А как вам вот такая схема электрокачелей? Привод - фрикционный редуктор, но довольно необычный в плане ведомого шкива.

Answer 1

Это с какой же скоростью должен вращаться ведущий "шкив", что бы качели хоть какую скорость набрал?

Раздели расстояние от оси подшипника до рабочей поверхности ведомого "шкива) на радиус ведущего. и удивись.

Answer 2

Диаметр шкива нужно по возможности приблизить к диаметру окружности, в которую вписывается рабочая часть гандолы. И электродвигатель должен быть безколлекторный и по-возможности с минимальной массой ротора. Скоре всего, такая конструкция уже используется.

Answer 3

Старая схема, она используется на многих парковых аттракционах, не только качелях.
На мой вкус она неприятная. Она рокочет-грохочет-гудит (а это напрочь разрушает чувство полета, даваемое качелями) . К тому же, она создает неприятные "неодушевленные" толчки в момент входа в зацепление. Если же снабдить ведущий шкив дозированным нажимом пружиной, чтобы он входил в сцепление через трение, боле плавно - тогда это трение порождает мерзкие звуки (визги, вой, или скоблящий звук, как от точильного камня) .
По мне, привод качелей должен быть БЕЗЗВУЧНЫМ, подерживать синусоидальную характеристику и не прерывать сцепления с качелями. Например, кривошипный механизм этим требованиям удовлетворяет, нужно только продумать автоматическую подстройку эксцентриситета кривошипа, в зависимости от размаха качания. Это можно сделать на основе подпружиненного клина, как в механизме автоматической выборки зазора в барабанных автомобильных тормозах. Или еще как-нибудь построумне. Или наоборот, попроще - например, связать шатун с подвеской качелей через пружину. Шатун постоянно подталкивает их на одну и ту же амплитуду, а пружина - позволяет качелям двигаться как слабе, так и сильне по амплитуде. Если редуктор (или длину качелей) рассчитать так, чтобы они были в резонансе с шатуном, то они запросто могут раскачаться ШИРЕ, чем их толкает шатун.
Резонанс - полезная вещь для этого дела, он много энергии экономит, привод может быть мене мощным. А частота качелей, как ты понимаешь, не зависит ни от размаха качания, ни от загрузки. Только от длины