水面垃圾自动清理机毕业论文 - 图文 (4)

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图3-2 传输装置的受力情况

其中：G?G链?G垃圾?G带板

选取链条型号为12A，每米链的重量为1.5kg， 故m链?2?4?8kg G链?m链g ?8?9.8?78.4N 设垃圾的重量为10kg，则 G垃圾?m垃圾g?10?9.8?98N 由式m带板??V可算得

m带板?1.6?10?3?76?455.69?30.26?2?10?9 ?16kg G带板?m带板g

?16?9.8?156.8N 故G?78.4?98?156.8?333N 由图3-2可以算出F?G/sin24? ?333/sin24??819N 设输送装置的速度为0.6m/s，则 功率P?Fv?819?0.6?491.4W

查《微特电机应用手册》[4]选择电机型号为85ZY24-500。如下图3-3所示：

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图3-3 电动机

其额定功率0.5KW，额定电压为24V，转速为3000r/min。

由于船体空间的限制，电动机是横向放置在右船体中，所以为了配合传输装置的轴心方向，电动机还需与涡轮蜗杆减速箱配合使用，如图示3-4、图3-5所示。涡轮蜗杆减速器选用WCJ120型，传动比为31，涡轮齿数为31，蜗杆头数为1头。

图 3-4 WCJ120型蜗轮蜗杆减速箱

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图3-5 动力装置

其中涡轮蜗杆减速箱的传动效率为0.656，传动比为31。具体参数见零件图以及装配图。

故由电动机以及涡轮蜗杆减速箱配合使用后的输出参数为： 输出转速V=3000/31=93.8r/min

此外，为了能够控制电机的启动以及停止，在左船体的人坐立空间的前面装置一个电机控制台，具体位置可参照三维图以及装配图。如图3-6所示即为其启保停控制电路图，控制电机以及传输装置的动作。

图 3-6 启保停控制电路图

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3.3船舶推进器的选择

船舶推进器是船舶上提供推力的工具，它的作用是将船舶动力装置提供的动力转换成推力，推进船舶。船舶推进器即推动船舶前进的机构。它是把自然力、人力或机械能转换成船舶推力的能量转换器。推进器按作用方式可分为主动式和反应式两类。靠人力或风力驱船前进的纤、帆（见帆船）等为主动式，桨、橹、明轮、喷水推进器、螺旋桨等为反应式。现代运输船舶大多采用反应式推进器，应用最广的是螺旋桨。

根据蓄电池的直流供电特点以及船体的简易结构等特点，选用悬扣式电动船舶推进器，该类推进器功能性强，结构简单，操作方便安全，应用范围广。电动船舶推进器是种新颖的水中动力器具，有体积小、结构紧凑、效能转换率高、工作时无噪音等特点，且还具有绿色环保，按装便捷、维护简易的特点，是一些小型的船艇作为动力的首选产品，比较符合本设计的功能需要。

该类船舶推进器的主杆选用不锈钢、铝合金或高强度合成纤维，保证推进器具有足够的刚性并经久耐用；采用机械多级调速时，正转五档调速，反转二档调速；也可采用电子调速，以满足不同速度的需要；有固定把和可伸缩把2种选择，使操控更加方便；弦外悬挂式安装快速方便，并带有防撞脱扣机构，保护马达安全；防缠型螺旋浆，防止推进器因被水草缠绕而堵转。

鉴于船在行驶的过程中会因为水流以及自身结构所造成的阻力而受到影响，故在选择船用推进器的时候就要考虑该船舶推进器的最大推力是否大于船在行驶过程中所受到的最大阻力，并以此为依据来选择合适的船舶推进器。水流对船体的阻力可由下式来确定

F阻?0.5CVS?v

式中：CV—流体阻力系数，一般取CV?1.1

S—侵湿面积（m2）

?—流体的密度（t/m3）

侵湿面积S取船在最大吃水深度时的值，而最大吃水深度在前面计算得为353mm，根据数学方法计算可以可得S?0.21m2，设船在水中行驶时的最大速度为3m/s,则船在行驶过程中，水流对船体的阻力为：

F阻?0.5?1.1?0.0035?1?103?3

?346.5N了

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则m?F阻/g?346.5/9.8?35.4kg

故根据算出来的值可选择如图3-4所示的推进器，查得该推进器的基本参数如下所示：

图3-4 船舶推进器

型号：海伯船用推进器T80 最大推力：36.2 KG 控制方式：手控

动力方式：电机推动（蓄电池供电） 变速挡：5档前进挡 / 2档倒档 电机电压：24V 电机最大电流：48A

推荐使用蓄电池：12v×120Ah 高度：120cm

可以伸缩式控制手柄范围：13cm ----29cm 重量：14kg

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