№ 6 (99) июнь, 2022 г. Аналитический метод исследования. Процесс φ-объемная концентрация твердых частиц в слое; сушки в предлагаемом контактном аппарата про- x-коэффициент, зависящий от формы частиц дис- исходит в тонком перемешиваемом слое, который персной фазы. В этом случае сила, действующая на образуется в зазоре между лопатками и нагреваемой лопатки стенкой барабана под действием центробежной силы, создаваемой быстровращающимся ротором F = 2 RL rл , (2) (рис 1). Высушиваемый слой высокодисперсного материала, находящийся в зазоре в зависимости от размера частиц и технологических особенностей где rл - наружный радиус лопаток, δ - толщина за- процесса может быть плотным или разрыхленным зора между барабаном и лопатками. (псевдоожиженным). Проведенные ранее исследо- вания процесса создания слоя материала показали, Визуальные наблюдения и проведенные излуче- что энергия необходимая для создания слоя материала ния показывают, что концентрация частиц в зазоре в зазоре зависит от многих параметров: таких как остается практически неизменна, что дает основания свойства самого материала, а также условия создания записать момент на оси вала следующим образом: слоя [2]. При сушке высокодисперсных материалов и частиц размерами менее 1мм предпочтительно М = F rл = 2 RL rл2 . (3) иметь разрыхленный слой. При разрыхленном слое, напоминающим псевдоожиженный, расход энергии на перемешивание и транспортировку материала В этом случае мощность, расходуемая на создание минимален и его можно не учитывать в общем энер- и поддержание слоя дисперсного материала, опреде- гетическом балансе процесса сушки. Однако при ляется следующим соотношение: увеличении диаметра и физической плотности высу- шиваемого материала, а также коэффициента загрузки Р = А m RL r2л 0 exp( x ), (4) зазора материалом, энергия необходимая для создания слоя резко увеличивается. В этом случае, энергия необходимая для создания слоя, может составлять где m=2 для ламинарного режима движения слоя и до 21%, от общего количества энергии расходуемую m=2÷3 – для турбулентного режима движения; в об- на сушку. Учитывая, что данная энергия на создание щем случае значение m – могут быть определены слоя в конечном счете диссипируется в тепловую экспериментально. Величина коэффициента А также энергию, то возникает необходимость учета дисси- определяется из специальных опытов измерению пации энергии создания слоя материала в общем затрачиваемой мощности. тепловом балансе процесса сушки. Методика проведения эксперимента. В экспе- Устойчивое состояние слоя дисперсного мате- риментальной установке теплота конденсирующихся риала на внутренней поверхности барабана требует водяного пара передается непосредственно от обо- непрерывного подвода энергии, извне, что обеспечи- греваемой стенки барабана к слою высокодисперс- вается потреблением электроэнергии при вращении ного материала, что исключает унос частиц, ротора с лопатками. Слой материала, сконцентриро- поскольку отсутствует поток тепло носящего сушиль- ванный в основном в зазоре между цилиндрической ного агента. Исследования проводились в аппарате, поверхностью барабана и наружными концами вра- представляющем с собой неподвижный горизон- щающихся лопаток, рассматривается как некоторая тальный обогреваемый барабан, внутри которого квазигомогенная среда, в которой происходит дис- расположен вращающийся ротор с лопатками (рис. 1). сипация механической энергии. При этом считалось При вращении ротора лопатки увлекает материал, и возможным описать вязкость гомогенизированной возникающая при этом центробежная сила отбрасы- среды уравнением аналогичной уравнению Муни для вает материал на периферию аппарата, где образу- дисперсных систем [3]. ется движущийся слой, контактирующий с нагретой внутренней стенкой барабана. = 0 exp ( x ), (1) где µ0 - вязкость дисперсной среды (в нашем случае воздуха или пара); 50
№ 6 (99) июнь, 2022 г. 1 – корпус; 2 – ротор; 3 – лопатки; 4 – штуцер; 5 – питатель; 6 – штуцер вторичного пара; 7 – выгрузной порог; 8 – выход высушенного продукта; 9 – электродвигатель Рисунок 1. Схема экспериментальной установки В уравнение (4) для определения расхода мощ- Р = Рс − Рх.х. − Ря (5) ности, затрачиваемой на создание и поддержание слоя, движущееся материала в зазоре, входили неиз- где Pc= IU - мощность, потребляемая электродвига- вестные коэффициенты m и А, которые должны телем из сети; Pх.х -потери мощности при холостом определяться экспериментально. Методика экспери- вращении ротора барабана (материал в аппарате ментального определения мощности на поддержание слоя дисперсного материала в неподвижном бара- отсутствует); Ря - потери мощности в проводниках бане состояла в следующем. Расчет энергозатрат в единицу времени осуществлялся по показаниям −якорных обмоток при токе в якоре; 0,94 - к.п.д. величин тока и напряжения якоря I и U, подводи- мого к щеткам электродвигателя постоянного тока, клиноременной передачи [7-10]. с учетом электрических и механических потерь в Схема электропривода ротора, используемая электроприводе [4-7]: для определения мощности, представлена на рис. 2. Мощность Р – определена при различных коэффи- циентах К3 заполнения зазора. В качестве модель- ного материала при определении мощности использовался кремневый песок (средний размер d = 40 мкм). Рисунок 2. Схема электропривода ротора Значение Рх.х. в зависимости от частоты враще- условии = 0 [4]. Значения такого рода потери ния ротора определялось перед началом и в конце представлены на рис. 3. каждой серии экспериментов. Потери мощности Ря определялся при застопоренном роторе, то есть при 51
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Рисунок 3. Зависимость потерь мощности Ря от величины рабочего тока I Рисунок 4. Зависимость затрачиваемой мощности Р от угловой скорости вращения ротора при различных значениях коэффициента загрузки кз. Рисунок 5. Зависимость затрачиваемой мощности Р от коэффициента загрузки зазора кз , при различных значениях угловой скорости вращения ротора 52
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Для проведения исследований выбраны следую- Выводы. Из экспериментальных результатов щие пределы переменных параметров: число оборотов следует, что область относительно малых коэффи- врашения ротора изменяли в пределах от 0 до циентов заполнения зазора Кз˂1 расход мощности ми- 1000 об/мин, с шагом 100 об/мин. Масса засыпаемого нимален. материала был в пределах от 200 до 800 граммов, с шагом 100 граммов, что соответствовало коэф- При этом слой аналогичен псевдоожиженному фициенту загрузки зазора материалом от 0,36 до 1,44, и мощность расходуется, в основном, на поддержание с шагом изменения 0,18. Коэффициент заполнения небольшого количества материала во взвешенном зазора Кз равное отношению объема материала в ап- состоянии (рис. 4). Уравнение (4) рекомендуется парате к объему зазора между краями вращающе- применят при разрыхленном слое, когда Кз˂1 и слой гося ротора и внутренней поверхности барабана, высокодисперсного материала аналогичен псевдоожи- определяется по уравнению: женному. С точки зрения тепло и массообмена раз- рыхленный слой предпочтителен, так как в этом ( )К3 = Vc / R2 − r2л L (6) случае материал интенсивно перемешивается и ча- стицы высокодисперсного материала высушиваются Полученные экспериментальные кривые пред- однородно. Это особенно важно, при сушке термо- ставлены на рис. 4 – 5. Для определения значений лабильных материалов. коэффициентов А и m по полученным эксперимен- тальным данным в уравнение (4) коэффициенты φ- При К3 1 расход мощности резко возрастает, объемная концентрация твердых частиц в слое счи- так как при этом слой становится плотным, вступают тался равным коэффициенту заполнения зазора Кз = в силу законы динамики сплошных сыпучих сред, φ, а значение µ0 – вязкость водяного пара при темпе- а электрическая мощность начинает расходоваться, ратуре 100 С0. Результаты измерений и расчетов в основном, на поддержание слоя материала в электрической мощности хорошо согласуются с уплотнённом состоянии в зазоре и на трение сыпу- уравнением (4) при численных значениях коэффи- чей среды [2]. Как видно из полученных экспери- циента, равного А=5,4 и m=2,4. ментальных данных расход мощности при уплотненном слое в несколько раз выше, чем при разрыхленном состоянии слоя. Полученные экспе- риментальные данные плохо согласуются с вычис- лениями, полученными уравнением (4). Список литературы: 1. Ахунбаев А.А., Ражабова Н.Р. Высушивание дисперсных материалов в аппарате с быстро вращающимся ро- тором // Universum: технические науки. – 2021. – №. 7-1 (88). – С. 49-52. 2. Ахунбаев А.А., Туйчиева Ш.Ш., Хурсанов Б.Ж. Учёт диссипации энергии в процессе сушки дисперсных ма- териалов // Universum: технические науки. – 2020. – №. 12-1 (81). – С. 35-39. 3. Кряклина И.В. Новая конструкция контактной сушилки для зерна и ее расчет //инновационный путь развития предприятий АПК. – 2017. – С. 304-311. 4. Киселов М.И. Электрические машины. Ч.1. Машины постоянного тока и трансформаторы. Красноярск. 1973. 299 с. 5. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в ЗТ. Т. 2 / под ред. ИН Жестковой. изд. 9-е, перераб. и доп. – 2006. 6. Tarhan S. et al. Peppermint drying performance of contact dryer in terms of product quality, energy consumption, and drying duration //Drying Technology. – 2011. – Т. 29. – №. 6. – С. 642-651. 7. Синицын Н.Н., Кудрявцева А.К. Нестационарное температурное поле шпона при сушке в контактной су- шилке //Череповецкие научные чтения-2014. – 2015. – С. 117-120. 8. Вторников Р.А. Обзор современных машин для сушки материалов //Международная научно-техническая конференция молодых ученых. – 2020. – С. 2499-2502. 9. Трусов Н.А., Власов В.Н., Нюшков Н.В. Контактная барабанная сушилка. – 1999. 10. Гурьева Л.В., Новикова Т.А., Апалькова М.С. Повышение эффективности процесса контактной сушки легких хлопчатобумажных тканей //Повышение эффективности процессов и аппаратов в химической и смежных отраслях промышленности. – 2016. – С. 341-344. 53
№ 6 (99) июнь, 2022 г. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРОВЕДЕННОГО НА ОСНОВЕ РАССТОЯНИЙ МЕЖДУ БАЗОВОЙ ПЛОСКОСТЬЮ ДИСКОВОГО ПЛУГА И УСТРОЙСТВОМ ПОДВЕСКИ, А ТАКЖЕ ДИАМЕТРА БАЗОВОГО ДИСКА Ишмурадов Шухрат Улугбердиевич ст. преподаватель, PhD, Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова Республика Узбекистан, г. Ташкент Худойбердиев Мухаммад Солих Авлокул угли ассистент Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова Республика Узбекистан, г. Ташкент Абдумажидов Рустамжон Бахтиёр угли ассистент Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] RESULTS OF THE STUDY BASED ON THE DISTANCES BETWEEN THE BASE PLANE OF THE DISC PLOUGH AND THE SUSPENSION DEVICE, AS WELL AS THE DIAMETER OF THE BASE DISC Shukhrat Ishmuradov Senior lecturer, PhD at the Tashkent state technical University named after Islam Karimov, Republic Uzbekistan, Tashkent Muhammad Khudoyberdiev Assistant at the Tashkent state technical University named after Islam Karimov Republic Uzbekistan, Tashkent Rustamjon Abdumajidov Assistant at the Tashkent state technical University named after Islam Karimov Republic Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В этой статье представлены результаты экспериментов и исследований на основе вертикального расстояния Н1 от базовой плоскости дисковой заглушки до нижней точки крепления подвесного устройства, а также диа- метра базового диска дисковой заглушки. ABSTRACT This paper presents the results of experiments and studies based on the vertical distance H1 from the base plane of the disk plug to the bottom point of the hanger mount, as well as the diameter of the base disk of the disk plug. Ключевые слова: рабочий орган, машина, дисковай плук, обработка почвы, дисковая борона, сферический диск, прочность, износостойкость, трение. Keywords: working body, machine, disc plow, tillage, disc harrow, spherical disc, strength, wear resistance, friction. ________________________________________________________________________________________________ В мире ведущее место занимает разработка 1,6 млрд. гектаров площади»1, то важной задачей энерго-ресурсосберегающих и высокопроизводи- является разработка энерго-ресурсосберегающих и тельных почвообрабатывающих машин. «Если учесть, высокопроизводительных почвообрабатывающих что в мировом масштабе для возделывания сельско- машин. Вместе с этим, большое внимание уделяется хозяйственных культур в год обрабатывается более разработкеи применению менее энергоемких плугов. __________________________ Библиографическое описание: Ишмурадов Ш.У., Худойбердиев М.С., Абдумажидов Р.Б. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДО- ВАНИЯ, ПРОВЕДЕННОГО НА ОСНОВЕ РАССТОЯНИЙ МЕЖДУ БАЗОВОЙ ПЛОСКОСТЬЮ ДИСКОВОГО ПЛУГА И УСТРОЙСТВОМ ПОДВЕСКИ, А ТАКЖЕ ДИАМЕТРА БАЗОВОГО ДИСКА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13932
№ 6 (99) июнь, 2022 г. В мире ведутся научно-исследовательские расстояние Н2 между верхней и нижней точками работы, направленные на разработку ресурсо- крепления штекерной подвески было взято размером сберегающих технологий подготовки полей для 610 мм [2], и было изменено крутое расстояние от возделывания сельскохозяйственных культур и базовой плоскости штекера до нижних точек новых научно-технических основ технических крепления вешалки. Это было достигнуто путем средств их осуществления. В этом направлении, перемещения пальцев устройства для подвешивания актуальным является проведение целенаправленных штекера через отверстия в его кройнштейне научных исследований по разработке почво- (рисунок 1). обрабатывающих машин с рабочими органами, совершающими поступательное и вращательное При проведении экспериментов дисковой плуг движения и обеспечению ресурсосбережение в про- агрегатировался с трактором AXOS 340, а рабочая цессе взаимодействия их рабочих частей с почвой. скорость агрегата здесь была выбрана равной V=6 и В этом аспекте разработка плугов с рабочими 8 км/ч. органами в виде сферических дисков,является востребованной. [1]. В качестве критерия оценки рассматривались глубина привода и его среднее квадратическое Исходя из вышеизложенного, в экспериментах, отклонение [3]. проведенных в Ташкентском государственном техни- ческом университете имени Ислама Каримова, Рисунок 1. Схема агрегатирования дискового плуга с тракторами класса 1,4-2 Результаты экспериментов представлены на ри- плоскости плуга до нижних точек крепления подвес- сунке 2 в графическом виде. Из них видно, что при ного устройства превышает 700 мм, обеспечивается обеих скоростях перемещения вертикальное рассто- пробка, требуемая нормативными документами за- яние от базовой плоскости плуга до нижних точек глушки. крепления подвесного устройства увеличивало глу- бину привода (а), когда вертикальное расстояние со- В процессе работы базовый диск должен опи- ставляло от 550 мм до 650 мм, в то время как его раться на дно колеи, образованной последним кор- среднее квадратическое смещение (±σ) уменьшалось, пусом (посмотрите на рисунок), следить за тем, то есть улучшалась стабильность глубины привода. чтобы плуг работал в горизонтальной плоскости, Увеличение этого расстояния с 650 мм до 700 мм не не отклоняясь из стороны в сторону, то есть ее факти- оказало существенного влияния на глубину привода ческая ширина покрытия равна ширине конструктив- и его среднее квадратическое смещение. Следует ного покрытия и является стабильной (равномерной). также отметить, что когда расстояние от базовой В противном случае качество работы плуга ухуд- шится, а также увеличится тяговое сопротивление. а) б) а – при скорости 6 км/час б – при скорости 8 км/час Рисунок 2. Влияние вертикального расстояния от базовой плоскости дискового плуга до нижних точек крепления подвесного устройства на глубину привода (а) и его среднее квадратическое отклонение (±σ) 55
