摘要：为了解决新疆部分地区采用水罐车向油田井口卸水时面临的人员占用较多和效率低的问题,设计一种油田卸水机械臂,以实现水罐车的自动卸水工作。对该机械臂进行结构设计,并优化其液压系统。在AMESim和Simulink中建立控制系统的仿真模型,并提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的模糊PID控制策略。该控制策略引入非线性递减权重,对粒子群算法进行改进,采用改进后的PSO对量化因子和比例因子进行更新迭代,实现对模糊PID参数的优化。采用阶跃信号和正弦信号作为激励,通过上升时间、超调量和平均误差等指标来评价该算法的控制效果。最后,制作油田卸水机械臂样机和控制系统进行性能测试。实验结果表明:使用基于PSO的模糊PID控制时,机械臂调整迅速、运动平稳且定位准确度高,能够满足油田卸水的使用需求。

摘要：为提高大田苗期作物施药过程中的农药利用率,减少作物行间的农药残留,减轻驾驶者的疲劳程度,通过系统设计,搭建高地隙喷雾机的导航系统、供药系统,设计对行控制系统。根据作物种植要求,对行系统关键部件进行参数分析与选型设计,面向系统性能进行试验研究。试验结果表明,供药系统可对喷雾压力、流量进行监测,调节,在场地得到实际流量与目标流量的平均相对误差在±5.4%以内,导航系统可对作物进行初步对行,并且导航作业速度在0.5 m/s的平均偏移为2.46 cm,田间对行控制系统的总体对行偏差均值为5.78 cm,喷雾性能试验得到对行施药系统总体节药为10.14%。

摘要：不同于原油、天然气管道,超临界CO_(2)管道在停输过程中,需要关注温度和压力共同作用下的CO_(2)相态变化。掌握停输过程管道各位置流体温压变化关系、初始气化工况点和气化程度,对实现管道安全状态预判具有重要意义。基于中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司百万吨级超临界CO_(2)管道示范工程KB CO_(2)管道,建立了管道水力热力模型并求解,获得了管道停输后全线压力、温度、密度、持液率及相态变化规律,发现流体密度值与单位温降对应的压降值存在正相关性。基于Peng-Robinson状态方程,得到流体气化前压力、温度和密度变化的函数表达式,该温压关系在CO_(2)相图中为相态迁移路径线的斜率值。该值主要受流体密度影响,流体密度500 kg/m^(3)、650 kg/m^(3)和800 kg/m^(3)对应的斜率值分别为0.213、0.325和0.473。同时,给出了流体初始气化时的温压计算公式和气化后持液率变化预测公式。CO_(2)相图中相态迁移路径线与气液平衡线的交点即为流体初始气化压力和温度点。CO_(2)流体气化后,压力和温度状态点将沿着气液平衡线移动,直到温度降至管道周围土壤环境温度。采用OLGA软件对推导出的计算公式进行了验证,计算值与模拟值的误差在±4.00%以内,说明公式具有较高的准确性。最后应用公式对示范工程停输过程安全状态进行了预测,发现管道起点发生气化时的压力最高,为避免管道任意点发生气化,需在管道压力降至7.0 MPa前进行再启动操作。

摘要：为解决新疆地区现有葡萄藤清土机械伤藤率高、彩条布上方大量覆土影响葡萄藤清土上架和彩条布回收的问题,采用柔性刷辊设计了一种刷辊式葡萄藤清土机。该机关键部件为清土装置,作业时通过清土刷的旋转运动和横向伸缩机构的往复运动将彩条布上方的覆土清除。首先进行清土刷结构设计和材料选择,然后对清土刷工作过程进行运动学理论分析,得到影响清土机作业性能的主要参数。通过单因素试验确定清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径的合理取值范围,以清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径为试验因素,以清土率和伤藤率为评价指标,开展三因素三水平正交试验。试验结果表明,各试验影响因素对清土率和伤藤率的影响显著性大小顺序为清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径。较优参数组合为:清土刷转速250 r/min、横向伸缩机构往复速度0.14 m/s和清土刷回转直径600 mm,在此参数组合下进行3次验证试验取平均值,清土率为90.98%,伤藤率为3.27%,与优化值相对误差均小于5%,证明样机设计合理。

摘要：为解决棉秆起拔机拔断率高、起拔后铺放散乱的问题,基于带夹原理设计了一种前置式皮带夹持输送棉秆起拔机。该机关键部件为起拔输送机构,作业时通过皮带将棉秆夹持拔出,随后将其输送至机具一侧,有序铺放到地面上。首先分析棉秆起拔过程中产生漏拔及拔断的原因,其次进行拔秆机理理论分析,确定影响拔秆效果的主要因素及其取值范围。在棉花高度为750 mm、根部直径为10 mm、棉秆含水率为25%~35%的试验地进行正交试验,进一步研究各影响因素对棉秆起拔效果的影响。试验结果表明,优化后的参数组合为机具前进速度2.27 km/h、张紧量71.26 mm、主动轮转速244.98 r/min,此时棉秆拔断率为3.53%,棉秆漏拔率为5.09%。验证试验表明,在参数组合为机具前进速度2 km/h、张紧量70 mm、主动轮转速250 r/min条件下,棉秆拔断率为3.67%,棉秆漏拔率为5.32%,与优化值相对误差均小于5%,证明样机设计合理,满足棉秆整株起拔的作业要求。

