水面垃圾自动打捞船的设计(毕业设计)Word下载.doc

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水面垃圾自动打捞船环境保护结构设计

Abstract

Anautonomousshipforcleaningthegarbagefloatingonalakeisdesignedforthewaterpollutionproblems,mainlytosolidwasteonsmallandmediumsizedlakes,riversandotherwaters,suchasplasticbags,bottles,leaves,twigs,andothersurfacetrashwhichiseasytoclean.Toachievecleanthewatergarbagemechanizedandautomatically,theentiresalvageprocesswithouthumanintervention,securityisverygood,efficiencyisabouthundredsoftimesthanartificialsalvage.Thegreaterthesurfaceandmoresignificantstorms,thegreatertheeffectis.

Thisessayfocusesonthedesign,computingandcheckingofhullstructure,powerplant,salvageandtransportequipment,garbagestoragedevicesandothercomponentsoftheanautonomousship.Inthecaseoftheunderstandingoftheresultsofthedesignrequiredtoachievethefunctionalrequirements,aswellastheactualenvironmentalbackgroundtostudythedesignofthestructureandfunctionofthewatergarbagesweepersystem.

Thispowerplantdesigninadditiontotheotherboatclassesaregenerallysimilar.Andgarbagestoragedevices,thedevicetoachievesalvageandtransporthavesomeinnovativedesigns.Formofthesprocketsandthechaintransmissionisdrivenbyatransmissionbelt,andthehullinfrontofthebafflemeansandtheguidesurfaceoftheimpelleraredesignedsothatgarbagecollectionmoreefficient.Inaddition,garbagestoragedeviceusesthreereplaceablestoragetank,thebottomisdesignedtoporoussurfacegarbagecollectionmoreconvenient,enforceabilityhasbeenstrengthened.

Thisarticleisalsoappendthestructureandassemblydrawings,partsdiagramoftheautonomousshipforcleaningthegarbagefloatingonalakeforadetaileddescriptionofthedesignprocess.

Keywords:

Thewaterwaste;

Automaticcleaningship;

environmentalprotection;

StructuralDesign

目录

摘要 I

Abstract II

一前言 1

1.1毕业设计的选题背景 1

1.2毕业设计国内外研究现状及特点分析 2

1.3本课题的研究目的及意义 3

二方案构思和拟定 5

三船体的设计 6

3.1船体的结构设计 6

3.2船体材料的选择 8

3.2.1船体材料的介绍 8

3.2.2船体材料的确定及相关参数 9

3.3船体重要尺寸 9

3.4.1船体质量的计算 10

3.4.2重排水量的计算 10

3.4.3最大吃水深度的计算 11

四动力装置的设计 12

4.1蓄电池的选择 12

4.2电动机的选择 13

4.3船舶推进器的选择 16

五传输装置的设计 19

5.1传输装置的总体设计 19

5.2传输装置链传动的设计 21

5.2.1链条的选择和计算 21

5.2.2链轮相关尺寸的计算 24

5.3叶轮装置链传动的设计 26

5.3.1链条的选择和计算 26

5.3.2链轮相关尺寸的计算 27

5.4轴的设计 29

5.5叶轮的设计 31

六垃圾存储装置的设计 32

七其它零部件的设计 33

7.1滚动轴承的选择 33

7.2轴承座的选择 34

7.3标准件的选择 34

结束语 36

致谢 37

参考文献 38

附录水面垃圾自动打捞船总装配图 39

III

一前言

1.1毕业设计的选题背景

随着社会经济的飞速发展，人们的生活都有了质的飞跃，特别是工业革命以来，由于人们过于重视工业和经济的发展，往往忽视了对环境的保护，这就使得近几年来世界水资源质量不断下降，水环境持续恶化，由于污染所导致的缺水和事故不断发生，不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收，而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失，严重地威胁了社会的可持续发展，威胁了人类的生存。

