游乐设施结构原理.pptx

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1、游乐设施结构原理中山市金马科技娱乐设备股份有限公司陈涛一、游乐设施的定义及游乐特点定义：在特定的区域内运行，承载游客的游乐载体游乐设施的特点：a）游客参与体验式b）社会对事故发生的零容忍c）游客对体验的追求是更高、更快d）设备的运动越来越复杂e）单件小批量生产f）持续创新，成为游乐行业的永恒的主题g）标准化难以为继二、游乐设施的主要组成部分及设计人员的基本素质①.主要组成部分钢结构（木结构）+机械传动（机械结构）+控制系统+外观②.设计人员的知识结构力学、机械设计、材料学、自动控制、工业设计等以及

2、一些产品要求的其他的知识体系：如：水上游乐设备对水力学的要求等三、游乐设施设计1.创新的路径——自由度的组合与结构设计a）处在三维空间的刚体的运动形的可能性，称自由度。所谓六自由度，即沿三个坐标（X、Y、Z）的移动和绕三个坐标轴的旋转运动。所有的游乐设施的本质就是一种或结合几种运动形式会得到不同的体验（高度、速度、加速度的变化)。结合的运动形式越多，趣味性就越强。产品创新的方向就是沿着运动的不同组合来发展的举例:海盗船→大摆锤→改进型大摆锤（效果图示意）纯平面旋转飞椅→一边升降一边旋转→边升降、旋

3、转的同时，金字架倾斜→在上述基础上再增加底座旋转人体的运动轨道越来越复杂，加速度越来越富有变化！所以，从自由度的角度，某种程度上可以说，所有的乘骑类设备都是基本雷同的。但各种运动形式的巧妙组合，则设计并生成了结构形式各异的多种受人们欢迎的产品。增强设备项目的刺激性，吸引并满足那些跃跃欲试的人群，使得游乐设备必然向高空、高速或更复杂的运动轨迹组合的方向发展2.体验新感觉——G力的概念游乐体验主要有三种①感官方面，例如高度、速度、灯光、音响等造成的体验②情感方面，例沉浸式的娱乐项目：4D影院，Dark

4、Rides③生理方面，G力变化的体验在游乐行业里，习惯上用符号“G”作为计算游乐过程人体受力与自身重力的倍率。人的重力是相当不变的，其倍率是“1G”。人体自由落体运动时为“零G力”，游乐设施的设计一般在-1G-4G之间。当加速度为负值（-G）时，则感到犹如腾云驾雾飘飘然，而当加速度为正值（+G）时，则感到好像泰山压顶身体缩成团不能自拔。大部分游乐设施都有变化“G力”的体验。所有游乐设施的设计都是基于上述三种体验的一种或他们的组合体验。3。复合运动中科氏加速度4.安全实质问题---加速度X作用时间1

5、）。人体坐标系近40年来，美国进行了多种运动的G力试验。实际上，从物理角度，人的身体能够适应的，延续数秒时间的力，不能超过3Gs。从生理的角度，人承受G力的变动范围，决定于血液循环系统，心脏必须过度工作，才能提供足够的含有充足氧的血液给大脑，以迎击3Gs或4Gs的力。当心脏向大脑输送血液的血柱不能克服所承受的向下的力时，就将失去知觉，眼睛感觉失去血压，眼后围绕视网膜动脉的微血管首先有反应。报告表明，在高G力负载下，开始出现管道视界的现象，管道视界及随后出现的头昏，显然是警示将会失去知觉近年来，美国

6、游乐园业也一直进行这方面的研究工作，并以美国试验和材料协会的名义，发布了国家和国际G力标准。在此工作中，也包括来自欧洲、澳大利亚和俄罗斯的专业组织的推荐资料，也包括该行业咨询和科学工作者的专业知识。该标准包括，以负载耐受能力为基础的G力限制值。例如，如果承受一种G力，持续的时间不足0.2秒，这样，或许人的身体在这么短的时间内，不能反应出加速度的存在，可以不加考虑。对于产生的加速度超过允许的时间长度，G力标准有以下几种范围：前后方向（X轴）当加速度使身体向后移动挤向座椅靠背，6Gs力作用1秒的时间，

7、可以承受，但必须是随后的G力总值的负载逐渐变小。2秒钟以后，降到4Gs的程度，5秒钟后3Gs，12秒钟后达2Gs。在减加速度的状况下，人的身体向前移动。当快速停止运动时，在停止阶段内，1.5Gs的力是可以接受的。根据防护装置的情况，在2—5秒的短时间内，可施加的G力值可提高至2或3Gs。侧向（Y轴）对任何侧向，2Gs的力是可以接受的。对于给出换向加速的标准比较麻烦，这是因为，当身体快速地从左至右的运动时，要抵抗的是某一单方向的加速度。在这种状态下，要降低此力，取决于G力的总值以及换向的速度。垂直方

8、向（Z轴）向下方向的正G力，允许6Gs持续1秒；4Gs持续2秒；3Gs持续5秒；2Gs可持续到12秒。这与在X轴允许的加速度产生的负载情况非常相似。将人的身体向上移动，允许的负G力比较小。在移动起始时，标准允许1.75Gs；在5秒后，不能超过1.5Gs；再4秒后，应限制在不大于1G。数值的大小取决于防护系统的可靠性，如果没有可靠的防护装置，很显然要避免负G力。确切的标准仍在继续探讨中，但只要已证明的技术是存在的，目前的标准已经是一个初步可接受的范本。创造力是永久不停止的，如果有经过