近年来,水草泛滥已成为造成水污染的重要原因之一。工业的发展与人类对环保意识的缺失给水环境造成了极大的负担,引起了湖泊与河流的水质恶化。目前,解决水草泛滥问题,最有效的办法是使用水草收割船进行机械治理。针对现有的水草收割设备切割幅度较小,切割深度可调范围较小,无法有效收割沉水水草,没有集料装置,需要频繁往返于岸边卸草等问题,设计了一套水草切割输送喂入系统,安装在两栖割草船上,包括水草收割台、两级刮板输送带、打捆机喂入装置三部分;对其进行功率校核、液压驱动元件选型;使用ANSYS有限元分析校核两级输送机架结构的强度与刚度;通过FLUENT进行割台内水流流场数值分析;进行了水草剪切力学实验与割台搅龙功耗模拟试验。主要研究内容如下:(1)进行水花生茎秆、低矮芦苇茎秆剪切力学实验,测量其切断力大小,并与稻麦秸秆切断力进行对比分析。对水草收割船收草时工作特点进行分析,建立了水草切割输送系统与压缩打捆上喂入系统结构方案、三维模型、驱动和传动系统,确定了割台与两级输送装置的主要参数。通过对系统在最大负载工况下的功率计算,选择液压马达与减速机。通过测量不同工况试验下搅龙驱动轴扭矩大小,计算其功率消耗,分析影响功耗的主要试验参数,并提出改进措施。使用ANSYS有限元静力学分析两级输送装置机架在滑动调节切割深度的过程中两个极限位置的强度与刚度,验证结构设计可靠性。(2)运用SolidWorks建立了由割台壳体、搅龙叶片流道、搅龙叶片、伸缩拨齿组成的割台水下流场简化模型,在Meshing中划分网格,在FLUENT中设置边界条件,并建立流场基础控制方程,设置求解器,并进行水流流场CFD数值模拟,得出割台流场内水流的速度场分布,分析其内部水草在水流作用下的运动规律。采用控制变量法分析在不同的搅龙转速、搅龙螺旋叶片圈数、搅龙滚筒直径影响下割台体内水流的速度分布规律。结果较好的反映了割台内流体的运动过程,为割台的结构优化提供了理论依据。