大型游樂設施主軸結構受力及缺陷研究

張世新

（安徽省特種設備檢測院，安徽 合肥 230051）

引言

在目前的大型游樂設施建設方面，其數量是越來越多的，因此要從質量方面也對其進行保障，這樣才能夠促進游樂設施的全面發展。在游樂設施的發展方面，需要從其主要的受力以及支撐構件方面進行分析，要對其結構進行多樣的探究，這樣才能夠對其有著更好地了解以及控制，方便在設施安裝過程中對其進行合理調整，能夠使其安全性得到進一步保障。

一、主軸結構

首先是要對主軸結構進行受力分析，在其主軸結構分析方面，需要對主軸結構的組成部分進行探究，這樣才能夠對整個主軸結構進行合理的探究，方便對其受力分析的順利完成。在其受力分析方面要根據其監督檢測的標準來進行受力分析，并且要對各方面的數據進行精準獲取，方便對其進行合理探究。在其具體探究方面，要結合其特點進行檢測，并且對不同的部位選擇不同的檢測方式，這樣才能夠對位置和類型進行準確判斷，方便對其進行合理分析[1]。在其主軸結構分析方面需要對軸的種類以及結構分類進行合理探究，這樣才能夠對不同的軸有著充分的了解，方便對其中的各種構建以及部位進行整體分析，能夠對缺陷產生的原因以及缺陷會造成的影響有著充分的了解，方便對其進行合理解決。

二、受力分析

還是要對其受力進行合理分析，在其受力分析方面，還需要對其承載性質的不同主軸進行分類分析，這樣才能夠對其達到合理的探究效果。在其轉軸，心軸以及傳動軸三種不同主軸性質方面需要對其進行細致探究，在不同軸的探究方面對其工作也是存在不同的，因此要結合具體的軸類型來進行探究。在其軸承受力以及軸轉動等多個方面的特性也是不同的，要結合主要的受力類型來進行細致分析。首先需要對心軸進行探究，在心軸探究方面，主要是對固定心軸和旋轉心軸來進行分析，在固定心軸方面要包含著輪軸，前叉等。而旋轉心軸方面主要是依靠其重力來進行整體的自重調整，來對彎矩達到合理的布置效果，能夠對剪切力以及應力進行分析，可以發現該方面受力是較大的[2]。在大型游戲設備中，對旋轉心軸應用是較為常見的，可以通過其運行來達到合理的轉動效果，而在該方面極容易出現磨損以及斷裂現象。因此要對該方面的問題進行重點分析，減少問題的產生，才能夠對安全性達到進一步提升效果。其次需要對轉軸進行分析，在轉軸方面主要是結合大型游樂設備進行探究，在其游樂設備的使用方面，一般對轉軸是很少進行使用，但是在一些難度系數較大，安全系數較低的設備中對轉軸的使用是較為常見的。這對主軸的要求是十分高的，因為主軸不僅僅需要承受大量的重量，還需要對穩定性進行不斷增強，并且能夠對驅動力也達到合理提升效果，能夠使其整體旋轉驅動更加高效，這樣才能夠達到支撐效果，并且在乘客乘坐過程中能夠使其得以運轉方便，對整體穩定性進行合理提升。

三、表面缺陷

在其主軸缺陷分析方面需要結合具體的實際來進行分析，這樣才能夠對缺陷有著更明確的了解。在其缺陷分析方面，首先要了解的是表面缺陷，在表面探究方面，主要存在的問題是磨損問題，這是由于各個軸輪之間產生的摩擦或齒輪之間產生的摩擦而出現的矛盾問題。在該方面需要對其特征進行明確分析，這樣才能夠結合其特征句對原因進行探究，方便對模型的種類以及磨損程度有著充分的了解[3]。在其具體探究方面需要結合其特征因素，首先是磨損會造成的缺陷面積是較大的，因為及磨損并不是單純的點與點之間的摩擦，而是較大的面與面之間的矛盾，因此會使其磨損的面積進一步增大，并且在其磨損形狀方面一般是呈魚鱗狀，這是由于磨損的轉動特殊性質而導致軸之間產生的磨損形狀是較為固定的，也是難以修復的。同時在其磨損后需要對其影響進行探究，在磨損可能造成的影響方面，主要是磨損可能會使其主軸的尺寸以及承受能力受到影響，進而對其安全性以及穩定性會造成一定的影響，因為尺寸出現了變化，則極有可能會出現不磨合的現象，而導致在設備在后續使用過程中出現問題，難以發揮其具體功能。在其承重能力如果無法達到要求的同時，可能會使其整體受力受到影響，會出現不均勻的或者不平衡的受力，這樣就會導致其整體強度受到影響。在后續的使用過程中，如果出現較大的磨損，有可能會使安全設置難以正常工作，會使游樂設備存在安全問題，難以對其進行解決，這會導致整體問題的進一步發酵與擴大，進而使其麻煩得以進一步增多。

