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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
一种秸秆还田纤维分解性生防真菌及菌剂和应用
本发明提出一种秸秆还田纤维分解性生防真菌及菌剂和应用,其中该菌株F7JX993849的分类命名为绿木霉Trichoderma?virens,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,其保藏编号为CGMCC?No.3.17613。本发明的绿木霉Trichoderma?virens?F7JX993849对农作物秸秆中的纤维素、半纤维素和果胶组分同时具有较强的分解能力。其次,本发明的绿木霉Trichoderma?virens?F7JX993849可以拮抗植物病源菌入侵,具有生物防治功能。再次,本发明的秸秆还田纤维分解性生防真菌所制成的菌剂,可以解决一般秸秆腐熟剂在应用过程中效果不理想、不稳定的问题,具有良好的应用价值。
青岛农业大学 2021-04-11
一种用于种植草坪的植生纱线以及生产工艺及其织成品
发明了一种用于种植草坪的植生纱,它的主体是无纺布或低密度织物形成的纱线体,纱线体内部形成一沿纱线体长度形成可容纳草籽的空腔,空腔内填充有由营养土、有机肥料及吸水剂组成的营养混合层,在营养混合层内填充有草籽。该纱线结构简单、成本低廉、原料无污染、可有效控制草籽数量,提高耐踩踏性能,其能够合理控制成本、有效提高生产效率、实现标准化生产,同时便于搬运、种植及施工,且耐踩踏、透气性好、有效保护土壤质量、无污染、草坪平整。植生纱用于种植草坪,结构简单、便于搬运、种植及施工,且耐踩踏、透气性好、有效保护土壤质量、无污染、草坪平整。成本低廉、原料无污染、可有效控制草籽数量,提高耐踩踏性能,其能够合理控制成本、有效提高生产效率、实现标准化生产,具有良好的生产前景和应用前景,社会效益良好。
青岛大学 2021-04-13
一种生物防治抗红景天根腐病及促生的方法
本发明公开了一种生物防治抗红景天根腐病及促生的方法,包括:将枯草芽孢杆菌制成密度109~1010cfu/mL的高密度菌悬液;将红景天健康枝条剪成小段进行堆肥,堆肥过程中喷施枯草芽孢杆菌高密度菌悬液,经发酵后得到能有效抑制杀灭红景天根腐病病害菌的生物肥,将该生物肥用在生物防治抗红景天根腐病及促生上。本发明中,产beta葡聚糖酶的枯草芽孢杆菌是对红景天起抗病促生作用的植物益生菌,将其加入堆肥中,显著加强对红景天根腐病病害菌的抑制杀灭作用,并显著提高红景天根鲜重。堆肥过程处理简便,无废水排放,投资少、能耗低、易操作,易于工业化大规模生产,具有良好的经济效益和广阔的应用前景。
浙江大学 2021-04-13
天津大学助力空间站环控生保系统通风子系统研制
神舟十二号载人飞船于6月17日从酒泉卫星发射中心发射升空,随后与天和核心舱对接形成组合体,3名航天员进驻核心舱,进行了为期3个月的驻留,开展了一系列空间科学实验和技术试验。神舟十二号载人飞行任务的圆满成功,为后续空间站建造运营奠定了更加坚实的基础。
天津大学 2021-09-23
基于因特网的远程控制、测量与决策研究生创新实验室(服务)
成果简介:本课题是运用控制技术、计算机网络技术,建立了一个良好的研究开发与实验平台,使高校的科学研究能上一个新台阶。为提高研究生(包括硕士、博士生)的创新能力,提供了实验环境。 项目来源:学校和教育部共同资助 技术领域:电子信息 应用范围:远程控制、自动化远程教学 现状特点:建立了一套具有国际先进水平的远程控制平台,在满足教学研究 的基础上,促进科研的发展。 技术创新:Matlab 平台下的远程可上传控制算法
北京理工大学 2021-04-14
一种用于机匣包容试验的叶片非接触式局部快速加热定速飞断试验装置
本实用新型公开了一种用于机匣包容试验的叶片非接触式局部快速加热定速飞断试验装置。在叶片一侧的端面安装非接触式的感应加热线圈,在叶片另一侧预制裂纹,当试验转子加速旋转至目标转速稳定旋转后,启动控制设备,叶片削弱部位局部区域温度快速升高,叶片抗拉极限强度下降,在离心力的作用下叶片断裂飞出。此方法转速控制精确度高、可靠性好、加热时间短、操作简单,试验精度高、试验周期和成本低。叶片感应加热飞断装置包括感应加热控制设备、高频率感应线圈、绝缘固定支架、冷却水管、电源线、中转端口和红外测温仪等,处于高速旋转状态下的叶片感应加热区域的表面温度监测通过红外测温仪实现。
浙江大学 2021-04-13
一种单分散氧化镓粉体及其高密度陶瓷靶材的制备方法
一种单分散氧化镓粉体及其高密度陶瓷靶材的制备方法 发明专利/实用新型/:发明授权 简介:本发明公开了一种单分散氧化镓粉体及其高密度陶瓷靶材的制 备方法,其将纯度为 99.99%以上的金属镓原料溶解于酸中,配制澄清 的镓盐溶液,加入沉淀剂产生沉淀物,将获得的沉淀经洗涤、过滤、 干燥、煅烧制成单分散超细氧化镓粉体;用合成的单分散氧化镓粉体 作为原料,经模压成型和冷等静压强化获得氧化镓生坯,将生坯放在 高温炉
华中科技大学 2021-04-14
一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方法与设备
本发明公开了一种具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方 法及设备。方法根据待成形金属构件切片轮廓形状确定成型缸的内部 结构,使各铺粉层的金属粉末尽量只处于待成形金属构件切片轮廓形 状对应的区域,以大幅度减少金属粉末的用量,并提高高能束增材制 造的功效。设备包括一个或多个成型缸,该成型缸的内部结构与待成 形金属构件切片轮廓形状相匹配。本发明通过使用镶块以及与金属构 件切片轮廓形状相适应的异形基板,实现了针对不同金属构件
华中科技大学 2021-04-14
一种用于高能束增材制造的温度场主动调控系统及其控制方法
本发明公开了一种梯度温度场主动调控系统及其控制方法,系 统由温度场监控系统、加热系统和控制系统;温度场监控系统用于测 量成形区域 XOY 平面及四周的温度场信息,将获得的温度场信息进行 量化处理后反馈给控制系统,加热系统根据控制系统指令对成型缸的 底部和四周进行温度场的分区独立实时调节,以实现在加工过程中整 个加工区域的温度场恒定,保证已加工区域与未加工区域处于合理的 温度梯度,避免热应力导致构件翘曲、变形、开裂。本
华中科技大学 2021-04-14
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