缢蛏采捕机的设计与研究

摘要

缢蛏养殖因自身独特优势，成为我国较早开展规模化养殖的贝类之一，尤其在福建和江浙地区缢蛏养殖业属于支柱产业。由于缢蛏穴居、壳薄等生物学特性，其采捕仍然以手工作业为主，劳动强度大，工作效率低，收获损失大，占用农时长，已成为制约缢蛏养殖发展的主要瓶颈。目前，国内没有专门用于缢蛏机械化采捕的设备，国外贝类采捕设备也主要针对采捕牡蛎、文蛤等硬壳贝类设计制造。因此，研制缢蛏采捕设备对提高捕捞效率和农民收入具有重要意义。 通过对国内外贝类采捕机分析研究，目前贝类采捕设备一般组成主要包括四部分：清洗机构、挖掘、吸附机构、行走机构以及收集机构。分析得出一般贝类采捕机不适宜缢蛏采捕的缺陷，在对缢蛏生物学特性和养殖技术研究的基础上，以一般贝类采捕机组成部分为对象，设计研发一种适应滩涂地区的缢蛏采捕机。 本文设计了该型采捕机采收清洗装置，该装置创新收获方法，将采收、分选、收集三个工序融合在一个工作过程中，具有效率高，可靠性高等特点。同时对挖掘铲结构进行设计；并确定该型挖掘铲主要设计参数。对比分析目前滩涂牵引主要装置，依据该型采捕机特点选择轮式牵引，并对其滩涂行走影响因素进行分析，最终选型无内胎式低压宽型大轮胎作为其行走装置。依据滩涂环境设计了全液压转向系统，针对采捕机转向实际性能进行设计校核，确定采捕机全液压转向系统性能满足设计需要。通过ZWCAD和PTC Creo3.0软件完成各零件的设计和虚拟装配，研究整机在采捕中遇到的阻力问题，利用构建的力学模型，基于ANSYS-Workbench对缢蛏采捕机挖掘铲进行有限元分析，验证了设计的合理性。基于两种不同软件ANSYS与Adams进行联合仿真分析，对采收清洗装置关键部位连杆机构在不同状态下受载荷情况分析，最终得出采收清洗装置连杆机构关键部位设计符合要求。用ANSYS-Workbench软件对前行走驱动底盘进行模态分析，对前行走驱动底盘进行优化设计，避免共振的同时提高前行走驱动底盘整体性能。 缢蛏采捕机提高了工作效率，降低工人劳动强度，为缢蛏类采捕装置的开发和应用提供参考。

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