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中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述
系 別： 工程技術(shù)系
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
姓 名： 何俊達(dá)
學(xué) 號(hào)： 05208309
2012年 4月 13日
一 水草收割船的意義
水草在日常生活中有諸多的作用和價(jià)值，例如養(yǎng)殖、生態(tài)和景觀等有重要的價(jià)值體現(xiàn)，吸引著人們大量種植。但由于種植量過(guò)大，同時(shí)缺乏相應(yīng)的管理措施，導(dǎo)致人工種植的水草一度發(fā)展到過(guò)剩的狀態(tài)。為了保持水域的生態(tài)平衡，需要在景觀水域中大量種植水草，但是在每年的高溫時(shí)節(jié)，水草生長(zhǎng)非常迅速，必須及時(shí)進(jìn)行收割清理，否則會(huì)對(duì)水質(zhì)造成二次污染。目前，水草治理方法主要有化學(xué)清除法和物理收割法。化學(xué)清除法會(huì)引起水質(zhì)污染，破壞生態(tài)環(huán)境，并對(duì)其他生物的生存造成很大影響。所以，人們大都采用更為環(huán)保的物理收割法來(lái)治理水草。但由于人工收割效率低下，往往打撈的速度跟不上水草生長(zhǎng)的速度，因而機(jī)械收割就成為理想的水草治理方式。
二 水草收割船的目的
市場(chǎng)上一般的水草收割機(jī)多是機(jī)械控制的，動(dòng)力來(lái)源復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)收割船的簡(jiǎn)單，智能，據(jù)此現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)，效率高，機(jī)身全部動(dòng)力來(lái)源為液壓，液壓控制液壓系統(tǒng)控制船的行走、割臺(tái)的升降以及輸送裝置的運(yùn)動(dòng)的水草收割船。這種新型的水草收割船可在水下實(shí)現(xiàn)切割，回收，傳送一體化連續(xù)作業(yè)方式，能夠達(dá)到清除多余的水草的目的，充分體現(xiàn)簡(jiǎn)便化。
三 ?水草收割傳的發(fā)展過(guò)程
國(guó)外關(guān)于水草收割機(jī)的研制比較早，荷蘭等國(guó)早在50年代就開(kāi)始使用專門的水利機(jī)械進(jìn)行河道的清淤除草作業(yè)。荷蘭的IHC CO Konljn機(jī)械廠1958年研制出H系列兩棲式挖泥船共6種機(jī)型，隨后又相繼開(kāi)發(fā)出M 系列、s系列和FB系列等多種清淤機(jī)械：荷蘭的HERDER公司也開(kāi)始研制各種機(jī)型的河道除草機(jī)。起初他們一般是把切割器安裝在液壓挖掘機(jī)或農(nóng)用拖拉機(jī)上，把溝渠、河道內(nèi)的蒲草、雜草切割后撈起放于岸邊，其整機(jī)需停在岸邊或沿岸邊行駛進(jìn)行作業(yè)，這就是陸用割草機(jī)。由于陸用割草機(jī)的使用范圍有較大限制．河道、溝渠旁常揎有樹(shù)木，無(wú)法停機(jī)，遠(yuǎn)離岸邊的水草又無(wú)法切割到，因此研制一種能在河道中航行的水中割草機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。60年代．英國(guó)的Rolbe公司開(kāi)發(fā)出Oibeaux系列水中割草機(jī)，英國(guó)的John wider(工程)公司也開(kāi)發(fā)出自己的系列產(chǎn)品．3O多年來(lái)，這些產(chǎn)品至今還在世界各地廣泛使用。
國(guó)內(nèi)也有一些相關(guān)企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)進(jìn)入該領(lǐng)域，并且取得了一定的研究成果，如寧波農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所、桂林象山農(nóng)機(jī)廠、紹興縣農(nóng)林管理總部聯(lián)合研究的WH1800型河道清草機(jī)，北京市水利局聯(lián)合數(shù)家單位共同開(kāi)發(fā)的的SGY-2.5型水草收割機(jī)，上海電器集團(tuán)現(xiàn)代化裝備有限公司新液壓長(zhǎng)研究開(kāi)發(fā)的GC2230型號(hào)河道割草保潔船以及GC2000型小型河道割草作業(yè)機(jī)械。
