BYD-1水草收割船切割装置设计说明书[带图纸].doc

中国地质大学长城学院2012届毕业设计1目录1绪论.11.1国内外水草收割机研究情况.31.2BYD-1水草收割船的意义和目的.41.3BYD-1水草收割船切割装置的分类.41.4BYD-1水草收割船切割装置在船体上的位置.51.5BYD-1水草收割船的工作对象.62水草的特点和对收割机的要求.62.1水草的基本特性和分类.62.2水草对收割机的机械性能要求.63提出问题.74BYD-1水草收割船切割装置的主要设计.74.1BYD-1水草收割船切割器设计的切割特点.74.2BYD-1水草收割船切割器的主要构造.74.3BYD-1水草收割船切割器的类型.94.4往复式切割器影响切割质量的因素分析.104.5切割器部件的可行误差.115总结.11摘要本文阐述了设计BYS-1水草收割船的背景和需求；阐述了国内外水草收割机的研究现状，切割装置的几种分类、对比，并选择出了适合的类型；并对收割对象水草的特性进行了研究和分析，介绍了水草对收割机的机械性能要求，确定了切割装置的切割速度的范围，和其材料的选择；对BYD-1水草收割船切割器的主要构成做了描述，还对水草收割机的切割特点做了介绍；分析了并选用了收割装置的种类，并对往复式切割器影响切割质量的因素分析。结果表明，所设计的BYD-1水草收割船的切割装置具有适应性强，切割效率高，漏割率低适合在水中长时间工作，并保持切割装置的稳定性，能够达到清除泛滥的水草，进化水质的目的。关键字：BYS-1水草收割船；切割装置。中国地质大学长城学院2012届毕业设计2AbstractThispaperdescribesthebackgroundandneedsofthedesignBYS-1plantsharvesttheship；describedthestatusofdomesticandforeignplantsharvesterscuttingdeviceseveralclassification,comparison,andselecttheappropriatetype；andharvestcharacteristicsoftheobjectplantscarriedoutresearchandanalysis,anddescribesthemechanicalperformancerequirementsoftheplantsontheharvestertodeterminethecuttingdevicecuttingspeedrange,andthechoiceofmaterials；BYD-1plantsharvestedboatcuttingthemaincomponentsaredescribed,butalsoharvestercuttingcharacteristicsoftheplantsintroduced；analysisandselectionofthetypesofharvestingdevice,andreciprocatingcuttercuttingthequalityoffactoranalysis.TheresultsshowthatdesignedbyBYD-1plantsharvestedvesselcuttingdeviceadaptable,highcuttingefficiency,lowleakagecutsuitableforlongworkinghoursinthewater,andmaintainthestabilityofthecuttingdevicecanachievecleartheproliferationofaquaticplants,theevolutionarypurposeofwaterquality.Keywords:BYS-1plantsharvestingvessels；cuttingdevice。中国地质大学长城学院2012届毕业设计31绪论生态环境是社会均不发展的基础，是人类生存发展的必要条件。如何保护好生态环境、实现可持续发展是我们中国乃至全世界共同关注的重要问题。它不仅关系到当今人类文明社会的发展还影响到我们子孙后代未来的生活。1992年中国政府在联合国召开的世界环发大会上签署了条约并且表示会加强对生态环境的保护，并且实现可持续发展。着表明中国政府在推进社会主义中国化建设的进程中把对生态环境的保护列入基础建设的首位。它对于我国建设特色社会主义经济和社会可持续发展有着重大的意义和不可替换的作用。保护生态环境是中华名族做的一项功德无量的事业对我国未来的发展有着重大的意义。水资源是自然生态系统重要的组成部分，在人类的文明发展中扮演着重要的角色。随着人类的文明高速的经济发展、以及人口爆炸性的增长，如今人类对水资源的需求增加，特别是工业对水资源利用的不合理造成了对湖泊江河海洋的污染，导致了对水资源乃至生态资源平衡的破坏，进而导致水中氮、磷等营养盐的含量越来越高，引起各种藻类和大型水生植物的大量生长，从而破坏了水资源的生态平衡。世界上对水体富营养化问题的提出始于十九世纪，随着社会的发展以及人类对生态环境的破坏，人类在这一问题上的研究和治理越来越重视，特别是二十世纪的六十年代，随着生态学的发展，工业发达的国家开始对这一问题，引起了高度重视。通过制定法律来控制人类的行为，同时在科技上开始研究治理技术和防治措施，取得了明显的效果。水富营养化的解决方法主要有三种：第一、控制氮磷营养盐的注入量。第二、生物工程治理方式。第三、采用机械收割的方式获取水草。通过长时间的实验研究发现第三种方法对水富营养化的抑制效果最明显。1.1国内外水草收割机研究情况对于水草收割机器的研制，国外起步比较早，早在50年代荷兰等国家就开始使用专门的机械进行河道的清淤除草作业。荷兰在1958年IHCCOKonljn机械厂研制出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；随后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系列水中割中国地质大学长城学院2012届毕业设计4草机，英国的Johnwider(工程)公司也开发出自己的系列产品。这些产品至今还在世界各地广泛使用。对于国内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、智慧化方向发展。1.2BYD-1水草收割船的意义和目的水草在日常生活中有诸多的作用和价值，例如养殖、生态和景观等有重要的价值体现，吸引着人们大量种植。但由于种植量过大，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过剩的状态。为了保持水域的生态平衡，需要在景观水域中大量种植水草，但是在每年的高温时节，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。化学清除法会引起水质污染，破坏生态环境，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物理收割法来治理水草。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，市场上一般的水草收割机多是机械控制的，动力来源复杂，难以实现收割船的简单，智能，据此现状，设计一种结构紧凑，机构传动平稳，效率高，机身全部动力来源为液压，液压控制液压系统控制船的行走、割台的升降以及输送装置的运动的水草收割船。这种新型的水草收割船可在水下实现切割，回收，传送一体化连续作业方式，能够达到清除多余的水草的目的，充分体现简便化。1.3BYD-1水草收割船切割装置的分类中国地质大学长城学院2012届毕业设计5（1）往复式（图1-1）。切割器的主要构造为两把刀片，并且至少有一把作往复直线运动，与另一刀片形成相对切割。该种结构的优点是可以选择合适的刀具参数来适应不同的环境。整个切割器是一个整体，只需一个动力端即可，容易实现同步工作；缺点是对刀具材料和刀具安装精度要求高，维修不方便。图1-1往复式切割器（2）旋转式。这种切割器的主要构造为旋转轴的中心固定三四个刀片，工作的时候，刀片绕轴旋转，不断切割水草。这种刀具的主要优点是多把刀具组装而成，便于维修，缺点是滚刀的传动轴必须安装成偏心的形式，并且必须在水中工作，因此，对滚刀的动力传输以及密封的要求比较高。本次设计选用往复式切割器。1.4