摘要：为降低人工打顶的劳动强度,减少化学打顶的环境污染,改善“一刀切”式打顶机构的过打顶情况,通过分析手工打顶过程,设计了一种双圆盘式打顶机构,并基于机器视觉,设计打顶装置单行样机,实现棉花打顶的全程自动化控制。该装置主要由打顶机构、视觉检测机构、运动机构和棉花顶尖识别及控制系统组成。基于棉田调研、结构计算和预试验,确定了打顶装置的整体结构和关键部件尺寸。结合视觉识别研究基础与实际应用,选用YOLO v3算法搭建棉花顶尖识别及控制系统,实现棉花顶尖的识别定位,完成打顶机构的运动控制。以打顶期棉花为研究对象,进行棉花顶尖识别试验、打顶机构性能试验和田间试验,结果表明:棉花顶尖识别试验平均识别率为93%;打顶机构性能试验平均打顶率为94.67%;田间试验平均识别率为85.33%,平均打顶率为78.22%。研究结果可为棉花精准化与智能化打顶的研究提供参考。

摘要：为提高食葵机械化收获水平,解决人工分段收获成本高、劳动强度大等问题,基于人工取盘原理设计一种食葵取盘装置,其主要工作部件为倾斜输送链式取盘机构,模拟人工取盘时沿竖直方向拔起葵盘的动作,实现葵盘采收。依据部件作业过程与动力学分析确定了前翻转控制凸轮推角、后翻转控制凸轮推角、托盘杆尺寸及旋转位置、推杆角度等关键设计参数,并获取了作业性能影响因素及其取值范围。以机具前进速度、推杆角度、插盘高度为取盘性能影响因子,以取盘总损失率为响应值进行三因素三水平正交试验,并进行了最优参数组合重复试验。结果表明,取盘过程中各因素对取盘总损失率显著性顺序依次为推杆角度、前进速度和插盘高度,最优参数组合为前进速度0.4 m/s、推杆角度20°、插盘高度1000 mm,在此参数组合下测得取盘总损失率为1.22%,该食葵取盘装置满足食葵低损失收获要求。

摘要：针对新疆插盘食葵人工取盘收获劳动强度大、成本高的问题,设计一种由原位脱粒装置、籽粒回收装置组成的插盘食葵原位脱粒收获原理机。基于静力学及运动学理论分析,对击打-刷脱组合式原位脱粒装置进行设计,并确定影响食葵脱粒效果的主要因素;结合食葵籽粒特点初步确定气吸式籽粒回收装置结构参数,应用离散元与流体耦合分析方式对籽粒回收装置进行仿真分析,模拟集料斗和密封收集箱的作业过程,并得到满足籽粒收集性能的风机作业参数。采用单因素试验分别确定机具作业速度、脱粒刷转速、击打辊转速的合理取值范围,基于单因素试验结果,以机具作业速度、脱粒刷转速、击打辊转速为试验因素,食葵盘未脱净率、籽粒破损率为评价指标,整机开展正交试验。试验结果表明,当机具作业速度为0.3 m/s、脱粒刷转速为130 r/min、击打辊转速为80 r/min时,原理机工作性能最佳,食葵盘未脱净率、籽粒破损率分别为7.11%、1.13%,研究结果可为插盘食葵机械化收获提供参考。

摘要：为区分掺加糖浆的假蜂蜜,确定其糖浆含量,提出一种以拉曼光谱技术结合化学计量学方法快速鉴别掺假蜂蜜的方法。利用拉曼光谱技术测定蜂蜜样本的光谱数据,利用主成分分析对光谱数据进行特征提取,选取累计贡献率达85%以上的主成分进行建模和预测。通过建立线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)和偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)模型,能够判别掺假蜂蜜中20%的糖浆含量差异。通过建立支持向量机(support vector machine,SVM)模型,能够判别掺假蜂蜜中5%的糖浆含量差异,且LDA、PLS-DA和SVM皆能以0.9以上的准确率区分1%糖浆含量的掺假蜂蜜样本和真蜂蜜样本。拉曼光谱技术结合化学计量学方法是一种快速无损、准确率高的掺假蜂蜜鉴别方法,其为蜂蜜及蜂蜜产品的快速鉴定提供了一种可行的思路,对维持蜂蜜市场秩序具有一定的意义。

摘要：区块链技术的不断普及,对联盟链网络运行的稳定性和交易过程的可解释性提出了更高的要求.通过总结在联盟链实际开发和应用过程中网络性能监控与分析的需求,提出面向Hyperledger Fabric性能态势感知的联盟链可视分析方法.对网络拓扑图、块高增长图和交易共识动画等多视图进行联合分析,支持从网络、节点、交易3个层面进行探索;提出Fabric网络和节点性能量化方法,以分值形式衡量性能态势,便于快速了解联盟链运行情况、通道间活跃度差别与各节点健康度.案例分析和用户评估结果表明,所提方法在Fabric可视监控、性能态势分析、交易共识轨迹追踪等方面具有实用性和有效性.