經(jīng)歷半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程，水草收割機(jī)的設(shè)計(jì)，由開(kāi)始的岸邊切割水草作業(yè)，水中水草作業(yè)，水中收割水草作業(yè)，到現(xiàn)在的水中切割、收獲、后續(xù)處理一體化作業(yè)模式，功能日益完善，而且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的摸索和經(jīng)驗(yàn)積累，其工作模式也發(fā)生了很大的改變。其主要是朝著小型化、自動(dòng)化方向發(fā)展。
四 水草收割船的分類
1.根據(jù)切割器工作方式劃分
（1）往復(fù)式。切割器的主要構(gòu)造為兩把刀片，并且至少有一把作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，與另一刀片形成相對(duì)切割。該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以選擇合適的刀具參數(shù)來(lái)適應(yīng)不同的環(huán)境。整個(gè)切割器是一個(gè)整體，只需一個(gè)動(dòng)力端即可，容易實(shí)現(xiàn)同步工作；缺點(diǎn)是對(duì)刀具材料和刀具安裝精度要求高，維修不方便。
（2）旋轉(zhuǎn)式。這種切割器的主要構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)軸的中心固定三四個(gè)刀片，工作的時(shí)候，刀片繞軸旋轉(zhuǎn)，不斷切割水草。這種刀具的主要優(yōu)點(diǎn)是多把刀具組裝而成，便于維修，缺點(diǎn)是滾刀的傳動(dòng)軸必須安裝成偏心的形式，并且必須在水中工作，因此，對(duì)滾刀的動(dòng)力傳輸以及密封的要求比較高。
2.根據(jù)切割器在船體的安裝位置分
（1）前置式。切割器安裝在船體的前端。優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)割收一體化，水草的漏收率低，缺點(diǎn)是動(dòng)力輸入端的傳動(dòng)路線長(zhǎng)，不適合剛性軸的工作。
（2）后置式。切割器安裝在船體的后端，優(yōu)點(diǎn)是船體行進(jìn)過(guò)程中，拖動(dòng)切割器行走，遇到韌性較大的水草，可以依靠慣性將其拉起，不至于沉頭。缺點(diǎn)是工作時(shí)，水草無(wú)法及時(shí)回收，容易造成二次污染。
（3）側(cè)置式。切割器安裝在船體一側(cè)，優(yōu)點(diǎn)是只有一個(gè)動(dòng)力輸入端，動(dòng)力集中，適用于水草密集的河道。缺點(diǎn)是切割時(shí)，必須有無(wú)水草區(qū)域，便于船體行走。
3.根據(jù)作業(yè)方式分
（1）割收連續(xù)式。主要應(yīng)用于前置式。優(yōu)點(diǎn)是切除水草的同時(shí)，將水草回收，防止二次污染。缺點(diǎn)是需要兩個(gè)動(dòng)力輸入端，動(dòng)力要求高，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。
（2）割收分開(kāi)式。應(yīng)用于側(cè)置式和后置式的情況。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率要求低。缺點(diǎn)是割收分開(kāi)作業(yè)，大大降低了工作效率，并且容易造成二次污染。
1.3.4 根據(jù)作業(yè)對(duì)象劃分
（1）近海水草式。主要收集近海水域的藻類水草。要求功率大，船體大，排水量大，不需要將水草收集起來(lái)，可以將水草沉入水底，船體必須配備適當(dāng)?shù)木壬O(shè)備，而且船體的防腐要求很高，適合于大型水生植物收割機(jī)的連續(xù)作業(yè)。
（2）內(nèi)河水草式。主要用來(lái)收割內(nèi)陸江河、湖泊等淺水域的水草。水草的生長(zhǎng)情況比較復(fù)雜，同時(shí)考慮到環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題，必須將水草及時(shí)收集打撈，因此，必須在船體上配備適當(dāng)?shù)氖占b置，機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。