基于PLC的中空吹塑成型机开合模装置的系统设计

为提高吹塑制品生产的质量和效率,提升吹塑生产作业过程自动化程度和降低人力劳动强度,设计一套双工位中空吹塑成型机开合模装置及其液压系统和电气系统。结合工作流程对开合模装置总体方案进行设计,在控制系统硬件方面,确立控制系统总体方案,选择PLC型号、设计电路接线图和I/O分配表;在控制系统软件方面,在TIA Portal V16环境下,进行控制系统程序的编写和触摸屏的制作;最后在上位机编译中实现人机交互以及系统的调试。结果表明:该系统下的开合模装置运行精度、自动化程度得到了提高,改善了吹塑制品的生产质量,且缩短了产品的生产周期,满足工业生产要求。

基于PLC的可降解塑料片材成型自动化生产线设计

塑料片材是塑料制品中的重要组成部分,然而现有的塑料片材生产线自动化程度较低,原料主要成分为聚乙烯,难以降解。据此,采用一种新型的可降解塑料作为原料,但此原料是粉状料,无法适用于传统的粒状送料装置;由于其特点是通过挤出后离模发泡的方式成型为片材,并且原料对温度要求较高,传统挤出机无法使用此料生产。因而根据此原料特性和加工工艺设计由送料系统、挤出成型系统、牵引滚压系统、分切冲孔系统及夹取码垛系统组成的可降解塑料片材成型生产线,使用PLC和触摸屏对控制系统的硬软件进行设计。以平均生产节拍作为参考指标,此自动化产线生产效率提高了26.5%,为可降解塑料产品的规模应用提供了技术支撑。

电石渣对CO_(2)拌和水泥浆性能及固碳效能的影响

为提高CO_(2)直接拌和水泥基材料的固碳效能,以电石渣作为增强固碳材料,研究了电石渣和CO_(2)对新拌水泥净浆的流动度、凝结时间、抗压强度、固碳量和固碳效率等性能的影响。结果表明,电石渣掺入水泥浆体中会降低浆体流动度,加速浆体凝结,降低水泥石各个龄期的抗压强度。通入CO_(2)会进一步降低浆体的流动度,可延长浆体的凝结时间,水泥石抗压强度也有所提高。电石渣的掺入能够提高CO_(2)拌和水泥净浆的固碳量和固碳效率,当电石渣替代水泥用量为15%(质量分数),时固碳量最高且为6.95%,当电石渣掺量为10%时,固碳效率最佳,可达13.03%。研究结论旨在为建立低碳水泥基材料制备和电石渣资源化协同利用新途径提供参考。

塑料制品挤-注-压加工成型工艺的介绍(二)

本文介绍了塑料制品的一种新的加工成型工艺,暂定名为挤-注-压加工成型工艺。

基于深度学习的陪护机器人目标检测方法

为解决陪护机器人在复杂的环境下进行目标检测任务时容易出现错检、漏检等问题,提出一种基于深度学习的陪护机器人目标检测方法。首先,运用改进的WGAN网络生成高质量的图片,丰富数据集多样性,为后续YOLOv5s训练奠定基础;其次,在原YOLOv5s模型上运用Gridmask数据增强技术,提升检测模型对于复杂场景和遮挡情况下的识别能力;在Backbone部分采用C2fSE模块,并将LSTM网络与YOLOv5s网络相结合,减少了网络参数量,获得了更多的上下文信息,提高了目标检测的准确性;最后将骰子系数损失加入总的损失函数。改进后的算法与原算法相比,检测精度、召回率、mAP分别提高了6.8%、4.6%、8.3%,实验结果表明,改进后的算法在小目标物体及部分遮挡物体的检测精度、漏检等方面都有所提升,适用于家用陪护机器人的目标检测工作。

基于试验-整数规划方法的泵站多机组变速优化

以国家南水北调东线源头泵站江都四站为例,进行泵站多机组变速优化运行探讨。提出了考虑峰谷电价、长江潮汐变化的站内多机组日变速优化运行非线性模型:在水泵设计叶片安放角不变的情况下,以站内机组耗电费用最少为目标函数,时段为阶段变量,水泵转速、开机机组台数为决策变量,日提水量为约束条件。提出了各阶段水泵转速试验选优、机组开机台数线性整数规划优化的方法对模型进行求解。优化运行结果表明:考虑峰谷电价,日均扬程7.8～3.8m,与额定运行相比,100%负荷运行时,单位提水费用节省介于-3.58%～-2.14%之间,说明在此条件下,变速优化运行效果不足以抵消变频器损耗,80%、60%负荷运行时,单位提水费用节省分别介于11.38～15.71%、24.79～29.17%之间,优化效果明显;不考虑峰谷电价,日均扬程7.8～3.8m,与额定运行相比,只有在日均扬程较低、提水负荷较小(5.8m,60%负荷;4.8m、3.8m,80%、60%负荷)时,变速优化具有一定的效益,在其余日均扬程、提水负荷条件下,变速优化运行效果均不足以抵消变频器损耗。为受潮汐影响的大型泵站多机组变速优化运行提供了新的思路。

