连续输送技术及其装备的新质生产力属性

党的二十大强调,“科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”。实验室里的新技术,还需要通过新产业,不断形成推动经济社会发展的新动能。2023年9月,习近平总书记在黑龙江考察调研期间首次提到新质生产力这个概念。新质生产力是生产力现代化的具体体现,即新的高水平现代化生产力(新类型、新结构、高技术水平、高质量、高效率、可持续的生产力),是以前没有的新的生产力种类和结构,相比于传统生产力,其技术水平更高、质量更好、效率更高、更可持续。

带式输送机水平转弯段的自动纠偏系统设计

长距离带式输送机在自然转弯过程中容易出现输送带跑偏等问题,主要纠偏方法是对转弯段托辊架的角度进行调整,但目前调整多为人工调整。文中通过设计一种可调整托辊架槽角和抬高角的自动纠偏系统,对机械结构设计、控制系统设计和传感器选型进行研究。机械结构设计方面进行了托辊架支撑体、推进装置与起升装置的结构设计和计算,控制系统设计方面进行了控制流程设计、驱动设计和传感器的设计与选型,最后进行了关键零部件的有限元分析和强度校核,分析了关键零部件在不同抬高角和不同槽角下的等效应力变化情况,为转弯段纠偏装置的设计提供了理论参考。

螺旋输送机卸料口流量脉动产生原因及降低方法研究

为探明螺旋输送机卸料口流量脉动产生的原因,基于离散单元法(DEM)模拟球形颗粒在螺旋输送机中的流动过程,对螺旋周期结构和颗粒周期流动进行分析,得出了流量脉动产生的原因并提出了降低流量脉动的方法。结果表明:料槽中颗粒的周期性不均匀分布和螺旋面对颗粒的周期性阻挡造成了流量脉动;不同结构形式的螺旋输送机卸料口流量脉动对比为:无轴螺旋输送小于有轴螺旋输送,双轴螺旋输送小于单轴螺旋输送,斜卸料口结构小于正常卸料口结构;所提斜卸料口双轴螺旋输送的脉动值(1.14)与普通螺旋输送(2.25)相比降低了49.33%,基本实现了螺旋输送机卸料口颗粒的稳定流出。

基于Simulation的薄壁桶搬运过程的形变研究

桶料的搬运方式主要有托底式、夹取式和挂取(吊取)式,文中针对薄壁桶的搬运方式进行模拟分析,通过模拟分析的具体数值来进行合理的选择。主要对挂取(吊取)和夹取2种薄壁桶的搬运方式进行模拟分析,基于Soildworks中的Simulation进行计算,并得出具体数值,选取合理的薄壁桶搬运方式。模拟分析表明:在同等桶壁厚的情况下,夹取式桶料搬运形式薄壁桶的变形程度较大,主要体现在薄壁桶的夹持部位,如特定场景需夹持薄壁桶的桶身进行搬运时,还需适当加厚薄壁桶的桶壁来抵抗夹持板的夹持力,使薄壁桶不会产生较大的形变量。

基于Simulation的堆垛机启停金属结构分析

堆垛机是智能立体仓储中的核心设备,其运行机构在启停时,由于其自身高度较高,加之立柱上方连接的上横梁组件及立柱间的载货台组件在运行机构启停时惯性力的双重影响下,会产生不同程度的挠度变形,针对双立柱堆垛机进行分析,文中利用Simulation插件对堆垛机金属结构模型进行应力分析,得出金属结构的应力应变的分析结果。

基于机器视觉的紧密排列目标检测研究

机器视觉技术为工业机器人视觉导引系统提供重要的支持。随着生产效率的不断提高,流水线中常呈现多个货物无规律紧密排列运输的情况。在这种情况下,传统的基于模板匹配的目标检测算法的定位效果和识别精度准确率较低。为了解决这一问题,文中采用了基于深度学习的YOLOv8算法对紧密排列的物体进行检测,并针对紧密排列物体的特点建立相关数据集,通过实验验证了其在结构化环境下的性能。实验结果表明,YOLOv8算法训练后得到模型在拥有较快收敛速度的同时均值平均精度稳定在0.95左右,并且在多个真实环境中,模型对于无序队列目标的识别平均准确度能达到91.64%,为流水线中存在紧密排列现象的物品的定位和识别提供了一种有效的解决方法。

