4 通用模塊和專用模塊的劃分及其接口方式
4.1 通用模塊
在模塊系統(tǒng)中，通用模塊的使用可以簡化設(shè)計過程，縮短設(shè)計周期，最終達到快速設(shè)計的目的。面對用戶的多樣化要求，可將通用模塊視作基型模塊，并對其進行變型設(shè)計。與專門設(shè)計新的模塊相比，具有經(jīng)濟、質(zhì)量好、周期短的優(yōu)勢。在本文的小型水草切割機的模塊中，可以將機架模塊、執(zhí)行機構(gòu)支撐模塊、傳動機構(gòu)模塊視作通用模塊，如圖3、4、5所示。因為這些模塊在用戶的個性化設(shè)計中，基本結(jié)構(gòu)不會有太大的改變，參數(shù)尺寸可以通過修改得到所需的模塊。
4.2 專用模塊
專用模塊主要為滿足特殊功能的需要而設(shè)計。在本文的小型水草切割機的模塊中，可將動力機構(gòu)模塊、執(zhí)行機構(gòu)模塊作為專用模塊，如圖6、7所示。專用模塊可以根據(jù)用戶要求，設(shè)計出不同結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)特殊功能。在對動力模塊進行設(shè)計時，可以考慮使用汽油機、太陽能動力或其它能源動力。在對執(zhí)行機構(gòu)模塊進行設(shè)計時，可以根據(jù)所切割的對象，更改切割刀片或刀具。
在設(shè)計專用模塊時，還應(yīng)考慮通用化、系列化問題，所以應(yīng)采用接近通用模塊的方式和要求進行設(shè)計。如動力模塊中的動力裝置的尺寸與動力裝置支架的尺寸匹配、執(zhí)行模塊中的刀片與偏心輪的尺寸配合都應(yīng)遵循通用性和互換性。
4.3 接口設(shè)計
在小型船用水草切割機中，設(shè)備與船體之間、模塊與模塊之間、模塊內(nèi)部的零部件之間都存在接口。
4.3.1 設(shè)備與船體之間的接口設(shè)計
由于小型水草切割機是放置在船上使用的，所以與船體的安裝接口應(yīng)當遵循便攜性(方便轉(zhuǎn)移性)、易于拆裝性、操作簡便性，即具有快速裝拆功能。設(shè)備與船體相連接的部分為左右外伸梁，在左右外伸梁上各布置了兩個安裝孔，用螺栓與船體連接。
4.3.2 模塊之間的接口設(shè)計
(1)機架通用模塊通過槽鋼用螺栓與動力機構(gòu)專用模塊相連。
(2)動力機構(gòu)專用模塊與傳動機構(gòu)通用模塊之間、傳動機構(gòu)通用模塊與執(zhí)行機構(gòu)專用模塊之間都是通過彈簧聯(lián)軸器連接。
(3)執(zhí)行機構(gòu)支撐通用模塊與機架通用模塊之間通過卡槽和插銷來進行緊固連接。
4.3.3 模塊內(nèi)部的接口設(shè)計
機架模塊(通用模塊)中的外伸梁與槽鋼立臂之間、動力模塊(專用模塊)中的汽油機與汽油機支架之間通過螺栓進行連接；執(zhí)行模塊(通用模塊)中的刀盒與刀架之間通過焊接連接；傳動模塊(通用模塊)中的拉伸套筒與拉伸軸之間通過銷釘連接。
5 總結(jié)
筆者根據(jù)河蟹養(yǎng)殖業(yè)的工作水域、水草特點，結(jié)合現(xiàn)有船只，設(shè)計出小型水草切割機。為滿足養(yǎng)殖用戶的獨特需求，實現(xiàn)個性化定制，對水草切割機進行了模塊化設(shè)計，并在模塊劃分的基礎(chǔ)上，對水草切割機的通用模塊與專用模塊進行了歸類，對其接口方式進行了分析與討論。研制的小型水草切割機不僅可應(yīng)用于河蟹養(yǎng)殖池塘，還可用于生態(tài)景觀水域以及小型河道中沉水植物的切割。在面對各類用戶及使用水域時，可通過模塊化設(shè)計來降低設(shè)計成本，并能實現(xiàn)快速組裝。
小型船用水草切割機的設(shè)計，能夠進一步推動節(jié)能、環(huán)保、綠色的水域生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，同時提高各類小型水域的水草切割作業(yè)效率、節(jié)約成本、提升企業(yè)經(jīng)濟利潤，具有廣闊的市場前景和較高的工程價值。
（上海海洋大學 吳叔蕾；上海海洋大學海洋工程研究所 張麗珍）
