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1、游樂(lè)設(shè)施結(jié)構(gòu)原理中山市金馬科技娛樂(lè)設(shè)備股份有限公司陳濤一、游樂(lè)設(shè)施的定義及游樂(lè)特點(diǎn)定義：在特定的區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，承載游客的游樂(lè)載體游樂(lè)設(shè)施的特點(diǎn)：a）游客參與體驗(yàn)式b）社會(huì)對(duì)事故發(fā)生的零容忍c）游客對(duì)體驗(yàn)的追求是更高、更快d）設(shè)備的運(yùn)動(dòng)越來(lái)越復(fù)雜e）單件小批量生產(chǎn)f）持續(xù)創(chuàng)新，成為游樂(lè)行業(yè)的永恒的主題g）標(biāo)準(zhǔn)化難以為繼二、游樂(lè)設(shè)施的主要組成部分及設(shè)計(jì)人員的基本素質(zhì)①.主要組成部分鋼結(jié)構(gòu)（木結(jié)構(gòu)）+機(jī)械傳動(dòng)（機(jī)械結(jié)構(gòu)）+控制系統(tǒng)+外觀②.設(shè)計(jì)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料學(xué)、自動(dòng)控制、工業(yè)設(shè)計(jì)等以及

2、一些產(chǎn)品要求的其他的知識(shí)體系：如：水上游樂(lè)設(shè)備對(duì)水力學(xué)的要求等三、游樂(lè)設(shè)施設(shè)計(jì)1.創(chuàng)新的路徑——自由度的組合與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a）處在三維空間的剛體的運(yùn)動(dòng)形的可能性，稱自由度。所謂六自由度，即沿三個(gè)坐標(biāo)（X、Y、Z）的移動(dòng)和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所有的游樂(lè)設(shè)施的本質(zhì)就是一種或結(jié)合幾種運(yùn)動(dòng)形式會(huì)得到不同的體驗(yàn)（高度、速度、加速度的變化)。結(jié)合的運(yùn)動(dòng)形式越多，趣味性就越強(qiáng)。產(chǎn)品創(chuàng)新的方向就是沿著運(yùn)動(dòng)的不同組合來(lái)發(fā)展的舉例:海盜船→大擺錘→改進(jìn)型大擺錘（效果圖示意）純平面旋轉(zhuǎn)飛椅→一邊升降一邊旋轉(zhuǎn)→邊升降、旋

3、轉(zhuǎn)的同時(shí)，金字架傾斜→在上述基礎(chǔ)上再增加底座旋轉(zhuǎn)人體的運(yùn)動(dòng)軌道越來(lái)越復(fù)雜，加速度越來(lái)越富有變化！所以，從自由度的角度，某種程度上可以說(shuō)，所有的乘騎類設(shè)備都是基本雷同的。但各種運(yùn)動(dòng)形式的巧妙組合，則設(shè)計(jì)并生成了結(jié)構(gòu)形式各異的多種受人們歡迎的產(chǎn)品。增強(qiáng)設(shè)備項(xiàng)目的刺激性，吸引并滿足那些躍躍欲試的人群，使得游樂(lè)設(shè)備必然向高空、高速或更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡組合的方向發(fā)展2.體驗(yàn)新感覺(jué)——G力的概念游樂(lè)體驗(yàn)主要有三種①感官方面，例如高度、速度、燈光、音響等造成的體驗(yàn)②情感方面，例沉浸式的娛樂(lè)項(xiàng)目：4D影院，Dark

4、Rides③生理方面，G力變化的體驗(yàn)在游樂(lè)行業(yè)里，習(xí)慣上用符號(hào)“G”作為計(jì)算游樂(lè)過(guò)程人體受力與自身重力的倍率。人的重力是相當(dāng)不變的，其倍率是“1G”。人體自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)為“零G力”，游樂(lè)設(shè)施的設(shè)計(jì)一般在-1G-4G之間。當(dāng)加速度為負(fù)值（-G）時(shí)，則感到猶如騰云駕霧飄飄然，而當(dāng)加速度為正值（+G）時(shí)，則感到好像泰山壓頂身體縮成團(tuán)不能自拔。大部分游樂(lè)設(shè)施都有變化“G力”的體驗(yàn)。所有游樂(lè)設(shè)施的設(shè)計(jì)都是基于上述三種體驗(yàn)的一種或他們的組合體驗(yàn)。3。復(fù)合運(yùn)動(dòng)中科氏加速度4.安全實(shí)質(zhì)問(wèn)題---加速度X作用時(shí)間1

