技术需求基本信息
技术需求解析
技术研发指南
近年来,我国食用植物油消费量持续增长,需求缺口不断扩大,对外依存度明显上升,供需矛盾日益突出。一直以来,油脂加工企业为了提高得油率,对大豆、油菜籽、花生等大宗油料作物制油采用的加工方式是预榨→浸出→精炼的传统工艺。由于能耗高、污染大、化学溶剂残留等不利因素,既不符合国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》政策,更不能满足广大消费者对绿色、健康、环保的食用油需求。发展一次压榨制油工艺,增强健康优质食用植物油供给能力,已成为迫切需要解决的关乎国计民生的大事。
目前国内外在线应用的榨油机,普遍存在产量较小(日处理量≤45t/d)、干饼残油率高>10%),且在油料加工过程中需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,不仅功能单一、稳定性差,工艺路线长、能耗高、且普遍存在高值加工问题。据科技查新,国内外大处理量榨油机均以预榨机为主,不适用于常温压榨,尚未有适用于油料常温整颗粒入榨、一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型榨油机。因此,研制适用于油料整颗粒常温入榨、不需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型常温榨油机对我国油脂加工业的发展具有重要意义,也符合粮油适度加工、减损增效的要求。
工程机械的滑转率可由理论速度和实际行走速度两个变量计算得到,用来表征工程机械滑转程度。理论速度可由驱动轮转速与驱动轮半径计算得到,且精度较高。实际行走速度不仅与工程机械的作业效率有直接的关系,而且是预测工程机械的滑转损失、牵引力、牵引效率和滑转率等牵引性能参数时所需要的基本变量。行走速度在作业过程中受到地面附着性能、作业载荷、轮胎胎压等综合因素的影响,很难实现实时、准确的测量,对滑转率进行有效控制的前提是准确获取工程机械的实际行走速度。目前,工程机械常采用车载传感器直接测量行走速度,但由于工程机械作业过程中多变的作业载荷、工作介质以及恶劣的作业环境,加之车载传感器存在的标定、安装等误差,使得行走速度的精度受到影响。同时考虑到生产成本因素和实际应用等多方面的原因,成为制约工程机械滑转控制及提高牵引性能的瓶颈问题。
随着机器视觉技术相关理论和硬件设备的进步,越来越多的机器产品具备了视觉识别与控制的功能,能够完成人眼及人眼所不及的图像信息获取和控制功能。在工程机械领域中机器视觉技术已在料仓定位、混凝土加料对接定位、铣刨机地面识别等方面取得了应用,但同时也发现了影响机器视觉系统性能的关键问题。
本产品一机多用,能够适应油料低温、适温、高温等不同制油工艺,需解决:
1.将榨油机变速箱和传动箱合为一体后,两根螺旋主轴受拉力影响较大,如何保证双螺旋榨油机的同心度和强度,确保榨油机运行稳定。
2.在取消破碎、扎胚、蒸炒等设备及工艺段后,如何合理设计双螺旋压榨轴,榨螺、衬圈尺寸及配置,增强破碎剪切能力以及合适的压缩比,实现油料整颗粒压榨,使油料爬坡角度小,油料受阻力小,产量增大,且实现多级压榨,提高出油率,降低饼中残油,大幅降低能耗。
3.榨油机运行时榨膛内各工艺段温度不同,如何精准检测及智能控制各料段温度以及榨膛压力,以及电流过载保护等智能化控制。
1、基于机器视觉的行走速度测量系统,实现运动机构的二维运动控制,图像的实时采集与处理功能;
2、设计开发基于机器视觉的速度测量控制系统,实现运动机构二维运动控制下的序列图像、单幅模糊图像的采集与处理功能;
3、依据光照不均对成像质量的影响,研究照度-反射模型,校正光照不均产生的降质图像,提高序列图像相关曲线的匹配精度。
a.榨油机生产能力:100~150t/d;
b.干饼残油率(一次压榨):6.5~7.5;
c.油料入榨温度(℃):常温;
d.节能降耗指标:>40%,e.油料入榨水分在线检测及智能控制:<9%;
f.榨油机运行时榨膛内各工艺段在线温度检测及智能控制:进料段<90℃、压榨段<110℃、沥干挂<110℃、出饼段<130℃;
g.榨油机运行时榨膛压力在线检测及智能控制:<50Mpa。
1、实现了基于序列图像的运动速度测量,速度的相对误差控制在7%以内,帧间图像的算法耗时15ms,确定了序列图像速度测量的实验参数取值范围;
2、实现了基于运动模糊图像的速度测量,速度的相对误差控制在10%以内;
3、基于机器视觉的滑转率测量系统,实现了滑转率的测量。
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