BYD-1水草收割船驱动装置设计毕业设计文献综述

中 国 地 质 大 学 长 城 学 院本 科 毕 业 设 计 文 献 综 述系 别： 工程技术系 专 业：机械设计制造及其自动化姓 名： 学 号： 2014 年1 月8 日21 本课题的研究意义水草在养殖、生态和景观三方面有重要的价值体现，正是因为水草有如此多的作用，吸引了人们去种植。由于种植量大，同时缺乏相应的管理措施，导致人工种植的水草一度发展到疯狂的状态。为了保持水域的生态平衡，维持水质的清澈，需要在景观水域中大量种植水草，但是在每年59月的高温时段，水草生长非常迅速，必须及时进行收割清理，否则会对水质造成二次污染。目前，水草治理方法主要有化学清除法和物理收割法两种。化学清除法会引起水质污染与恶化，破坏水域的生态环境，并对其他生物的生存造成很大影响。所以，人们大都采用更为环保的人工收割和机械收割的物理方法来治理水草。但由于人工收割效率低下，往往打捞的速度跟不上水草生长的速度，因而机械收割就成为理想的水草治理方式。目前，市场上的水草收割机产品有WH1800型河道清草机、SGY一25型水草收割机、GC2230型河道割草保洁船、GC200O型小型河道割草作业机械、9GSCC 14型水生植物收割机船队和LW5000多功能水草收割船等，但这些产品外型大，长度都大于8 m，需要多人及辅助机械协同作业，适用于大型水域水草的收割。而景观水域的设计通常都采用自然造型，有各种不同的曲线，且水面较为狭小，不利于大型机械作业。现在，这些水域中的水草的收割都由人工完成，劳动强度大，效率低。而且往往在水草疯长时，人工收割跟不上生长速度，一部分水草因未及时收割而腐烂水中，造成水质恶化。在大型的水草收割船t一般有23人进行操作。但随着水草收割机的小型化，它的收割和集草都要在同一条船上进行，由于窄间有限，最多只能由一人操控，若都是手动操作的话，会不太方便，所以应该提高水草收割机的自动化程度，特别是遥控式的水草收割机不仅能进一步减小船体的尺寸，增大储草空间，而且安全。所以智能化的小型水草收割机的需求量会越来越大，小型轻便、美观环保的水草收割机将是一个重要的发展方向。本文主要对小型水草收割机的水下部分进行结构设计。2 国内外研究的现状国外关于水草收割机的研制比较早，荷兰等国早在50年代就开始使用专门的水利机械进行河道的清淤除草作业。荷兰的IHC CO Konljn机械厂1958年研制出H系列两栖式挖泥船共6种机型，随后又相继开发出M 系列、s系列和FB系列等多种清淤机械：荷兰的HERDER公司也开始研制各种机型的河道除草机。起初他3们一般是把切割器安装在液压挖掘机或农用拖拉机上，把沟渠、河道内的蒲草、杂草切割后捞起放于岸边，其整机需停在岸边或沿岸边行驶进行作业，这就是陆用割草机。由于陆用割草机的使用范围有较大限制河道、沟渠旁常揎有树木，无法停机，远离岸边的水草又无法切割到，因此研制一种能在河道中航行的水中割草机应运而生。60年代英国的Rolbe公司开发出Oibeaux系列水中割草机，英国的John wider(工程)公司也开发出自己的系列产品3O多年来，这些产品至今还在世界各地广泛使用。国内也有一些相关企业及研究机构进入该领域，并且取得了一定的研究成果，如宁波农业机械研究所、桂林象山农机厂、绍兴县农林管理总部联合研究的WH1800型河道清草机，北京市水利局联合数家单位共同开发的的SGY-2.5型水草收割机，上海电器集团现代化装备有限公司新液压长研究开发的GC2230型号河道割草保洁船以及GC2000型小型河道割草作业机械。经历半个世纪的发展历程，水草收割机的设计，由开始的岸边切割水草作业，水中水草作业，水中收割水草作业，到现在的水中切割、收获、后续处理一体化作业模式，功能日益完善，而且经过长时间的摸索和经验积累，其工作模式也发生了很大的改变。其主要是朝着小型化、自动化方向发展。3 水草收割船的发展趋势研发一种适合在河道、池塘等中小尺度水域作业的小型水草收割机。目前市场上的水草收割机一般是大型机械，在大的湖波水域可以进行切割，但不适于在小型水域的作业。所研制的小型水草收割机，可以有效取代在中小水域的人工收割，有效减轻了劳动轻度，大大调高了切割效率，符合水草收割机小型化与智能化的发展方向。4 驱动装置的设计水草收割船的驱动装置采用动蹼式明轮设计。明轮推进器由沿船宽方向水平布置于水线以上的中心轴和在该轴两端旋转的轮及轮周缘上的蹼板构成。一般每一舷侧轮装有 711 叶蹼板。当明轮在低速主机带动下旋转时，蹼板依次进出水面，蹼板向后拨水产生反作用力推船前进。当船舶吃水有限时，明轮的结构比螺旋桨的结构能保证更大的水力断面。因而对于吃水浅的船舶来说，采用明轮推进器能提高推进系数。所以至今在某些内河客货船和拖船上还有使用明轮推进器的。4明轮是一种局部入水的推进器，根据蹼板在明轮上的安装形式，分为“定蹼式明轮”和“动蹼式明轮” 。 动蹼明轮可以借偏心装置控制蹼板，以调节出水和入水的角度，消除了蹼板入水时产生的拍水现象与出水时产生的提水现象；其次，还可以增大明轮的划水面积从而提高推进效率。5 选题的理由近年来,随着水草在养殖、生态和景观三方面有重要的价值体现，由于种植量大，同时缺乏相应的管理措施，导致人工种植的水草一度发展到疯狂的状态。环保设施已经广泛引起各界人士的关注。国内水草收割船的发展处于初级阶段，选此题有助于自己对机械制造业更加了解和深入发展。现在普通的机械在逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所替代。随着产业布局、产品结构的调整，就业结构也将发生变化。企业对较高层次的第一线应用型人才的需要将要明显的增加。而借助国外的发展经验来看，当进入产业布局、产品结构调整时期，与产业结构高度化匹配、培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才成为迫切需要。因此，为了适应当前的就业趋势，满足企业对机械设计制造人才的需要，因此选择了课题水草收割船驱动装置的设计。通过对本课题的进一步的学习，不但可以提高我的机械专业知识，而且还可以增强我的就业竞争力。6 综述水草收割船的驱动装置设计是水草收割船研究中重要一个环节，而在设计水草收割船的驱动装置时明轮设计有是必不可少的部分。只有正确的明轮设计实验数据，精确的模拟实际使用条件，才能得到实用性好的实验数据，以利于研究和实际应用。5参考文献1 秦四成编著. 工程机械设计 M. 北京：科学出版社，2003.2 实用机械设计手册编写组编 实用机械设计手册 M北京：机械工业出版社，1998.3 Machinerys handbook : a reference book for the mechanical engineer, draftsman., toolmaker machinist M. New York: Industrial Press Inc., 1979.4 Mechanical analysis and design M. New York: Elsevier M，1981. 5 濮良贵编等.机械设计.M.西安：高等教育出版社，2005.6 孙桓编等.机械原理.M.西安.高等教育出版社，2003.7 徐金详.小型水下清淤机的设计及应用.J.排灌机械，