5、）。人體坐標(biāo)系近40年來(lái)，美國(guó)進(jìn)行了多種運(yùn)動(dòng)的G力試驗(yàn)。實(shí)際上，從物理角度，人的身體能夠適應(yīng)的，延續(xù)數(shù)秒時(shí)間的力，不能超過(guò)3Gs。從生理的角度，人承受G力的變動(dòng)范圍，決定于血液循環(huán)系統(tǒng)，心臟必須過(guò)度工作，才能提供足夠的含有充足氧的血液給大腦，以迎擊3Gs或4Gs的力。當(dāng)心臟向大腦輸送血液的血柱不能克服所承受的向下的力時(shí)，就將失去知覺(jué)，眼睛感覺(jué)失去血壓，眼后圍繞視網(wǎng)膜動(dòng)脈的微血管首先有反應(yīng)。報(bào)告表明，在高G力負(fù)載下，開(kāi)始出現(xiàn)管道視界的現(xiàn)象，管道視界及隨后出現(xiàn)的頭昏，顯然是警示將會(huì)失去知覺(jué)近年來(lái)，美國(guó)

6、游樂(lè)園業(yè)也一直進(jìn)行這方面的研究工作，并以美國(guó)試驗(yàn)和材料協(xié)會(huì)的名義，發(fā)布了國(guó)家和國(guó)際G力標(biāo)準(zhǔn)。在此工作中，也包括來(lái)自歐洲、澳大利亞和俄羅斯的專業(yè)組織的推薦資料，也包括該行業(yè)咨詢和科學(xué)工作者的專業(yè)知識(shí)。該標(biāo)準(zhǔn)包括，以負(fù)載耐受能力為基礎(chǔ)的G力限制值。例如，如果承受一種G力，持續(xù)的時(shí)間不足0.2秒，這樣，或許人的身體在這么短的時(shí)間內(nèi)，不能反應(yīng)出加速度的存在，可以不加考慮。對(duì)于產(chǎn)生的加速度超過(guò)允許的時(shí)間長(zhǎng)度，G力標(biāo)準(zhǔn)有以下幾種范圍：前后方向（X軸）當(dāng)加速度使身體向后移動(dòng)擠向座椅靠背，6Gs力作用1秒的時(shí)間，

7、可以承受，但必須是隨后的G力總值的負(fù)載逐漸變小。2秒鐘以后，降到4Gs的程度，5秒鐘后3Gs，12秒鐘后達(dá)2Gs。在減加速度的狀況下，人的身體向前移動(dòng)。當(dāng)快速停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，在停止階段內(nèi)，1.5Gs的力是可以接受的。根據(jù)防護(hù)裝置的情況，在2—5秒的短時(shí)間內(nèi)，可施加的G力值可提高至2或3Gs。側(cè)向（Y軸）對(duì)任何側(cè)向，2Gs的力是可以接受的。對(duì)于給出換向加速的標(biāo)準(zhǔn)比較麻煩，這是因?yàn)椋?dāng)身體快速地從左至右的運(yùn)動(dòng)時(shí)，要抵抗的是某一單方向的加速度。在這種狀態(tài)下，要降低此力，取決于G力的總值以及換向的速度。垂直方

8、向（Z軸）向下方向的正G力，允許6Gs持續(xù)1秒；4Gs持續(xù)2秒；3Gs持續(xù)5秒；2Gs可持續(xù)到12秒。這與在X軸允許的加速度產(chǎn)生的負(fù)載情況非常相似。將人的身體向上移動(dòng)，允許的負(fù)G力比較小。在移動(dòng)起始時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)允許1.75Gs；在5秒后，不能超過(guò)1.5Gs；再4秒后，應(yīng)限制在不大于1G。數(shù)值的大小取決于防護(hù)系統(tǒng)的可靠性，如果沒(méi)有可靠的防護(hù)裝置，很顯然要避免負(fù)G力。確切的標(biāo)準(zhǔn)仍在繼續(xù)探討中，但只要已證明的技術(shù)是存在的，目前的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是一個(gè)初步可接受的范本。創(chuàng)造力是永久不停止的，如果有經(jīng)過(guò)