SCSGJ-2.6型水草收割机的研制

【目的】针对当前景观水域日益增多而其面积小、分散度大、大型水草收割机难以实现水草收割的现状，研制适用于小型水域的水草收割机械。【方法】在对割幅、割深、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，完成了SCSGJ-2.6型水草收割机的设计，简要介绍了该型水草收割机的主要机构、整体布局以及工作原理;并结合流体力学、结构力学以及船舶原理学等知识，对其动力装置、船体、往复式切割器、传送带、明轮推进器、动力传输路线和辅助机构等工作部件进行了选择与设计。【结果】性能测试显示，SCSGJ-2.6型水草收割机的转弯半径为1.5 m，割深在0-0.475 m内可调，生产率为1.5 t/h，在宽为5 m的河道内的转弯时间为1.5 min，平均漏收率为3%，平均漏割率为5%，正常工作时耗油量为1.46 L/h，各项参数均能达到预期目标。【结论】该水草收割机具有良好的割收连续作业能力。鉴于景观水域小型化、数目多的发展特点，该小型水草收割机具有广阔的推广应用前景。

水草收割机的研究现状

比较了治理水草的三种方法,指出机械式治理是最理想的方法。简要介绍了水草收割机的起源和国内外生产水草收割机的厂家、研究机构。针对国内外对水草收割机的研究没有系统的、科学的分类的现状,从切割器的工作方式和安装位置、水草收割机的作业形式、作业对象、推进器类型、船体情况、控制方式等角度对水草收割机进行了分类,分析了它们的优、缺点。在列表介绍数种国内外典型产品的基础上,总结了当前水草收割机的特点。最后指出小型化和智能化是水草收割机的重要发展方向。

9GSCC-1.4H水草收割机切割装置改进设计

9GSCC-1.4H水草收割机往复式切割装置不同于牧草收获机械切割装置,其割刀传动装置位于切割器的后面,且曲柄连杆与水平面成一定角度,割刀传动零件拨叉主动臂与从动臂不在同一平面内,切割过程中拨叉与动刀组拨杆接触的运动轨迹为空间弧线的线接触,同时在拨叉和拨杆间有冲击振动,加快了拨叉与拨杆的磨损,缩短了切割装置的使用寿命。为此,对9GSCC-1.4H水草收割机切割装置进行了动力学分析,针对切割装置存在的问题,对割刀传动装置进行了结构改进设计:将拨叉从动臂改为摇杆,曲柄连杆与小拨叉铰接,小拨叉通过中间连杆驱动摇杆往复摆动,小拨叉和中间连杆用球轴承连接消除空间曲线轨迹对连杆的作用,摇杆驱动切割器实现往复切割运动。

基于Pro/E的水草收割机明轮装置建模与仿真

针对9GSCC-1.4型水草收割机明轮装置的使用性能要求,运用惩罚函数法优化明轮的结构尺寸。根据优化的结构参数,基于Pro/E软件建立与物理样机相同的数字化模型,利用Pro/E的机构模块模拟真实状态下明轮装置的运转状况,对其进行干涉检验;利用Pro/MECHANICA模块对明轮部件的支撑架等机构进行强度分析;采用Pro/MECHANICA模块中的梁单元对明轮支撑架等构件理想化,在给定变化范围内为模型寻求满足应力要求的结构尺寸,完成了明轮装置的数字化设计,并实现了对系列化产品的动力学计算。

小型电动可遥控水草收割机的研制

结合水草收割机小型化和自动化的发展需求,研制了一种小型电动可遥控水草收割机。阐述了总体设计思路和水草收割机的结构、工作原理及运行性能。

基于人机工程学的水草收割机操纵器设计

分析水草收割机的主要操纵器,基于人机工程学的设计原则,对小型水草收割机的操纵杆进行人性化设计,该操纵器带有无间隙的自锁装置,并集成两个按钮,分别控制柴油机和割刀的启动和停止。最后对操纵器的合理布局进行分析研究。

