления трубостоек сети проводного вещания. Часто используется монтажная лента с замком (скрепой) из оцинкованного металла. В практике встречались случаи использования монтажной перфорированной ленты. Очевидно, что количество способов крепления ограничивается лишь полётом фантазии исполнителя, да нестрогостью контроля Заказчика.

Если отбросить в сторону тот факт, что такой способ крепления не предполагался заводом-изготовителем ни громкоговорителя, ни мачты, и что степень надежности такого крепления неизвестна даже тому, кто его осуществил, то обратить внимание следует хотя бы на тот факт, что при замене или ремонте громкоговорителя, закреплённого одним из таких способов зачастую демонтировать его без повреждений или самого громкоговорителя или крепежа практически невозможно. Это влечет за собой трудности в обратной его установке, а вариативность способов крепления порой не позволяет спрогнозировать весь перечень возможных материалов, оснастки и инструмента, который понадобится для обратного восстановления такого крепежа.
 
Для минимизации такого рода коллизий в настоящее время разработаны и успешно применяются специализированные кронштейны для размещения громкоговорителей на мачтах. Причем учитывается требуемая жесткость крепления, обеспечивающая неподвижность зафиксированного в проектном положении громкоговорителя и, вместе с тем, с использованием стандартного набора инструментов (или ручного или электрического) позволяет демонтировать несправный и смонтировать новый или восстановленный громкоговоритель без дополнительных затрат времени.

Как бы на первый взгляд это не звучало бы странно, но не все громкоговорители устанавливаются на мачту путем крепления к боковой поверхности мачты. Отдельные модели, имеющие фланцевое крепление устанавливаются на мачту сверху. Для осуществления такого крепления на мачту устанавливается узел, представляющий собой гильзу с двумя рядами фиксирующих болтов, расположенных под углом 120 градусов по 3 штуки в 2 яруса и фланец с отверстиями под установку первого (нижнего) громкоговорителя. Узел устанавливают на мачту сверху, выравнивают по горизонту плоскость фланца и закрепляют фиксирующими болтами. По завершению работ по установке узла, производят установку громкоговорителя.

Справедливости ради следует отметить, что это чуть ли не единственный случай установки громкоговорителей над верхней кромкой мачты. При таком креплении крайне важно четко установить фланец в горизонтальное положение и надежно его закрепить, в противном случае незначительное отклонение в горизонтальной плоскости фланца станет причиной отклонения первого и последующих громкоговорителей от вертикальной оси мачты. Также при расчете ветровой нагрузки такого типа установки громкоговорителей важно помнить, что с установкой каждого последующего громкоговорителя увеличивается не только площадь сопротивления ветру и масса, но и суммарная высота конструкции мачты и громкоговорителей.

Наиболее часто встречающимся и наиболее простым способом является установка одного громкоговорителя на мачту. Распространённым для такого способа крепления является использование кронштейна крепления громкоговорителя КГР, представляющего из себя хомут и кронштейн для установки громкоговорителя. Стандартным для такого типа крепление является установка громкоговорителя с горизонтальным расположением скобы, то есть с вертикальной степенью свободы. Обычно, изменение положения скобы одиночного громкоговорителя может потребоваться только для того, чтобы изменить ориентацию раскрыва рупора при разносторонней его конфигурации, когда ширина раскрыва рупора по вертикали и горизонтали различается. В остальных случаях азимутальная ориентация меняется путем поворота хомута относительно ствола мачты.

Формирование секторальной диаграммы направленности осуществляется путем установки одного, двух и более громкоговорителей ориентированных в горизонтальной плоскости неравномерно. В большинстве случаев, установка на одной мачте двух, реже трех громкоговорителей может быть осуществлена с использованием того же способа крепления, что и одиночного громкоговорителя, только количество кронштейнов КГР должно быть равно числу громкоговорителей на мачте. Однако, если для двух громкоговорителей установка кронштейнов влечет за собой незначительное смещение одного громкоговорителя относительно другого по вертикальной оси, то при установке трех громкоговорителей, смещение уже явно заметно, особенно по сравнению с установкой двух громкоговорителей, установка кронштейнов которых, допускается «навстречу» друг другу, что выравнивает линию крепления скоб пары громкоговорителей.

