近年来,工业的快速发展与人类环保意识的缺失给环境造成了极大的负担,引起了湖泊、河流各类水草疯长。目前解决水草泛滥的最有效的办法是通过水草清洁收获船进行机械治理。由于水草蓬松,整体密度小,现有水草清洁收获船收获水草后不经过压缩直接将水草堆积在甲板后部料箱中会造成料箱易满、收获船需频繁返回岸边卸料、收获效率低等问题。针对以上问题,参照旱地秸秆方捆打捆机,设计了一套水草喂入-压缩-扎捆装置,可将水草压缩扎捆后形成高密度的草捆堆积在甲板后部,提高水草收获船水草装载量,作业时减少往返卸料次数,提高收获效率。主要研究内容如下:(1)对水草打捆机工作特点进行分析,确定了水草打捆机喂入-压缩-扎捆方案。通过对水草喂入量、喂入速度分析,计算喂入机构、压缩机构和扎捆机构的功率消耗,结合双齿盘驱动打结器工作时功率消耗,确定传动方案以及液压马达、减速机的选型。(2)研究现有各类方草捆打捆机的压缩方式及原理,采用开式压缩方式的压缩原理,研究了成捆室上下压板角度以及压板拉伸弹簧预紧力对压缩阻力的影响,通过改变上下压板的不同角度以及拉伸弹簧的预紧力可以得到不同的水草压缩密度。(3)在ADAMS虚拟样机仿真分析软件中对打捆机整机样机各个机构运动关系进行仿真分析,验证压缩机构、喂料机构、扎捆机构相互之间时序配合满足设计要求,检验了扎捆装置中各个机构配合满足双齿盘驱动打结器的工作要求;对压缩机构进行了运动学仿真,通过力学公式模拟压缩柱塞工作时的压缩受力情况,得到了压缩机构各零部件及关节处的受力情况。(4)根据在ADAMS虚拟样机仿真中的到的压缩机构各零件的受力情况,使用ANSYS有限元分析软件对压缩机构各个主要受力部件进行强度校核,检查各零部件强度是否满足使用要求,优化压缩主轴、压缩曲柄、压缩柱塞等结构。(5)样机制造装配完成后进行压缩打捆试验,进行空载打结试验,观察扎捆装置中扎捆绳与打结器及其辅助零件运动情况,使用水稻秸秆代替水草进行功能验证试验,验证各个机构设计原理正确性,压缩-喂料-扎捆动作时序运动配合时序关系满足设计要求。