№ 6 (99) июнь, 2022 г. На основании вышеизложенного в ходе экспери- Экспериментальные данные представлены в ментов изучалось влияние изменения диаметра базо- таблице 2. Их анализ показывает, что при установке вого диска на фактическую ширину покрытия плуга. базовых дисков диаметром 400 и 450 мм на плуг фактическая ширина покрытия плуга составляет 7,7 и Для экспериментов были изготовлены диски 3,8 см соответственно при рабочей скорости 6,02 км/ч. диаметром 400, 450, 500 и 550 мм, которые смонти- При рабочей скорости 7,35 км/ч он был больше на рованы на четырехкорпусной вилке конструкционной 8,4 и 2,7 см соответственно. Итак, диаметры при ис- шириной 120 см соответственно изучили изменение пользовании базовых дисков 400 и 450 мм плуг его фактической ширины покрытия в зависимости наклонялся вбок, т.е. не наклонялся в сторону поля. от диаметра базового диска по TSt 63.02.2001 «Испы- Это можно объяснить тем, что базовые поверхности тания сельскохозяственной технической. Машины и дисков недостаточно велики, чтобы плуг мог работать оружие для глубокой обработки почты. Программа без наклона в сторону. и методы испытаний» [3]. Когда плуг был оснащен опорными дисками Опыты проводились на поле хозяйства «Сахо- диаметром 500 и 550 мм, его фактическая ширина ватли Ибодулл» Янгиюльского района Ташкентской охвата была почти такой же, как и конструктивная области, которое было освобождено от озимой пше- ширина охвата, то есть пробка работала без наклона ницы и залито влажной водой. в сторону. Перед опытами определяли влажность и твердость Стабильность ширины покрытия была улучшена почвы в слоях 0-10, 10-20 и 20-30 см. Их результаты по мере увеличения диаметра основного дискового представлены в таблице 1. плуга с 400 мм до 500 мм - его среднеквадратичное отклонение уменьшилось на ± 4,3 и ± 4,1 см, соот- В экспериментах использовался дисковой плуг ветственно, при указанных выше рабочих скоростях. с трактором ТТЗ 1030 в трансмиссиях III диапазона 1 Изменение диаметра базового диска с 500 мм до и II диапазона 4. 550 мм существенно не повлияло на этот показатель. Таблица 1. Влажность и твердость полевой почвы, на которой проводились эксперименты Наименование показателей Значение показателей Влажность почвы в следующих слоях (СМ), %: 13,4 0-10 15,2 10-20 16,8 20-30 15,1 0-30 1,24 Твердость почвы в следующих слоях (см), МПа: 1,73 0-10 2,64 10-20 1,87 20-30 0-30 Таблица 2. Ширина покрытия дискового плуга варьируется в зависимости от диаметра ее основания Скорость работы, км/соат Диаметр базового диска плуга, 6,02 7,35 мм Ширина покрытия плуга 400 450 Мср, см ±, см Мср, см ±, см 500 127,7 6,7 550 123,8 6,4 128,4 3,9 121,4 2,6 120,4 3,7 122,7 2,1 2,1 120,6 1,9 119,3 Вывод до нижних точек крепления подвесного устройства должно находиться в пределах 650-700 мм, и в Поэтому для того, чтобы дисковая заглушка соответствии с результатами анализа, полученными была хорошо погружена в грунт и глубина привода в ходе исследования, расстояние от базовой была стабильной, а также для обеспечения плоскости до нижних точек крепления подвесного требуемой пробки, расстояние от базовой плоскости устройства должно быть в пределах 500-550 мм. 56
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Список литературы: 1. Тўхтақўзиев А., Ишмурaдов Ш.У., Абзалова М. Дискли плуг // O‘zbekiston qishloq xo‘jaligi. - 2010. -№ 12. -Б. 29. 2. ГОСТ 10677-2001. Устройство навесное заднее сельскохозяйственных тракторов классов 0,6–8. – Минск: Изд-во стандартов, –2002. –11 с. 3. TSt 63.02.2001 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Программа и методы испытаний». – Ташкент, 2001. –41 б. 57
№ 6 (99) июнь, 2022 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОДНОСЛОЙНЫХ СЕРИЙНЫХ СТРЕЛЬЧАТЫХ ЛАП ЧИЗЕЛЕЙ ПРИ ИЗНОСЕ Кувандиков Ёкуб Еурсунбаевич ст. преподователь Джизакский Политехнический институт (JizPi) Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected] Кобилов Бекзод Уктам угли ассистент Джизакский Политехнический институт (JizPi) Республика Узбекистан, г. Джизак RESEARCH OF CHANGES IN THE MAIN PARAMETERS OF SINGLE-LAYER SERIAL SHEETS OF CHISELS UNDER WEAR Yokub Kuvandikov Art. teacher Jizzakh Polytechnic Institute (JizPi) Uzbekistan, Jizzakh Bekzod Kobilov Assistant Jizzakh Polytechnic Institute (JizPi) Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ В данной статье рассматриваются причины выхода из строя стрельчатыx лап культиватора и необходимость проведения в области сельскохозяйственной техники еще большей исследовательской и конструкторской разра- ботки по созданию и усовершенствованию новых серийных рабочих органов. ABSTRACT This article discusses the reasons for the failure of the cultivator's lancet paws and the need for even more research and development in the field of agricultural machinery to create and improve new serial working bodies. Ключевые слова: стрельчатая лапа, ширина захвата, длина носка, абразивные износ, окислитель, усталост- ное истирание, тяговое сопротивление, носок, крыло. Keywords: lancet paw, abrasive, oxidizing agent, fatigue wear, traction resistance, toe, wing. ________________________________________________________________________________________________ Переход на производство самозатачивающихся Без учета явления изнашивания и присущей ему рабочих органов предопределил более высокие требо- закономерности нельзя правильно рассчитать процесс вания к повышению их надежности и долговечности. резания, определить его оптимальные режимы для Без обеспечения этих требований значительно сни- различных почв, обоснованно выбрать рациональные жается экономический эффект от применения параметры рабочих органов и машин. упрочненных рабочих органов. Несмотря на многочисленность проведенных Это указывает на необходимость проведения в исследований в этой области, форма и геометрия области сельскохозяйственной техники еще большей лезвия рабочих органов пока не получили должного исследовательской и конструкторской разработки теоретического и экспериментального обоснования по созданию и усовершенствованию новых серийных с точки зрения износа и самозатачивания. Этим за- рабочих органов. трудняется выбор оптимальных значений геометри- ческих параметров лезвия, особенно при создании Улучшение качества конструкции, самозатачи- самозатачивающихся конструкций лап, исходя из вающихся рабочих органов изыскание новых и выбор условий эксплуатации. рациональных (с точки зрения условий эксплуата- ции геометрии) ширина и носков, повышение их Наукой и практикой установлено, что в различных надежности неразрывно связаны с решением задач почвенно- климатических условиях интенсивность по исследованию механизма абразивного износа. изнашивания деталей чизелей весьма неодинакова. __________________________ Библиографическое описание: Кувандиков Ё.Е., Кобилов Б.У. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОДНОСЛОЙНЫХ СЕРИЙНЫХ СТРЕЛЬЧАТЫХ ЛАП ЧИЗЕЛЕЙ ПРИ ИЗНОСЕ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13949
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Вследствие этого, при равной наработке в одних серийных и создания новых конструкций лап, а почвенно-климатических условиях расход рабочих также организации правильной их эксплуатации органов невелик, а в других же ощущается их острый и ремонта в хозяйственных условиях. дефицит. Это приводит к тому, что хозяйства, испы- тывающие дефицит рабочих органов, вынуждены Экспериментальные исследования абразивного изготавливать рабочие органы из подручных мате- изнашивания стрельчатых лап чизелей провели риалов. Срок службы таких рабочих органов мал, в весеннее период в фермерских хозяйствах Ш. поэтому в процессе эксплуатации чизелей их при- Рашидовского района Джизакской области. ходится зачастую заменять, в результате чего тех- нологический режим работы агрегатов нарушается. Исследования проводили в агротехнические сроки весенне, передвысеванием хлопчатника. Аг- В связи с этим в задачу наших исследований регат состоял из трактора New Holland и чизел-куль- входило исследование изменений основных пара- тиватора ЧКУ-4. метров лезвия, серийных стрельчатых лап чизелей при изнашивании и получении обоснованных дан- Механический состав относится к средне- ных по закономерности их изнашивания, позволяю- суглинистым. Влажность и твердость почвы в период щего установить основные недостатки и несовершен- испытаний колебались в пределах соответственно ные части конструкции по отношению прочности, 9,8... 10,94% и 0,36...0,38 МПа при глубине обработки самозатачиваемости и срока службы. Эти данные 25 см. Средняя скорость движения агрегата составляла послужит основой дальнейшего совершенствования 1,5... 1,6 м/с. Метрологические характеристики использован- ных средств измерения приведены в таблице. Таблица 1. Метрологические характеристики использованных средств измерения № Наименование Обозначение Единица Мерительный Погрешность размеров В измерение инструмент измерения 1 Ширина захвата мм Штангенциркуль 0,05 2 Длина носка L мм Штангенциркуль 0,05 L B Рисунок 1. Контролируемые параметры стрельчатых лап при износе 59
№ 6 (99) июнь, 2022 г. га U (м м ) U = f (F) J мм 6 5 60 4 50 J= f (F) 3 40 2 30 F (м м ) 2 4 6 8 10 12 Рисунок 2. Изменение носка стрельчатой лапы в зависимости от наработки. Износ носка стрельчатой лапы в зависимости от наработки. J-интенсивность износа носка стрельчатой лапы; U-величина линейного износа га U (м м ) J мм 6 U = f (F) 5 60 4 50 3 40 J= f (F) 2 30 F (м м ) 2 4 6 8 10 12 Рисунок 3. Изменение ширина захвата стрельчатых лапы в зависимости от наработки. J-интенсивность износа ширина захвата стрельчатой лапы; U-величина линейного износа На основе проведенных исследований можно Кроме того, на основе экспериментальных ис- сделать следующие выводы: следований выявили, что у выбракованных лап по истечению ресурса носка (30 мм) остаточный неис- Серийные однослойные стрельчатые лапы при пользованный ресурс в её крыльях составляет более наработке 7 га ресурс носовое части полностью ис- 50% (см.рис.2.). текает, что сравнению нормативными данными меньше, чем нормативе в 4 раза; С учетом вышеизложенного можно отметит, что при использовании стрельчатых лап чизелей на мак- При глубине 25 сантиметров крыле серийной симальной глубине в среднесуглинистых почвах ин- стрельчатой лапы не выдерживают нагрузку от почвы тенсивность износа носка составляя 4,3 мм/га, и изгибаются, уменьшая тем самым ширину захвата ее ресурс меньше, чем нормативное 4 раза. лапы на 21,4 %. Список литературы: 1. Нуриев К.К. Повышение эксплуатационно-теxнологическиx показателей почвообрабатывающиx машин xлопководческого комплекса.: Дисс. ... док. теx. наук. – Янгиюль, 2005. – 540 с. 2. Серов Н.В. Упрочнение плоскиx рабочиx органов сельскоxозяйствен-ной теxники электроконтактной пайкой металлической ленты.: Дисс. ... кон. теx. наук. – Москва, 2017. – 170 с. 3. Нуриев К.К. Рекомендации по выбраковке рабочих органов плугов и культиваторов. – Ташкент, «Фан», 2008. – 8 с и 13 с. 60
№ 6 (99) июнь, 2022 г. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА ПРИ УБОРКЕ ЗЕРНОВЫХ НА СКЛОНАХ Халилов Зиёдбек Шавкатович ассистент кафедры «Интеллектуальные инженерные системы», Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана IMPROVEMENT OF THE CLEANING SYSTEM OF A GRAIN HARVESTER WHEN HARVESTING GRAIN ON SLOPES Ziyodbek Xalilov Assistant teacher of «Intelligent engineering systems» department, Ferghana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Ferghana E-mail: [email protected] АННОТАЦИЯ Статья рассматривает вопросы совершенствования системы очистки зерноуборочных комбайнов при уборке зерновых на склонах. Описана функциональная и структурная схемы как классической системы очистки зерно- уборочного комбайна, так и предложенной усовершенствованной системы. ABSTRACT The article considers the issues of improving the cleaning system of combine harvesters when harvesting grain on the slopes. The functional and structural diagrams of both the classical cleaning system of the combine harvester and the proposed improved system are described. Ключевые cлова: зерно, комбайн, склон, агрегат, бункер, решеты, зерновой ворох. Keywords: grain, harvester, slope, unit, bunker, sieves, grain heap. ________________________________________________________________________________________________ Введение Постановка задачи Зерноуборочный комбайн, приводимый в движе- Зерноуборочные самоходные комбайны, отече- ние собственным ременным – приводом и мотором, ственного производства выполняют прямую и раз- по структуре является многоуровневым и конструк- дельную уборку зерновых колосовых культурна тивно сложным устройством для уборки зерна, полях равнин, имеющих уклон не более 8 градусов. разрабатываемым предприятием «Ташсельмаш». Отсюда вытекает проблема того, что при наличии Одним из наиболее важных агрегатов, который уклона на полях приводит к неравномерному распре- определяет производительность – это очищающая делению зерна, поступившего на очистку, это, в свою система, которая производит сложный технический очередь приводит к снижению эффективности процесс взаимодействия фракций конечного техно- очистки зерна. Для повышения производительности логического продукта, который находится под воз- работы зерноуборочного комбайна на склонах и из- действием гравитационных сил и воздушного бегания больших потерь зерна, перед конструкто- потока. рами и инженерами стоит задача применения новейших принципов зерновой очистки и внедрения К современному комбайнеру предъявляются вы- передовых конструкторских решений в процесс раз- сокие требования к очистке зерна: не менее 98% работки и производства комбайнов. должна составлять чистота зерна из бункера, дроб- ленного зерна – не более 1%. Современные высоко- Перспективным направлением в сфере повыше- производительные комбайны должны выдавать ния эффективности работы зерноуборочного ком- зерно, не требующее дополнительной очистки. Особое байна, работающего на склонах, является внедрение внимание при производстве зерноуборочных ком- в систему очистных механизмов автоматического байнов уделяется совершенствованию системы выравнивания решет в поперечном и продольном очистки. направлении [1, с. 43-48]. __________________________ Библиографическое описание: Халилов З.Ш. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ЗЕРНОУБО- РОЧНОГО КОМБАЙНА ПРИ УБОРКЕ ЗЕРНОВЫХ НА СКЛОНАХ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13989
