【正文】 節(jié)距 P=，滾子直徑d1=10mm 小鏈輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算 因?yàn)樾℃溳喌闹睆叫?，在考慮了制造成本和制造方便的基礎(chǔ)上，將小鏈輪做成整體式，并為了小鏈輪與軸的固定，將小鏈輪與軸焊接在一起。 因小鏈輪軸是直接與電機(jī)的輸出軸連接在一起的，故由功率 308W,和轉(zhuǎn)速 ，從圖 521 查出鏈號(hào)為 12A，查表 514 知鏈節(jié)距為 pLLaa PP 2 00 ???（中心距可調(diào)）得 ppa 2 0 ??? ? ：由 100060 11?? pnZv sm / 100060? ???? 故取 191?Z 合適。此外，有些垃圾可能會(huì)被倒鉤鉤住，導(dǎo)致垃圾無法順利進(jìn)入垃圾存儲(chǔ)裝置內(nèi)，故可儲(chǔ)備一根帶有鉤子的長(zhǎng)桿，以備不時(shí)之需 [5]。 如圖示 41 所示 . 圖 41 傳輸帶 鏈條結(jié)構(gòu)的形式如圖 42 所示，鏈節(jié)的形式鏈與輸送帶之間用螺栓進(jìn)行固定，以帶動(dòng)傳輸帶的運(yùn)轉(zhuǎn)。 鑒于該傳輸裝置的前端有一部分需要浸沒在水中，考慮到要適應(yīng)較惡劣的環(huán)境，故選用鏈傳動(dòng)。水流對(duì)船體的阻力可由下式來確定 vSCF V ??阻 式中： VC — 流體阻力系數(shù)，一般取 ?VC S — 侵濕面積（ 2m ） ? — 流體的密度（ 3/mt ） 侵濕面積 S 取船在最大吃水深度時(shí)的值， 而最大吃水深度在前面計(jì)算得為 353mm， 根據(jù)數(shù)學(xué) 方法計(jì)算可以可 得 S m? ，設(shè)船在水中行駛時(shí)的最大速度為 3m/s,則船在行駛過程中，水流對(duì)船體的阻力為： 310100 3 ??????阻F ? 了 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 16則 gFm /阻? ?? 故根據(jù)算出來的值可選擇如圖 34 所示的推進(jìn)器，查得該推進(jìn)器的基本參數(shù)如下所示： 圖 34 船舶推進(jìn)器 型號(hào)：海伯船用推進(jìn)器 T80 最大推力： KG 控制方式：手控 動(dòng)力方式：電機(jī)推動(dòng)（蓄電池供電） 變速擋： 5 檔前進(jìn)擋 / 2 檔倒檔 電機(jī)電壓： 24V 電機(jī)最大電流： 48A 推薦使用蓄電池： 12v120Ah 高度： 120cm 可以伸縮式控制手柄范圍： 13cm 29cm 重量： 14kg 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 17第四章 傳輸 裝置的設(shè)計(jì) 裝置的總體設(shè)計(jì) 傳輸裝置是經(jīng)由動(dòng)力 裝置驅(qū)動(dòng)，將水面垃圾傳輸至垃圾存儲(chǔ)裝置。 該類 船舶 推進(jìn)器的主桿選用不銹鋼、鋁合金或高強(qiáng)度合成纖維，保證推進(jìn)器具有 足夠的剛性并經(jīng)久耐用；采用機(jī)械多級(jí)調(diào)速時(shí)，正轉(zhuǎn)五檔調(diào)速，反轉(zhuǎn)二檔調(diào)速；也可采用電子調(diào)速，以滿足不同速度的需要；有固定把和可伸縮把 2 種選擇，使操控更加方便；弦外懸掛式安裝快速方便，并帶有防撞脫扣機(jī)構(gòu)，保護(hù)馬達(dá)安全；防纏型螺旋漿，防止推進(jìn)器因被水草纏繞而堵轉(zhuǎn)。 根據(jù)蓄電池的直流供電特點(diǎn) 以及 船體的 簡(jiǎn)易 結(jié)構(gòu) 等 特點(diǎn)，選用懸扣式 電動(dòng)船舶 推進(jìn)器，該 類 推進(jìn)器 功能性強(qiáng)， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便安全，應(yīng)用范圍廣。