橡胶粉-水泥砂浆柔性人造粗骨料的制备及性能

为提高混凝土材料的减震吸能性能,将废旧轮胎橡胶粉掺入到水泥砂浆中制备兼具承载和吸能作用的柔性人造粗骨料,通过骨料密度、吸水率、压碎指标、单颗强度、自由落体回弹及混凝土单轴压缩等测试,研究了橡胶粉掺量、粒径对人造粗骨料基础性能、力学与能量耗散性能的影响。结果表明:橡胶粉-水泥砂浆柔性人造粗骨料的各项基础性能良好,且具有良好的抗压强度,能够显著改善混凝土的能量耗散性能。在橡胶粉粒径250~380μm、掺量体积分数20%条件下,柔性人造粗骨料比天然骨料的能量耗散率提升了21.1个百分点,在保证混凝土抗压强度的情况下,含柔性人造粗骨料混凝土较天然骨料混凝土耗散能量提高了1.294 MJ·m^(-3)。研究制备的柔性人造粗骨料能够显著改善混凝土的能量耗散性能,为有高自减震性能要求的工程提供了新材料,同时可实现废旧橡胶资源化利用。

基于图像处理的连续纤维增强复合材料3D打印精度在线优化方法

为了改善“独立挤出型”连续纤维增强复合材料3D打印(continuous fiber reinforced composite 3D printing, CFRC 3DP)制件的尺寸精度,提出了基于图像处理技术的在线优化方法,建立了CFRC 3DP尺寸精度的在线反馈优化模型,研究了图像滤波、边缘检测及边缘几何基元的提取方法,基于CFRC 3DP打印层实际尺寸与理论尺寸的误差对比,求解了打印制件的误差比例系数,修正了电机步进值,实现了CFRC 3DP尺寸精度的在线优化.通过对典型轴套类零件优化前后的打印尺寸研究,并利用假设检验进行了统计学分析,实验结果表明优化前后打印样件的尺寸存在显著性差异,8 mm轴和16 mm轴的直径打印精度分别提升了1.34%和0.76%,且标准差均有所减小,验证了尺寸精度在线优化方法的可行性和有效性.

新型轮腿式地面移动机器人的结构设计与运动特性分析

依据平行四边形悬挂机构的运动特性设计的轮式移动机器人具有良好的越障性能,通过结合摆臂和行星轮机构而设计的新型轮腿式地面移动机器人克服了原有机器人不能跨沟的缺陷,对外界非结构化的路面环境具有良好的适应能力。详述了该新型轮腿式机器人的结构特点,对该机器人的运动特性进行了分析,并利用拉格朗日方程建立了该机器人越障状态下的动力学模型。采用一组可行的结构尺寸,利用ADAMS软件建立虚拟样机模型验证了该地面移动机器人的可行性。

基于偏振视觉的环形构件表面形貌重构

为了增强对环形构件表面的质量检测能力,提出一种基于单目DoFP偏振相机的FSV偏振检测方法。根据偏振反射分离出的漫反射信息,对基于FSV的偏振三维重建模型进行校正。利用偏振数据得到增强的二维表面图像,并进行相应的偏振三维建模。实验结果表明,与传统成像系统和非FSV偏振成像系统相比,所提出的检测方法测得的DoP图像在图像评价指标上提升3%以上,重建的三维模型和真实检测表面的均方根误差为0.35,大大提高了对环形构件表面的质量检测能力。

石粉含量对机制砂混凝土力学性能与微观结构的影响

采用石英质机制砂石粉,讨论了石粉含量对中低等级强度混凝土工作性和力学性能的影响规律,并选取三种不同岩性机制砂石粉,运用SEM、XRD等测试方法研究其对水泥水化产物及其微结构的影响。结果表明,石粉的掺入可明显改善混凝土的和易性及力学性能,混凝土强度等级越高,其石粉合理掺量应越小;石粉对水泥水化产物及其微观形貌影响较小;石粉含量变化引起细骨料(机制砂)级配优化作用是普通机制砂混凝土工作性和力学性能得到改善的主要原因。

奶牛乳房炎多联苗（A）后海穴注射免疫试验研究

用奶牛乳房炎多联苗Ａ免疫泌乳牛２３２８头，其中后海穴注苗组免疫１１８８头，肌肉组１１４０头，两组同期对照牛分别为１６１８头和２０８９头。经统计，在注苗后４个月中各组临床型乳房炎的发病率，后海穴注射组和肌肉注射组比相应对照组分别降低发病率６３．５１％和４９．０１％，后海穴注苗组比肌肉注苗组平均提高免疫效果１４．４７％。用菌苗免疫幼兔，检测其抗体及免疫指标，结果表明，后海穴注射组均高于肌肉注射组和对照组。