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Задача данной статьи заключается в описании и Описание схемы системы очистки анализе режимов функционирования предложенного автором механизма усовершенствования зерновой На рис 1. приведена технологическая схема функ- очистки самоходных зерноуборочных комбайнов, ционирования самоходного зерноуборочного ком- которые позволяют поддерживать заданное положе- байна. Зерно и колоски, просеянные через отверстия ние решет комбайна относительно поперечного и под барабаном молотильного аппарата перемеща- продольного уклона. ются на воздушно - очистную решетку, ворох кото- рой разделяется благодаря действию потока воздуха и решет. Решета при этом, связаны через систему ры- чагов с механизмом очистного привода, они поддер- живают слой вороха и взрыхляют его при помощи воздушного потока. Рисунок 1. Функциональная схема механизма очистки: 1 – стрясная доска; 2 – распределительный шнек; 3 – домолачивающее устройство; 4 – колосовой элеватор; 5 – дополнительное решето; 6 – верхнее решето; 7 – удлинитель; 8 – удлинителя поддон; 9 – нижнее решето; 10 – колосовой поддон; 11 – колосовой шнек; 12 – зерновой поддон; 13 – вентилятор Отсюда следует, что главным параметром, вли- механизме привода очистной системы комбайна, так яющим на разделение зерна в очистке с помощью как в процессе работы увеличиваются и уменьша- ветровой решетки, являются кинематические и кон- ются углы наклона решеток в поперечной и про- структивные параметры приводного механизма дольной плоскости. Если увеличивается продольный очистки. угол наклона решет, зерновая масса скапливается вдоль перехода к удлинителю, и расслоение ее при На рис 2. приведена кинематическая схема зерно- помощи воздушного потока становится практически уборочного механизма комбайна, и она включает невозможным. (рис. 1). следующие элементы: стрясную доску 1, верхнее 2 и нижнее решето 3, дополнительное решето 5, удли- Если уменьшить продольный угол наклона ре- нитель 4 и рычажная система механизма колебания. шет, то время которое растительная масса пребы- Подобранные оптимально параметры кинематики вает на нижнем решете резко уменьшается, при этом механического устройства очистительного привода часть зерна не успевает отделиться и превращается обеспечивают минимальный уровень потерь при в колосовой шнек. А если изменить поперечный уборке зерна комбайном на ровных полях. [2, с. 107- угол наклона решет, то зерновой ворох переме- стится к одной из боковин, и это приведет к тому, 109] что он будет слабо продуваться в этой зоне. (рис. 2) При уборке зерна комбайном на полях с уклоном проявляется основной недостаток в классическом 62
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Рисунок 2. Схема кинематики механизма привода очистки: 1 – стрясная доска; 2 – верхнее решето; 3 – нижнее решето; 4 – удлинитель; 5 – дополнительное решето; 6 – передняя подвеска; 7 – задняя подвеска; 8 – рычаг двуплечий; 9 – кривошип; 10 – шатун Заключение Кроме основных особенностей конструкции, ко- торые присущи классической схеме привода очистки При анализе схем системы очисток комбайнов и его механизма, в указанную схему входят и пол- для уборки зерна, которые эффективно работают на зуны, которые установлены сзади рамы комбайна склонах, и углубленное изучение функционально- и связаны с шарниром штокового гидроцилиндра, структурных характеристик показали, что в боль- а вторым связаны с подвеской. Если наклон про- шинстве подобных конструкций были применены дольный, то зерноуборочный комбайн выравнивает системы автоматического продольного и поперечного решеты за счет поднимания или опускания крайней выравнивания, их совместная работа обеспечивает части решет с помощью гидроцилиндра, который горизонтальное положение решеток при работе ком- регулирует продольный наклон. байнов на склонах до 20 градусов, а вдоль – до 8 гра- дусов Список литературы: 1. Котов А.В. Применение векторного анализа для оптимизации механизма привода системы очистки зерна зерноуборочного комбайна при его проектировании / А.В. Котов, Ю.В. Чупрынин // Механика машин, меха- низмов и материалов. – 2009. – № 2(7). – С. 43–48. 2. Халилов Ш.З., Умаров Э.С., & Халилов З.Ш. (2020). РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ОЧИСТКИ ЗЕРНО- УБОРОЧНОГО КОМБАЙНА. Журнал Технических исследований, 3(2). 63
№ 6 (99) июнь, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.99.6.13990 РАСЧЕТ РАСХОДА ЗАЩИТНОГО ГАЗА НА ПРОИЗВОДСТВО ДИСКОВ И РАСХОДА ЗАЩИТНОГО ГАЗА НА АВТОМОБИЛЬНЫЙ ДИСК КОБАЛЬТ Хаметов Замирбек Мухторович канд. техн. наук, Ферганский политехнический институт Республика Узбекистан, Фергана E-mail: [email protected] Норматов Исломий Илхомбек оглы ассистент Андижанский машиностроительный институт Республика Узбекистан, Андижан E-mail: [email protected] Собиров Бегзодбек Улугбек оглы мастер Андижанский машиностроительный институт Республика Узбекистан, Андижан E-mail: [email protected] Исроилов Асадбек Илхомжон оглы студент Ферганский политехнический институт Республика Узбекистан, Фергана E-mail: [email protected] CALCULATION OF SHIELDING GAS CONSUMPTION FOR DISC PRODUCTION AND SHIELDING GAS CONSUMPTION FOR AUTOMOBILE DISC COBALT Zamirbek Xametov PhD. Candidate of technical science Fergana Polytechnic Institute Republic of Uzbekistan, Fergana Islomiy Normatov Assisatant Andijan Machine building Institute Republic of Uzbekistan, Andijan Begzodbek Sobirov Master Andijan Machine building Institute Republic of Uzbekistan, Andijan Asadbek Isroilov Student Fergana Polytechnic Institute Republic of Uzbekistan, Fergana АННОТАЦИЯ По сей день измерения являются основой информации. Обеспечение точности измерений и их единства приводит к оптимизации производственных площадей и снижению накладных расходов. Это, в свою очередь, позволяет рационально использовать ресурсы для удовлетворения неограниченных потребностей за счет ограниченных ресурсов. По этой причине в данной статье мы рассмотрели защитный газ, используемый для изготовления диска и расчет его расхода на примере автомобиля Кобальт. __________________________ Библиографическое описание: РАСЧЕТ РАСХОДА ЗАЩИТНОГО ГАЗА НА ПРОИЗВОДСТВО ДИСКОВ И РАСХОДА ЗАЩИТНОГО ГАЗА НА АВТОМОБИЛЬНЫЙ ДИСК КОБАЛЬТ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Хаметов З.М. [и др.]. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13990
№ 6 (99) июнь, 2022 г. ABSTRACT To this day, measurements are the basis of information. Ensuring the accuracy of measurements and their unity leads to the optimization of production areas and the reduction of overhead costs. This, in turn, allows rational use of resources to meet unlimited needs at the expense of limited resources. For this reason, in this article we have considered the shielding gas used to manufacture the disc and the calculation of its consumption using the example of a Cobalt car. Ключевые слова: диск, сварка, защитный газ. Keywords: disk, welding, shielding gas. ________________________________________________________________________________________________ защитного газа при сборке деталей диска.Колеса Совместное предприятие Uz-Auto-Austem.Co этих автомобилей свариваются защитным газом СО2 производит диски и детали шасси для автомобилей по установленным нормам в процессе сборки. «Спарк» (М-300), «Кобальт» (ГСВЭМ), «Джентра» Например, автомобильный диск «Кобальт» при- (J 200), Nexia II (Т-250).CO2 используется в качестве варивается 8 швами по 40 мм. [1] Рисунок 1. Процесс сварки автомобильных дисков кобальтом Используем данные таблицы 6 для проведения Рассчитайте расход защитного газа на 1 см шва расчетов.Выяснили, что в июне на 1 см шва было израсходовано 6,06 г газа СО2.Теперь считаем сварен- В процессе сварки необходимо точно знать, ную часть автомобильного диска Кобальт (ГСВЭМ) сколько защитного газа мы расходуем на 1 см и маркируем ее буквой «L».Итак, давайте посмотрим сварного шва.В результате мы можем соотнести, на данные: сколько килограммов защитного газа нам нужно с производственным процессом, а также иметь точную ������ = Количество стежков ∗ Длина стежка(см) (1) информацию о том, как заказать защитный газ. 10 Начнем расчеты сначала с точными данными, которые у нас есть, т. е. скоростью сварочного Из этой формулы L = 32 см. аппарата, объемным расходом газа, который меняется в зависимости от электродной проволоки, темпера- Массовый расход СО2 на 1 автомобильный диск турой воздуха, давлением от манометров, установлен- Cobalt определяем по следующей формуле: ных на линии сварки.Основной целью определения этого является определение плотности защитного ������������,Генеральная = ������������ ∗ ������ (кг), (2) газа в зависимости от температуры воздуха, а в конечном итоге определение массового расхода Это означает, что для сварки одного защитного газа, расходуемого на 1 см шва. кобальтового диска требуется 193,92 грамма CO2. 65
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Изменения температуры в Узбекистане Таблица 1. № Сезонный Низкая Температура oC Средний -8 Высокая -2,5 1 Средняя зимняя температура 32 3 37 2 Средняя летняя температура 42 Таблица 2. Давление газа CO2 в сварочной линии берем по показаниям манометра № Именование Низкая.8 atm Давление, кPa Средний Высокая.18 atm 1 Давление газа СO2 810,6 1823,85 1317,225 1 atm= 101325 Pa • M-молярная масса, кг/моль для CO2M=0,04401 Используя уравнение Менделеева-Клапейрона, Используя вышеизложенное (3) мы определяем плотность СО2 в зависимости от температуры воздуха [2]. ������ = ������������ (4) ������ ������������ ������ ∗ ������ = ������ ������ ∗ ������ (3) Все мы знаем, что отношение массы к объему дает плотность. Отсюда расчеты, проведенные с ������ использованием (3) и (4), имеют следующий вид: • P- давление, Pa постоянная, P= m/v; кг/м3 (5) • V-объем, м3 • R- универсальная газовая Расчет плотности газа CO2 производится J/(моль*K). R=8,31 следующим образом: • T-температура , K. T+273 • m-масса, кг. Таблица 3. Расчет плотности газа CO2 № Именование Низкая Плотность кг/м3 Средний 16,2 Высокая 25,8 1 плотность газа CO2 зимой 14,1 35,0 22,5 2 плотность газа CO2 летом 30,7 Теперь мы можем определить скорость сварки сварочного аппарата, а также объемную массу выделяемого из него газа.Скорость сварки и расход газа являются параметрами, связанными с режимом сварки и диаметром электрода, которые приведены в следующей таблице: Таблица 4. Объемный расход газа CO2 № Именование Объемный расход газа CO2литр/мин 1 Объемный расход газа CO2 Низкая Высокая Средний 15 20 17,5 Скорость сварки сварочного инструмента Таблица 5. № Именование Низкая Payvandlash tezligi, sm/min Средний 1 Скорость сварки 60 Высокая 65 70 66
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Скорость сварки находится путем определения o Qv-объемный расход газа (литров/мин); режима сварки.На основании данных таблиц выше o p- плотность газа (кг/м3); находим массовый расход защитного газа на 1 см При расчете расхода защитного газа на 1 см шва шва. определяем температуру окружающей среды, вид используемого газа, сварной шов и электродную про- ������������ = ������������∗������∗10−3; (6)[4] волоку.В следующей таблице определяем массовый расход защитного газа на 1 см шва и добавляем его ������������������ в таблицу. o Qm- массовый расход газа (кг); Таблица 6. Массовый расход защитного газа на 1 см шва № Именование Низкая Расход газа на 1 см сварки, кг Средний 0,0040 Высокая 0,00694 1 Расходгаза CO2, зима 0,0035 0,0100 0,00606 2 Расходгаза CO2, лето 0,0088 Таким образом, из приведенной выше таблицы качественный продукт.Одним из самых эффектив- видно, что зимой при средней температуре -2,5 °С на ных и качественных методов, используемых при 1 см шва расходуется 6,94 г газа СО2 на 1 см шва. производстве продукта, является работа с идеей «Я не буду принимать, продавать или создавать Вывод. При производстве товаров рабочий неподходящий продукт».Если производственные всегда должен качественно выполнять продукт при предприятия смогут правильно применить этот метод первом обслуживании в соответствии со для каждого процесса и правильно воспринять его стандартами, установленными для процесса в работнику, то ошское предприятие сможет в очень результате рабочий освобождает свое предприятие короткое время обеспечить своих клиентов и рынок от добавленной стоимости и, в свою очередь, будет иметь вместо этого. завоевывает доверие потребителя, т. е. поставляет Список литературы: 1. ГОСТ 8.586.2-2005 измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. 2. А.Д. Котвицкий “Сварка в среде защитних газов”. 3. Чернышев Г.Г. ва Спицын В.П.larning «Динамическое воздействие дуги, горящей в СО2, на сварочную ванну». 4. Дубовецкий С.В., Сергацкий Г.И., Касаткин О.Г. larning «Оптимизация режима сварки угловых швов в С02 в различных пространственных положениях» 67
Научный журнал UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ № 6(99) Июнь 2022 Часть 1 Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 54434 от 17.06.2013 Издательство «МЦНО» 123098, г. Москва, улица Маршала Василевского, дом 5, корпус 1, к. 74 E-mail: [email protected] www.7universum.com Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии «Allprint» 630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3 16+
UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 6(99) Июнь 2022 Часть 2 Москва 2022
УДК 62/64+66/69 ББК 3 U55 Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии: Горбачевский Евгений Викторович, канд. техн. наук; Демин Анатолий Владимирович, д-р техн. наук; Звездина Марина Юрьевна, д-р. физ.-мат. наук; Ким Алексей Юрьевич, д-р техн. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Ларионов Максим Викторович, д-р биол. наук; Манасян Сергей Керопович, д-р техн. наук; Мажидов Кахрамон Халимович, д-р наук, проф; Мартышкин Алексей Иванович, канд.техн. наук; Мерганов Аваз Мирсултанович, канд.техн. наук; Пайзуллаханов Мухаммад-Султанхан Саидвалиханович, д-р техн. наук; Радкевич Мария Викторовна, д-р техн наук; Серегин Андрей Алексеевич, канд. техн. наук; Старченко Ирина Борисовна, д-р техн. наук; Усманов Хайрулла Сайдуллаевич, д-р техн. наук; Юденков Алексей Витальевич, д-р физ.-мат. наук; Tengiz Magradze, PhD in Power Engineering and Electrical Engineering. U55 Universum: технические науки: научный журнал. – № 6(99). Часть 2. М., Изд. «МЦНО», 2022. – 68 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/699 ISSN : 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2022.99.6-2 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2022 г.