基于改进遗传算法优化堆垛机速度曲线研究

堆垛机是起重运输行业的重要设备,其在计算机系统的控制下,通过轨道在立体仓库里高效、绿色地往返穿梭,精确停在指位置并存取货物。堆垛机以最短时间从静止状态提升至高速运动状态,在保持一段时间后逐渐减速直至停止,由于受到本身结构的影响,堆垛机以何种速度运行成为目前需要解决的问题。文中提出用速度曲线表示堆垛机的运动特性,并对其进行优化研究。传统的速度曲线优化对目标函数有较强的依赖性和严格性,基于权重分析法(AHP)得到堆垛机关键性能指标的权重,提出改进遗传算法(GA)对速度曲线进行优化。仿真结果表明:该算法具有优化精度高、鲁棒性好的优点,在该领域具有良好的参考意义和实用价值。

抓斗卸料过程气固流场仿真及实验研究

针对抓斗卸料过程中物料会产生粉尘扩散的问题,文中采用CFD-DEM双向耦合仿真模拟结合实验的方法分析了卸料时粉尘时空分布情况,进一步研究粉尘颗粒运动规律,同时采用测量仪器对料斗口诱导气流风速以及粉尘浓度进行测量研究。结果表明:料斗口逸出粉尘最大风速为0.69 m/s,料斗口周围粉尘浓度最大达到754.83 mg/m^(3),小粒径粉尘在卸料20 s之后以较低速度悬浮在空气中。

大型矿用自卸车厢斗筋板布局仿生优化设计

【目的】针对大型矿用自卸车厢斗的轻量化设计需求,基于结构仿生学对厢斗的筋板布局进行优化研究。【方法】介绍了某大型矿用自卸车厢斗的基本结构,分析了厢斗在各工况下的承载特点,选用厢斗满载匀速和满载静止工况作为厢斗底板的极限工况,并通过仿真分析研究了厢斗的刚度和强度;总结了叶脉分枝结构的形态特点,从载荷、结构、功能三个方面阐述了叶脉分枝结构与厢斗底板的高度相似性,设计了基于叶脉分枝形态的厢斗筋板新布局,得到新厢斗模型;采用有限元分析对比验证优化前后厢斗的力学性能。【结论】结果表明,新厢斗筋板布局的承载性能更优,应力分布更加均匀,底板承受的载荷传递到了下方各筋板,有效减轻了主梁的承载负担,刚度、强度分别提高了20.32%、32.37%,重量降低1.86%.

基于茉莉酸甲酯诱导金铁锁ptMYC2转录因子调控的初步探究

目的研究外源激素茉莉酸甲酯(MeJA)诱导后金铁锁转录因子ptMYC2-1及其靶基因法尼基焦磷酸合酶(FPS)、鲨烯环氧酶(SE),β-香树素合酶(β-AS)等基因表达量之间的联系,揭示金铁锁三萜皂苷代谢途径中转录因子的调控机制。方法培育遗传背景单一的组培苗,喷施茉莉酸甲酯(100μmol/L)进行诱导实验,分别在0,3,6,12,24 h采集新鲜材料,以β-Actin为内参基因,运用实时荧光定量PCR对转录因子ptMYC2-1及次生代谢途径上的靶基因FPS、SE-1、SE-2、β-AS的表达水平进行检测,并通过R语言和Prism5分析基因表达量的P值和R值。结果喷施MeJA后,转录因子和其靶基因与未进行茉莉酸甲酯处理时相比均有显著性变化。转录因子与靶基因的相关性分析显示pt MYC2-1的表达量与靶基因FPS、SE-1、SE-2、β-AS的表达量均有显著的正相关性。结论实验初步探究了金铁锁转录因子及其靶基因对MeJA诱导的响应模式,为后期研究金铁锁转录因子对靶基因的调控机制奠定了基础。实验材料可能存在基因差异,因此本实验的实验数据不能直接证明转录因子与靶基因的调控关系,还需进一步设计实验进行研究。

