油麦兼用气送式集排器立槽式供种装置设计与试验

针对现有油麦兼用气送式集排器供种装置兼用供种结构复杂、大播量工况下供种量不足等问题,设计了一种立槽式高通量油麦兼用供种装置。阐述了立槽式供种装置工作原理,确定了变容积供种机构主要结构参数,分析了供种转速和立式槽轮叶片伸出量等工作参数对供种装置油菜、小麦供种性能的影响规律,明确了油菜、小麦供种性能较优时的工作参数范围。EDEM仿真试验结果表明,立槽式供种装置具有良好的破拱充种性能及供种过程种子运动轨迹一致性,当小麦供种转速不小于20 r/min、叶片伸出量不小于9 mm时,可有效避免脉动供种问题对其供种性能的影响,实现油麦兼用稳定供种。台架试验结果表明,排种油菜时,供种转速为10~30 r/min,供种装置供种速率可达66.20~210.41 g/min,供种速率稳定性变异系数小于2.3%,种子破损率小于0.65%;排种小麦时,供种转速为20~50 r/min,叶片伸出量为9~21 mm,供种装置供种速率可达1184.20~6080.44 g/min,供种速率稳定性变异系数小于1.9%,种子破损率小于0.4%。田间试验结果表明,当油菜、小麦播种量分别为6.5、180 kg/hm^(2)时,搭载立槽式供种装置播种机总播量误差分别为1.68%和4.16%,出苗后测量得油菜、小麦平均株距分别为56.96、23.34 mm,各行株数一致性变异系数分别为16.92%、18.02%,满足油麦兼用播种作业标准要求。

配方打叶称重数字化投料系统设计与测试

【背景】基于多台套数字化铺叶台、控制软件及相关辅联设备,自主设计了一套数字化投料系统,进而实现以“自动称重+量化考核”的方式进行数字化均质投料。【方法】以韶关南雄产区中部烟模块,对比了传统投料及数字化计量称重投料的均质化效果。【结果】整体而言,数字化计量称重投料的方式有效降低了投料的波动性及配比误差率,提升了混配均质化效果。其中,不同台位投料的CV值波动范围由9.1%~13.2%下降至5%以内,平均配比误差率由最大1.57%下降至0.49%,下降比超过65%。【结论】数字化计量投料的均质化效果明显,系统具备实际应用的必要性及可实施性。

基于刮板运输机木粉小计量喂料装置研究

刮板运输机是一种用于生产运输的常用装备。针对刮板运输机运输木粉精准度不高的问题,设计可编程控制器(Programmable logic Controller,PLC)控制木粉送料的计量装置,能够实现公斤级木粉喂料。通过对装置进行改造,分为2部分,粗送料过程利用传送带进行,细送料过程由定量喂料机构完成。通过开放性生产控制和统一架构(OPC Unified Architecture,OPC UA)实现控制过程中的数据交互和人机交互过程。通过仿真验证可行性,试验得到的误差小于2%,实现装载过程中对木粉的自动准确计量。该计量装置所产生的误差较小,并且还能够实现对数据的实时显示,这对于实现定量木粉运输,加强物料定量运输作业管理有着重要的意义。

TPS based on trilateration for the feed measurement of FAST

Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope( FAST) is the largest sensitive single dish radio telescope in the world,in which the control and measurement of the feed is one crucial section of the FAST control system. Trilateration is presented to obtain three-dimensional coordinate for tracking feed focus cabin. Every three total stations chase prism movement to be attached on feed focus cabin and the prism position is determined from the measured distances based on the principle of trilateration. Therefore,feed position is determined from three prisms on the focus cabin. This study is to assess the accuracy and reliability of trilateration calculation on tracking focus cabin of FAST. Different arrangement of total stations on trilateration is theoretically studied. Through experiment,the proposed method shows that the accuracy is better than that of the polar coordinate measurement. The average root mean square error is lower than 0. 6 mm,which is found to have high accuracy and reliability.

