畢 業(yè) 設 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 1 頁 游樂設備自控飛機設計摘要：“自控飛機 ”是一種繞中心軸旋轉、升降自由的游藝機。飛機圍繞中心火箭旋轉，并逐漸上升。游客在飛行中緊握操縱桿，互相追逐、射擊，形象逼真的空戰(zhàn)聲光效果，令人樂而忘返。前言美國是開發(fā)游藝機較早的國家之一，以艾利橋公司為例，已有近百年歷史，產(chǎn)品行銷 20 多個國家和地區(qū)，進入 70 年代，隨著科學技術不斷發(fā)展，游藝機的品種亦不斷增加，新技術的開發(fā)和應用，使游藝機和游樂設施的科學性、趣味性、驚險性越來越突出。從 1955 年在美國洛杉磯建成的世界上第一座“迪斯尼”樂園開始，世界各地已建成上百個大型游樂園。國外生產(chǎn)的游藝機和游樂設施中，微電子技術、機器人技術已得到應用。1．國外游藝機和游樂設施現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(1)機械類游藝機向高空、高速、更具刺激性的方向發(fā)展。國外的滑行車（過山車）已不限于座椅式固定車廂，而是向站立式、活動車廂和懸掛座倉式和懸掛吊椅式的方向發(fā)展，同時速度更快，高度更高，單臺最多的環(huán)數(shù)可達 8 環(huán)，更刺激；各種形式的蹦極快速發(fā)展，美國洛杉磯六旗公園的“空中飛人（Drive Devil） ”的蹦極設備，類似于一個高架秋千，秋千繩裝設在高聳的拱型支架上，將游人以俯臥姿式固定在秋千的蕩板上，用提升裝置將蕩板提升到五、六十米的高度，爾后突然松開，游人從高空俯沖而下，在空中飛速悠蕩，恰似于“空中飛人” ；另一個叫做“直沖云霄（Super man） ”的項目更是十分驚險，其結構是一條“L” 型的軌道，游人坐在特別設計的車子里，在軌道的水平段加速后，呼嘯著沖上高高聳立的垂直軌道，在到達頂端欲沖出軌道前，車速減為零，車子再沿著軌道垂直滑下，回到原點，其驚險、刺激程度比過山車有過之而無不及。(2)高新技術越來越多地應用于游樂設施，如 VR 技術，3 維立體成象及投影技術、畢 業(yè) 設 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 2 頁 激光技術、網(wǎng)絡技術等。模擬高爾夫、模擬橄欖球等游樂項目就采用了基于計算機圖像技術、顯示技術和傳感技術的所謂 VR（虛擬現(xiàn)實 Virtual Reality）技術，游客將球射向銀幕，與銀幕相連的計算機根據(jù)球的落點和入射角，計算并在銀幕上描繪出球的運動方向和運動路線及虛擬落點，同時伴有逼真的碰撞聲，并算出得分，設施總占地面積很小，但頗有實際運動的感覺；而模擬跳傘則是用傘具將游客懸吊在空中，帶上顯示頭盔就會看到自己從高空沖向地面的情景，通過降落傘的控制繩，可調整降落方向，猶如親身從空中跳傘一樣。(3)交互式動感仿真系統(tǒng)成為新的熱點，增加游客的參與感。迪斯尼樂園有一臺仿真立體電影，設計者精心匹配了相應的控制技術和各種功能設施，充分調動游客的視、聽、嗅等各種感覺，舞臺演員與銀幕中的演員融為一體，演員時而從舞臺沖進銀幕中，時而又從銀幕沖上舞臺，甚至一只患了感冒的狗，突然一個噴嚏，會噴得游客滿臉“口水” ；而好萊塢環(huán)球影視城里一個模擬航天的動感游樂設施，則是讓游客坐在特制的航天車里，車子靠液壓裝置升空，然后在面前的球形銀幕上投影 3 維太空模擬影像，航天車隨著影像的改變不斷模擬其中的動作，再配合虛擬音響，使游客有身臨其境和親身參與的真實感覺。2.國內游藝機和游樂設施現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1981 年安裝在大慶兒童公園的第一批大型游藝機揭開了國產(chǎn)游藝機和游樂設施發(fā)展的序幕，隨著改革開放， ，經(jīng)濟迅速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，一批以進口游藝機為主建設起來的游樂園相繼出現(xiàn)，如廣州“東方樂園” 、中山“長江樂園” 、北京“國際游樂園”等，給我國游藝機和游樂設施的發(fā)展提供了學習和借鑒的機會。在消化進口游藝機的基礎上，經(jīng)過 20 年的探索、借鑒和創(chuàng)新，全國生產(chǎn)游藝機和游樂設施的企業(yè)發(fā)展到 100 多家，游藝機和游樂設施的品種和數(shù)量急劇增加，不同結構、不同運動形式、不同造型的游藝機和游樂設施大量涌現(xiàn)，從大型到中小型、從室內到室外、從機械型到電子型、從陸上到水上均有，產(chǎn)品質量也在不斷提高。