靠人力或風(fēng)力驅(qū)船前進(jìn)的纖、帆（見帆船）等 為主動(dòng)式，槳、櫓、明輪、噴水推進(jìn)器、螺旋槳等為反應(yīng)式。它是把自然力、人力或機(jī)械能轉(zhuǎn)換成船舶推力的能量轉(zhuǎn)換器。 圖 36 啟保?？刂齐娐穲D 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 15 的選擇 船舶推進(jìn)器是船舶上提供推力的工具，它的作用是將船舶動(dòng)力裝置提供的動(dòng)力轉(zhuǎn)換成推力，推進(jìn)船舶。 故由電動(dòng)機(jī)以及渦輪蝸桿減速箱配合使用后的輸出參數(shù)為： 輸出轉(zhuǎn)速 V=3000/31=此外，為了能夠控制電機(jī)的啟動(dòng)以及停止，在左船體的人坐立空間的前面裝置一個(gè)電機(jī)控制臺(tái)，具體位置可參照三維圖以及裝配圖。 圖 34 WCJ120 型 蝸輪蝸桿減速箱 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 14 圖 35 動(dòng)力裝置 其中渦輪蝸桿減速箱的傳動(dòng)效率為 ，傳動(dòng)比為 31。 由于船體空間的限制，電動(dòng)機(jī)是橫向放置在 右船體中，所以為了配合傳輸裝置的軸心方向，電動(dòng)機(jī)還需與渦輪蝸桿減速箱配合使用，如圖示 3圖 35 所示。輸送裝置的受力情況如圖 32 所示 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 12 圖 32 傳輸裝置的受力情況 其中： 帶板垃圾鏈 GGGG ??? 選取 鏈條型號(hào)為 12A，每米鏈的重量為 ， kgm 842 ???鏈故 gmG 鏈鏈 ? ??? 設(shè)垃圾的重量為 10kg，則 gmG 垃圾垃圾 ? ??? 由式 Vm ??帶板 可算得 93 ?? ???????帶板m kg16? gmG 帶板帶板 ? 5 ??? 故 ???G N333? 由圖 32 可以算出 ?24sin/GF ? N81924sin/333 ?? ? 設(shè)輸送裝置的速度為 ，則 功率 FvP? ??? 查《 微特電機(jī)應(yīng)用手冊(cè) 》 [4]選擇電機(jī)型號(hào)為 85ZY24500。 整理 資料 后 選 取 蓄電池型號(hào)為統(tǒng)一蓄電池 N200/24V200AH，該蓄電池綠色環(huán)保，電池容量大，比容量高， 集電效率和強(qiáng)度高 ， 性能穩(wěn)定， 電池的使用壽命長(zhǎng)。 船用電池一般用 200AH(或 150AH)扁頭電池 ,目前有統(tǒng)一、風(fēng)帆、白云、海歐、建行等等。 鑒于 該作品設(shè)計(jì)的目的 是 研制一種具有環(huán)保、高效、技術(shù)先進(jìn)的環(huán)保型水面垃圾 自動(dòng) 打撈 船 ，故選用蓄電池作動(dòng)力源 。 近年來 ,由于交通、通訊、計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的 高速發(fā)展 ,其產(chǎn)品系列、產(chǎn)品種類、產(chǎn)品性能發(fā)生巨大變化 ,以滿足不同用途的需要。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 10第三章 動(dòng)力裝置的設(shè)計(jì) 蓄電池也稱二次電池 ,是將所獲得的電能以化學(xué)能的形式貯存并可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種電學(xué)裝置。 船體質(zhì)量的計(jì)算 利用數(shù)學(xué)的計(jì)算方法可估算出船體的體積 V? 3m 。 