催化剂加料器计量组件摩擦自激振动分析

针对聚乙烯生产中催化剂加料器强制下料故障频发的问题,该研究基于加料器计量组件摩擦副接触不紧密引发强制下料的观点,提出通过分析计量组件摩擦自激振动特性探究强制下料发生机制的新思路,应用有限元复特征值法对计量组件摩擦自激振动特性进行了分析,分析表明现役计量组件在正常工况下易发生摩擦自激振动,且摩擦自激振动会改变浮动盘与计量盘之间的接触状态,是引发强制下料的重要原因。进一步地,将参数不确定性引入计量组件系统,基于响应面代理模型对系统摩擦振动性能进行可靠性评估,结果显示计量组件在考虑参数不确定时较理想设计状态更容易发生摩擦自激振动,摩擦振动性能亟待提高。参数全局灵敏度分析结果表明优化浮动盘相关参数是提升系统摩擦振动性能的重点,结合参数影响性分析,从摩擦振动的角度给出了计量组件改进具体措施。该研究结果可为加料器强制下料发生机制研究及计量组件优化设计提供有益参考。

稻麦油兼用高速气送式集排器型孔轮设计与试验

针对水稻、小麦、油菜种子播量要求和外形尺寸差异大且稻麦种子流动性不足,导致气送式集排器兼用性不足、高速供种稳定性不佳的问题,该研究设计了一种稻麦油兼用型孔轮。阐述了高速供种工作原理,开展了供种环节充种、携种、投种阶段力学分析,基于最速降线原理设计了型孔壁面曲线,运用EDEM仿真对比分析了不同转速条件下种群运动状态。通过台架试验明确供种速率和供种稳定性较优的转速范围,并构建了稻麦油供种速率回归模型。台架试验结果表明:对于水稻和小麦种子,型孔轮个数16、供种转速30~50 r/min和50~70 r/min时,供种速率稳定性变异系数小于1%,水稻、小麦的供种速率分别为1050.62~1535.87 g/min和4171.82~5073.76 g/min;对于油菜种子,型孔轮个数为1,供种转速为20~30 r/min时,供种速率稳定性变异系数小于0.5%,供种速率为160.42~227.45 g/min;稻麦油供种速率回归模型预测值与试验值相对误差小于2%。水稻旱直播、小麦、油菜田间播种试验表明,作业速度在8~10 km/h时,集排器总排量稳定性变异系数分别为1.32%、1.16%和1.07%,满足稻麦油兼用播种作业标准要求。研究结果可为高速兼用气送式集排器结构改进提供参考。

基于GA优化的模糊PID控制螺旋给料计量系统

针对螺旋给料计量控制系统因存在的非线性因素导致系统计量精度低、稳定性差的问题,提出了一种基于遗传算法(GA)优化的模糊PID控制算法。根据系统特性,将GA与模糊逻辑控制结合,对PID参数进行实时调整,以适应系统存在的非线性变化,并基于Matlab/Simulink进行了仿真分析。仿真结果表明,相比于传统PID和模糊PID控制器,基于GA优化的模糊PID控制器超调量更低,抗干扰能力更强。经验证,算法具有很好的鲁棒性,能满足实际控制需求。

粉状危化品计量系统的加料方式

目的以粉状危化品计量系统中的加料方式为研究对象,研究一种流动性差的危化品物料的加料方式。方法从安全性角度分析现有强制性螺旋加料和振动加料不适合粉状危化品加料的原因;根据慢加料原理,提出激励加料方式,构建其工作原理和结构,并通过控制振动源启停和振动频率,以及加料门的开合角度来实现快慢均匀加料;采用离散元仿真软件对慢加料过程进行仿真,分析物料连续均匀下落所需的振动力,得到加料流量与振动频率、振幅和出料口尺寸的关系。结果激励加料方式适合于粉状危化品加料,能满足其加料要求。结论基于上述结论,设计和制造了加料设备,试验结果表明,该装置完全满足计量系统中快慢加料的要求,对同类型的物料加料具有一定的指导意义。

工业负荷可持续并网太阳能光伏的可行性评价

可再生能源发电因其间歇性而具有多变性,对发展中国家来说,可再生能源发电的成本很高。由于电价定价和机制设计不合理,上网电价和净计量等支持性政策和方案对消费者也没有太大吸引力。屋顶太阳能光伏系统自用技术可以避免这些方案的缺点,因为这种技术比公用电网的发电成本更低。因此,产消者可以以最低价格使用大部分电力,更具吸引力。本文分析了并网工业太阳能光伏发电系统的成本和可行性。结果发现,基于储能并网的光伏系统成本为0.0086$/(kW·h),公用电网将以0.062$/(kW·h)的价格出售给产消者,与使用时间评级模型相比,年能源成本将降低35.23%。此外,所提出的方案可满足96%的年能源需求,保证了供应的安全性,所提出的模型可用于其他发展中国家。

