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基于物联网的塑料片材挤出机关键技术及产业化
主要技术内容: (1)提出了基于神经网络的多电平 SVPWM 控制技术,研发了基于 FPGA 技术的多电平 SVPWM 控制器,实现了塑料片材挤出装备驱动电源的高效性。采用神经网络技术,实现参考电压矢量所在区域判断及矢量作用时间计算,降低了计算量;将多电平 SVPWM 控制器集成到一片 FPGA 芯片上,为挤出装备用交流电机驱动控制提供高性能的专用 SVPWM 控制器,可以直接与通用变频器对接。 (2)提出了分离型螺杆结合 CRD 分散混合器的高速螺杆技术,提升了挤出效率及效果;研发了塑料片材挤出螺杆高频电磁感应加热装置,有效降低了挤出机运行能耗。将常规三段式螺杆设计成五段式,改变了传统螺杆直径对挤出产量的限制。在螺杆机筒外壁上缠绕电流线圈,线圈外再包覆隔热层,线圈两端连接控制线圈电流的高频电源模块;在常规加热瓦加热的基础上,通过电磁感应原理使螺杆产生热量,使得螺杆及螺杆机筒同时加热,缩短了机筒内聚合物塑化时间、降低了能耗。 (3)提出了面向塑料片材挤出成套装备运行过程的全息生产车间制造物联感知技术,开发了成套装备运行的全息感知系统。构建了 RFID-WSN 数据采集集成网络,提出了 LZM - WKPSO 优化算法,在保证覆盖率的前提下使干扰最小;借鉴昆虫协作机理,提出了基于昆虫协作机理的源节点选择概率算法,最大化降低了网络能量消耗。(4)提出了塑料片材挤出成套装备多目标柔性资源优化调度模型,研发了塑料片材挤出装备精益管控软件平台,实现了成套装备的高效能运行。建立了多目标柔性资源优化调度模型,采用重力粒子群混合优化算法进行求解。按照 SOA 思想,设计了集成平台;开发了塑料挤出成套装备运行功能模块,并与底层全息车间无缝集成,形成塑料挤出成套装备精益管控平台。 行业意义: 本项目针对高效能塑料片材挤出装备的关键技术取得了创新性成果,解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题,提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平,促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合;完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展,极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级,实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 获奖情况:2015 年获中国商联联合会科学技术进步奖特等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性: 目前市场上还没有完全一样的同类产品出现,国外主要有德马克、克虏伯、巴顿菲尔,日本的住友重工等公司在致力于开发塑胶挤出装备产品,但是他们开发的还是将单一系统的简单组合,无法从单机与成套装备精益化管控两方面集合提高系统的能效。由于本项目是从单机关键设备能效优化设计和成套装备精益化管控能效优化设计两个方面入手,开发料挤出成套装备,产品具有能耗低、效率高等特点。综上所述,本项目产品目前拥有先入的一定优势,竞争对手在技术方面无法与本项目产品直接竞争。 本项目产品具有如下技术和性能优势: (1)螺杆的速度从同行的 100 转/分钟提高到 200 转/分钟,挤出量从类技术的 200kg/h 提升 400kg/h;挤出效率的提升导致能耗降低 10%左右;同类技术目前直径 105mm 的螺杆需要配置 115KW 左右的电机,而本项目技术只需要配置90KW 左右的电机,降低了能耗。 (2)螺杆高频感应加热装置使得加热系统能耗降低 15%左右; (4)克服了同类技术在高速混合挤出时混合效果差导致温度不均衡、色差大等问题,提高了制品的品质; (5)生产工艺数据自动数采率 95%以上; (6)生产效率提高 30%左右;优等品率提高 20%;产能提高 1.5 倍; (7)填补国内针对塑料挤出装备生产过程的精益化生产软件的空白; (8)本项目实现生产流程的闭环优化,现有的 ERP、MES 系统则为开环控制; (9)本项目的软件平台有效提升了塑料挤出成套装备的附加值。 技术的成熟度: 相关技术已经形成产品,在广东达诚机械有限公司及其下游企业进行了产业化。 项目成果转化造价:130 万元; 投资预算:硬件成本(不包含塑料片材挤出机本体部分)85 万元;软件开发45 万元。 成果应用范围:塑料包装行业、包装机械行业。 应用案例及单位:成果在广东达诚机械有限公司等行业龙头企业进行了产业化,并在广东、江浙等地区的 10 多家塑料企业进行了推广应用。 经济和社会效益:项目成果能够有效降低能耗 25%,提高生产效率 30%左右,使得企业投资效益大幅度提升。近 3 年来,据不完全统计,累计新增产值约 67206 万元,新增利润 5040 万元,新增税收 2872 万元。项目成果解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题,提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平,促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合;完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展,极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级,实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 
江南大学 2021-04-13
离体培养条件下纤维亚麻多倍体诱导方法
本发明公开了一种离体培养条件下纤维亚麻多倍体诱导方法,该方法按照下列步骤进行:选取健康饱满的纤维亚麻种子,消毒后培养成苗,秋水仙素处理茎尖诱导多倍体,转入茎尖伸长培养基进行培养,然后进行茎尖染色体倍性鉴定,将确定为四倍体植株的茎段放入愈伤组织及芽诱导培养基中进行培养获得大量的四倍体无菌苗,再转入伸长生长培养基进行生长,在生根培养基生根培养后,移入灭菌后的基质中管理即可,最后进行根尖的染色体倍性鉴定.本方法可获得比处理纤维亚麻的种子更高的诱导率,诱导率高达25.5%;纯合四倍体比率高,多倍体植株形态正常,移栽成活率高;可以在离体条件下进行快速繁殖,短时间内得到大量的四倍体组培苗.