在設(shè)計(jì)該垃圾打撈船時(shí)，重點(diǎn)考慮的就是該船在滿載的情況下，最大的排水量是多少，從而計(jì)算出此時(shí)的最大吃水深度，從而來判斷船體的高度設(shè)計(jì)是否合適。 （二） 重排水量（ Full Load Displacement）， 又稱滿載排水量，是船舶載客，載貨后吃水達(dá)到最高載重線時(shí)的重量，即船舶最大限度的重量。 船的排水量又可分為輕排水量，重排水量和實(shí)際排水量。船體總寬 2200 mm，單船體寬 800mm，船高 600mm，頂棚長(zhǎng) 2100mm，高 1085mm，寬 2200mm，船體前端內(nèi)側(cè)夾角 ?40 ，其他相關(guān)尺寸見船體裝配圖以及 零件圖。且該材料的屈服強(qiáng)度MPa315? ，抗拉強(qiáng)度 440? ～ MPa570 ，伸長(zhǎng)率 %22? 。畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 8 為了使 船體不至于太重，故 船體的鋼板厚度定為 5mm， 在滿足各方面的功能需求的情況下，選擇船體材料為 A32 鋼。 中國(guó)船級(jí)社規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的一般強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼分為： A、 B、 D、 E 四個(gè)質(zhì)量等級(jí)；中國(guó)船級(jí)社規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼為三個(gè)強(qiáng)度級(jí)別、四個(gè)質(zhì)量等級(jí) ： A3 A3 A D3 D3D E3 E3 E F3 F3 F40。船用結(jié)構(gòu)鋼 是用來制造船體及其附屬結(jié)構(gòu)的最主要金屬材料 。 如圖 23 所示，考慮到 動(dòng)力裝置的安裝與固定 ，在船尾上部設(shè)有支架，主要是用來安裝船用推進(jìn)器，支架上開出 2個(gè)圓形小孔，目的是保證船用推進(jìn)器固定的可靠性。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 6 為了便于收集以及各功能區(qū)互不干擾， 在船的左右船體內(nèi)均有隔板。 如圖 22 所示， 除了雙船體結(jié)構(gòu)外， 考慮到傳輸裝置的安裝與配對(duì)，還應(yīng)有的結(jié)構(gòu)時(shí)： 1） 左右船體內(nèi)側(cè)的前沿設(shè)有 兩塊 支撐板， 支撐架上留有螺紋孔 ，其目的是通過螺栓連接來固定軸承座，以起到支撐大鏈輪軸的作用； 2） 左右 船體 內(nèi)側(cè)的 中間 設(shè)有 2 個(gè)留有螺紋孔的凸臺(tái)，目的是 用來固 定 軸 承座，以起到支撐小鏈輪軸的作用； 3）左右船體前面設(shè)有 4 塊留有螺紋孔的支撐板，用于旋轉(zhuǎn)傳輸裝置的安裝與固定； 4） 右船體內(nèi)部設(shè)有一個(gè) U 形支撐塊 ，用于支撐固定電機(jī) ，因?yàn)殡姍C(jī)的輸出軸和小鏈輪軸是通過聯(lián)軸 器連在一起的，采用 U型塊結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單 。的傾角， 因此可構(gòu)成上寬下窄的船體結(jié)構(gòu)，有利于減 小 水流阻力 ，此外，船的左右船體前端也要做成弧形以減小其水流阻力 ； 3） 為了便于垃圾的集中和收集，船 的左右 船體內(nèi)側(cè)的前端做成夾角為40176。 整體方案 確定 后畫 出 的船體 結(jié)構(gòu) 二維圖 [2]如圖 22，圖 23 所示。 