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1、编号： 毕业设计说明书题 目：水草清理装置水上平台 机构及电控部分的设计 学 院： 机电工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 题目类型： 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发2010年5 月24日桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸摘 要每年59月的高温时段，河道和水塘的水草生长迅速，必须及时进行收割清理，否则会严重影响在其中航行的船只以及在相应水域游泳的人员。但是河道和水塘等水域具有航道窄、面积小等特点，一般的大型水草收割机难以实现对该水域水草收割，现在这些水域的水草大部分由人工收割，人工收割存在劳动强度高，工作效率
2、低等问题。为此研制适用于中小尺度水域的水草收割机械。此文设计的是一种小型水草收割机的水上结构。在对整机尺寸、生产率、静水航速、最小转弯半径等参数进行预期设定的基础上，完成该水草收割机的水上机构的设计。本设计的主要内容包括机械传动机构设计、切割深度的控制、移位和平衡机构的设计、船体结构设计等。本设计的小型水草收割机具有尺寸小，船体平稳、灵活，所需驱动力小，可以大大提高沉水植物的收割速度，代替人工收割。该设计的小型水草收割机具有良好的割收连续作业能力，已达到生物调控、净化水质的目标。关键字：水草收割机；机械设计；中小尺度水域AbstractEvery year from May to Septem
3、ber in the river courses and reservoirs, water plants grow rapidly and need timely cutting and cleaning, otherwise sailing ships and relevant staff would be severely affected. However, because the watercourses and ponds are narrow and small, where most of the apuatic plants can only be harvested by
4、hand, which has low efficiency and high labor intensity, rather than by the large-sized Apuatic Plant Harvesting Mechinery. For this reason, small harvest machines applicable to medium-sized water area are developed, which is small, stable, and flexible. Also It needs driving force and can greatly i
5、ncrease the harvest rate. This small harvest machine can work continuously and has achieved the goal of biological control and water purification.This paper is mainly discussing the above-water structure of the small-sized Apuatic Plant Harvesting Machine and the design of the structure based on the
6、 preset parameters of overall size, production rate, calm water speed, minimum turning radius, etc. The main contents include the design of mechanical transmission mechanism, cutting depth control system, the shift and balance mechanism, and the boat structure, etc.Keywords: Apuatic Plant Harvesting
7、 Mechinery,;mechanical design; small-and-medium-sized water area 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸目 录引言11 水草收割机概述11.1 水草收割机的发展21.2 水草收割机的分类及特点21.2.1根据船体划分21.2.2根据作业对象划分21.2.3根据各工作部件的控制方式划分31.3 国内外水草收割机的典型设计及优缺点32 水草收割机的外型结构及工作原理42.1 水草收割机的主要参数42.2 基本结构52.3 工作原理53 传动结构方案的确定73.1 动力装置73.2 传动装置传动比计算和各级传动比的分配73.2.1传动
8、装置总转动比73.2.2各级传动比83.3 带传动机构设计83.3.1带传动及其类型83.3.2 V带的类型与结构93.3.3带传动的参数选择93.3.4带传动的设计计算103.3.5带传动的设计计算123.3.6带轮的结构设计153.4 链传动机构设计183.4.1链传动的类型183.4.2链传动的特点183.4.3链传动的设计计算183.4.4链传动的设计计算203.4.5链轮的结构设计213.5 轴的机构设计233.5.1轴的结构设计与校核233.5.2轴上轴承的校核263.5.3轴的结构设计与校核283.5.4轴上轴承的校核323.5.5轴的结构设计343.5.6轴的结构设计与校核35
9、3.5.7轴上轴承的校核393.6 船体的设计413.7 明轮的设计413.8 减速器的选择423.9 离合器433.9.1离合器的作用和分类433.9.2离合器的选择433.10 柴油机启动系统434 电气控制部分设计444.1 电气部分工作目的与原理444.2 电控电路的设计454.2.1电机的选择454.2.2电路的设计465 结论47谢 辞48参考文献49 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第49页 共51页引言由于人类生活以及生产的影响，从农田退水、工业废水、生活污水以及地表有机物的流失中输入到湖泊、水库及河道中的氮、磷营养盐越来越多，富营养化已经成为世界范围内一个突出的环境
10、问题。我国二分之一的湖泊、水库都面临着日益严重的富营养化危害，在大型水生植物的草型湖泊内，各种挺水植物和沉水植物过量生长，形成了极大的初级生产力，其群落盖度可达100，最大生物量为干重225Kg/；它们充塞水体空间、破坏自然景观、危害渔业生产，沉落腐败后对水体造成一次污染，同时形成强烈的生物促淤作用导致草型湖泊迅速沼泽化。据调查，我国平均每年有30个湖泊在消亡，在这些消亡的湖泊中绝大多数都是浅水的草型湖泊，富营养化给这些草型湖泊的沼泽化进程提供了巨大的动力，直接威胁到了湖泊的各项生态功能，给这些地区的环境与经济可持续发展造成了不可挽回的损失口。当前市场上所有水草收割机都是大型机械，满足大型湖泊
11、水草的收割与修理，但不适合小型河道和湖泊等小水面水域中水草的收割。随着人民生活水平的提高，水域生态景观旅游开发将成为今后城市环境建设的重中之重。拿上海来说，根据规划，上海市2005年的理想水面率不低于84，到2010年增至9(需增加水面积40 km2)，到2020年水面率将恢复到10(再增加水面积60 km2)，上海市政府将投资500亿元，筹划建设八个大型水域生态景观的人工湖泊。另外，到2020年，我国将建成300多家大型高尔夫球场，每家高尔夫球场面积都在100 hm2以上，为了创造人与自然的和谐环境，每个球场配套建设267 hm2以上的人工湖泊，在全国范围内，高尔夫球场内的人工湖泊在800
12、hm2以上。这些水域生态景观和人工湖泊现在都用生态的方法进行治理，其中种植水草是必不可少的，为了有效维护水域的生态平衡，收割机是不可缺少的，所以水革收割机的需求量将会越来越大。但是这些水域生态景观和人工湖泊大部分面积小，分散度较大，造型不规则，有的地方非常狭小，不利于大型收割机械的行进和转弯。目前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。所以小型水上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。还有一个重要的发展方向就是操作自动化，目前水草收割机的操作都
13、由人工来完成。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，将会是小型水草收割机的一个发展方向。本文所设计的水草收割机稍做修改就能设计成遥控式的收割机。1 水草收割机概述1.1 水草收割机的发展荷兰等国早在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
14、 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
