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滨海地区大面积超软土加固技术与应用
项目组针对目前存在工程问题,开展了系统研究,在以下三个方面取得自主创新突破,形成系统的滨海地区大面积超软土地基变形计算新方法、改进施工工艺及真空预压法加固关键技术,并广泛应用于围海造陆工程、疏浚巷道工程、污泥固化工程等。 (1)滨海地区大面积超软土地基变形计算新方法; (2)适宜大面积超软土地基的高效节能施工设备及工艺; (3)适宜大面积超软土地基的防淤、破淤加固新技术。
天津大学 2021-04-11
煤矿主井装卸载安全提升智能监测与控制装置
煤矿提升机箕斗卸煤不净的原因有:水煤、黏矸造成箕斗内滞卸载不完全;冬季严寒天气,箕斗内的水媒冻结造成滞煤,当箕斗定量装载在箕斗滞煤情况下再次装载后,其实际载荷超过额定负荷,远超过电机额定能力,会造成无法正常提升,若不及时排除,则易造成提升安全事故的发生。本成果设计了测量余煤卸载情况的监测系统,该系统将利用无线张力检测装置,实时检测提升机钢丝绳的张力,并通过无线发送装置发送到地面,之后,通过标度变换并计算出钢丝绳张力和载重量最终显示在液晶显示器上,当过有余煤未卸尽时,则报警,提醒及时清理箕斗余煤。该成果的发明,极大提高了矿井提升机的安全提升水平,促进了煤矿的安全高效生产。 该成果针对提升机提升过程中的过载情况进行研究,设计了基于无线通信的装卸载安全 提升智能监测与控制装置。主要技术性能指标如下: 1、能够实时测量钢丝绳张力,钢丝绳直径 22~36mm; 2、该系统能够测量装载重量为 0~20 吨。 3、系统采用无线数据传系统,工作频率为 2.4G,传输距离 200~2000m; 4、系统采用蓄电池供电,供电电压 12V,功率 0.7W。 5、能实时监测钢丝绳张力,并实时显示装载重量。
安徽理工大学 2021-04-13
3-HSS 型并联机床关键技术与产品开发
项目研究的背景及用途:为了提高对生产环境的适应性,满足快速多变的市场需求,近年来全球机床制造业正在积极探索和研制新型多功能的制造装备与系统,其中在结构技术上的突破性进展当属九十年代问世的并联机床(ParallelMachine Tool),又称虚(拟)轴机床(Virtual Axis Machine Tool)或并联运动学机器(Parallel Kinematics Machine)。并联机床是以并联机构作为进给传动机构的数控机床。这种新型制造装备在构思上体现了现代系统集成的思想,在功能上是加工、测量、装配与物料搬运等多种工艺过程的集成,在性能上是高刚度、高精度、高速度、高柔性、轻重量、低成本的集成,是知识经济初见端倪的高科技数控加工装备。 天津大学于 1998 年 10 月得到天津市科委“95”重点科技攻关项目资助,开展了可实现三平动自由度并联机床的设计理论、关键技术和样机建造工作,旨在在国内率先开发出一台具有国际领先水平的,可完成自由曲面加工的三轴联动并联机床产品化样机。该项目于 1999 年 2 月被列入天津大学“211”工程跨世纪标志性成果管理项目,同时得到天津第一机床总厂的参与和支持。 技术原理及流程:所研制的三平动自由度并联机床采用 3-HSS 并联机构作为传动进给机构(在此,H—螺旋副,S—球面副),由底座、动平台和三对立柱——滑鞍——支链组成。每条支链中含三根平行定长杆件,各杆件一端与滑鞍,另端与动平台用球铰连接。滑鞍由伺服电机和滚珠丝杠螺母副驱动,沿安装在立柱上的滚动导轨作上下移动。该机床主要用于三坐标高速铣、镗加工,主要解决以下关键技术: (1)柔性并联机床总体结构概念设计和虚拟样机设计; (2)主模块工作空间与灵活度分析,以及结构参数尺度综合技术; (3)主模块单元控制和在线精度补偿技术,以及静、动刚度预估与评价技术; (4)多主模块协同控制核心算法,以及硬件匹配和编程技术。 成果水平及主要技术指标:天津质量监督局第12站对样机的检测结果表明,各项性能指标已经达到天津市科委立项合同中的各项指标。样机的主要几何精度、运动精度、工作精度已经达到或接近加工中心精度水平,重量明显轻于传统机床,而刚度显著大于传统机床。获得天津市科技发明二等奖及一项专利。 市场分析及效益预测:国家科技部在指定我国制造与自动化领域“十五”计划与2015年远景规划前期报告“先进制造工艺装备”中明确指出:应抓住时机,抢在国外产品占领我国市场之前,开发我国自己的并联机床产品。“十五”期间,要以并联机床开发为契机,面向多品种、小批量、灵活多变的生产环境,建立新型系列化并联机床的生产基地。根据国家机械局机械科学院对 2005~2015 年机械制造装备市场预测估计,并联机床的国内市场需求量约为 500 余台/年。
天津大学 2021-04-11
反应与精馏强化过程的自动控制与性能优化技术
1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备,也是最主要的耗能单元,反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成,其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系,而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性,以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰,都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术,通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合,使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性,降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥,而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性,这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式,当系统受到干扰时,很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移,造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此,在传统控制模式的基础上,探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论,对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题,切实提高系统运行品质,有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所,经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术,可根据不同体系的特殊要求,实现不同工况反应与精馏的最佳匹配,解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上,研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论,提出反应与精馏强化过程一体化设计思想,对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术: (1)反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上,采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法,合理选择过程被控变量和操作变量配对模式,运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案,采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试,并根据实际工艺扰动情况,通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值,评价传统控制模式闭环系统性能,在此基础上,改进自动控制方案设计,确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 (2)生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整,负荷的变化将可能引起系统工况的波动,产品质量下降,能耗增加等问题,甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法,实现反应与分离能力动态协同调控;本项目在多变量基础控制系统上,在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块,分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制(Error tolerant DMC)与传统控制相融合方法,实现反应能力与分离能力动态协同调控,使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调,导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中,对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量,采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型,实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 (3)反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上,开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中,是以能耗和操作成本最小为优化目标,以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件,采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算,给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案,采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹,通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节,使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值,实现工况优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性,从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程,融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术,采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线,如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究,并将项目成果融合,开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计,研制一套流程模拟综合实验平台,进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 (1)针对反应与精馏强化过程,在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移,导致集成优势难以充分发挥工程问题,项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论,在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性。 (2)项目沿着学科交叉与融合方向,将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合,提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想,并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究,解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题,发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。
南京工业大学 2021-01-12
基于机器视觉的材料与结构损伤智能化检测技术
高速公路、城市高架等桥梁、地铁隧道、大坝、房屋建筑等混凝土结构或钢结构在施工或长期运营期间会出现裂纹或其他缺陷,进而带来很大的安全隐患。针对此情况,提出了混凝土、钢结构表观损伤远程非接触测量理论,研发出结构表观损伤的非接触检测仪与分布式监测系统。已经在国内外数十座桥梁、隧道与建筑上得到应用。
南京工业大学 2021-01-12
一种电弧增材与铣削复合加工方法及其产品
本发明公开了一种电弧增材与铣削复合加工的方法,包括:(1)将需要加工零件的STL三维模型进行分层切片及路径规划,生成相应的G代码,然后导入至电弧增材和铣削加工复合装置中进行加工;(2)控制焊枪的开关,氩气的开关以及复合装置的运动,来进行电弧增材制造;(3)当使用焊枪堆积达到需要铣削加工的阈值时,暂停电弧增材加工,同时G代码控制焊枪相对于铣刀抬高,成形件移动至铣刀下方进行轮廓和顶面的铣削加工;(4)如果加工满足结束条件,结束加工,获得加工零件;否则转到步骤(2),循环执行。本发明还公开了相应的产品。本发明可以使得电弧增材与铣削复合加工能够有效融合,加工效率高,加工零件的精度以及形貌尺寸控制更好。
华中科技大学 2021-04-14
微型皮拉尼计与体硅器件集成加工的方法
本发明公开了一种微型皮拉尼计的制备方法及其与体硅器件集成加工的方法。集成加工的方法包括:在硅基片正面制备体硅器件所需的绝缘层及电路引线;在硅基片的背面或正面沉积一层绝缘隔热材料,刻蚀去除其四周部分得到绝缘隔热层;在绝缘隔热层上制备加热体和电极;在没有加热体的一面制备图形化的光刻胶掩膜;在有加热体的一面沉积金属膜;将金属膜粘贴在表面有氧化层的硅托片上;对有光刻胶掩膜的一面进行感应耦合等离子体干法刻蚀,刻穿硅基片;去除光刻胶掩膜和金属膜,得到集成结构。本发明能有效提高皮拉尼计的制备与其它工艺的兼容性,解决皮拉尼计与体硅器件集成封装工艺难度大,风险高,成本高且产量低的技术问题。
华中科技大学 2021-04-14
XM-D026脊柱骨与脊神经的关系电动模型
XM-D026脊柱骨与脊神经的关系电动模型   XM-D026脊柱骨与脊神经的关系电动模型电动演示脊神经感觉和运动与脊髓的联系。   尺寸:50×23×87cm 材质:PVC材料+木框   标准配置: ■ XM-D026脊柱骨与脊神经的关系电动模型:1台 ■ 电源线:1根 ■ 说明书:1册 ■ 保修卡合格证:1张
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
XM-113人体体表、人体骨骼与内脏关系模型
XM-113人体体表、人体骨骼与内脏关系模型   XM-113人体体表、人体骨骼与内脏关系模型显示男性全身骨骼的组成和形态外观,由男性全身散骨串制而成一整体骨架,成直立姿势,体表由透明亚克力板吸塑而成,通过透明的躯壳体表可观察全身骨骼、胸、腹、盆腔内脏器官的相互毗邻位置和关系,整体固定在支架上,带底座,可灵活移动。 尺寸:高85cm 材质:PVC材料
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
XM-129B缩小脊柱带骨盆与半腿骨模型
XM-129B缩小脊柱带骨盆与半腿骨模型   XM-129B缩小脊柱带骨盆与半腿骨模型由带枕骨的颈椎、胸椎、腰椎、骶尾骨、骨盆、脊神经、半腿骨串制而成一个整体,包括脊椎、神经根、脊椎动脉、分椎间盘、脊柱横突和脊椎切面,显示了带枕骨的脊柱、骨盆和脊神经的形态、外观和组成,固定于铁质支架上。 尺寸:缩小,高45cm 材料:PVC材料
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
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