在設(shè)計(jì)該 水面 垃圾 自動(dòng) 打撈船的時(shí)候， 我的基礎(chǔ) 理念就是 實(shí)用性強(qiáng) 。 鑒于船上各部分零部件的安裝和焊接都是在原始的船體的基礎(chǔ)上完成的，故船體的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)要綜合考慮多方面的因素。船體是 指 整個(gè)船的主體部分， 不包括任何設(shè)備、裝置、系統(tǒng)等的船身結(jié)構(gòu)物及上甲板以上的圍蔽建筑 。 1）船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能滿足所要求功能的合理需求； 2）有些船體結(jié)構(gòu)上的問題，其可行的解決方案需要遵從其他專業(yè)的設(shè)計(jì)，應(yīng)積極合理配合。 1） 船體的設(shè)計(jì)是在結(jié)構(gòu)功能、構(gòu)件重量、占有空間和制造工藝等幾個(gè)相互矛盾的需求中尋找一個(gè)平衡的解決方案； 2）總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決方案也非唯一的； 3)在所有的考慮因素中，安全性對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是最重要的 [1]。希望本次課題的研究與推廣，能在有效改善水面環(huán)境的過程中發(fā)揮作用，共同維護(hù)我們美麗的地球。實(shí)現(xiàn)水面垃圾清理的機(jī)械化與自動(dòng)化， 整個(gè)打撈過程無需人工參與，安全性非常好，效率大約是人工打撈的幾百倍，水面越大、風(fēng)浪越大效果越顯著。它們的集結(jié)造成水面污染 ,影響市容衛(wèi)生 ,甚至阻礙航道。各種廢物會(huì)通過不同的渠道進(jìn)人江河 ,導(dǎo)致河面的漂浮物越來越多。采用機(jī)械式固液分離裝置打撈 水葫蘆大大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。適用于各種復(fù)雜水域環(huán)境作業(yè)。獨(dú)立作業(yè)能力強(qiáng)，單船作業(yè)便可完成從打撈到轉(zhuǎn)運(yùn)的全部工作。在傳送帶的水下部位安裝了一個(gè)感應(yīng)泵，起抽吸導(dǎo)流作用。主要作業(yè)機(jī)具包括導(dǎo)流裝置、傳送帶、垃圾箱、油箱、感應(yīng)泵。主要的作業(yè)機(jī)具包括翻斗、垃圾箱、油水分離設(shè)備、油箱、噴氣曝氣裝置、消防水槍。主機(jī)為二臺(tái)直接噴射式 900四沖程 V 型水冷柴油發(fā)電機(jī)， MTUl2V183TE93 型，連續(xù)最大輸出功率 2290rpm 時(shí)為 735kW。可載員 5～10名。該船總長(zhǎng) ，垂線間長(zhǎng) 28m，型寬，深 ，滿載吃水 ， 153GT，最高航速 ，續(xù)航力 500n為提高垃圾回收宰，船型采用非對(duì) 稱雙體型。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 2 圖 12 人工打撈水面垃圾 研究 現(xiàn)狀及特點(diǎn)分析 水面垃圾自動(dòng)清掃機(jī) （一般是清漂船） 是 將水上漂浮的垃圾（主要是樹枝、農(nóng)作物秸稈、白色塑料、生活垃圾和水生植物、少量動(dòng)物尸體等）從水面打撈后，直接裝運(yùn)或者經(jīng)壓縮后裝運(yùn)到垃圾處理廠進(jìn)行處理。 但 這種 人工打撈水面垃圾的 作業(yè)方式勞動(dòng)強(qiáng)度 較大 、工 作環(huán)境惡劣 ， 效率也十分低下 。河流、湖泊 以及水上游樂場(chǎng)里的 漂浮垃圾的污染已經(jīng)逐步 影響 到市民的飲水、環(huán)境衛(wèi)生及 市容市貌 ，如圖 11 所示。 涉密論文按學(xué)校