但應清楚看到由于我國游藝機和游樂設施的發(fā)展起步較晚，基礎較差，經(jīng)驗也不足，與國外先進國家的水平相比，在設計、制造、安裝等方面均存在不小的差距，如產(chǎn)品的焊縫表面質量、油漆（電鍍）膜層質量、玻璃鋼件質量、重要軸（銷軸）的材質選用及加工工藝等。國內游藝機和游樂設施市場是廣闊的，遠未達到飽和，現(xiàn)在全國主要游樂園（場）畢 業(yè) 設 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 3 頁 均集中在東南沿海一帶的大中城市，內地還不多，特別是中西部待開發(fā)地區(qū)。具有科學性強、趣味性強、乘客能自己操作的游藝機，越來越受到廣大青少年兒童的喜愛；發(fā)展中小型游藝機，瞄準廣大農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)；另外，早期建設起來的一些游樂園（場）的游藝機已老化，對游客已失去吸引力，急需更新?lián)Q代；加之我國國產(chǎn)游藝機亦開始成功小批量出口到中東、東南亞、東歐等地區(qū)，特別是廣東省碰碰車等亦進入香港地區(qū)市場。只要我們在質量上尤其是外觀質量上不斷提高，精益求精，質高價廉，提高產(chǎn)品在國際市場上的競爭力，我國游藝機和游樂設施的發(fā)展仍有很大的空間。3.游藝機和游樂設施的分類沿垂直軸回轉：如自控飛機沿水平軸回轉：如觀覽車(2)回轉運動的游藝機 水平回轉：如轉馬單軌：如單軌空中列車沿架空軌道雙軌：如滑行車(1)沿軌道運動的游藝機沿地面軌道：如小火車沿水面軌道：如游龍戲水畢 業(yè) 設 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 4 頁 回轉盤傾斜回轉：如登月火箭升降回轉：如雙人飛天繞性件吊掛：如空中轉椅(3)吊掛回轉的游藝機剛性件吊掛：如太空穿梭電子類：如各種電子游戲機(4)室內定置式游藝機 機械電子類：如光電打靶、守門將其他：如搖擺汽車、升降小動物碰碰船、水上自行車、游船(5)水上游藝機及游樂設施 水滑梯4.國內外游藝機和游樂設施事故概況游藝機事故舉例畢 業(yè) 設 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 5 頁 機 名 事 故 情 況 傷 害 情 況 備 注小賽車 油箱蓋處漏油，翻車后起火 燒傷 1 人小賽車 乘客圍巾卷入車輪，險些被絞死 傷 1 人旋轉輪椅剎車失靈，一兒童驚嚇從游藝機上跳下死亡 1 人自控飛機連接飛機的支承板斷裂，一架飛機墜落傷 1 大人 1 小孩旋轉吊籃門未關好，掛到支架上后吊籃傾翻，幸虧乘客抓住把手未傷人小火車因車門鎖壞了未及時檢修，在運行中一名兒童摔下，被車壓傷傷 1 人旋轉升降飛機牽引飛機升降的鋼絲繩斷裂，飛機全部墜下，20 多名兒童受傷輕傷 20 多人大觀覽車吊箱玻璃碎損，一兒童將頭伸到吊箱外，碰到旋轉的圓盤車門未關好，一小孩墜地死亡重傷 1 人瘋狂老鼠未設安全帶,一兒童在滑行中站立后摔下重傷 1 人太空飛船 回轉臂發(fā)生斷裂重傷 1 人，輕傷 4 人杭州、南京、南寧等地均有發(fā)生旋轉飛椅 座艙墜地 1 死 9 傷飛毯 電機突然失控，兩名游客被拋出 2 死水滑梯坡度過陡，潤滑水量大，一游客被拋出1 死蹦極 放繩太快 重傷 2 人國家對游樂事業(yè)的發(fā)展特別關心，對游藝機的安全運行非常重視。為此，原國家畢 業(yè) 設 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 6 頁 經(jīng)委根據(jù)國務院指示，發(fā)出了經(jīng)輕[1984]640 號文“關于加強游藝機生產(chǎn)、使用管理問題的通知” 。除明確了游藝機歸屬領導外，還指出了游藝機制造廠要實行定點生產(chǎn)和實行產(chǎn)品生產(chǎn)許可證制度，并要求制定游藝機安全統(tǒng)一技術標準。1994 年國家質量技術監(jiān)督局等六部局聯(lián)合發(fā)布了《游藝機和游樂設施安全監(jiān)督管理規(guī)定》 ，2000 年國家質量技術監(jiān)督局頒布了《特種設備質量監(jiān)督與安全監(jiān)察規(guī)定》將我國游樂設施的安全管理納入法制管理軌道?，F(xiàn)在有關單位正按文件精神進行認真學習和貫徹執(zhí)行。新的“游藝機和游樂設施安全標準”已經(jīng)頒布實施，產(chǎn)品生產(chǎn)許可證的發(fā)放工作也仍在進行中。