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小型芦苇收割机设计
—文献综述
摘要: 针对河道、水塘等水域具有航道窄、面积小,一般的大型芦苇收割机难以实现芦苇收割的现状,本文设计了一种结构紧凑,机构传动平稳,效率高,适合在中小尺度水域作业的小型芦苇收割机。
芦苇是我国造纸工业的主要原料,及时收割芦苇是提高芦苇经济效率的关键因素。芦苇收割季节短,条件艰苦,劳动力强度大,迫切需要实现机械化[1].南方芦苇和北方芦苇不同,南方芦苇一般为4~5 m,茎粗20~30 mm,密度小,为15~30株/m2[2]。为了满足南方芦苇收获要求,需要研制适应南方地。
论文概述了芦苇收割机的发展背景、研究现状及分类;完成了芦苇收割机水下部分的机构设计,主要包括清除机构和定位机构;阐述了前置往复式切割器和旋转式升降台的总体设计方案、工作原理、参数计算以及试验校核;同时,为了防止二次污染,本文还另外设计了芦苇回收装置,通过传送带将芦苇运回船体;按照任务要求完成了装置总装图与各主要零部件图的绘制;最后,通过Solidworks软件的动画仿真验证了机构设计的合理性。
结果表明:所设计的小型芦苇收割机具有结构合理、紧凑,适应性强,切割效率高等优点。这种新型的芦苇收割机可在水下实现切割,捡拾、传送一体化连续作业方式,能够达到清除泛滥的芦苇,净化水质的目的。总的来说,是一种较为理想的芦苇收获机具。
关键词:小型芦苇收割机;水下机构设计;动画仿真

一、引言
芦苇在养殖、生态和景观三方面有重要的价值体现,正是因为芦苇有如此多的作用,吸引了人们去种植。由于种植量大,同时缺乏相应的管理措施,导致人工种植的芦苇一度发展到疯狂的状态。
为了保持水域的生态平衡,维持水质的清澈,需要在景观水域中大量种植芦苇,但是在每年5~9月的高温时段,芦苇生长非常迅速,必须及时进行收割清理,否则会对水质造成二次污染。目前,芦苇治理方法主要有化学清除法和物理收割法两种。化学清除法会引起水质污染与恶化,破坏水域的生态环境,并对其他生物的生存造成很大影响。所以,人们大都采用更为环保的人工收割和机械收割的物理方法来治理芦苇。但由于人工收割效率低下,往往打捞的速度跟不上芦苇生长的速度,因而机械收割就成为理想的芦苇治理方式。
目前,市场上的芦苇收割机产品有WH1800型河道清草机、、GC2230型河道割草保洁船、GC200O型小型河道割草作业机械、 ,但这些产品外型大,长度都大于8 m,需要多人及辅助机械协同作业,适用于大型水域芦苇的收割。而景观水域的设计通常都采用自然造型,有各种不同的曲线,且水面较为狭小,不利于大型机械作业。
现在,这些水域中的芦苇的收割都由人工完成,劳动强度大,效率低。而且往往在芦苇疯长时,人工收割跟不上生长速度,一部分芦苇因未及时收割而腐烂水中,造成水质恶化。在大型的芦苇收割船t一般有2~3人进行操作。但随着芦苇收割机的小型化,它的收割和集草都要在同一条船上进行,由于窄间有限,最多只能由一人操控,若都是手动操作的话,会不太方便,所以应该提高芦苇收割机的自动化程度,特别是遥控式的芦苇收割机不仅能进一步减小船体的尺寸,增大储草空间,而且安全。
所以智能化的小型芦苇收割机的需求量会越来越大,小型轻便、美观环保的芦苇收割机将是一个重要的发展方向。