黑龙江八一农垦大学 2021-05-04
碳纤维复合材料轴流风机叶轮成型固化装置
本发明公开了一种碳纤维复合材料轴流风机叶轮成形固化装置。其下盖底面开有复合材料叶片固化腔体,上、下盖的相配合的一侧装有回转机构,位于回转机构的上、下盖相配合的另一侧安装有锁紧装置;位于各自复合材料叶片固化腔体中间的上盖孔内插入加压或抽真空接管;沿叶片固化腔体外的上、下盖结合面四周设有密封圈;将由上、下盖锁紧后的叶片固化腔体置入四周具有加热装置的腔体内,加热装置外设有保温层,加热装置的腔体一侧开有供叶片固化腔体进出的固化装置门。本发明釆用快速开启和快速连接密封的结构,实现对叶轮固化的快速进出的目的;可开设多个叶片固化装置腔体,实现批量生产;设有加压或抽真空接管,提高叶片的复合强度和刚度。
浙江大学 2021-04-11
一种纤维增强复合材料动态拉伸失效评估方法
本发明提出了一种纤维增强复合材料动态拉伸失效评估方法,针对目前纤维增强复合材料失效评估方法中未考虑应变率效应、依赖于试验数据修正而缺乏理论依据的问题,基于能量密度理论,考虑了纤维增强复合材料在动荷载作用下的应变率效应,推导得到了材料在动态拉伸荷载作用下的应变率相关能畸变能密度方程,该方法能够准确地分析纤维增强复合材料在动荷载作用下的拉伸失效行为,避免了大量的动态试验测试,为各类纤维增强复合材料结构的设计提供一种可靠的评估方法。
东南大学 2021-04-11
一种玻璃纤维基光催化滤网的制备方法
本发明公开了一种玻璃纤维基光催化滤网的制备方法。包括以下步骤:1)对玻璃纤维束施加外力,加工成玻璃纤维网,在玻璃纤维网表面涂覆胶黏剂,胶黏剂与玻璃纤维网的重量比为1∶2~50;2)将重量比为1∶10~40的光催化剂与有机溶剂混合,超声分散10~45min;3)将步骤2)的混合液以喷溅的方式负载到步骤1)的涂覆有胶黏剂的玻璃纤维网表面,光催化剂与玻璃纤维网的重量比为0.01~1.5∶1,干燥,得到玻璃纤维基光催化滤网。本发明具有方法简便、无需煅烧,风阻小、透光性好,负载的催化剂不易脱落、光催化活性高等优点。所得组件适用于空气净化器等,可用于光催化净化室内气态有机污染物。
浙江大学 2021-04-11
高强度纤维材料楔形锚固装置及其施工方法
高强度纤维材料楔形锚固装置及其施工方法,锚固装置包括高强纤维布、两锚头,两耳板、连接杆;高强纤维布的端部结构为:包括固定芯;高强纤维布的端部与固定芯缠绕连接,形成缠绕头;包括夹紧在缠绕头两侧的夹紧钢板;包括包覆在两侧夹紧钢板外的环氧树脂外包裹体;环氧树脂外包裹体与锚头形成楔形插装配合。施工方法为:裁剪高强纤维布,制造锚头及耳板;制造固定芯;将高强纤维布的端部缠绕在固定芯上;固定夹紧钢板;置于锚头内,浇注环氧树脂;围套在待加固结构上,连接杆连接两耳板,实现纤维布的张拉。上述锚固装置及施工方法,提高了纤维布端部的锚固能力、避免在加荷与持荷过程中纤维布的端部出现滑移、增大纤维布的张拉力,从而保证对加固结构的加固效果。
天津城建大学 2021-04-11
一种莲藕藕节可溶性膳食纤维的制备方法
已有样品/n本发明公开了一种莲藕藕节可溶性膳食纤维的制备方法(专利号201210171887.1),其步骤:A、藕节干燥:将新鲜藕节清洗晒干,打碎,过目筛,调节藕节水分含量;B、挤压膨化:采用双螺杆挤压膨化机进行挤压处理;C、超声辅助碱酶法提取可溶性膳食纤维:a.将挤压膨化后的藕节粉,进行粉碎,过目筛,将藕节粉溶于水中,同时加入α-淀粉酶,温度控制一定范围,水解;b.将水解后的液体调节pH,放在超声清洗器里,提取;c.将b步骤中的提取液调节pH值,离心,弃滤渣,取上清液,调节pH,乙醇沉淀,离心过滤
华中农业大学 2021-01-12
