图3-1 船体结构三维图
图3-1为三维软件Pro/E画出来的船体结构。
在设计该水面垃圾自动打捞船的时候，我最重要的基础理念就是实用性强。在不影响该船正常运行的基础上，简化其结构，美化外观，安全性高，平衡稳定性好，易推广。 1）船体采用左右船体对称，中空布置的双船体结构，再在两船体之间用杆件焊接起来，以起到连接加固的作用，该结构既减轻了船体重量，而且降低了船在行驶中的阻力；
2）左右船体的外壁采用的是5mm厚的薄钢板，且船的两侧外壁有15°的倾 角，因此可构成上宽下窄的船体结构，有利于减小水流阻力；
3）为了便于垃圾的集中和收集，船的左右船体内侧的前端做成夹角为30°的V形结构，以便于水面垃圾更容易输送到传输带上。
除了双船体结构外，考虑到传输装置的安装与配对，还应有的结构时：
1）左右船体内侧的前沿设有两块支撑板，支撑架上留有螺纹孔，其目的是通过螺栓连接来固定轴承座，以起到支撑大链轮轴的作用；
2）左右船体内侧的中间设有2个留有螺纹孔的凸台，目的是用来固定轴承座，以起到支撑小链轮轴的作用；
3）右船体内部设有一个U形支撑块，用于支撑固定电机，因为电机的输出轴和小链轮轴是通过联轴器连在一起的，采用U型块结构相对简单。此外，考虑到支撑板自身以及承受的重力，为防止其弯曲变形，在支撑板下方和船体内侧间焊接一块肋板，以起到辅助支撑的作用。
为了便于收集以及各功能区互不干扰，在船的左右船体内均有隔板。左船体设有2块隔板，前面将垃圾储存箱与杂物分开,最后的区域属于人的坐立区域；右船体设有1块隔板，形成2个独立的空间，最后面的区域属于人的坐立区域，前面的区域为放置蓄电池区
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域、放置电动机和减速箱区域，这样的设置有效的把人的区域和垃圾的区域分开，同时利于空间的最大利用，还有利于两船的平衡。
考虑到动力装置的安装与固定，在船尾上部设有支架，主要是用来安装船用推进器，支架上开出2个圆形小孔，目的是保证船用推进器固定的可靠性。
此外，为了使船能在雨天工作，设计了顶棚。图3-2为三维软件Pro/E画出来的顶棚结构。
图 3-2 顶棚
3.2船体材料的选择
3.2.1船体材料的介绍
船体的材料采用的是船体用结构钢，主要用来制造远航、沿海和内河航区船舶的船体结构，按照其最小屈服点划分强度级别为一般强度钢和高强度钢。船用结构钢是用来制造船体及其附属结构的最主要金属材料。为了使船体结构能在现代造船生产条件下顺利建造，也为了保证船的使用安全、可靠，船体除了需要合理的设计和正确施工工艺外，还要求船体结构钢材必须具有各项良好的技术性能，如强度、硬度、塑性、韧性、耐疲劳性能、耐海水腐蚀性能以及某些特殊性能，还必须具有良好的工艺性能，如冷热弯曲工艺性能和焊接工艺性能等。
中国船级社规范标准的一般强度结构钢分为：A、B、D、E四个质量等级；中国船级
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社规范标准的高强度结构钢为三个强度级别、四个质量等级：A32、A36、A40、D32、D36、D40、E32、E36、E40、F32、F36、F40。
3.2.2船体材料的确定及相关参数
该水面垃圾自动打捞船主要是用在城市和风景区河道、湖泊水域的水面垃圾的打捞。为了使船体不至于太重，故船体的钢板厚度定为5mm，在满足各方面的功能需求的情况下，选择船体材料为A32钢。
该材料的化学成分与力学性能为：含碳量?0.18%，，含锰量为0.9%～1.60%，含硅量为?0.5%，含磷量?0.035%，含硫量?0.035%，不含铌、钒2元素。且该材料的屈服强度
?315MPa，抗拉强度?440～570MPa，伸长率?22%。
3.3船体重要尺寸
船体顶长3200mm，船侧倾角15°，船体总宽2800 mm，单船体宽1000mm，船高700mm，顶棚长3060mm，高2130mm，宽2800mm，船体前端内侧夹角30?。
其余尺寸经设计后如图3-2所示。
图3-2 船体结构二维图
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3.4船的排水量和吃水深度的计算
船的排水量是用来表示船尺度大小的重要指标，船的排水量的计算也是为计算船在一定载重条件下的最大吃水深度做准备的。船的排水量又可分为轻排水量，重排水量和实际排水量。
（一）轻排水量（Light Displacement），又称空船排水量，是船舶本身加上船员和必要的给养物品
三者重量的总和，是船舶最小限度的重量。
（二）重排水量（Full Load Displacement），又称满载排水量，是船舶载客，载货后吃水达
到最高载重线时的重量，即船舶最大限度的重量。
（三）实际排水量（Actual Displacement），是船舶每个航次载货后实际的排水量。
在设计该垃圾打捞船时，重点考虑的就是该船在满载的情况下，最大的排水量是多少，从而计算出此时的最大吃水深度，从而来判断船体的高度设计是否合适。故在这里要研究的就是该船的重排水量。
3.4.1船体质量的计算
利用数学公式可估算出船体的体积V?0.22m。
3??7.9t/mm??V由质量的计算公式（其中钢）可得：
3船体的质量为m船?7.9?0.22?1.738t?1738kg
3.4.2重排水量的计算
船在满载时的总质量m总=m船+m人+m蓄电池+m电极+m电机+m垃圾
其中船体的重量约为1750kg，人的重量约为70kg，蓄电池的重量为20kg，电机的重量为20kg，所能存储的垃圾的最大重量约为50kg
故总质量m总?1910kg
由公式?水gV排?G船?m总g（其中?水?1t/m3,g?9.8m/s2）可得 V排=m总g/g?水 =1910?9.8?103 ?1.91m
3?9.8?1?
该船的重排水量为?水V排?1?103?1.91
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?1910kg
3.4.3最大吃水深度的计算
该船的面积由数学公式可得A?6.4㎡ 由公式V排?AH吃可得船的最大吃水深度为 H吃?V排/A?1.91/6.4?298mm
该船的最大吃水深度为298mm，而船体的高度为700mm，故船体的高度满足需求。
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