小型水草收割機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、中國淡水養(yǎng)殖總產(chǎn)量居世界首位，眾多養(yǎng)殖水域需要種植沉水植物，同時(shí)還有大量景觀水域也需要種植水草以維護(hù)生態(tài)平衡。這些水域中的水草都需要維護(hù)使其保持在一定高度。由于這些小型水域水面較淺，分布零散，市場上現(xiàn)有的大型的水草收割設(shè)備不適合在這些水域進(jìn)行水草的收割工作。而現(xiàn)有的小型水草收割設(shè)備多結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用戶在購買機(jī)器的同時(shí)還要購買配套的船只，成本較高。針對(duì)這種情況，用戶需要一種可以安裝在普通船只的水草收割設(shè)備，而且具備裝拆方便，簡單廉價(jià)的特點(diǎn)。

2、
　　在對(duì)淡水養(yǎng)殖地區(qū)進(jìn)行調(diào)研后，本著以簡單實(shí)用、可靠廉價(jià)為目的，專門設(shè)計(jì)了可以與小型水域普通船只搭配的可拆卸小型水草收割機(jī)。本小型水草收割機(jī)通過特制的安裝架可安裝于普通的船只上，在工作完成后可快速拆卸以進(jìn)行保養(yǎng)，延長了機(jī)器的使用壽命。采用獨(dú)特的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在保證收割深度可調(diào)的基礎(chǔ)上，最大限度地提高了傳動(dòng)效率。
　　本文首先介紹了可拆卸組合式小型水草收割裝置的設(shè)計(jì)方案，裝置采用前置往復(fù)式切割器，選用汽油機(jī)作為動(dòng)力裝置，動(dòng)力通過

3、可拉伸傳動(dòng)軸傳動(dòng)到切割器的偏心輪，偏心輪帶動(dòng)兩個(gè)動(dòng)刀片進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切割水草的功能。其中切割器焊接在刀架上，刀架安裝在槽鋼加工的支撐結(jié)構(gòu)上，支撐結(jié)構(gòu)上開設(shè)多個(gè)槽孔，以便調(diào)節(jié)刀架的高度，實(shí)現(xiàn)切割不同深度的水草的功能。
　　其次，對(duì)設(shè)計(jì)方案中的零部件進(jìn)行了尺寸設(shè)計(jì)和受力分析，確定出零部件的尺寸和選材。用SolidWorks2010對(duì)該裝置進(jìn)行了三維建模，并且用Adams軟件對(duì)模型進(jìn)行了機(jī)器運(yùn)行的平穩(wěn)性分析，主要針對(duì)刀片加速度和碰撞

4、曲線，分析了割刀在運(yùn)行過程中的平穩(wěn)性，結(jié)果顯示所設(shè)計(jì)的小型水草收割機(jī)運(yùn)行較為平穩(wěn)，基本滿足設(shè)計(jì)要求。
　　再次，針對(duì)所研發(fā)的小型水草收割機(jī)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)問題，分別基于機(jī)構(gòu)自身原因和裝配誤差兩個(gè)方面，對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析。首先應(yīng)用拉格朗日方程建立小型水草收割機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)在一般位置的動(dòng)力學(xué)關(guān)系，建立了機(jī)構(gòu)振動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，基于MATLAB對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自身產(chǎn)生的振動(dòng)進(jìn)行了仿真分析，得出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自身導(dǎo)致的振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)沖擊力矩，在

5、保證傳動(dòng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度要求的前提下要進(jìn)一步選用密度更小的材料以降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。隨后建立了裝配誤差的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了分析，得出軸線的不平行誤差是偏心輪和與刀片的接觸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)主要影響因素，在傳動(dòng)系機(jī)構(gòu)中采用彈性聯(lián)軸器等方法能有效地減小軸線的不平行度。
　　另外，以最大限度減小水草收割過程中的重割區(qū)和漏割區(qū)面積為目標(biāo)，建立了各工作區(qū)域的數(shù)學(xué)模型，對(duì)割刀的尺寸參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　最后，進(jìn)行了樣機(jī)的試制和切割實(shí)驗(yàn)，所研制的小型