Содержание 5 Машиностроение и машиноведение 5 УГЛОВОЕ И ЛИНЕЙНОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СИСТЕМЫ С СОСТАВНЫМ ВАЛОМ 15 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН Юнусов Салохиддин Зунунович 15 Махмудова Шахноза Абдувалиевна 19 22 Металлургия и материаловедение 26 ЭКСТРАКЦИЯ ИНДИЯ ИЗ РАСТВОРОВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ 30 Каршибоев Шерзод Бегмахамат угли 34 ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ ПЛИТОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ, АРМИРОВАННЫХ СТЕКЛОВОЛОКНОМ 38 Кобилов Бекзод Уктам угли 43 ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ - БАРБОТАЖНОЕ ОБЕДНЕНИЕ БОГАТЫХ ШЛАКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТНОСИТЕЛЬНО ДЕШЕВЫХ ТВЕРДЫХ ИЛИ ГАЗООБРАЗНЫХ 48 ВОССТАНОВИТЕЛЕЙ Мирзавалиев Достон Боходирович ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ОБРАЗОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ МЕДНЫХ ПОЛОС ПОСЛЕ ОТЖИГА Сайдахмедов Равшан Халходжаевич Стулов Анатолий Валерьевич Камбаров Шерзод Шавкатович Абдуназаров Джамшид Одилович РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА В ИНДУКЦИОННОЙ ТИГЕЛЬНОЙ ПЕЧИ Туракулов Мурот Рустамович Турсунов Нодиржон Каюмжонович Алимухамедов Шавкат Пирмухамедов Тоиров Отабек Тоир угли ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ ТОКА В ИНДУКЦИОННЫХ ТИГЕЛЬНЫХ ПЕЧАХ Турсунов Нодиржон Каюмжонович Алимухамедов Шавкат Пирмухамедов Тоиров Отабек Тоир угли Азимов Садриддин Журакулович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕФОСФОРАЦИИ СТАЛИ В ИНДУКЦИОННЫХ ТИГЕЛЬНЫХ ПЕЧАХ Турсунов Нодиржон Каюмжонович Алимухамедов Шавкат Пирмухамедович Тоиров Отабек Тоир угли Кучкоров Лочинбек Ахмаджон угли Уразбаев Талгат Телеубаевич Турсунов Тохир Муратович РАЗРАБОТКА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКИ УПРОЧНЕННОЙ СТЕРЖНЕВОЙ АРМАТУРОЙ СТАЛИ МАРКИ А500С И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ Файзуллаев Джамал Сабаханович Негматова Комила Сайибжановна Пирматов Рашид Хусанович Негматов Сайибжан Садикович Икрамова Мукаддас Эралиевна Камолов Турсунбой Очилович КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ ДИФФУЗИОННОГО НИТРИД – ОКСИДНОГО ПОКРЫТИЯ НА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЯХ Эшкабилов Холикул Каршиевич Бердиев Шерзод Алимардонович
Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы 53 и системы 53 УСТРОЙСТВА СМЕШАННОГО ТИПА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ТКАНЕЙ Кипчакова Гавхарой Мирзашарифовна 56 Процессы и машины агроинженерных систем 56 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМА РАБОТЫ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ ДЛЯ СОЛОМЫ 60 Маматов Фармон Муртазоевич Каримов Рустам Рузимахматович ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ МЕЖДУСЛЕДИЯ ДИСКОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДИСКОВОГО КАТКА Нуриддинов Акмалжон Давлаталиевич Муманиязов Жуманазар Ражабов Муроджон Олимжонов Исломжон
№ 6 (99) июнь, 2022 г. МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ DOI - 10.32743/UniTech.2022.99.6.13905 УГЛОВОЕ И ЛИНЕЙНОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СИСТЕМЫ С СОСТАВНЫМ ВАЛОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН Юнусов Салохиддин Зунунович д-р техн. наук, филиал Российского государственного университета имени И.М. Губкина в г. Ташкенте, Республика Узбекистан, г. Ташкент Махмудова Шахноза Абдувалиевна самостоятельный соискатель, Наманганский инженерно-строительный институт, Республика Узбекистан, г. Наманган E-mail: [email protected] ANGULAR AND LINEAR MOVEMENT OF A SYSTEM WITH A COMPOSITE SHAFT OF TECHNOLOGICAL MACHINES Salokhiddin Yunusov Doctor of Technical Sciences, Branch of the Russian State University named after I.M. Gubkin in Tashkent, Republic of Uzbekistan, Tashkent Shakhnoza Makhmudova Independent applicant, Namangan Engineering and Construction Institute, Republic of Uzbekistan, Namangan АННОТАЦИЯ Предложена новая конструкция опоры составного вала технологических машин, приводится аналитический метод расчета (с использованием методов РОЗУ и интеграла Мора) углового и линейного перемещения системы, состоящей из пильного цилиндра, а также рассматривается расчетная схема с учетом технологического сопро- тивления. ABSTRACT A new design of the support of the composite shaft of technological machines is proposed, an analytical method of calculation is given (using the methods of ROZU and the Mohr integral) of the angular and linear displacement of the system consisting of a saw cylinder, and also the design scheme is considered taking into account the technological resistance. Ключевые слова: составной вал, опора, конструктивная схема, несимметричное расположение масс, пиль- ный цилиндр, угловое перемещение, линейное перемещение, изгибающий момент, поперечная сила. Keywords: composite shaft, support, structural diagram, non-symmetrical arrangement of masses, saw cylinder, an- gular displacement, linear displacement, bending moment, transverse force. ________________________________________________________________________________________________ Вопросы надежности, прочности, долговечности и материалов, условия нагружения, технологические, ресурса являются важнейшими в современной тех- эксплуатационные и другие факторы. нике. Вследствие непрерывно возрастающих требо- ваний к быстроходности, экономичности, надежности Конструкции опор вращающихся валов и к снижению массы машин расчеты на прочность становятся все более сложными. Они должны учи- Недостатком существующих опор в составе лю- тывать различные режимы работы, реальные свойства бых механизмов и машин является непосредственная передача колебания вращающих валов в корпусах машин и механизмов на сами корпуса, что приводит __________________________ Библиографическое описание: Юнусов С.З., Махмудова Ш.А. УГЛОВОЕ И ЛИНЕЙНОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СИСТЕМЫ С СОСТАВНЫМ ВАЛОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13905
№ 6 (99) июнь, 2022 г. к увеличению виброшума соответствующих машин и Недостатком существующих опор в составе лю- механизмов. Кроме того, конструкция не позволяет бых механизмов и машин является непосредственная параллельные смещения оси вала при вертикальных передача колебания вращающих валов в корпусах деформациях опор при несимметричном расположе- машин и механизмов на сами корпуса, что приводит нии масс на валу, то есть центр масс вала не находится к увеличению виброшума соответствующих машин в средине по длине вала. Это приводит к нарушению и механизмов. Кроме того, конструкция не позво- движения машины из-за нарушения технологических ляет параллельные смещения оси вала при верти- зазоров. кальных деформациях опор при несимметричном расположении масс на валу, то есть центр масс вала В работе [6] отмечено, что опорами, в которых не находится в средине по длине вала. Это приводит подшипник сопрягается непосредственно с корпусом к нарушению движения машины из-за нарушения и присоединительными поверхностями подшипника технологических зазоров. Кроме того, сложность качения к корпусу, являются наружный диаметр и и большие затраты в изготовлении конструкции, а ширина колец. также невозможность обеспечения параллельности смещение оси вала при несимметричном В другой известной конструкции подшипниковая расположении масс частей вала. опора вала содержит корпус с смонтированным в него подшипником и размещенным между наружной Разработка новой конструкции опоры вала поверхностью и корпусом упругим элементом пере- менного сечения овальной формы. При этом большая Предлагаемая конструкция опоры обеспечивает ось наружной овальной поверхности установлена в снижение вибрации вала параллельным смещением корпусе так, что ось минимальной жесткости совпа- оси вала по вертикали при несимметричном распо- дает с направлением силы нагружения [1]. ложении масс на валу по его длине и является акту- альной задачей. Конструкция опоры для поглощения колебаний вращающихся валов содержит корпус с смонтирован- Для погашения колебаний вращающихся валов ным в нем подшипником и размещенным между его предложена новая конструкция опоры, содержащая наружной поверхностью и корпусом упругим эле- корпус с смонтированным в него подшипником и ментом, выполненным в виде втулки. Втулка выпол- размещенным по его наружной поверхности упругим нена, например, из резины круглого сечения, при элементом, при этом толщина упругих элементов этом ось отверстия втулки смещена относительно ее выбрана пропорционально расстояниям от подшип- центральной оси в направлении, противоположном никовых опор до центра масс вала по его длине, направлению действия равнодействующей силы, при этом выбрано соотношение (рис. 1): нагружена на величину не более 15% от внутреннего радиуса втулки [2]. ������1 = ������1−������, (1) В следующей конструкции опоры для поглощения ������2 ������2−������ колебаний вращающихся валов упругий элемент расположен в корпусе и выполнен в виде усеченных где ������1 – расстояние от первого (правой) подшипнико- конических втулок, установленных таким образом, что вой опоры до центра масс вала; меньшее основание втулок направлено к наружной поверхности корпуса, а основание большого диа- ������2 – расстояние от второй (левой) подшипниковой метра – в сторону внутренней поверхности корпуса. опоры до центра масс вала; При этом конструкция позволяет поглощения некото- рых осевых колебаний вала. Но данная конструкция ������1, ������ – диаметры соответственно наружной и также не обеспечивает параллельные смещения оси внутренней поверхности упругой опоры первой вала из-за несимметричного расположения масс на подшипниковой опоры; валу (при расположении центр масс вала вне центра вала по его длине) [3]. ������2 – диаметр наружной окружности второй опоры. Рисунок 1. Конструкция опоры для поглощения колебаний 6
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Рекомендуемая опора для поглощения колебаний резания при шлифовании регулируется за счет упру- валов при несимметричном расположении частей гого смещения центральных штифтов, а система вала и рабочего органа по его длине обеспечивает автоматического управления поддерживает заранее параллельное перемещение оси вала в процессе рассчитанное усилие резания, изменяя скорость работы машины. Это обеспечивает требуемые техно- продольной подачи. Представлены уравнения для логические зазоры в машине. расчета упругих перемещений и зависимости пере- мещений от жесткости элементов технологической Опора для поглощения колебаний вращающихся системы. Представлена принципиальная схема си- валов содержит корпус, в котором установлены стемы управления [8]. неподвижно упругие втулки с различной толщиной. При этом внутренние диаметры ������ упругих втулок В исследованиях [12] приводятся формулы рас- выполнены одинаковыми, а наружный диаметр чета сопротивления трения гибкого вала стальной упругой втулки выполнен большим, чем наружный проволоки в изгибающемся двухтактном состоянии. диаметр упругой втулки. В упругие втулки установлен Принцип действия основан на теории адгезионного вал посредством подшипников. Вал выполнен несим- трения и классической формуле трения Ньютона. метричным по его длине, и поэтому центр масс вала Сила трения измеряется экспериментально в усло- находится в точке О, которая находится от опоры с виях одинаковой длины вала, разного диаметра и упругой втулкой на расстоянии ������1 и на расстоянии ������2 разной кривизны, а уравнение траектории кривой от опоры с упругой втулкой. В процессе работы с получается путем аппроксимации кривой с помощью несимметричной распределенной массой по длине математических инструментов. Тогда, согласно экс- вала действуют силы: веса, инерции, трения и др. периментальным данным, чем больше кривизна (на рисунке не показаны). Отметим, что в основном гибкого вала (т.е. чем меньше радиус изгиба), тем за счет силы веса упругие втулки деформируются на больше будет положительное давление между сер- различную величину. Деформация их соответствует дечником вала и оболочкой. Положительное давление толщине упругих втулок. Поэтому при несиммет- между сердечником вала и оболочкой равно прямому ричном расположении масс на валу в процессе ра- отношению кривизны. Следовательно, можно сделать боты его ось перемещается параллельно по вертикали, вывод, что положительное давление сердечника вала обеспечивая поглощение пиковых значений и оболочки пропорционально кривизне, и вводится нагрузки на валу. Это обеспечивается выполнением коэффициент пропорциональности. Результаты условия (1). экспериментов показывают, что можно определить функциональную зависимость между силой трения Методика расчета технологических валов и кривизной гибкого вала, диаметр и кривизна на прочность и жесткость оправки имеют большое влияние на сопротивление трению гибкого вала, то есть эмпирическая формула В работе [9] было рассмотрено влияние динами- сопротивления трению. Для уменьшения относитель- ческих свойств на надежность работы подшипников ной погрешности и повышения точности формулы. вала. Определение таких свойств связано с несколь- После оптимизации получена расчетная формула кими упрощениями и предположениями. Для точного сопротивления трению четырех гибких валов сталь- получения динамических характеристик опора кор- ной проволоки в двухтактном изгибном состоянии. мовой трубы была разделена на несколько опорных Работа автора способствовала расчету сопротивле- сегментов. Впоследствии возмущенное уравнение ния трения при двухтактном изгибе, а средняя по- Рейнольдса было решено с использованием метода грешность расчета составляет 5%, что соответствует конечных разностей, когда были оценены динами- требованиям точности расчета. ческие характеристики подшипников скольжения с конечной шириной. Затем была разработана про- В работе [10] авторами рассмотрены конструк- грамма расчета и проверена путем сравнения с ре- тивная схема пильного цилиндра и результаты ис- зультатами других исследований. Был произведен следования изгиба вала пильного цилиндра джина, динамический расчет системы при различных пара- определяющие, как найти прогиб и технологические метрах входящих факторов системы. Результаты зазоры, особенно между пилами пильного джина и расчета показали, что жесткость в вертикальном колосником, установленные технологическим регла- направлении опоры в несколько раз превышала ментом. Рассмотрен процесс изгибных колебаний жесткость в горизонтальном направлении и варьи- пил пильного цилиндра джина, состоящий из пакета ровалась в зависимости от оборотов системы валов. стальных пил и алюминиевых прокладок, сжатый Эти результаты могут послужить основой для точ- продольной силой сжатия, передаваемой центральным ного расчета траектории шейки в динамических валом. Если внешние нагрузки известны, то при рас- условиях. четном определении внутренних силовых факторов в сечениях предложено рассматривать вал как балку, Контроль и поддержание постоянной силы шарнирно закрепленную в жестких опорах. Такая не обеспечивают точность продольной формы при модель формы вала и условий закрепления близка к шлифовании вала из-за изменения жесткости техно- действительности для валов, вращающихся в опорах логической системы в продольном ходе. По этой качения. Условную опору для валов, опирающихся причине метод управления для расчета и поддержа- по концам на подшипники скольжения, располагают ния необходимого усилия резания будет поддержи- на расстоянии от внутреннего торца, но не далее, вать постоянные отклонения при шлифовании, т.е. чем от внутренней кромки подшипника. предложена точность продольной формы. Усилие 7