尿素蒸汽系统冬季运行故障分析及防范措施

针对中海石油华鹤煤化有限公司520 kt/a尿素装置蒸汽系统冬季生产运行中存在的锅炉给水循环泵出口流量计指示不准、低压蒸汽储罐液位计失真等问题,进行了原因分析,通过将锅炉给水循环泵出口差压式流量计更换为涡街流量计、将低压蒸汽储罐单法兰差压液位计更换为TK双法兰式差压液位计并增加相应的防冻保温措施,减少了冬季环境温度偏低所带来的蒸汽系统波动,保证了生产装置稳定运行。

非满管流量计在选煤厂煤泥水智能加药系统的应用

为解决选煤厂煤泥水智能加药系统面临的入料量无法精准计量的问题,设计出一种适用于非满管自流液体管道流量测量的流量计;着重介绍了流量计的测量原理、仪表参数、安装和维护等方面的应用要点,同时强调,该流量计对于大于DN200 mm的管道测量效果较好。

单PTA称重系统双下料螺旋控制系统设计

聚酯生产中PTA的质量流量一般使用由下料螺旋和固体质量流量计组成的称重系统完成。一套称重系统对应1台下料螺旋,并由称重系统PLC完成整套称重系统的计算及控制。在生产实践中,因工艺技改而提出了1台称重系统要控制2台下料螺旋的需求。经过综合的分析、计算,在不增加称重系统的情况下,设计了单称重系统对双下料螺旋的控制系统。经过生产验证,此控制系统完全满足生产要求,获得了很好的经济效益。

田间育种播种机精密排种器的试验(英文)

精密排种器是田间育种播种机的核心部件,为了测定排种器的性能,采用二次回归正交旋转对试验进行设计,运用JPS-12 排种器性能检测试验台对气吸式精密排种器排种性能进行研究进行试验研究,得到粒距合格率范围为 72.31%～98.17%,漏播率范围为 0.51%～18.7%,重播率范围为 0.91%～23.07%。对试验结果进行回归分析,得出回归方程,并用MATLAB 绘制三维图,得到各个试验因素对试验指标影响的强弱,研究结果可为精密排种器的优化设计提供依据。

深水网箱养殖自动投饵计量装置设计

计量装置是深水网箱养殖自动投饵系统装备中精准投饵的关键。由于不同型号的饲料颗粒密度与体积存在差异，投饵进程中饲料密实度不断变化，导致投饵系统存在计量不准、误差较大的缺点。利用科里奥利力学原理，开发出一种不受饲料特性与重力场变化影响的计量系统装置，进行了装置的整体设计、框架构建，分析了关键参数的测量与计算方法。采用DSP数字信号处理器为控制核心，通过对扭矩与转速的测量与反馈控制，对计量误差进行动态校正，运用PID控制方法实时控制转速，从而精确控制计量给料。该装置能满足颗粒饲料精准计量和定量给料的要求，结构简单，计量精确度可达±1％，量程范围为0～15t·h-1，适合深水网箱集约化养殖精确投饵操作和管理。

振动供种型孔轮式非圆种子精密排种器设计与试验

为满足非圆种子低播量精密播种的种植要求,基于型孔轮式排种器提出了一种振动定向供种机构,分析了种子振动定向排序的机理,建立了种子在定向供种机构上的运动模型和充填型孔过程的动力学模型,完成了关键结构的参数设计。以V型槽安装倾角、振动方向角、振动频率、电压值(振幅)及排种轮转速为试验因素进行了二次回归旋转正交组合试验,并应用Design-Expert 8.0.6软件对试验数据进行多元回归分析和响应曲面分析,得到了因素与合格率间回归模型和因素对指标影响关系,确定了影响合格率的因素重要性次序为振动频率、振幅、振动方向角、安装倾角和排种轮转速。基于回归模型进行了参数优化并进行了试验验证,结果表明:当安装倾角4.02°、振动方向角31.29°、振动频率35.9 Hz、振幅4.03 V、转速5.55 r/min时,合格率为97.64%,漏充率为2.36%,试验中未出现多于3粒/穴的情况。采用二次回归旋转正交组合设计建立回归模型,试验结果与理论分析结论一致,满足了低播量精密播种的农艺要求,表明了振动供种组合型孔轮式排种器实现非圆种子精密排种的可行性。