虾蟹池塘养殖水草收割机应用现状及发展前景

介绍了虾蟹池塘养殖水草种植、收割要求及治理方式,结合国内外水草收割机应用现状及发展方向,提出江苏省虾蟹池塘养殖水草收割机推广应用建议。

SGW1.2型水草收割机启动系统的研究

SGW1.2型水草收割机采用JD165F型柴油机作为动力装置,但安装空间狭小、启动困难,针对以上情况,结合整机结构和柴油机飞轮强度低的特点,设计了SGW1.2型水草收割机电力启动系统。采用QD1202型启动马达与HHT700型机械式主轴离合器配合,12V电压、54AH容量的蓄电池作为启动电源,间接启动柴油机的启动方式。试验显示:通电3s后,柴油机正常启动,效果良好。

SGW1.2型水草收割机启动系统的研究

SGW1.2型水草收割机采用JD165F型柴油机作为动力装置,但安装空间狭小、启动困难,针对以上情况,结合整机结构和柴油机飞轮强度低的特点,设计了SGW1.2型水草收割机电力启动系统。采用QD1202型启动马达与HHT700型机械式主轴离合器配合,12V电压、54AH容量的蓄电池作为启动电源,间接启动柴油机的启动方式。试验显示:通电3s后,柴油机正常启动,效果良好。

水草收割机明轮推进器的建模与仿真分析

为进一步研究水草收割机在乌梁素海生态治理中有效控制湖泊富营养化的问题,针对水草收割机明轮推进器的运动特性,运用MATLAB中SQP法优化明轮的结构尺寸;根据优化的结构尺寸,通过Pro/E软件建立与物理样机相同的明轮推进器三维实体模型,装配后模拟其真实运动情况,并进行干涉检验。通过Pro/E和AD-AMS的专用接口模块MECH/Pro将实体模型导入到ADAMS软件中,运用动力学分析软件ADAMS对明轮推进器进行运动仿真,获得有效数据,为水草收割机系列产品设计研究提供参考数据。

基于CFD的水草收割台水流流场数值模拟

目前,水草污染对环境造成严重影响,针对滩涂深水水草难以收割的问题,设计了一种水草水下收割台。为了研究割台水下作业时内部水流与水草的流动规律,应用Fluent软件中的Eulerian多相流与Realizable k-ε湍流模型进行液固两相流三维数值模拟,分析了在不同的搅龙转速、搅龙螺旋叶片圈数、搅龙滚筒直径参数影响下割台体内水流与水草的速度分布。结果表明:在搅龙转速为90r/min,两侧螺旋叶片分别为3片、螺距360mm、搅龙滚筒直径为200mm时,水草收割台的水流流场与水草流动更为稳定、流畅,模拟结果较好地反映了割台内流体的运动过程,为割台的结构优化提供了一定的理论依据。

水草收割机在不同水域环境中的应用与发展

水体的富营养化导致水草疯狂生长从而影响到水质,因此治理水草成为亟待需要解决的问题。先介绍了三类水草治理方法的特点,相比较而言,机械打捞最理想。之后简要地介绍了国内外机械打捞的发展状况。从适用于不同水域环境特点的水草收割机整体结构出发,着重从切割器的工作方式、推进器形式等方面对水草收割机进行了综合性能的分析比较。

小型电动可遥控水草收割机的优化设计

阐述对小型电动可遥控水草收割机的优化设计情况,进一步完善产品工作性能,提高了设备的性能和实用性,使之更适合中小尺度水域的水草收割机管理作业。

水草收割机在湖北省水污染治理中的应用潜力

本文阐述我省水资源概况,水体生态修复、国内外水草收割机发展现状、小水面水草收割机的要求及水草收割机的应用潜力等。

池塘养殖水草自动收割装备设计与实现

为实现水草收割机械化,研发了虾蟹池塘养殖水草自动收割装备。装备可实现水草收割工作速度自动调节、水下切割深度自动调节;采用模块化设计理念,研制开发的水草收割装备轻巧灵活,能够自如拆卸组装,便于场地转运;采用蓄电池作为动力,噪声低,耗能低、工作效率高。