北江荛花繁殖特性及传粉生物学研究

为了揭示北江荛花自然结实率低的原因,本研究对花部特征、花粉活力、柱头可授性、繁育系统与传粉生物学等方面进行观测,同时采用扫描电镜进行花粉及柱头形态特征观察。结果表明,北江荛花为两性花,花朵开口小,花萼筒细长,柱头深埋于花萼筒内部,上下两轮雄蕊排列于花萼筒中上部;扫描电镜观察发现,北江荛花花粉与柱头形态正常,不存在发育缺陷。花粉活力与柱头可授性动态观测表明,北江荛花雌雄同熟,开花后6~24 h为有效授粉期(EPP),此时期内花粉活力较高,柱头可授性较强,可正常授粉。传粉生物学观测发现,风传粉对北江荛花生殖贡献大,因其花萼筒细长,动物传粉存在困难,仅有虱、蓟马等小型昆虫可能是其潜在传粉者。结合花粉胚珠比(P/O)、杂交指数(OCI)值和传粉生物学观测情况推断,北江荛花繁育系统以异交为主、自交亲和,有时需要传粉者。研究表明,北江荛花的筒状花结构使其较难进行异花授粉,可能是导致其自然结实率低的主要原因。

带式输送机中部转载特性及3D打印设计研究

为解决暗斜井带式输送机中部转载装置受空间限制、结构设计不合理而导致堵料、撒料、粉尘污染等问题,建立了转载物料力学模型;利用离散元方法对三种工况的物料转运过程进行仿真研究,分析卸料效率、输送量及料流轨迹特性。根据现场工况设计出一种中部转载装置并总结出设计方法,利用3D打印技术对转载装置进行预设计和制造。结果表明,利用物料速度、输送量和物料轨迹等参数设计出的中部转载装置在转运过程中无堵料、撒料情况,并通过设计方法不断改善、优化结构,减小物料对中部转载装置及输送带的冲击,延长寿命,具有实际工程应用价值。

钢包吊摆-液晃耦合建模与动态特性研究

为研究钢包吊运过程中钢液晃动与吊摆的耦合情况及影响因素,根据等效动力学原理建立了钢包吊运系统的质量-弹簧-阻尼模型,推导出了其运动方程,建立了钢包吊运系统的多体动力学-两相流有限元耦合模型进行有限元数值模拟,验证了三阶模态等效模型的有效性。然后基于等效模型分析不同参数对钢包吊运系统的影响。结果表明:钢丝绳摆动幅值随着绳长的增加先增加后减小,在钢丝绳长8 m附近时达到最大值,且摆动幅值随着小车加速度的增加而增加。钢液晃动的剧烈程度随着钢包载液率的增加而减小。钢液晃动会随着钢丝绳长的增加而减小,但是随着钢包载液率的增加,这种影响越来越小。该等效模型可为钢包吊运系统的精准定位控制方案提供理论基础。

地西他滨联合CAG方案治疗中高危骨髓增生异常综合征及老年急性髓系白血病15例报告

目的:观察地西他滨联合CAG方案治疗中高危骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndrome,MDS)及老年急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)的临床疗效及不良反应。方法:选择15例中高危MDS及老年AML患者(AML 5例,MDS 10例),采用地西他滨+CAG方案治疗,即地西他滨20 mg/(m2·d),连用5 d,第6天起阿柔比星10 mg/(m2·d),连用8 d;阿糖胞苷10 mg/m2,2次/d,连用14 d;皮下注射重组粒细胞集落刺激因子(G-CSF)300μg/d,连用14 d后评估疗效。结果:15例患者中完全缓解6例(40.0%),部分缓解5例(33.3%),总有效率为73.3%(11/15)。老年AML患者中3例获得缓解,有效率60%,中高危MDS患者中8例获得缓解,有效率80%,两组间有效率差异无统计学意义(P>0.05)。治疗过程中,患者血液系统的不良反应主要为骨髓抑制,非血液系统的不良反应主要为心功能不全和肝功能损害。结论:地西他滨联合CAG方案治疗中高危MDS和老年AML有较好的疗效,不良反应可耐受。

滚动轴承寿命动态预测新方法

由于传统可靠性分析方法是基于大量的失效试验数据和经验知识建立的静态模型,无法实现滚动轴承退化过程的跟踪以及准确进行可靠性评估和寿命预测,提出了基于主成分分析(principal component analysis,简称PCA)和相空间重构的滚动轴承寿命动态预测方法。首先,通过PCA将实时监测的多个滚动轴承性能指标进行融合;其次,使用相空间重构技术实现当前退化过程和历史退化过程的对比,得到寿命预测值,并结合历史失效时间进行统计推断,得到更准确的平均寿命。随着观测样本的不断积累,可实现平均寿命的动态更新。试验结果表明,本研究提出的动态寿命预测模型能够实时预测滚动轴承的寿命,具有较强的工程实用价值。