其次要考慮的問題是點蝕問題，點蝕主要是在主軸的工作過程中容易出現的一種缺陷，在點蝕出現的過程中，則極有可能會使其主軸表面出現變化，會使其凹凸不平，出現各種凹凸小點，這樣就會導致其主軸的內部結構遭到腐蝕，暴露在空氣中會長時間受到空氣的侵蝕，這樣就會使其主軸的承受能力受到影響。在其分析方面可以發現點蝕與很多主軸的損壞都有著十分大的聯系，因此在該方面需要對主軸可能會出現點蝕的概率以及相關特點來進行分析[4]。

最后需要了解的是劃痕問題，在劃痕方面主要是結合主軸的滾動來進行分析，一般滾動過程中出現接觸以及與物體之間相互接觸則會出現劃痕現象，這是由于滾道內部存在的雜質，可能在其滾動過程中而導致雜質在主軸上滑過而出現的劃痕現象。在該方面需要對其特點進行明確，首先其特點是出現的劃痕長度是較長的，在其滾道內部所形成的影響是較大的，如果不及時的進行清理，可能會出現多道劃痕，甚至會對主軸結構造成影響。

四、內在缺陷

還需要對其內部缺陷進行分析，主要是主軸內部材料存在問題而導致的安全問題產生。首先需要對主軸的材料進行分析，如果其材料內部存在缺陷，則極有可能會對主軸的產品質量造成影響，在其工作過程中無法發揮主軸的具體效果，進而無法達到合理的承重能力，對安全會造成一定的影響，存在大量的安全隱患，無法對使用人員的安全進行保障。

還需要分析的是在主軸內部極有可能會存在著應力集中裂紋，這主要是其受力方面出現問題而導致應力較為集中，進而對其中的一個部位造成較大的力，而出現裂紋現象。在結構分析方面可以對可能產生其中裂紋的部位進行分析，一般是在其心軸，軸肩，軸環和壓裝部位容易出現裂紋現象。心軸以及傳動軸都有可能會出現應力集中裂紋，其裂紋的方向都是不同的，需要結合不同的軸進行分析，一般心軸是呈45度角，而轉軸也是成45度角，與扭力方向成45 度角。傳動軸則是垂直于拉力方向，因此要結合不同的軸去對裂紋方向進行探究，并且能夠獲得相關力的方向，對各種力進行合理分析，能夠使其受力分析更加明確化。

最后了解的是疲勞斷裂現象，疲勞斷裂現象則是由于游樂設備自身運行特點而導致的一種問題，在該方面主要是對突然出現交換變化而導致的一種應力集中現象，則極有可能會導致該部分出現斷裂現象。在即斷裂原因探究方面可以發現是在彈性范圍內也有可能會出現斷裂現象，這是由于疲勞斷裂而導致的一種問題。疲勞斷裂是一種突發情況，難以進行避免。

五、結束語

結合上文分析，在大型游樂設施主軸結構的受力分析方面，需要對其權限問題也進行合理探究，能夠使其受力分析更加明確，并對各種缺陷問題進行細致分析，方便對其進行合理解決，能夠使大型游樂設施的利用效果更加良好，能夠對游樂人員的安全達到合理的保證效果，并且能夠對其未來的市場發展也有著一定的促進效果。