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Смещение опоры от центра подшипника в сторону давлений (напряжений) в зонах контакта зависит от внутреннего торца связано со смещением в эту сто- ряда конструктивных и технологических факторов, рону максимальных контактных давлений вследствие а расчетное определение этих давлений в соедине- деформации вала и подшипника [4]. В уточненном ниях и передачах связано со значительными матема- расчете следует учесть распределение давлений по тическими трудностями. длине контакта цапфы и подшипника, рассматривая упругий контакт вала и подшипника через условный В целях изучения влияния технологического со- контактный слой. Нагрузки от дисков, шкивов, противления на прогиб массового рабочего вала зубчатых колес и других деталей также передаются принимаем для расчетов вал пильного цилиндра во- на валы через площадки контакта. Распределение локноотделителя, конструкция которого приводится на рис. 2. 1 – пильный вал; 2 – пильные диски; 3 – междупильные прокладки; 4 – шайбы; 5 – зажимные гайки (правая и левая) Рисунок 2. Общий вид пильного цилиндра джина Пильный цилиндр джина предназначен для за- на процесс деформирования вала пильного цилин- хвата зубьями пильных дисков волокна летучек, от- дра произведен расчет, который состоит из несколь- рыва его от семян и выноса через щелевые зазоры в ких этапов: колосниковой решетке к воздухсъемному аппарату. Кроме того, одновременно с отрывом волокна пиль- • расчет на изгиб вала пильного цилиндра ный цилиндр, вступая в контакт с сырцовым валиком (точка установки пильных дисков будет нефиксиро- на дуге захвата волокна в рабочую камеру, вращает ванной); его, что создает условия для постоянной подачи на пильные диски свежих летучек. Установлены следу- • расчет на изгиб пильного цилиндра, с учетом ющие технологические требования, предъявляемые пильных дисков и прокладок (в статическом поло- к пильному цилиндру: пильный цилиндр должен жении). иметь высокую захватывающую способность для обеспечения заданной производительности и беспе- Расчет прогиба составного массового вала ребойного вращения сырцового валика; пильные технологических машин диски должны быть жестко закреплены на валу пильного цилиндра, не менять своего положения во Нас интересует вопрос прогиба составного мас- время работы. При вращении цилиндра пилы проходят сового вала, а также вибрации вала параллельным строго по центру щелевого зазора между колосни- смещением оси вала по вертикали при несимметрич- ками. Один конец пильного вала закрыт предохра- ном расположении масс на валу по его длине. нительной втулкой, а второй через полужесткую муфту соединен с валом электродвигателя. По всей Для того чтобы составить математическое рабочей длине вала профрезерована канавка, в кото- описание объекта расчета и по возможности просто рую входят язычок пильного диска, предохраняю- решить задачу, в расчетах реальные конструкции щий пилу от проворачивания. На середине рабочей заменяют идеализированными моделями или рас- длины пильного вала насажена фиксирующая четными схемами. При этом расчет становится при- шайба, от которой в обе стороны располагают пильные ближенным, с помощью этого метода мы произвели диски [7]. расчет пильного цилиндра на изгиб. В работе [11] для теоретического расчета влияния На рис. 3 предложена схема пильного цилиндра технологического сопротивления (плотность и масса с учетом пил и прокладок в равно распределенном сырцового валика, производительность машины) варианте, при расчете которого поперечная сила распределяется по длине вала, – восходящий, а изги- бающий момент – в плоской форме, это происходит непосредственно под влиянием равно распределен- ной силы (g – пильные диски и прокладки (масса)). 8
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Рисунок 3. Расчетная схема пильного цилиндра При изменении z, т.е. при переходе к другим Произвольные постоянные C1, С2 имеют гео- точкам оси балки, прогиб y и угол поворота θ попе- речного сечения изменяются. Следовательно, они метрический смысл. Обозначим через y0, θ0 = dy0 являются функциями z: dz прогиб и угол поворота сечения соответственно в начале координат при z = 0. Тогда при z = 0 из (6) y = y(z), θ = θ(z). (2) получаем: С учетом дифференциальных зависимостей θ0 ≈ dy0 = C1, y0 = C2. между изгибающим моментом, поперечной силой и dz интенсивностью распределенной нагрузки можно составить систему дифференциальных уравнений Величины v0θ0 называют начальными парамет- упругой линии балки: рами задачи по определению перемещений в балках. Соотношения (5) запишем в виде: u′y = θ; uy′′ = Mz ; u′y′′ = Q; uyIV = q , (3) y = y0 + θ≈0zθ0−−∫0z∫0∫z0zMEEMxJJ(xxxz)ddzzdz. (6) EIZ EIZ { θ ≈ dy0 EIZ dz d2y − Mx. dz2 = (4) Так как EJx Уравнение (4) носит название приближенного ∫0z ∫0z Mx(z) dzdz = ∫0z Mx(t) (z − t)dt, дифференциального уравнения изогнутой оси упру- EJx EJx гой балки. Оно получено для случая чистого изгиба, но может быть использовано и при поперечном, ко- то решение можно записать в виде: гда момент Mx(z)является функцией z. y = y0 + θ0z − ∫0z Mx(t) (z − t)dt Интегрируя (4), получаем: { θ = θ0 − EJx . ddCzν1z=+CC1 2−−∫0∫z0MzE∫xJ0(xzz)EMJdxxzdzdz. ∫0z Mx(z) dz EJx { = (5) y 9
№ 6 (99) июнь, 2022 г. В соответствии с дифференциальными зависи- d4y = qy . (11) мостями Журавского: dz4 EJx Qx = dMx, dQy = dd2zM2 =-qy. (7) Общее решение неоднородного уравнения (11) dz имеет вид: dz Дифференцируя (5) дважды по z и используя за- y = C1z3 + C2z2 + C3z + C4 + y∘, (12) висимости (7), находим: где y∘ – его частное решение. Qy = − d [ EJx d2y ], (8) Постоянные Ck(k = 1,2,3) находятся из условий dz dz2 на опорах балки. Эти условия называют граничными d2y [ EJx d2y ] = qy. (9) или краевыми. dz2 dz2 Изгибающий момент в сечении стержня (вала) При постоянной жесткости EJx получаем: равен сумме моментов внешних сил, действующих на оставшуюся часть стержня (вала), относительно Qy = − EJx dd3z3y, (10) центра тяжести сечения. Полученные расчетные данные для всех вариантов сведены на таблице 1. Таблица 1. Расчетные данные Вал пильного цилиндра ������������ = ������������ ∗ (3������2 − 4������2) ������������������(������ + ������) ������������������(������ + ������) 48E������������ ������������ = 6������������������������ ; ������������ = 6������������������������ Пильный цилиндр с учетом пил и прокладок ������������3 ������������ = ������������2 ; ������������ = ������������������(������+������) ������ = 48������������������ 6������������������������ 16������������������ Результаты обработки полученных решений с пил и прокладок, которое приведет к сокращению вариациями технологического сопротивления показы- длины вала. При этом за счет уменьшения изгиба вала вают, что с изменением технологического сопротив- пильного цилиндра можно увеличить угловую ско- ления (положение силы) линейно увеличиваются рость. Тем самым фактически не уменьшится произ- силы реакции на подшипниках, рост которых непо- водительность машины. средственно влияет на линейный изгиб поперечного сечения и на угловое перемещение вала. С помощью уравнений равновесий определяем силы реакций на опорах: Далее определим внутренние усилия вала пиль- ного цилиндра с учетом технологического сопротивле- ∑ МА = 0; (а + b) ∙ RB − P ∙ a = 0; ния системы (сырцовый вал). На рис. 5 представлен P∙a общий вид вала и расчетная схема, расчет которого является важным при сборке и эксплуатации машин, (а + b) = l; RB = l . где для учета сырцового валика в расчетах рассмот- рим в следующем виде. Учитывая массу сырцового ∑ МB = 0; − l ∙ RA − P ∙ (l − a) = 0; RA вала, рассчитаем силу массы, а с помощью метода приближения будем рассматривать распределенные P ∙ (l − a) силы как сосредоточенные (рис. 4). =− l . Инерционная масса пильного цилиндра большая, Для определения линейного и углового прогиба при режиме останова требуется 7–12 секунд для пол- построим эпюру изгибающего момента, используя ного останова пильного цилиндра. Это отрицательно метод РОЗУ (метод сечений) и наиболее удобный влияет на качество продукции. Предлагается умень- способ определения внутренних силовых факторов шить инерционный момент (массу) пильного цилин- (рис. 4а) [10]. дра. Основным методом уменьшения массы является облегчение самого вала или уменьшение количества I – сечение: 0 ≤ z1 ≤ (l − a) 10
№ 6 (99) июнь, 2022 г. а) б) в) г) Рисунок 4. Общий вид вала и расчетная схема пильного цилиндра с учетом технологического сопротивления системы 11
№ 6 (99) июнь, 2022 г. M1I = RB ∙ z1; С помощью интеграл Мора определим переме- То тогда z1 = 0: M1I = 0; z1 = (l − a): M1I = RB ∙ щения при изгибе. Метод Мора является самым об- (l − a). щим методом определения перемещений в стержне- II – сечение: 0 ≤ z2 ≤ a вых системах. В известном смысле этот метод явля- ется универсальным, так как способен находить пе- M2II = RB ∙ (l − a) ∙ z2 − M − P ∙ z2 ремещения для различных видов деформации и в = (RB ∙ l − M) − (RB ∙ a + P) ∙ z2 случаях сложной деформации. При использовании метода Мора система рассматривается как две си- То тогда z1 = 0: M2II = (RB ∙ l − M); стемы нагрузок, действующих на конструкцию. Первая система включает все реальные нагрузки, а z1 = a: M2II = (RB ∙ l − M) − (RB ∙ a + P) ∙ a. вторая система включает только единичную нагрузку, которая действует на конструкцию [10]. эпюра этих расчетов. Для определения углового перемещения точки В (рис. 4б) составим следующее уравнение равнове- сий с учетом единичного момента: ∑ МА = 0; M − R∗B ∙ l = 0; R∗B = 1; l −1 ∑ МB = 0; − l ∙ R∗A+M=0; R∗A = l θB = E1∙J[∫0a P(l−a) ∙ z1 ∙ (1) ∙ z1 ∙ dz1 + ∫al((M + Pa(l−a)) + (P + P(l−l a)))z2 ∙ (1) ∙ z2 ∙ dz2 ] = 1 ∙ [P(ll−2 a) ∙ z31 a̸0 + l E∙J 3 l l l 1 ∫al((M + Pa(l−a)) ∙ z2 + (P + P(l−a)) ∙ z22)dz2] = 1 [P(ll−2 a) ∙ a3 + 1 (M + Pa(l−a) ∙ (l2−a2) + (P + P(l−a)) ∙ (l3−a3))]. l E∙J 3 l l2 l2 l l Интеграл для определения углового перемещения точки А (рис. 4в) имеет следующий вид: θA = 1 [∫0l−a Pa ∙ z1 ∙ (1) ∙ z1 ∙ dz1 + ∫ll−a((Pla ∙ l − M) − z2 (P∙a2 + P)) ∙ z2 dz2] = 1 {Pl2a ∙ z31 ̸0l−a + 1 [∫ll−a((Pa − E∙J l l E∙J 3 l l l M)z2dz2 − ∫ll−a((P∙la2 + P) z22dz2]}=E1∙J [Pl2a ∙ (l−a)3 + 1 (Pa − M)[l2−(l−a)2 + (P + Pa2) ∙ ((l−a)3−l3))] 3 l 2 l3 Подставляя значения изгибающих моментов и поперечных сил в сечении с координатой z (рис. 4г) для составляющих полного перемещения, получим: ∑ МА = 0; R∗B ∙ l − P ∙ a = 0; R∗B = a l l−a ∑ МB = 0; − l ∙ R∗A+P(l-a)=0; R∗A = l M1I = −RА ∙ z1 = a−l ∙ z1; M2I = −RА(a + z2) + P ∙ z2 = a−l ∙ a + z2 ∙ (P − l−a); l l 1 l y = EJ ∗ H H=[∫0l−a Pa ∙ z1 ∙ (1) ∙ z1 ∙ dz1 + ∫ll−a((Pla ∙ l − M) − z2 ∙ (Pa2 + P)) ∙ l l l (a ∙ (l − a) − z2 ) ∙ dz2] = P∙a2 ∙ z13 0̸l−a + [∫ll−a((Pa − M) ∙ a(l−a) − z2 ∙ [(Pa − M) + (P∙a2 + P) ∙ (a(l−a))] + (P∙a2 + P)] ∙ l2 3 l l l ll dz2=Pl∙2a2 (l−a)3 a2(l−a) (P∙a2 ((a2−2al)) (P∙a2 [l3 (l−a)3] z22 ∙ ∙ 3 + (Pa − M) ∙ l + (Pa − M) + + P) ∙ (a(l−a)) ∙ + + P) ∙ − l 2 l 3 3 [Pl∙2a2 (l−a)3 a2(l−a) (P∙a2 l ((a2−2al)) (P∙a2 (l3 (l−a)3)] 3 l Y=E1J ∙ ∙ + (Pa − M) ∙ + (Pa − M) + l + P) ∙ (a(l−a)) ∙ 2 + l + P) ∙ 3 − 3 l В таблице 2 сведены полученные расчетные формулы углового и линейного перемещения си- стемы. 12