随着十八大社会主义生态文明建设的提出，水环境的污染问题越来越受到人们的关注。

海洋、河流、湖泊以及水上游乐场里的漂浮垃圾的污染已经逐步影响到市民的饮水、环境卫生及市容市貌，如图1-1、图1-2所示。

图1-1城市河道污染图1-2运输河道污染

为解决水面垃圾收集的问题，目前很多地区还是采用利用人工打捞的方式为主，如图1-3所示。

但这种人工打捞水面垃圾的作业方式劳动强度较大、工...（查看更多）作环境恶劣，效率也十分低下。

此外，目前市场上也出现了一些机械智能化的水面垃圾收集设备。

由于水域不同、垃圾种类不同及回收量的不同，形成了各种类型的水面垃圾收集船，如图1-4所示。

例如ZS-800型水面清漂船、16.5米水面垃圾收集船等等。

但现在市场上的水面垃圾收集船大都是大型船舶机械，主要用于大范围大面积水域垃圾的收集，其结构复杂，体积庞大，价格昂贵，而且需要专业人士操作，从而不能被广泛地应用于城市河道和风景区水域的垃圾收集作业。

图1-3人工打捞水面垃圾

图1-4大型机械打捞水面垃圾

1.2毕业设计国内外研究现状及特点分析

水面垃圾自动打捞船针对水面环境污染的问题，致力于中小型湖泊河流等水域的固体垃圾清理，如塑料袋、饮料瓶，树枝树叶以及其它易清理的水面垃圾。

它将水上漂浮的垃圾（主要是树枝、农作物秸秆、白色塑料、生活垃圾和水生植物、少量动物尸体等）从水面打捞后，直接装运或者经压缩后装运到垃圾处理厂进行处理。

关于水面垃圾自动打捞船，目前国外已有成熟的商品和深厚的研究基础。

韩国海洋水产部在2000年投资23.5亿韩元，委托南韩海洋研究院开发一种能在浅滩和港口进行垃圾清除作业的垃圾打捞船。

目前，这种海上垃圾打捞船已经建造完成，并通过了性能测试。

这艘命名为“海洋清扫号”的船，长30m，宽10m,高2.3m，可只在水深只有2米的浅滩和港口清除漂浮垃圾。

船上装有臂长达20米的“多关节”抓铲，可打捞水深为15米的滩底沉积垃圾。

船上的钩状收集机可用于搜集水中的渔网和渔具。

船舱还可以容纳40吨垃圾，这些垃圾可被船载的宽体切割机切割分解。

加拿大的PELICAN公司研制的A系列1010型清扫船采用单体船型，具有清扫水面垃圾、油污水处理、曝气、消防4方面功能。

主要的作业机具包括翻斗、垃圾箱、油水分离设备、油箱、喷气曝气装置、消防水枪。

美国联合国际船舶公司（UMI）研制的系列清扫船采用双体船型，配两套Z型推进装置，主要功能是清理水面垃圾。

主要作业机具包括导流门、船首传送带、垃圾箱、船尾传送带。

船尾传送带用于将垃圾输送至岸上。

近年来，国内也渐渐自主研发了具有较高效率的水面垃圾自动打捞船。

由天津新港船厂建造的水上清扫船“方通号”于2001年底在天津海河下水。

该船具有高效、节能、环保等特点，以电为动力，进行电动全回转推进，不但对水体没有污染而且行动十分灵活。

在接近垃圾后，船上的精密液压喷水自动回转臂、垃圾收集筐升降机动装置等设备一同作业，将水面垃圾打扫一尽。

该船实现了自动清扫、收集、储存水面垃圾，而且液压喷水自动回转臂还可以冲刷堤坡垃圾，浇灌河岸绿地。

上海市废弃物处置公司研制的水面漂浮物打捞船，以实现导流、打捞、压缩、储存、转运连续作业为目的，采用双体船型,打捞装置采用传送带形式,克服了以往人工打捞及抓斗间隙打捞的缺点，打捞速度快，劳动强度低，且可以实现较长时间的连续作业，减少了运转过程的损耗。

独立作业能力强，单船作业便可完成从打捞到转运的全部工作。

从打捞到转运全部实现机械化作业，大大提高了工作效率，并减轻了工人的劳动强度。

适用于各种复杂水域环境作业。

特别适合大面积水生植物污染治理,作业装置主要由喷水导流、固液分离器、螺杆压榨机组成的拦截打捞装置具有作业效率高、作业适应性强。

采用机械式固液分离装置打捞水葫芦大大地减轻了工人的劳动强度。

1.3本课题的研究目的及意义

随着社会经济的飞速发展，人们的生活都有了质的飞跃，特别是工业革命以来