Для крепления трех и более громкоговорителей целесообразно применять кронштейны КГР3, КГР4, КГР5 или КГР6, в зависимости от того, какой ширины сектор планируется охватить. Например, для охвата сектора средствами оповещения шириной 270 градусов подойдет кронштейн КГР4 с тремя громкоговорителями, а для сектора 200 градусов, целесообразно использовать те же три громкоговорителя, но с кронштейном КГР5. Кронштейн КГР6 и три громкоговорителя позволят охватить сектор 180 градусов. Также установка на кронштейн крестовин КГР позволяет получить дополнительную степень свободы в горизонтальной плоскости и формировать более сложные и точные сектора.

Принято считать, что для формирования круговой диаграммы направленности необходимо не менее 4 громкоговорителей, распределенных на равный угол, друг относительно друга в горизонтальной плоскости. Очевидно, что многое зависит от ширины диаграммы направленности каждого из применяемых громкоговорителей, однако общая тенденция позволяет условно распределить круговые диаграммы направленности на круговые и квазикруговые, отличающиеся степенью неравномерности формируемого звукового поля на открытом пространстве. Для описания способов крепления громкоговорителей к мачте будем придерживаться вышеуказанной терминологии.

Для формирования квазикруговой диаграммы используется трехгранный кронштейн КГР3, а для круговых КГР4, КГР5, КГР6. По умолчанию способ установки громкоговорителей на кронштейн предусмотрен таким образом, что у каждого громкоговорителя обеспечивается степень свободы в вертикальной плоскости, то есть каждый громкоговоритель имеет возможность изменения угла места, но не имеет возможности изменить азимут относительно других громкоговорителей. При таком расположении взаимный угол для КГР3 составляет 120 градусов, для КГР4 — 90 градусов, для КГР5 — 72 градуса и для КГР6, соответственно 60 градусов.

Установка кронштейна выполняется на ствол мачты до упора в опорное кольцо с фиксацией установленного кронштейна регулировочными болтами. При необходимости изменения общей азимутальной ориентации кронштейна с громкоговорителями производится ослабление регулировочных болтов и поворот кронштейна с громкоговорителями вокруг оси мачты с последующей фиксацией в необходимом положении стопорными болтами.

В отдельных случаях для обеспечения более ровного звукового поля или необходимости увеличения уровня звукового давления может выполняться установка громкоговорителей в 2, а в отдельных случаях в 3 яруса. Ввиду того, что каждая мачта имеет опорное кольцо, то при установке более чем в 1 ярус возникает задача каким образом установить более одного кронштейна. Однако, учитывая, что установка в два, а тем более в три яруса весьма нечастая задача, то при заказе мачты необходимо указать на необходимость модификации ствола мачты для установки двух или трех кронштейнов. При этом каждый кронштейн, расположенный ниже, будет являться опорным кольцом для кронштейна, устанавливаемого поверх него. Длина гильзы кронштейнов КГР3, КГР4, КГР5 и КГР6 спроектирована таким образом, чтобы обеспечивать необходимое расстояние между кромками устья рупорных громкоговорителей большинства производителей.

Отдельным случаем расположения громкоговорителей в несколько ярусов является установка сборок (систем) рупорных громкоговорителей (СГР) или, иным языком — линейных массивов. Такие системы представляют собой собранные в вертикальный линейный массив 2, 4, 5, 6, а иногда и более громкоговорителей, установленный на общее шасси. Такие шасси с креплением громкоговорителей в 1 или 2 вертикальных ряда сами по себе являются кронштейном для крепления громкоговорителей друг относительно друга. Однако шасси не решает проблемы крепления СГР к мачте, а тем более изменение ориентации линейного массива в вертикальной (угол места) и горизонтальной (азимут) плоскости. Для установки на мачту такого типа громкоговорителей применяют кронштейны серии КСГР. Так, например для крепления линейного массива, состоящего из двух громкоговорителей, используют кронштейн КСГР200, а вот для линейного массива из четырех громкоговорителей применяют уже не одиночный кронштейн КСГР, а комплект, в который входит два кронштейна КСГР400, обеспечивающий отклонение угла места от вертикальной оси мачты. Для более широких линейных массивов, включающих в себя два ряда громкоговорителей, применяют уже более широкий в горизонтальной плоскости кронштейн КСГР800. Азимутальная направленность при использовании таких кронштейнов изменяется путем смещения (вращения) хомута относительно оси мачты.

