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。

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。

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.

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。

不同施肥配方对水稻农艺性状及肥料利用率的影响

为研究不同施肥配方对水稻农艺性状、产量及肥料利用率的影响,设置无氮区、无磷区、无钾区、全肥区和无肥区5个处理开展了田间试验。结果表明:全肥区水稻农艺性状表现最好,产量最高。与全肥区相比,无氮区、无磷区、无钾区和无肥区处理株高、穗总粒数降低幅度分别为5.3%~11.6%、1.6%~20.7%;结实率无氮区、无钾区较全肥区分别高3.9、0.5百分点,无磷区、无肥区较全肥区分别降低7.7、3.6百分点;有效穗数无氮区与全肥区一致,无磷区较全肥区多9万穗/hm^(2),无钾区和无肥区分别较全肥区减少10.5万、21.0万穗/hm^(2)。全肥区稻谷产量为6 418.50 kg/hm^(2),较无肥区、无磷区、无氮区、无钾区分别增产17.51%、17.07%、14.85%和3.44%。全肥区氮肥、磷肥、钾肥肥料利用率分别为6.41%、1.06%、21.92%,氮肥、磷肥、钾肥肥料贡献率分别为12.93%、14.58%和3.33%。

基于深度特征提取和对抗域适应网络的滚动轴承故障诊断

实现轴承的智能化诊断是实现旋转设备的智能化诊断的关键。在轴承故障诊断实际情况中存在特征提取不完全、变工况情况下传统的诊断方法效率低的问题。针对这个问题,提出了一种组合方法。在该方法中使用具有宽卷积核的卷积神经网络与长短时记忆网络组合的深度特征提取网络对原始的振动信号进行深层次的特征提取,其次以对抗域适应网络实现源域与目标域间的知识迁移,解决了变工况情况下的跨域诊断能力不理想的问题。并对所提方法进行了验证,实验结果表明,所提方法能够有效地实现对轴承振动信号的深度提取以及识别变工况情况下的轴承故障类型,提高了跨域诊能力。

塑料制品挤-注-压加工成型工艺的介绍(一)

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。

CO_(2)养护压力对植生混凝土碱度及力学性能的影响

本文研究了植生混凝土的碱度及力学性能随CO_(2)养护压力的变化规律,并结合X射线衍射定量相分析(XRD-QPA)、热重分析(TGA)及扫描电子显微镜(SEM)等方法,探讨了CO_(2)养护压力对反应速率及产物生成的影响。结果表明:增大CO_(2)养护压力可提高硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C_(2)S)及氢氧化钙(CH)的碳化速率,同时可快速生成碳化致密层,有利于延缓CH的生成与溶出;碳化反应生成的碳酸钙(CaCO_(3))及水化硅酸钙(C-S-H)凝胶增大了水泥石密实度,可有效提升植生混凝土的抗压强度。与常压CO_(2)养护相比,在CO_(2)养护压力为0.3 MPa的条件下养护1 h,植生混凝土3 d抗压强度提高了72.8%,28 d抗压强度提高了4.8%,28 d的pH值由11.4降低至8.2。适度提高CO_(2)养护压力对植生混凝土降碱和增强效果良好。

高碳铬铁渣基尖晶石-镁橄榄石高强陶瓷骨料的制备及性能

西部地区的交通运输工程面临着极为复杂的工程地质挑战,而对适合西部深地环境使用的高性能混凝土骨料却鲜有研究。本文以高碳铬铁渣为主要原料,针对西部地区深地高温环境制备尖晶石-镁橄榄石高强陶瓷骨料,研究烧结温度、保温时间对尖晶石-镁橄榄高强陶瓷骨料物理性能、微观结构与晶体相对含量的影响。结果表明,提高烧结温度和保温时间可促进晶体生长发育,有效增强试样的物理性能。在烧结温度为1500℃、保温时间为3 h条件下制备的尖晶石-镁橄榄高强陶瓷骨料的综合性能最优,表观密度为3100 kg/m^(3),吸水率为1.4%,抗压强度为281.1 MPa,高碳铬铁渣的利用率达77.6%(质量分数)。将高强陶瓷骨料混凝土在80℃下养护28 d,其微观结构相比于高碳铬铁渣混凝土和普通骨料混凝土更为密实,界面过渡区得到显著改善,适用于深地高温环境。

石墨粉对磷石膏基自流平砂浆性能的影响

研究了2种不同粒径石墨粉及其掺量对磷石膏基自流平砂浆流动度、凝结时间、力学强度和导热系数的影响规律及作用机理。结果表明:随石墨粉替代胶凝材料质量的增加,砂浆流动度下降、凝结时间缩短、强度降低,导热系数线性上升。相同掺量下,掺入1200目石墨粉砂浆的流动度和力学强度损失更小,而掺入325目石墨粉砂浆的凝结时间缩短更慢、导热系数上升更快;石墨粉疏水团聚效应使砂浆流动度下降,而表面成核和微集料效应使砂浆凝结时间缩短,且可以弥补部分强度损失。高导热的石墨粉掺入会降低自流平砂浆内部热阻,形成导热通道,提高导热系数。当1200目石墨粉掺量为6%时,经优化的磷石膏基自流平砂浆性能满足JC/T 1023—2021《石膏基自流平砂浆》要求,且导热系数提高了37.1%。

可降解塑料片材机头流道的流场分析及设计优化

针对可降解塑料片材机头挤出的片材不规整且表面呈波浪状褶皱的问题,基于Polyflow对可降解塑料片材的挤出过程进行模拟,计算并分析了挤出过程中速度、压力、剪切速率的分布,根据数值模拟的结果优化机头流道结构,并和原有机头流道进行对比。结果表明,优化后的机头流道提高了熔体流动速度,增强了出入口的熔体流动性能,提高了流道内成型段的压力降,提升了充模速度和熔体流率,提高了机头的剪切速率,有利于流道内物料混合均匀,解决了片材不规整及表面褶皱的问题。

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。

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。

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.