[发明专利]一种旋转娱乐设施-魔球

说明书

本发明涉及一种旋转设施，尤其是一种旋转娱乐设施。

目前，已有各种各样的旋转娱乐设施，但都是开放型的，置身于其上的可观察到外界参照物的运动，在快速旋转的过程中会产生晕眩和恐慌感。

本发明的目的在于克服已有旋转娱乐设施所存在的缺陷，提供一种旋转时会使乘客产生晕眩感，并能使乘客体验和观察到非均匀重力场中各种奇异现象的旋转娱乐设施。

本发明的任务是通过以下方式实现的：该旋转娱乐设施—魔球，包括球体、支承机构和旋转机构，球体为视线封闭的中空体，球体下部内表面的形状为轴心垂直于水平面的旋转抛物面，该旋转抛物面的参数与球体的旋转速度的关系应满足 ω = 2 gh , ]]>式中ω为球体的旋转角速度，g为重力加速度，h为抛物线方程y＝hx²的系数。在这一转速下，抛物面上任意一点的重力与离心力的合力都与该点的面垂直。

在本发明中，支承机构可采用中央凹陷的水平基座，基座上方固定有环形轨道，球体的旋转轴心穿过环形轨道中心并与轨道平面垂直，轮架对称均匀地装于球体的腰部以下，轮子装于轮架上，轮架上装有驱动轮子转动的电机和减速机构。

在本发明中支承机构可采用悬吊结构，该悬吊结构包括固定在地面上的支架，支架顶部中央设有底座，底座上方设有马达及减速机构，底座下方设有旋转吊架，旋转吊架上固定有用于悬挂球体的吊缆。

在本发明中，支承机构可采用上述悬吊结构，并在球球的底部中央设有一个圆柱形浮筒，浮筒的轴心与球体的轴心在一条直线上，浮筒浸置在水池中。

在本发明中，支承机构可采用上述悬吊结构和浮筒结构，/浮筒可采用无下底结构，浮筒中注满空气，水从浮筒的下方排出。

在本发明中，支承机构可采用气垫悬浮结构，支承座为凹陷状，球体置于支承座上方中央，球体的腰部设有阻碍气体逸出的阻流圈，阻流圈上均匀地设有叶片，支承座边缘上方设有环形水槽，水槽侧面设有高速水流喷咀，阻流圈安装在环形水槽中，支承座内设有气道，气道一端与气泵连接，一端与支承座的支承面连通。

在本发明中，支承机构可采用自悬浮式结构，球体下部设有一环状浮体，球体的轴心线通过环状浮体的中心并与环状浮体的平面垂直，浮体下方设有可驱动浮体旋转的螺旋浆。

在本发明中，如支承机构采用悬吊结构，支架可采用多边锥形桁架结构。

在本发明中，如支承机构采用悬吊结构，支架可采用多边棱台形结构。

在本发明中，球体的上部可采用柔性薄膜材料，球体内部充以1.05～1.15倍外部大气压力的空气，以降低球体重心，节约造价。由于本发明的球体其内部在视觉上与外界隔绝，从而解决了一般旋转娱乐设施使乘客产生的晕眩感；而且由于魔球内部下表面是一个标准的旋转抛物面，魔球的转速与抛物面参数保持特定关系，球体内部呈现一种弯曲的重力空间，从而使置身其中的人体验和观察到非均匀重力场中各种奇异的现象，如：自由落体不是垂直下落，而是沿线下降；液体会沿抛物面向上流动；站在抛物面边缘的人观察另一边的人，会发现对方竟不可思异地横着站立在竖直的球壁上。

如果在抛物面上架一座水平的直桥，站在桥头任何一边的人都会觉得桥是向上倾斜的，实际上他也只有俯身才能爬上桥面，但当他一步步接近桥中间时，会发现桥逐渐变成水平的了，当他继续朝前走时，发现桥面又渐渐向下倾斜了，身体必需向后倾斜着走下桥面。当人在抛物面上随意走动时，始终会觉得自己是处于最低的水平位置，只是周围的环境随着走动在发生“天翻地复”的变化。魔球内的特殊环境可以使人在某种程度上体验到在宇宙空间里才会有的一些感受。

在魔球内作各种运动学和力学实验与常规实验的现象和结果大不相同，具有极大的启迪性。(例如：单摆实验，自由落体实验；碰撞实验：离心力实验等。)研究魔球内的运动可以开拓人们的视野，充分激发青少年对自然科学研究的性趣。

本发明的具体结构由附图和实验例给出。

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为球体下部内表面形状的坐标图；

图3为本发明的支承机构为悬吊结构的示意图；

图4为本发明支承机构采用气垫悬浮结构的示意图；

图5为本发明支承机构采用环状浮体的示意图；

图6为支架(7)为多边锥形桁架结构的示意图；