從國外經(jīng)驗來看，日本對游藝機和游樂園一直強調安全第一，對制定游藝機的安全標準和檢查驗收非常重視，對管理、操作、維修保養(yǎng)制度，要求非常嚴格。這是他們經(jīng)過長期實踐和從多次出現(xiàn)的事故教訓中總結出來的經(jīng)驗。盡管如此，每年還是有傷亡事故的發(fā)生。日本曾做過統(tǒng)計，1957 年 10 月至 1975 年 9 月的 18 年中，日本游樂園發(fā)生事故共計 154 起。其中受傷人數(shù) 359 人（年平均 20 人） ，死亡人數(shù) 22 人（年平均 1.2 人） 。這些都是公開公布的數(shù)字。日本游藝機事故表游藝機名 稱事 故 情 況 傷 害 原 因 備注1 2 3 4 5輕 1 不明 行無 維 報無 維 報普通滑行車1） 運行中被飛來的石頭打中；2） 運行后沒有登上斜坡即停下；3） 運行到 16 米高處，一個車輪脫落；4） 與湖上行駛的快艇桅桿相碰 重 1 輕2運 報重 1 構 行重 1 乘、構 報狂鼠滑行車1） 急轉彎時，乘客肩部撞在車體上；2） 由于恐懼一學童和一幼女從行駛中的車輛中跳出；3） 乘車后 16 歲女青年碰撞致死死 1 乘 報畢 業(yè) 設 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 7 頁 快速滑行車游客進入柵欄內與運轉著的滑行車相碰 死 1 乘、構 報重 1 乘、構 行輕 1 運 行急流沖刺1） 乘客將手放在小船外面，碰到站臺上指示方向的鐵板尖部；2） 下車時乘客由站臺掉入水渠中；3） 頭部沖入水中的木船與后繼船相撞重 1 輕8運、維 行\(zhòng)報輕 2 運 行輕 1 運 行輕 1 運 行無 維 報單軌車1） 單軌車通過時，服務員移動單軌車和導軌相碰撞；2） 服務員關門明，將乘客手擠傷；3） 車剛停下，服務員開門，使靠在車門的乘客摔倒；4） 驅動輪橡膠損壞，車不能開動，停在3 米高處，用梯子將 10 個孩子接下；5） 急停車乘客摔倒輕 6 運 報輕 1 乘、構 行死 1 不 報跑馬1） 沒停穩(wěn)，乘客從馬背上跳下，碰到金屬踏板，腳腕裂傷；2） 從馬上摔下；3） 家長扶著兩歲幼兒騎馬，因手離開，幼兒從馬上摔下，右手腕被旋轉盤切斷；重 1 乘、構 報在上述國內外游藝機的事故中：有鋼絲繩牽引升降的游藝機，鋼絲繩斷裂，將乘客摔落受傷，究其原因，一是設計上沒有考慮鋼絲繩斷裂后的安全保護裝置；二是維護保養(yǎng)不夠。用于乘人提升的鋼絲繩，使用時間是有規(guī)定的，即使沒有破損，到時也應更換。在高空和高速旋轉的游藝機上，由于恐懼、驚嚇等原因，兒童出現(xiàn)事故較多，這就要求游藝機設計者除了有高超的設計技巧外，還要在實踐中加深體會，懂得一些兒童心理學知識，在設計上采畢 業(yè) 設 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 8 頁 取一些必要的措施，如加深座艙，必要時用封閉型座艙，采用不能隨意打開的安全帶、安全桿等裝置，使兒童在游藝機運轉中，不能隨意離開座位，以減少事故的發(fā)生。游藝機焊接件在運轉中焊縫斷裂，使乘客墜下受傷，此類事故，如果制造廠有嚴格的產(chǎn)品質量檢查制度，對關鍵部位的焊縫進行探傷，也是完全可以避免的。也有由于對游藝機維護保養(yǎng)不善，滑行車的車輪在運行中損壞或脫落；小賽車剎車失靈；觀覽車在運轉中鎖壞了，車門自動打開；自控飛機的拉桿因不正常磨擦而發(fā)生斷裂。這些事故，如各地游藝機操作人員通過嚴格的專業(yè)培訓及考核，并定期對機器進行常規(guī)維護，是完全可以避免發(fā)生的。還有由于游樂場管理不善，制度不嚴，有的游人站在柵欄內，被旋轉的游藝機刮傷；有的乘客帶著長圍巾乘坐小賽車，圍巾卷入車輪，險些被絞死；觀覽車轉中，因吊箱門沒鎖好而被打開，吊箱翻轉，乘客摔傷。所有這些都是由于操作不善造成的。縱觀這些事故，經(jīng)過分析，從中可找出規(guī)律性的東西。概括起來就是：每個事故無不與設計、制造、操作、維護和管理有關。為減少這些事故的發(fā)生，必須加強各游藝機生產(chǎn)廠商的設計，制作能力，加強各游樂園維修力量并提高維修員水平，同時加強和提高游樂場所的管理水平。畢 業(yè) 設 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 9 頁 畢 業(yè) 設 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 10 頁 參考文獻[1].吳宗澤.羅圣國 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