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Таблица 2. Расчетные формулы углового и линейного перемещения системы Вал пильного цилиндра ������������ = ������������ ∗ (3������2 − 4������2) ������������ = ������������������(������+������); ������������ = ������������������(������+������) 48E������������ 6������������������������ 6������������������������ Пильный цилиндр с учетом пил и прокладок ������������3 ������������ = ������������2 ; ������������ = ������������������(������+������) ������ = 48������������������ 6������������������������ 16������������������ Пильный цилиндр c учетом внешних сил 1 ������������ (������ − ������)3 1 ������2 − (������ − ������)2 ������������2 ������������ = ������ ∙ ������ [ ������2 ∙ 3 + ������ (������������ − ������)[ + (������ + ������ ) [���������∙������2���2 (������−������)3 ������2(������−������) 2 3 ������ Y= 1 ∙ + (������������ − ������) + ((������ − ������)3 − ������3) ∙ 3 )] ������������ (������������ − ������) + (������∙������2 + ������) (������(������−������)) ((������2−2������������)) + 1 ������(������ − ������) ������3 1 ������������(������ − ������) (������2 − ������2) ������������ = ������ ∙ ������ [ ������2 ∙ 3 + ������ (������ + ������ ∙∙ 2 + (������ ������ ������ 2 +(������∙������2 + ������) (������3 − (������−������)3)] ������(������ − ������) (������3 − ������3) ������ 3 3 + ������ ) ∙ 2 )] Выводы (очистителей хлопка и волокна, сепараторах, линте- рах, валичных и пильных джинах и др.) в основным Применение рекомендуемой опоры валов позво- для подшипниковой опоры пильного цилиндра джина. лит за счет поглощения колебаний вращающихся валов уменьшить передачу колебаний рамам (кор- С использованием методов РОЗУ и интеграла пусам) соответствующих машин и механизмов, Мора предложен аналитический метод расчета угло- следовательно, уменьшаются в значительной степени вого и линейного перемещения системы, состоящей виброшумовые характеристики технологических из пильного цилиндра, а также рассматривается машин и механизмов. расчетная схема с учетом технологического сопро- тивления. Разработана методика расчета прогиба Предложенную опору можно рекомендовать к вала пильного цилиндра джина с учетом массы се- применению в качестве вибропоглощающей опоры менного вала. Построены эпюры нагруженности в основных машинах первичной обработки хлопка вала пильного цилиндра. Получены формулы для расчета прогиба вала и поперечной силы от изменения технологического сопротивления. Список литературы: 1. Анализ механического механизма заболеваний резинового подшипника качения / С. Фань, В. Сяогуан, Ф. Мяомяо, В. Чи [и др.] // Международная конференция по энергосбережению, охране окружающей среды и гражданскому строительству. – 2021. – № 12. 2. Опора для поглощения вибрации вращающихся валов // Патент Республики Узбекистан. UZ IDP 04489. – Ташкент, 2000. 3. Опора для поглощения вибрации вращающихся валов // Патент Республики Узбекистан. UZ FAP 01340. 30 ноября 2018 г. / Худойкулов Ш.С. [и др.] 4. Расчет на прочность деталей машин : справочник / И.А. Биргер [и др.]. 4-е изд. – М. : Машиностроение, 1993. – 640 с. 5. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. – М. : Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. – 420 с. 6. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М. : Машиностроение, 1986. – 235 с. 7. Agzamov M., Yunusov S. On the technological development of cotton primary processing, using a new drying- purifying unit // 17th World Textile Conference AUTEX 2017 – Textiles – Shaping the Future IOP Publishing IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2017. – 254. 8. Automatic control of longitudinal form accuracy of a shaft at grinding / A.H. Marcinkevičius – Vilnius Gediminas Technical University, Basanavičiuas 28, 03224 Vilnius, Lithuania. 13
№ 6 (99) июнь, 2022 г. 9. Calculation of the Dynamic Characteristics of Ship's Aft Stern Tube Bearing Considering Journal Deflection / H. Yang, J. Li, X. Li // Polish Maritime Research. – 2020. – № 27 (1). – P. 107–115. 10. Djurayev A., Yunusov S., Mirzaumidov A. Development of an effective design and calculation for the bending of a gin saw cylinder // International Journal of Advanced Science and Technology. – 2020. – Vol. 29, № 4. – P. 1371–1390. 11. Djurayev A., Yunusov S., Mirzaumidov A. Research to improve the design of the node of the saw cylinder gin // International journal of advanced research in science, engineering and technology. – 2019. – Vol. 6, № 6. – P. 9875–9884. 12. Study on the friction resistance calculation method of a flexible shaft of wire rope based on genetic algorithm / Y. Liu, J. Li, T. Wang, Y. Ding [et al.]. – College of Mechanical and Traffic Engineering, Guangxi University of Sci- ence and Technology, Liu Zhou, China. 14
№ 6 (99) июнь, 2022 г. МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ЭКСТРАКЦИЯ ИНДИЯ ИЗ РАСТВОРОВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ Каршибоев Шерзод Бегмахамат угли ст. преподаватель Алмалыкский филиал Ташкентский государственный технический университет Республика Узбекистан, г. Алмалык E-mail: [email protected] INDIUM EXTRACTION FROM HIGH-TEMPERATURE LEACHING SOLUTIONS Sherzod Karshiboyev Senior Lecturer, Almalyk Branch Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Almalyk АННОТАЦИЯ Проведены промышленные испытания процесса экстракции индия из растворов ВТВ, полученных по схеме: высокотемпературное выщелачивание цинковых кеков - восстановление железа и осаждение редкометалльного продукта - выщелачивание индия из редкометалльного продукта, восстановление железа, экстракция индия. В процессе испытания было отмечено резкое снижение степени извлечения индия. Так в период испытаний содержание индия в рафинатах составило 0,04-0,06 г/л, степень извлечения 50-60 %. ABSTRACT The article deals with industrial tests of the indium extraction process from high-temperature leaching solutions obtained according to the scheme: high-temperature leaching of zinc cakes - reduction of iron and precipitation of a rare metal product - leaching of indium from a rare metal product, iron reduction, indium extraction. During the test, a sharp decrease in the degree of indium extraction has been noted. The indium content in the raffinates is 0.04-0.06 g /l, the degree of extraction is 50-60% during the test period. Ключевые слова: выщелачивание, индий, экстракция, Д2ЭГФК, титан, цирконий, железа, рафинат, экстрагент. Keywords: leaching; indium; extraction; Di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid; titanium; zirconium; ferrum; raffinate; extractant. ________________________________________________________________________________________________ Для установления причин указанного явления Для определения влияния примесей на процесс в ЯФГ ЦЛК был проведен качественный анализ экс- экстракции индия было проведены следующие опыты. трактов и оборотного экстрагента (Д2ЭГФК в уайт – спирте) на содержание примесей. Методом рентге- Оборотную цеховую органику подвергали обра- норадиометрического анализа было установлено, что ботке различными реагентами с целью удаления в экстрактах и оборотной органики присутствуют примесей и проводили ею экстракцию индия из ис- следующие элементы; титан, цирконий, молибден, кусственного раствора сульфата. олова, железа. Было установлено также, что при ре- экстракции индия 8- нормальным раствором соляной Полуколичественный анализ обработанной ор- кислоты концентрации титана и циркония в органике ганики проводили методом снятия рентгеновских не уменьшаются. спектров на многоканальном анализаторе импульсов. Полученные результаты приведены в таблице 1. __________________________ Библиографическое описание: Каршибоев Ш.Б. ЭКСТРАКЦИЯ ИНДИЯ ИЗ РАСТВОРОВ ВЫСОКОТЕМПЕРА- ТУРНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13976
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Таблица 1. Влияние суммарного содержания примесей на активность оборотной органики (исходный раствор: In – 0,128 г/л; H2SO4 – 26 г/л) № Способ обработки Остаточное содержание элемента в органике In в рафинате 1 Органика без обработки в % к исходному г/л Ti Zr Mo Sn 0,100 100 100 100 100 2 NH4F ∙ HF (1 моль/л) в 1 н H2SO4 80 30 30 40 0,017 O:B=1:1 τ=3 мин. 3 Тоже, но двухкратная обработка 60 10 10 20 <0,010 4 H2O2 (1 моль/л) в 10 н H2SO4 30 100 30 100 <0,010 O:B=1:1 5 То же, но O:B=1:2 20 100 25 100 <0,010 6 КОН - 200 г/л O:B=1:1 Сл Сл Сл Сл <0,010 7 Na2CO3 - 250 г/л O:B=1:1 Сл Сл Сл Сл <0,010 Из таблицы видно, что при уменьшении суммар- Затем было проведено количественное определе- ного содержания примесей в исходной органке ее ние титана, циркония, молибдена и олова в оборотной активность увеличивается. цеховой органке (таблица 2). Таблица 2. Содержание элементов-примесей в оборотной цеховой органке Элементы Ti Zr Mo Sn Содержание, г/л 4,0 1,0 0,7 0,4 На основании данных таблицы 2 из чистых рас- тракция индия из искусственного раствора суль- творов солей титана, циркония, молибдена, олова и фата. Параллельно проведена экстракция индия 0,4 н раствора Д2ЭГФК в уайт-спирте была приготов- чистым экстрагентом (раствор Д2ЭГФК в уайт- лена «модель» цеховой органики и проведена экс- спирте). Результаты в таб. 3. Таблица 3. Состав органических фаз и результаты экстракции индия (исходный раствор: In – 0,120 г/л, ������������������������������ – 20 г/л; экстракцию проводили при О:В = 1:20) № Экстрагент Ti, г/л Zr, г/л Элементы Sn, г/л In в рафинат, Mo, г/л г/л 1 «Модель» 3,2 1,0 0,5 0,4 0,034 2 Контрольный р-р Д2ЭГФК отс. отс. отс. отс. <0,01 в уайт-спирте (0,4н) Следует отметить снижение емкости по индию органика разбавлялась 0,4 н раствором Д2ЭГФК и «модели» по сравнению с контрольной органикой. проводилась экстракция из искусственно приготов- ленного раствора сульфата индия. Исследовано влияние каждого элемента в отдель- ности. Для этого насыщенная данным элементом 16
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Рисунок 1. Влияние концентрации элементов примесей в органике на остаточное содержание индия в рафинате Исходный раствор: In – 0,12 г/л, ������������������������������ – 20 г/л Экстракцию проводили при О:В=1:20 τ-3 мин Из рис. 1. видно, что увеличение содержания мо- Был проведен также сравнительный анализа либдена в исходной органике не оказывает суще- оборотной органики, отобранной в цехе при про- ственного влияния на извлечение индия, а при уве- мышленных испытаниях технологии ВТВ, и оборот- личении содержания титана и циркония остаточное ной органики после перехода на экстракцию из бо- содержание индия в рафинате повышается. Так, при гато-индиевых растворов, полученных выщелачива- содержании титана органике 4,7 г/л, содержание нием. индия в рафинате – 0,032 г/л, а при концентрации цир- кония в органике – 6 г/л – индия в рафинате 0,113 г/л. 17
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Оборотная органика, отобранная Оборотная органика, отобранная при работе по нормальной технологии при испытаниях технологии ВТВ Рисунок 2. Рентгеновские пики титана и железа. Площади пиков прямо пропорциональны концентрации металлов в органике Установлено резкое снижение емкости оборотной элемента при реэкстракции индия растворов соляной органики при экстракции индия из растворов, полу- кислоты в водную фазу не переходят, молибден и ченных по технологии ВТВ. олово частично реэкстрагируются. Проведено исследование процесса экстракции На искусственных растворах показано, что титан и индия в кадмиевом цехе. Установлено наличие в цирконий отрицательно влияют на процесс экстрак- органической фазе элементов-примесей: титана, ции, снижая извлечение индия в органическую фазу. циркония, молибдена, олова, при этом первые два Список литературы: 1. Каршибоев Ш.Б. У., Хасанов А.С., Мирзанова З.А., Муносибов Ш.М. У., & Мирзанарова Л.Э. К. (2022). ИС- ТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА ИНДИЯ ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ. Universum: технические науки, (3-1 (96)), 60-64. 2. Хасанов А.С., & Каршибоев Ш.Б. У. (2021). ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕРМАНИЯ ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ. Universum: технические науки, (8-1 (89)), 19-22. 3. Мирзанова З.А., Муносибов Ш.М. У., Рахимжонов З.Б. У., Каримова Ш.К., Ташалиев Ф.У., & Каршибоев Ш.Б. У. (2021). Технология переработки техногенных отходов содержащие цветные металлы. Universum: технические науки, (6-1 (87)), 59-65. 4. Masidiqov E.M., & Karshiboev S. (2021). Possibilities of increasing the efficiency of the technology of hydrometal- lurgical processing of lead concentrates. Academic research in educational sciences, 2(3). 5. Аликулов Ш.Ш., Каршибоев Ш.Б. У., & Жалилов Г.Б. У. (2021). ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВЫ СОРБЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ УРАНОВЫХ РАСТВОРОВ. Universum: технические науки, (3-3 (84)), 15-18. 6. Жиянов А.Б., Буриев Ш.У., Ражаббоев И.М., & Каршибоев Ш.Б. У. (2020). Cпособы интенсификации подземного выщелачивания урана из трудноизвлекаемых руд месторождений Узбекистана. Вестник науки и образования, (15-1 (93)), 16-18. 7. Абдурахмонов С., Темур Ш., Мамарахимов С., & Каршибоев Ш. (2022). ЭКСПЕРЕМЕНТЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ КОНВЕРТЕРНОЙ ПЫЛИ. Involta Scientific Journal, 1(5), 226-232. 18