单体式无人航行器的设计、实验及优化

论文从实用性的角度出发,对单体式无人航行器的结构展开研究,旨在提供一种能够实现水面、水下巡航的载体形式。首先,提出一种能够实现水面、水下巡航的航行器设计方案。在该方案的基础上,基于模块化设计理念,将航行器分为头舱、能源舱、动力舱、控制舱四个模块,并进行详细设计。利用Finemarine对航行器的水动力性能进行分析,得到了航行器在水中保持持续稳定状态的条件。分析的结果可作为航行器部分结构优化和控制系统设计与实现的依据。通过制作样机和下水实验,还发现了该航行器尚存在运动性能欠佳的一些缺陷;最后,针对该航行器装配和实验过程中存在的不足,提出了优化设计方案,为结构改进提供了依据。

江都四站站内多机组变角优化运行方式研究

以南水北调东线源头泵站江都四站为例,建立了考虑峰谷电价的站内多机组日变角优化运行非线性规划模型.以站内机组耗电费用最少为目标函数,时段为阶段变量,水泵叶片角、开机机组台数为决策变量,日抽水量为约束,采用动态规划逐次逼近的方法,对江都四站进行计算分析,确定了不同水量约束条件下泵站机组的开机台数与水泵叶片角.结果表明,该模型可有效解决站内机组优化运行问题,效果良好.

原料组成对利用碳铬渣制备多孔堇青石陶瓷性能的影响

利用高碳铬铁合金渣、工业氧化铝粉和二氧化硅微粉为原料,分别以偏铝、偏硅、理论和偏镁组成合成制备了多孔堇青石陶瓷,研究了烧成温度和原料组成对样品物相转变、显气孔率、体积密度、抗弯强度以及热膨胀系数的影响。结果表明:四组样品中堇青石均于1100℃生成,晶体结构随烧成温度升高逐渐发育,并在1400℃以后开始部分分解;与理论组成相比,偏铝组成可以提升样品显气孔率,但抗弯强度随之降低,且增加了样品的热膨胀系数;偏硅组成样品的显气孔率降低,而抗弯强度并不随之增加,但样品的热膨胀系数显著减小;偏镁组成适当的降低了样品的显气孔率,抗弯强度显著增加,同时样品的热膨胀系数明显降低,四组样品中其碳铬渣的利用率最高。

利用造纸白泥和页岩混烧制备水泥混合材的工艺研究

对造纸白泥-页岩活性混合体系的配比进行设计与优化。研究了混合体系钙硅比(摩尔比)、混料时间、成型压力、煅烧温度、保温时间、冷却方式等工艺参数对活性体系的影响,并初步确定了合理的工艺参数。结果表明,利用造纸白泥和页岩在适当工艺条件下制备的水泥混合材,其活性指数可达到二级粉煤灰标准,混合材单掺20%可满足P·O42.5水泥生产。

植物多酚在高分子材料中的应用

植物多酚类物质又叫单宁,是一类多羟基酚类化合物,具有良好的生物相容性和可降解性;由于多元酚的结构赋予了一系列独特的性质。植物多酚不但可以与醛类物质发生缩聚反应,还可以通过氢键、疏水键或者共价键与众多高分子化合物接枝、共聚或共混制备出新型的功能高分子材料。基于文献,对植物多酚在高分子材料,比如:聚氨酯、酚醛树脂、聚酯和一些天然高分子中的应用,如:增加高分子材料的抗菌、可降解以及抗氧化性等性能进行了综述。

大掺量磷渣硅酸盐水泥的试验研究

研究了磷渣比表面积、磷渣掺量、窑灰掺量和激发剂对四个水泥体系物理性能的影响。结果表明:配置高掺量磷渣硅酸盐水泥,磷渣细度应控制在比表面积500m2/kg左右为宜;15%的窑灰掺量对磷渣水泥后期强度有显著的提高,特别是在磷渣掺量较大的情况下,平均增长率可达到20%以上;硫酸钠对磷渣水泥3d强度有一定的提高,对28d强度影响不大;在磷渣窑灰复掺水泥体系中,硫酸钠均不同程度提高了体系的3d和28d强度。

基于动态规划逐次逼近法的江都四站变速优化

建立了考虑峰谷电价、长江潮汐变化的南水北调泵站站内多机组变速优化运行模型:在水泵设计叶片安放角不变的情况下,以站内机组耗电费用最少为目标函数,时段为阶段变量,水泵转速、开机机组台数为决策变量,日抽水量为约束条件。针对该复杂非线性规划模型,首次采用动态规划逐次逼近法进行求解,并以江都四站为例,对站内多机组变速与定桨恒速运行进行了比较分析。研究结果表明,无论是否考虑峰谷电价,满负荷运行时泵站变速优化效果不足以抵消变频器的损耗;但当扬程较低、提水负荷较小时,变速优化运行方效益仍较明显。

烧结法合成六铝酸钙多孔陶瓷的研究

研究了原料和添加剂种类对六铝酸钙多孔陶瓷性能的影响。结果表明:采用氢氧化铝和氢氧化钙合成的CA6性能较好,可以合成显气孔率达60%、体积密度为1.55g/m3的六铝酸钙多孔陶瓷。掺加添加剂可不同程度改善CA6多孔陶瓷的性能。