周期边界条件下垂直螺旋输送机颗粒流数值模拟

采用离散单元法对垂直螺旋输送机中颗粒流动进行模拟计算,提出运用周期边界条件解决垂直螺旋输送机中计算效率问题,选用全尺寸模型和应用了周期边界条件的周期模型2种计算模型,计算得到2种模型中颗粒的流动特征,包括颗粒运动形态、正向接触力的力链网络和轴向速度的大小及其概率密度分布,讨论输送机在结构、颗粒流动形态、正向接触力的力链网络和轴向速度上的周期性。结果表明：2种模型在填充率较大且转速为300~1 700 r/min时模拟的颗粒流动特征一致;在一些工况中应用周期边界条件的仿真模型可以用来探寻垂直螺旋输送机中颗粒流动特征。

CAG方案治疗中高危骨髓增生异常综合征疗效观察

目的观察CAG方案治疗中高危骨髓增生异常综合征(MDS)的临床疗效和不良反应。方法选择初治MDS患者36例,其中采用CAG方案[即阿糖胞苷、阿克拉霉素和粒细胞集落刺激因子]20例(观察组),标准化疗方案16例(对照组),均用一疗程后观察临床疗效。结果疗程结束后,观察组总有效率75.0%、相关病死率5.0%,对照组分别为62.5%、12.5%,观察组的总有效率与对照组比较无统计学差异(P>0.05),但其不良反应轻且少于对照组(P<0.05)。结论 CAG方案治疗中高危MDS安全、有效。

基于矢量控制的航空液压泵源测试系统转速控制方案

针对航空液压泵源测试系统存在的很多非线性特性,在采用矢量控制变频器的基础上,提出神经网络控制器和无源性控制器两种控制策略来控制航空液压泵的转速以测试其特性。基于径向基函数网络和基于对角回归神经网络两种神经网络的控制方案对外界环境因素的影响具有较强的稳定性,后者的控制器的效率更高一些,对非线性有较大的控制潜力,但是其神经网络控制器方案存在不少不足。研究结果表明,当航空液压泵出油口的压力变化时,与神经网络控制器相比,无源性控制器不仅更简单,而且不需要系统参数的精确线性化,实用性强,是一种本质上的非线性控制,航空液压泵在不同压力下的转速具有很好的鲁棒稳定性,能够满足对航空液压泵测试的要求。

视觉导引AGV的路径跟踪控制研究

AGV作为一种自动化程度很高的物流设备,广泛应用于柔性制造车间和自动化立体仓库等场所。视觉导引AGV通过对路径标志的识别和跟踪实现导航,如何提高跟踪精度一直是研究的热点问题。为此,提出一种利用粒子群算法对AGV的控制器参数进行优化,以使AGV的跟踪偏差尽可能小,并且提高系统的动静态稳定性、实时响应性。首先分析AGV的运动学模型,建立了粒子群算法优化的PID控制器;然后在Matlab中对不同速度运行下的小车控制分别进行仿真,通过比较优化前后的控制系统的结果,可以看出优化后的小车控制器性能明显提高,证明了所设计控制策略的有效性。

按类统计方法在滚动轴承可视化可靠性动态评估中的应用

针对目前滚动轴承可靠性评估中性能指标的概率模型大多为单性能指标的静态概率模型,且与实际概率模型误差较大的问题,提出了基于按类统计的滚动轴承可视化可靠性动态评估技术。利用轴承可靠性下降时,其空间状态发生跃迁、概率模型类别会逐渐增多的特点,以滚动轴承的均方根和峭度这两个性能指标为分析对象,采用核密度法建立起初始按类概率模型。对初始按类概率模型进行可视化处理得到初始按类概率图像模型,计算非正常类的图像分布区域面积占总图像分布区域面积的比值得到故障率,进而得到可靠性指标。当数据样本不断累积更新,可实现滚动轴承可靠性的动态评估。对美国智能维护系统中心提供的滚动轴承寿命实验数据进行分析,结果表明,提出的动态按类概率模型能够及时跟踪滚动轴承的退化过程,可靠性指标能够实时反映滚动轴承的退化程度,具有较强的工程实用价值。