№ 6 (99) июнь, 2022 г. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ ПЛИТОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ, АРМИРОВАННЫХ СТЕКЛОВОЛОКНОМ Кобилов Бекзод Уктам угли ассистент Джизакский Политехнический институт (JizPi) Республика Узбекистан, г. Джизак INVESTIGATION OF THE CALCULATION OF THE SLIP RESISTANCE OF GLASS FIBER REINFORCED TILES Bekzod Kobilov Assistant Jizzakh Polytechnic Institute (JizPi) Republic Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ Данная статья исследует использование Системы искусственно нейронной сети для анализа сопротивления скольжения плиточных покрытий, армированных стекловолокном. Проводится анализ зарубежной литературы для дальнейшего исследования научного обоснования в этой сфере. А также даётся теоретический анализ системы ИНС. ABSTRACT This article explores the use of an Artificial Neural Network System to analyze the slip resistance of fiberglass rein- forced tile flooring. An analysis of foreign literature is being carried out for further research on the scientific justification in this area. A theoretical analysis of the ANN system is also given. Ключевые слова: анализ, скольжение, экология, расходы, сети, направления, методами, моделирования, возможность, материал. Keywords: analysis, sliding, ecology, costs, networks, directions, methods, modeling, possibility, material. ________________________________________________________________________________________________ Многие исследования были сосредоточены на влияют на сопротивление скольжению, и контроли- характеристиках сопротивления скольжению и ровать их в силу их природы весьма проблематично. скольжению строительных материалов, чтобы снизить уровень аварийности в развитых странах. Эти страны, Для определения значения сопротивления сколь- где наблюдаются суровые экологические условия, жению материалов было разработано множество понесли огромные расходы, связанные с авариями подходов. Некоторые из них зависят от 2-мерных или скольжения. Ежегодно в результате несчастных 3-мерных данных поверхности материала с помощью случаев с падением получают травмы двести тысяч лазерных датчиков. Методы, основанные на деполя- человек, из них около одного процента гибнут [ 3 ]. ризации, изучались, но не совершенствовались, по- скольку оптические свойства материалов не отражали В настоящее время исследования проводятся по взаимодействие между материалом и источником трем основным направлениям: обувь человека и ее удара. Прогнозирование через свойства поверхности стандарты, строительные материалы и их стандарты материала и соответствующие исследования в лите- и окружающая среда [ 1 ]. Как правило, в промышлен- ратуре могут включать некоторые регрессионные ности строительных материалов все испытательное модели, нечеткую логику и искусственные нейронные оборудование производится и работает на основе сети . трения резины. Эти испытательные инструменты в основном состоят из вертикальной нагрузки, проек- Несмотря на то, что в последние годы накоплен тируемой скорости и колеса для измерения трения. широкий спектр знаний о взаимодействии между В отличие от их простой конструкции, испытания на строительным материалом и источником салазок, этом оборудовании иногда становятся сложными и безопасный и стабильный метод еще не разработан. дорогими, если для испытаний планируются крупно- Наиболее предпочтительным и одобренным материа- габаритные конструкционные материалы. Кроме того, лом для изготовления испытательного оборудования результаты испытаний варьируются в зависимости является каучук. При испытаниях на сопротивление от динамических факторов, таких как температура, скольжению он теряет внутреннюю энергию сброса, скорость испытаний, качество и старение резины и что подтверждает, что основным фактором, влияю- даже кривизна материала [4]. Эти факторы напрямую щим на результат испытаний, является поверхность материала. __________________________ Библиографическое описание: Кобилов Б.У. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СКОЛЬ- ЖЕНИЯ ПЛИТОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ, АРМИРОВАННЫХ СТЕКЛОВОЛОКНОМ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13950
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Искусственные нейронные сети (ИНС) являются скрытых слоев и их нейронов в сети BP. Определение характерными методами моделирования поведения оптимального количества нейронов в скрытом слое функций мозга и нервной системы человека. ИНС — и количества скрытых слоев в зависимости от слож- это информационная система, целью которой явля- ности задачи и размера базы данных не может быть ется предоставление возможностей, подобных чело- связано с правилом. Нейроны выходного слоя взаи- веческому мозгу, систем обучения, ассоциации, модействуют с системой внешней среды посред- классификации, обобщения, оценки и оптимизации. ством конфигурации выхода. Ошибка чрезмерного Ограничения различных методов численного моде- расщепления в тренировочном наборе может приве- лирования и недостатки многих математических сти к очень небольшому числу; однако, когда дата моделей сильно нелинейного поведения грунтов применяется к нейронной сети, она становится также считаются сложными, трудоемкими и не всегда больше. Обучение MLP-ANN может выполняться по практичными для подходов к гражданскому строи- разным алгоритмам. Как сообщают несколько ис- тельству. В строительных материалах и инженерно- следователей, для сетей используются алгоритмы геологических задачах, как и во многих областях обучения. В конце этапа обучения ИНС сеть выдает гражданского строительства, ИНС широко исполь- выходные данные для заданных входных данных. зуются с высокой точностью для прогнозирования Эти выходные данные сравниваются с целевыми зна- и моделирования значений сопротивлени. чениями, которые являются результатами моделиро- вания. Некоторые компоненты системы, включая функцию активации, алгоритм обучения и структуру Армирование плиточного материала стеклянными архитектуры, учитываются в зависимости от произ- волокнами является эффективным и стабильным водительности ИНС. Как правило, ИНС делятся методом повышения прочности и долговечности пли- на два основных типа: а именно, прямую связь (FF) точных материалов. Щелочестойкое стекловолокно и рекуррентную (R). Одной из самых известных было использовано для увеличения гибкости мате- FF-ANN является нейронная сеть многослойного риалов для бетонных полов. восприятия (MLP). Архитектура ИНС может состоять из входного слоя, выходного слоя и одного или не- В смеси добавляли щелочестойкие стеклянные скольких скрытых слоев. Сети с обратным распро- волокна из расчета 1 %, 1,5 %, 2 % и 2,5 % (макси- странением (BP) извлекают уроки из продолжающе- мум) параллельно с соответствующими литератур- гося существования, и их характеристика получила ными исследованиями. В качестве материала, заме- широкое применение в гражданском строительстве. няющего цемент, использовали карбонат кальция в На точность предсказания модели влияет количество количестве 5%, 7,5%, 2% и 10%. Таблица 1. Щелочестойкие свойства стекловолокна Имущество Значения волокна Точка размягчения 850°С Химическая устойчивость Высокая Модуль упругости 72 000 МПа Предел прочности 1700 МПа Сухая плотность 2,65 г/см 3 Электрическая проводимость Очень низкий После процесса распыления и отверждения ма- переменные являются основными факторами, влия- териала плитки к поверхности материалов применя- ющими на ответы этой задачи. А выходные пере- лись методы полировки и пескоструйной обработки менные, соответствующие количеству нейронов в выходном слое, являются ожидаемыми ответами на Таким образом. Наиболее точный прогноз задачу. обычно получается с одним скрытым слоем. Однако выделение достаточного количества нейронов пред- ставлено по обратной связи этих методов. Входные Список литературы: 1. Z. Karaca, S. Gürcan M.V. Gökçe, and O. Sivrikaya, “Assessment of the results of the pendulum friction tester (EN 14231) for natural building stones used as floor-coverings,” Construction and Building Materials, vol. 47, pp. 1182–1187, 2013. 2. F. Englander, T.J. Hodson, and R.A. Terregrossa, “Economic dimensions of slip and fall injuries,” Journal of Forensic Sciences, vol. 41, no. 5, pp. 733–746, 1996. 20
№ 6 (99) июнь, 2022 г. 3. M.S. Redfern and B. Bidanda, “Slip resistance of the shoe-floor interface under biomechanically-relevant condi- tions,” Ergonomics, vol. 37, no. 3, pp. 511–524, 1994. 4. A. Ueckermann, D. Wang, M. Oeser, and B. Steinauer, “Calculation of skid resistance from texture measure- ments,” Journal of Traffic and Transportation Engineering, vol. 2, no. 1, pp. 3–16, 2015. 5. Садик Альпер Йилдизель, Есим Тускан, Гёкхан Каплан , « Прогнозирование значения сопротивления сколь- жению плиточных материалов, армированных стекловолокном », Достижения в области гражданского стро- ительства , том. 2017 , 8 страниц , 2017. 21
№ 6 (99) июнь, 2022 г. ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ - БАРБОТАЖНОЕ ОБЕДНЕНИЕ БОГАТЫХ ШЛАКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТНОСИТЕЛЬНО ДЕШЕВЫХ ТВЕРДЫХ ИЛИ ГАЗООБРАЗНЫХ ВОССТАНОВИТЕЛЕЙ Мирзавалиев Достон Боходирович ассистент, Алмалыкский филиал Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Алмалык E-mail: [email protected] REDUCING - BUBBLING DEPLETION OF RICH SLAGS USING RELATIVELY CHEAP SOLID OR GAS REDUCING AGENTS Doston Mirzavaliyev Assistant, Almalyk Branch, Tashkent State Technical University, the Republic of Uzbekistan, Almalyk АННОТАЦИЯ Одним из главных направлений технического прогресса в цветной металлургии в АО «Алмалыкский ГМК» является повышение полноты и комплексности использования рудного сырья и переработка шлаков. Ежегодно на отвал поступает около 400 тыс. т шлаков с содержанием железа 35-40%, меди – до 0,7 %, золота – около 0,2 г/т. Переработка шлаков всегда занимала центральное место в деятельности предприятий и организаций цветной металлургии. Ее решение представляет собой сложную научно-техническую и экономическую задачу и тесно связано с повышением технического уровня производства. ABSTRACT One of the main directions of technical progress in non-ferrous metallurgy in JSC “Almalyk Mining and Metallurgical Combine” is increasing completeness and complexity of the use of ore raw materials and slag processing. Annually, about 400 thousand tons of slags with an iron content of 35-40%, copper – up to 0.7%, gold – about 0.2 g/t arrive at the dump. Slag processing has always occupied a central place in the activities of non-ferrous metallurgy enterprises and organiza- tions. Its solution is a complex scientific, technical and economic task and is closely related to improving the technical level of production. Ключевые слова: восстановление, сульфидирование, шлаки, никел, штейн, конвертерные шлаки, кремнезем, магнитит, флотация, барботаж. Keywords: reduction; sulfidation; slags; nickel; matte; converter slags; silica; magnet; flotation; bubbling. ________________________________________________________________________________________________ Конверторные шлаки медного и медно-никеле- B данный момент на разных металлургических вого производств содержат больше меди и никеля, заводах для переработки шлаков применяются такие чем шлаки плавильных печей, являются оборотным методы, как флотация медленно остывающих шла- продуктом и поэтому нуждаются в повторной пере- ков, обеднение сульфидированием (смешивание работке (обеднении) для выделения из них меди и обогащенного шлака с бедным штейном, пирротином, никеля [3]. Повышенное содержанные металлов в пиритом и т.п.), различные варианты уменьшения конвертерных шлаках по сравнению с печными объ- содержания магнетита и восстановления оксидов ясняется тем, что тяжелее печных шлаков, длитель- (обеднение сульфидированием в сочетании с усло- ное время перемешиваются со штейном во время виями восстановления) [1]. Для переработки шлаков продувки, а времени для их отстаивания в конвер- применяются такие методы, как флотация медленно торе нет. Кроме того, при сливе последних порций остывающих шлаков, обеднение сульфидированием шлака вместе с ними попадает и богатая масса. (смешивание обогащенного шлака с бедным штейном, Содержание меди в конвертерных шлаках ко- пирротином, пиритом и т.п.), различные варианты леблется в широких пределах и обычно составляет уменьшения содержания магнентита и восстановле- 1,5-4 %. Количество меди в шлаках находится зависи- ния оксидов (обеднение сульфидированием в соче- мости (при одинаковых условиях работы конвертора) тании с условиями восстановления) [2]. от содержания в них кремнезема [4]. Чем больше __________________________ Библиографическое описание: Мирзавалиев Д.Б. ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ - БАРБОТАЖНОЕ ОБЕДНЕНИЕ БОГАТЫХ ШЛАКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТНОСИТЕЛЬНО ДЕШЕВЫХ ТВЕРДЫХ ИЛИ ГАЗООБРАЗ- НЫХ ВОССТАНОВИТЕЛЕЙ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13954
№ 6 (99) июнь, 2022 г. кремнезема, тем меньше магнетита в шлаках и ниже приближаются к конвертерным. Решающую роль содержание меди. Ниже приведено среднее содер- этих шлаков с низким содержанием меди играет, так жание магнетита в конверторных шлаках в зависи- же, как и в процессе конвертирования, содержание в мости от содержания кремнезема, %: кремнезема и магнетита. Состав конвертерных шла- ков и шлаков взвешенной плавки приводится в табл. Кремнезем 16 18 20 22 24 26 28 1 Магнетит…27 24,2 21,3 18,5 15,7 12,8 10 По условиям процесса и химическому составу Таблица 1. шлаки взвешенной и кислородно-факельной плавок Состав в конверторных шлаков взвешенной плавки медного производства Завод Тип шлака Содержание,% Cu Fe Fe3O4 SiO2 CaO АО Балхашцветмет Конверторный 1.97 42.44 17,8 27,4 15,4 “Норддойче Аффинери” Взвешенной плавки 4 - 16 25 - (ФРГ) “Теннент Крик” (Австралия) То же 2.5 58 15 23 - “Харьявалта” (Финляндия) 1.5 44.4 12-15 26,6 - Алмалыкский ГМК КФП 1.05 38.9 - 31,6 - Исходя из условий образования и свойств кон- исследованиях и испытывался в опытно-промышлен- верторных шлаков и шлаков взвешенной плавки, к ных аппаратах с верхней и боковой подачей дутья, ним можно применить одни и те же способы перера- в которых получены вполне удовлетворительные ботки для снижения содержания в них цветных ме- показатели по извлечению цветных металлов из таллов. Поэтому в дальнейшем способы перера- плавильных и конвертерных шлаков [8]. ботки конверторных шлаков в известной мере будут отождествляться обеднения шлаков взвешенной Обеднение шлаков по меди проводится в печи плавки. В настоящее время конверторные шлаки Ванюкова. Жидкий и твердый исходный шлак, из- медного медно-никелевого производств за небольшим вестковый флюс и каменный уголь, используемый в исключением возвращают для обеднения в плавиль- качестве топлива и восстановителя, поступают в ра- ные печи жидком и реже в твердом виде. Загрузка бочее пространство печи. В перемешиваемой шла- конверторного шлака отрицательно сказывается на ковой ванне происходит расплавление твердого работе плавильных А печей и вызывает увеличенные шлака, растворение в шлаке извести, восстановление потери меди с отвальными шлаками [5]. из шлака меди с извлечением ее в медный штейн. Для обеспечения необходимых температурных На медеплавильном заводе Алмалыкского ГМК (1300°С) и массообменных условий протекания в результате вывода жидкого конверторного шлака физико-химических процессов обеднения шлаковый шихты отражательной плавки содержание меди расплав барботируется кислородсодержащим дутьем, вальном шлаке понизилось с 0,48 до 0,28% [6]. подаваемым через погруженные в расплав боковые фурмы. Присутствующие в исходном шлаке взве- Одним из возможных направлений комплексной шенной плавки цинк и свинец, а также другие лету- переработки шлаков медного производства приме- чие металлы частично переходят в технологические нительно к АО «Алмалыкский ГМК» является ис- газы, которые подвергаются частичному дожиганию пользование пирометаллургической технологии, кислородсодержащим дутьем в подсводовом про- осуществляемой по технологии на основе процесса странстве первой камеры печи. Сформировавшиеся Ванюкова в восстановительно-сульфидирующих отходящие газы вместе с окисленными пылевид- условиях. В данной тезисе представлен решения ными частицами поступают в газовое пространство по обеднению конвертерных и шлаков процесса (зону дожигания газов) второй камеры печи. кислородно-факельной плавки в печи Ванюкова с методом восстановительное - барботажное обедне- Полученный медный штейн периодически или ние [7]. непрерывно выпускается из печи в ковши и направ- ляется на конвертирование. Восстановительное - барботажное обеднение богатых шлаков с использованием относительно де- Отходящие газы и возгоны единым потоком из шевых твердых (например, угля различной сортности) печи поступают в котел-утилизатор, где подверга- или газообразных восстановителей (природный газ, ются окончательному дожиганию и охлаждению до газогенераторный газ и др.). Извлекаемые из шлаков температуры 300-350°С. Утилизированное в котле цветные металлы концентрируются в металлическом тепло отходящих газов в виде пара энергетических сплаве или сульфидном расплаве при добавке в про- параметров может быть использовано для выра- цессе обеднения сульфидных концентратов (или руд). ботки электроэнергии и других нужд. Охлажденные Данный способ обеднения изучался в лабораторных отходящие газы поступают на окончательную 23