典型水草收割船切割装置的设计

本设计主要是针对典型水草收割船进行切割装置的设计计算,该机采用机械、液压联合传动方式,可在水下对各种水草进行收割,以切割、捡拾、传送、牵引、运输一体化作业方式进行连续生产。其工作速度2.8km/h、割幅1.4m、切割深度在1.2m内任意可调、每小时作业面积0.39ha、漏割率0、漏收率5.2%、动力14.7kw,用1台水草收割机与1条牵引船和4条装草运输船配套使用可连续进行生产并取得良好的经济效益。

1960年以来太湖水生植被演变

太湖的富营养化污染日益严重,针对太湖水生植被的研究工作非常重要,然而全面的太湖水生植被调查已经有将近二十年未见报道.基于2014年夏季全湖水生植被调查结果,结合历史资料,比较分析1960年以来太湖水生植被演变情况.结果表明,1960年以来,共有23种水生植物从太湖消失,其中1981、1997和2014年分别消失7、4和12种.从分布区面积来看,1960年以来太湖水生植被总体呈北部湖区水生植被消失,东北部、东部及南部湖区水生植被分布区面积持续扩张的态势,1981年全湖水生植被分布区面积占8%,到2014年已经有33.82%的水面有水生植被分布.从生物量组成来看,太湖水生植被先升后降,从1960年的10×10~4t,持续上升到1988年的44.72×10~4t,1997年下降到36×10~4t,2014年进一步下降到29.09×10~4t.但挺水植被以外的水生植被,尤其是浮叶植被的生物量一直保持上升态势.总生物量的下降与东太湖挺水植被大面积消失有关,到2014年全湖挺水植被生物量比重仅占5.15%,东太湖沼泽化问题已不复存在.从群落组成变化情况来看,苦草(Vallisneria natans)群落分布区面积锐减,马来眼子菜(Potamogeton malaianus)和荇菜(Nymphoides peltatum)分布区持续扩张.目前太湖水生植被管理面临的主要问题是北部湖区水生植被恢复和东部湖区水生植被过量生长.

分布式泵集中控制液压系统设计

机械收割水草是治理水草最理想的方式之一,利用水草收割船进行水草收割作业,能够减轻水草收割人员的劳动强度,提高生产效率。针对水草收割装置的动作要求,对其液压系统进行了合理的分析,并在此基础上对液压系统进行了分布式液压泵集中控制方案设计。试验结果表明:整套液压系统能够满足水草收割船的行进平稳、转弯灵活、割刀的往复运动、割台升降和角度调整,以及除水辊淋水等功能要求,同时具有可靠性、经济性和适用性的特点。

水下收草装置的设计

比较了几种水草收割方式,确认机械治理是最理想的方式。通过仿人手设计"手爪",利用凸轮实现"手爪"的抓紧和放松,分析链传动的多边形效应,通过振动抖落水草实现收割。与其他类似的水草收割装置进行了性能分析和比较。结果表明,水下收草装置效率高、成本低、减轻人体劳动,能够实现水草的连根拔起,但又不破坏环境,大大降低了次年该类水草的疯长。

乌梁素海沉水植物资源开发利用的研究

内蒙古乌梁素海是以大型水生植物过量生长为主要特征的富营养化湖泊，共沉水植物共4科4属8种，生产力（干重）为0.75～0.96kg／m2，生产量（干重）约为9×104t／a．各种沉水植物的粗蛋白含量均高于15％，营养指标符合家畜家禽的饲养标准，是具有十分可观开发价值的水生植物资源。采用gGSCC—1．4（A）型水草收割机大规模收获沉水植物每年可为乌梁素海湖周牧区和农区提供5．4×104t优质草粉饲料。此外，每收获1t（干重）沉水植物即可从富营养化水体中转移出24kg氮和2kg磷，这对减少乌梁素海内源性营养物负荷及生物掩埋过程具有明显的效果，可为乌梁素海的治理与保护提供一项积极的、可行的对策。