气吸圆盘式微型薯排种器设计与试验

针对微型薯等大粒种子不易充种问题,设计了一种可振动供种的气吸圆盘式微型薯排种器。阐述了该排种器的工作原理,通过理论计算与数值模拟,确定了其主要结构参数。为寻求最佳工作参数组合,采用三因素四水平正交试验方法,对排种器进行排种性能试验,结果表明:影响其排种性能的主次因素依次为作业速度、振动频率和吸种负压,较优参数组合为作业速度2.4 km/h、振动频率6.5 Hz、吸种负压6 k Pa,在此条件下排种合格指数为94.2、漏播指数为1.7、重播指数为4.1,满足微型薯的精密播种要求。研究了振动供种机构对微型薯造成的损伤情况:在不同的振动频率下,微型薯的破损率均小于1%,振动供种机构对微型薯的损伤不大。

油麦兼用型气送式集排器供种装置设计与试验

为提高气送式集排器的兼用性和精量控制供种量,设计了一种油麦兼用型倾斜锥孔轮式供种装置。该文阐述了油麦兼用型供种装置的工作原理,确定了其主要结构参数,构建了充种和供种过程种群微段的力学模型;台架试验研究了型孔结构、转速和锥孔轮数量对供种速率及其稳定性变异系数和破损率的影响。结果表明：倾角为20°的锥柱状型孔的供种性能较优,油菜、小麦的供种速率稳定性变异系数分别低于1.0%和1.1%,破损率均低于0.1%;转速为10~60 r/min时,供种速率随转速增加而增加,其稳定性变异系数呈先降后升的趋势,供种油菜、小麦较优转速范围分别为10~40 r/min和20~50 r/min;油菜、小麦的供种速率范围分别为28~450 g/min和95~770 g/min,以锥孔轮数量和转速为自变量建立了二次多元回归供种速率预测模型,模型验证的试验值与理论值的偏差在5%以内。该研究提出的倾斜锥柱状型孔交错排布和组合式锥孔轮的结构可实现油菜、小麦兼用供种及变量调节供种速率,为油麦兼用型气送式集排器适应不同作业幅宽播种提供了依据。

烟丝秤流量自动控制系统的研究

为解决卷烟制丝生产线由于设定值与实际来料流量之间存在差异,导致经常发生烘丝段设备防堵料停机或掺配加香段断流等影响生产的问题。根据实际生产工艺,通过估算喂料机内的实际烟丝存量,根据配方参数确定其控制值,增大喂料机烟丝极限装存量以及在一定条件下提前结束喂料机预填充状态等方法,提出了自动控制的解决方案。该控制系统通过SIMULINK模拟仿真获得较佳控制参数。进而在PLC中编制了自动控制程序并在实际生产应用。实际应用表明烘丝段和掺配加香段的生产变得更加顺畅和紧凑,提高了生产效率和减少了工人的劳动强度。

改进限幅-递推滤波法在精密挤出过程失重计量加料系统中的应用

在聚合物精密挤出加工过程中,为了使失重式计量加料系统更加精确地测量进料量,本文提出了改进型限幅-递推滤波算法,进一步降低了运行过程中周期与非周期干扰信号对测试数据的影响。即对料斗中物料重量实测值线性回归获得理论挤出流量值,与限幅-递推平均滤波算法结合。在精密生产线的测试控制系统PLC中嵌入该算法程序,发现与原限幅-递推滤波算法相比,改进后的滤波算法使得进料量测试精度提高3倍,测量偏差缩小到1.2%,明显提高了挤出流量的测量精度。

气送式油菜播种机集排器供种装置设计与试验

针对现有气送式播种机集排器供种装置在油菜种植区域地表坡度变化范围大时供种量稳定性不足等问题,设计了一种采用调节弹簧调节清种毛刷与外切圆弧型孔轮距离,从而控制充种及清种量、实现坡地播种、稳定供种的供种装置。阐述了供种装置的工作原理,确定了外切圆弧型孔曲线方程、主圆弧偏转角及种量调节机构结构参数,分析了种量调节机构与型孔轮间的力学关系。利用智能种植机械测试平台进行了供种装置性能优化试验,以清种毛刷厚度、调节弹簧有效圈数、调节板厚度、主圆弧偏转角为试验因素,采用二次旋转正交组合试验分析各因素对坡度地表供种量稳定性的影响。采用主要目标法确定最佳参数组合为:清种毛刷厚度为13 mm、调节弹簧有效圈数为82.5、调节板厚度为7.8 mm、主圆弧偏转角为7.7°,固定倾斜-5°~5°相对无倾斜下的供种速率变化率不超过4.29%、供种速率稳定性变异系数不超过0.52%,供种稳定性较优。最优参数组合下的台架验证试验表明,供种速率在摆动-5°~5°相对无倾斜状态的变化率不超过1.6%,供种速率稳定性变异系数不超过0.86%,满足油菜坡地播种供种量稳定性要求。