水域垃圾清理船设计和制作

水域垃圾清理船设计和制作

摘     要

水面漂浮物（或水面垃圾）长时间浸泡在水中，容易被生物所寄居，助长物种入侵，不仅影响生活景区的环境，而且严重威胁人们生活用水的质量。由于目前很多水域中的的水面漂浮物是由人工打捞，其效率低下，同时作业人员的人生安全有一定危险。

针对这一亟待解决的社会问题，设计了水域垃圾清理船。

该清理船打破传统清理船的结构和思维模式，由叶轮机构、槽轮机构、四杆机构、曲柄滑块机构通过传动系统，有机地使彼此之间协调运动，完成垃圾的打捞过程。四杆机构的运动轨迹与叶轮机构叶片的弧形相吻合，保证四杆机构能顺利清理叶片上垃圾的同时，也有效地保护了其他机构，提高了使用寿命。曲柄滑块机构的跨船舱放置，大大便利了船体存放垃圾的过程。同时为了方便操纵者的控制，选用了红外遥控作为信号的连接，大大提高了清理船的灵活性。由于船体结构选用双体船，极大地保证了清理船作业过程中的平稳性、安全性。前置拦截机构增大了垃圾的捕获能力，提高清理船的工作效率。

按照设计要求将各个机构进行组装并试运行。在水域中，清理船能按照预定要求完成垃圾拦截、打捞等过程，并将垃圾存放在指定位置。在一定程度上能达到预计要求。

关键词：水域垃圾  清理船  四杆机构  遥控

目  录

摘     要 i

Abstract ii

第一章  绪论 1

1.1   研究背景与研究意义 1

1.2   常见打捞机构优缺点分析 1

1.3   设计参数与设计要求 3

1.4   论文內容概述 3

第二章  方案设计 5

2.1   打捞机构方案设计 5

2.2   清理船机构设计 6

2.2.1  四杆机构 6

2.2.2  槽轮机构 7

2.2.3  曲柄滑块机构 9

2.3   传动机构 10

第三章  主要设计计算 12

3.1   电机的计算和选型 12

3.2   打捞机构轴强度计算 12

3.3   齿轮传动计算 14

第四张  辅助结构设计 19

4.1   船体设计 19

4.2   甲板设计 20

4.3   拦网设计 20

4.4   拦截机构设计 21

第五章  控制系统设计 22

5.1   电路设计 22

5.2   电路工作原理 23

第六章  模型制作 24

6.1  标准件及其他零件的选购 24

6.1.1  遥控器的选购 24

6.1.2  轴承、链轮等其他零件的选购 25

6.2   主要零件的加工及选材 26

6.2.1  叶片的加工 26

6.2.2  槽轮、叶片夹轮的材料选择及加工 26

6.2.3  轴类零件材料选择及加工 27

6.2.4  四杆、曲柄滑块的材料的选择及加工 27

6.3   模型装配及试验 27

第七章  总结 29

参考文献 30

致  谢 31