Не все громкоговорители имеют потребность в кронштейнах при установке на мачту. Отдельные экземпляры прямо в своем конструктиве имеют возможность осуществлять крепление на ствол мачты, своим корпусом выполняя роль хомута. Примером удачной реализации такого способа установки громкоговорителей на мачту, проверенного серийным производством, можно считать громкоговорители системы оповещения Словацкого производителя Telegrafia. Предпринимаются попытки и отечественных производителей применить схожий способ крепления, но на момент написания статьи в публичном доступе информация о таких моделях отсутствует. Такой способ крепление вызывает многополярные оценки: от восхищения красотой технического решения, до скептических взглядов при необходимости скорректировать угол места таких систем. Однако, не упомянув такой способ крепления громкоговорителей на мачты МК2, МК2,5, МК3 информация о всем спектре крепления громкоговорителей на мачты была бы не полной.

Установка громкоговорителей на мачты не является исчерпывающей задачей. Помимо громкоговорителей на мачтах размещают коммутационные коробки, подключают к системе молниезащиты, осуществляют внешний (по стволу мачты) и внутренний (внутри мачты) подвод линий оповещения. Для оформления и установки таких сооружений применяют специально разработанные комплекты креплений. Например, для установки на мачту коммутационных коробок используют кронштейн крепления монтажной коробки ККМО, а для подвода и крепления кабельного лотка кронштейн ККЛМ. В случае, если кабель выводится к громкоговорителям внутри ствола мачты, то для исключения попадания осадков (дождь, снег) во внутренне пространство ствола мачты используют съемный гусак на мачту. Также нередки случаи, при который на мачте размещается оборудование, начиная от небольших средств связи, организующих канал связи к техническим средствам оповещения до крупных зеркал спутниковых антенн или усилительных блоков. Для этих целей используется кронштейны ККУМ. При разработке документации важно не забывать учитывать необходимость применения тех или иных кронштейнов.

Использование стандартизованных элементов крепления позволяет не только избежать порчи и преждевременного выхода из строя или нарушение конструктивной целостности громкоговорителей, но и оперативно осуществлять их снятие и установку при выполнении ремонта или замены.

При использовании стандартизованных изделий есть и сопутствующие положительные моменты, например, встречались случаи, когда при установке трех громкоговорителей на мачте с использованием кронштейна КГР3 понадобилось уменьшить габарит в горизонтальной плоскости всей конструкции. Решение удивило даже видавших виды специалистов: все три громкоговорителя были установлены на крестовины КГР для поворота скобы на 90 градусов. Таким образом, все три громкоговорителя поменяли степень свободы с вертикальной на горизонтальную (такие действия часто встречаются при создании секторальной диаграммы направленности), а затем все громкоговорители были повернуты относительно скобы таким образом, чтобы внешняя часть рупора почти касалась задней части стакана соседнего рупорного громкоговорителя. Таким образом, угол между осями излучения остался таким же, как и до установки, т. е. 120 градусов. Но сама конструкция громкоговорителей на кронштейне стала значительно компактнее, что позволило соблюсти необходимый габарит до архитектурных элементов объекта размещения.

Еще один интересный недокументированный случай, ставший нам известным — это установка двух ярусов кронштейнов КГР5 на мачту МК3п, которая не была специально модернизирована под установку более одного кронштейна. Монтажная организация, не имея времени на замену мачты установила нижний ярус кронштейна ниже опорного кольца еще до установки мачты в опорную конструкцию, а чтобы кронштейн КГР5 не съезжал, в качестве опорного кольца для него использовали хомут крепления оттяжек. Второй (верхний) кронштейн установили позже при завершении установки мачты.

Эти примеры показывают, насколько стандартизованные размеры как мачт, так и элементов и узлов для установки громкоговорителей и другой полезной нагрузки на мачты, позволяют принимать хоть и нестандартные, но не менее надежные решения.