一种纤维素热塑材料及其制备方法
本发明公开了一种纤维素热塑材料及其制备方法,该热塑材料 由离子液体和纤维素构成,其中,离子液体与纤维素的质量比为 20/80~50/50,所述离子液体作为增塑剂,能够破坏纤维素分子间氢键 和增加自由体积,以实现对纤维素的塑化。制备是通过预混、混炼、 热机械加工成型和浸渍后烘焙得到。这种纤维素热塑材料不仅具有可 反复成型加工的特点,而且抗增塑剂迁移、结构稳定。本发明提供的 纤维素热塑材料的制备方法与现有技术相比,具有工
华中科技大学 2021-01-12
治疗肝纤维化和肝硬化的药物及其制备方法
慢性肝病(炎)属临床常见病和多发病,肝纤维化是各种慢性肝病发展成为肝硬化 的必经阶段,因此预防和逆转肝纤维化的发生和发展彻骨为研究的重点。肝纤维化的治 疗国内外有多方面的研究,但迄今对肝纤维化的机理尚未完全阐明,更没有一种药物能 够达到高效和根治的目的。中药治疗肝纤维化有一定疗效且无明显毒副作用,但由于药 物组成和用量诸方面还不尽合理,尚无用于临床者。 本发明提供一种能够提高实际治愈率并且无毒副作用的重要组合物,并提供其制备 方法。经过多年实验研究和临床实践认为慢性肝病是热毒淤滞导致的,创立了清热化淤 的治疗法则。主要选用虎杖清热解毒和丹参活血化淤共为君药,佐以赤芍活血辅以白芍 滋补肝阴,黄芪益气,从抗病毒、提高机体免疫力和抗胶原蛋白合成三方面着手,达到 清热解毒、活血化淤、改善肝脏微循环等作用。 功能特点: 1、活性组分可以直接研磨成粉或经过本领域常规提取技术制成各种药学剂型。 2、用该混合物粉末作为活性成分制成的药剂“清肝饮”治疗肝硬化和纤维化疾病的总 有效率微 68.3%,疗效显著。 3、对血清肝纤维化指标:透明质酸、层粘连蛋白、胶原蛋白等有显著下降作用。
同济大学 2021-04-13
高性能连续纤维增强复合材料 3D 打印工艺
本项目以连续纤维增强热塑性聚合物基高性能复合材料零件直接3D打印为目标,采用连续纤维与热塑性聚合物为原材料,利用复合浸渍-熔融沉积的3D打印工艺实现高性能复杂结构复合材料构件的低成本一体化快速制造,打印的复合材料零件的拉伸与弯曲强度分别达到340MPa与390MPa,该技术既改进了传统3D打印零件强度不足的缺点推动了3D打印技术向工业化应用的进程,又克服了传统复合材料成型工艺成本高、周期长的技术瓶颈促进了复合材料在将来的进一步发展与应用,是一次具有革命性的创新与突破。该技术属于国内首创,获得多项自主知识产权,受到国内外越来越多机构的关注,在国内,本项目得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、载人航天等项目的支持,开展关于工艺机理与装备等方面的研究,探索该工艺在航空航天领域的应用前景,在国外,分别与德国、俄罗斯等研究单位合作对该工艺的材料以及结构设计开展研究,研究水平国内外领先。在当今全球3D打印领域快速发展的形势下,复合材料3D打印具有巨大的发展前景,据SmarTech预测,至2026年全球用于3D打印的复合材料收入将超过5亿美元,未来十年内复合材料将成为3D打印最主要的市场机遇,目前该项技术已经开发出了成熟的工业设备,形成了成熟的装备-材料-工艺体系,具备了商业化应用的条件,已经初步在复合材料轻质结构等方面得到应用,随着该技术的成熟,将来必将在航空航天、汽车交通甚至民用领域得到广泛的应用。本项目目前正在积极寻求具有热塑性复合材料界面改性、基体材料开发、复合材料结构设计以及复合材料应用等方面特长的合作单位共同推动该新型技术的工业化进程。
西安交通大学 2021-04-11
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