№ 6 (99) июнь, 2022 г. очистку от пыли в электрофильтр (частично пыли отделяются в котле-утилизаторе) и затем выбрасы- ваются в атмосферу. Рисунок 1. Технологическая схема переработки шлаков в печи Ванюкова медном производстве Обеднительная пирометаллургическая обработка печи Ванюкова могут быть успешно реализованы шлаков взвешенной плавки с селективным выделе- перечисленные выше условия благодаря интенсив- нием меди должна обеспечивать выполнение трех ному перемешиванию шлаковой ванны газообразным условий: восстановление основного количества дутьем, в которой протекают все физико-химические высших оксидов железа до двухвалентных оксидов, взаимодействия, включая необходимую генерацию укрупнение мельчайших капель меди (или медного тепловой энергии, направленному вертикальному сплава) до более крупных (достигающих 500- движению сверху вниз формирующейся металли- 1000 мкм) и проведение полного разделения метал- ческой фазы и раздельному удалению шлаковой и лической и шлаковой фаз. В рабочем пространстве металлической фаз из реакционной зоны. 24
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Список литературы: 1. Ванюков А.А., Уткин Н.И. Комплексная переработка медного и никелевого сырья. – Челябинск: «Металлур- гия», 1988. 2. Каряев В.И., Комков А.А., Кузнецов А.В., Плотников И.П. Извлечение меди и цинка из медеплавильных шлаков при восстановительно-сульфидирующей обработке// ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ И ОТХОДОВ. — Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2020. Т.18. №2 3. Каршибоев Ш.Б.У., Хасанов А.С., Мирзанова З.А., Муносибов Ш.М. У., & Мирзанарова Л.Э. К. (2022). ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА ИНДИЯ ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ. Universum: технические науки, (3-1 (96)), 60-64. 4. Хасанов А.С., & Каршибоев Ш.Б. У. (2021). ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕРМАНИЯ ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ. Universum: технические науки, (8-1 (89)), 19-22. 5. Аликулов Ш.Ш., Каршибоев Ш.Б. У., & Жалилов Г.Б. У. (2021). ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВЫ СОРБЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ УРАНОВЫХ РАСТВОРОВ. Universum: технические науки, (3-3 (84)), 15-18. 6. Жиянов А.Б., Буриев Ш.У., Ражаббоев И.М., & Каршибоев Ш.Б. У. (2020). Cпособы интенсификации под- земного выщелачивания урана из трудноизвлекаемых руд месторождений Узбекистана. Вестник науки и образования, (15-1 (93)), 16-18. 7. Masidiqov E.M., & Karshiboev S. (2021). Possibilities of increasing the efficiency of the technology of hydrometallurgical processing of lead concentrates. Academic research in educational sciences, 2(3). 8. Мирзанова З.А., Муносибов Ш.М. У., Рахимжонов З.Б. У., Каримова Ш.К., Ташалиев Ф.У., & Каршибоев Ш.Б. У. (2021). Технология переработки техногенных отходов содержащие цветные металлы. Universum: технические науки, (6-1 (87)), 59-65. 25
№ 6 (99) июнь, 2022 г. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ОБРАЗОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ МЕДНЫХ ПОЛОС ПОСЛЕ ОТЖИГА Сайдахмедов Равшан Халходжаевич д-р техн. наук, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Стулов Анатолий Валерьевич начальник цеха производства цветных металлов АО «Узметкомбинат», Республика Узбекистан, г. Бекабад Камбаров Шерзод Шавкатович мастер участка цеха производства цветных металлов АО «Узметкомбинат», Республика Узбекистан, г. Бекабад Абдуназаров Джамшид Одилович ведущий инженер-технолог цеха производства цветных металлов АО «Узметкомбинат», Республика Узбекистан, г. Бекабад E-mail: [email protected] INFLUENCE OF DEFORMATION CONDITIONS ON THE FORMATION OF DEFECTS IN THE SURFACE OF COPPER STRIPS AFTER ANNEALING Ravshan Saydakhmedov Doct. Technical Sciences, Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Anatoly Stulov Head of the non-ferrous metals production shop JSC \"Uzmetkombinat\", Republic of Uzbekistan, Bekabad Sherzod Kambarov Foreman of the section of the non-ferrous metals production shop JSC \"Uzmetkombinat\", Republic of Uzbekistan, Bekabad Jamshid Abdunazarov Leading engineer technologist of the non-ferrous metals production shop JSC \"Uzmetkombinat\", Republic of Uzbekistan, Bekabad АННОТАЦИЯ В рамках исследования проведена оценка влияния условий деформации медных полос (фольги) в одноклетьевом четырехвалковом прокатном стане, в частности влияния шероховатости рабочих валков и натяжения на образование дефектов поверхности при размотке после отжига. ABSTRACT As part of the study, the influence of the deformation conditions of copper strips (foil) in a single-cell four-roll rolling mill, in particular the effect of the roughness of the working rolls, and tension on the formation of surface defects during unwinding after annealing, was evaluated. __________________________ Библиографическое описание: ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ОБРАЗОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ МЕДНЫХ ПОЛОС ПОСЛЕ ОТЖИГА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Сайдахмедов Р.Х. [и др.]. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13889
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Ключевые слова: медная полоса, условия деформации, дефекты поверхности. Keywords: copper strip, deformation conditions, surface defects. ________________________________________________________________________________________________ В условиях жесткой конкуренции к медной моталки и в процессе отжига [3]. Проведенный анализ фольге, лентам и полосам предъявляют повышенные авторов указывает, что неплотное прилегание витков, требования по химическому составу, количеству и связанное с шероховатостью поверхности полосы, размерам дефектов, плоскостности, а также нали- приводит к существенному снижению межвитковых чию микрорельефа и шероховатости поверхности, давлений в рулоне, снятом с барабана моталки, и, так как от этого зависит ее применение в узлах как следствие, существенному снижению термиче- и агрегатах ответственного назначения, например ских напряжений, возникающих при охлаждении в авиации, космической и военной технике. рулона. Однако предлагаемый алгоритм и методика не нашли практического применения при производ- В процессе размотки рулонной полосы после са- стве медных полос толщиной менее 0,5 мм, и не иссле- дочного отжига образуются дефекты поверхности в довано влияние межвиткового давления, задаваемого виде перегибов и складок из-за слипания и сварки моталками в процессе смотки рулонной полосы. между витками. Из теории прокатного производства и отжига известно, что основными причинами об- С целью выявления и предупреждения причин разования вышеперечисленных дефектов являются образования вышеперечисленных дефектов поверх- остаточное содержание эмульсий и масел (загряз- ности проведена оценка условий холодной дефор- ненность) на поверхности полос, а также ее шерохо- мации при прокате медных полос с последующим ватость и межвитковое давление по радиусу рулона, садочным отжигом. Для достижения поставленной образуемые в процессе проката при намотке [4]. цели на четырехвалковом прецизионном прокатном стане цеха производства цветных металлов Шероховатость поверхности полос определяется АО «Узметкомбинат» проведены исследования по исходным состоянием поверхности рабочих валков влиянию: и условиями процесса прокатки [2]. • шероховатости прокатных валков; Оценка влияния шероховатости рабочих валков • натяжения моталок. на 4-клетьевом прокатном стане в процессе экс- В качестве объекта исследования выбрана мед- плуатацию на общую загрязненность поверхности ная полоса (фольга) марки М1Е в мягком состоянии по холоднокатаных полос проведена в исследовании ГОСТ 1173 толщиной 0,1 мм. Исходную медную за- Э.Н. Шебаница и др. на Мариупольском металлур- готовку толщиной 17,5 мм прокатывали на четы- гическом комбинате [1]. В работе описаны процесс рехвалковом реверсивном прокатном стане с ис- эксплуатации насеченных рабочих валков и интен- пользованием смазочно-охлаждающей жидкости на сивность изменения шероховатости валков и полос основе синтетических масел с двумя промежуточ- под оцинкование, но не затрагивают проблему сли- ными отжигами в среде водорода до толщины 0,5 мм. пания и сварки витков после отжига. Поверхность полосы толщиной 0,5 мм после проката и перед отжигом подвергали щелочной и кислотной Технология производства холоднокатаной медной очистке. Дальнейшую прокатку полосы до толщины ленты с повышенными физико-механическими свой- 0,1 мм производили на прецизионном прокатном ствами, предлагаемая авторами в работе [6], опи- стане за 4 прохода с использованием в качестве сма- сывает режимы проката, единичные и суммарные зочно-охлаждающей жидкости минерального масла. обжатия с промежуточными и окончательным отжи- Снижение загрязненности поверхности от остат- гами, в том числе проведенные исследования влия- ков смазочно-охлаждающей жидкости и минераль- ния режимов холодной прокатки на физико-механи- ных масел легко достигалось за счет применения ческие свойства, описанные в работе [5], не решают эффективной системы протиров в сочетании со проблемы слипания витков в рулоне после отжига. сдувом. Окончательный безокислительный садоч- ный отжиг проводили в колпаковых печах. Для Авторами И.Ю. Приходько, В.И. Тимошенко, эксперимента выбраны 4 пары медных полос в руло- П.П. Черновым, А.М. Сафьяном, В.В. Акишиным нах. Данные рулонов приведены в табл. 1. предлагается алгоритм теоретического расчета меха- низма влияния шероховатости поверхности полос на Таблица 1. склонность к слипанию и сварке витков при отжиге, а также формированию напряженно-деформирован- ного состояния рулона при смотке, снятии с барабана Исходные данные рулонов Данные рулона Номер Толщина, мм Ширина, мм Длина, м пары до проката после проката до проката после проката 1 2 0,5 0,1 215 1215 6075 3 4 0,5 0,1 215 1230 6152 0,5 0,1 215 1010 5053 0,5 0,1 215 1125 5628 27
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Перед проведением исследования подготовили в табл. 2. Первая пара валков предназначена для пер- 4 комплекта рабочих валков (по 2 валка в паре). Дан- вых трех проходов, а вторая, третья и четвертая пары ные подготовленных рабочих валков представлены заваливали в прокатную клеть перед 4-м проходом. Таблица 2. Данные рабочих валков Данные валка № пары валков номер диаметр, мм длина бочки, мм шероховатость, мкм 1 г-г 70,330 230,0 3,0 2 г-г 70,330 230,0 3,0 3 с-с 73,506 230,0 1,0 4 с-с 73,506 230,0 1,0 n-a 70,200 230,0 3,0 n-a 70,200 230,0 3,0 t-t 71,150 230,0 6,0 t-t 71,150 230,0 6,0 На 4-м проходе прокатывали по 2 рулона на од- на второй, третьей и четвертой паре валков натяже- ной паре валков. Замер шероховатости поверхности ние было установлено 500 Н. Значение натяжения бочки валка производили каждые 2000 метров длины менее 500 Н не целесообразно, так как приводит к рулона. Изменение шероховатости поверхности смещению витков в рулоне после снятия с барабана бочки валка приведены на рис. 1. моталки. Натяжение более 1000 Н при смотке сгла- живает микрорельеф полос и вызывает избыточные При прокате на первой паре валков полосу сма- межвитковые давления. тывали в рулон при натяжении 1000 Н. При прокате Шероховатость бочки валка, мкм 7 6 5 4 1-я пара 3 2-я пара 3-я пара 2 4-я пара 1 0 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Длина рулона, м Рисунок 1. Изменение шероховатости бочки валка После садочного отжига рулонную фольгу раз- прокате полос с шероховатостью 6 мкм. Это можно матывали на прецизионном прокатном стане и ис- объяснить упругопластической деформацией микро- следовали дефекты поверхности. Силу слипания неровностей, сопутствующих снижению межвитко- витков в рулоне определяли путем прикладывания ми- вых давлений. Однако при этом образуются микро- нимального натяжения, необходимого для размотки рельеф и шероховатость поверхности, не отвечающая и намотки без образования дефектов поверхности в требованиям ГОСТ и специальным требованиям виде перегибов и складок. Значения минимальных заказчикам. приложенных усилий и коэффициент изменения шероховатости поверхности валков при прокате Прокат полос на валках с шероховатостью 1 мкм рулонной полосы представлены в таблице 3. и менее при прочих равных условиях приводит к слипанию и сварке витков. При этом количество В ходе эксперимента установлено, что количе- перегибов и складок возрастает в несколько раз и ство дефектов поверхности значительно меньше при наблюдается практически по всей длине рулона. 28
№ 6 (99) июнь, 2022 г. Таблица 3. Минимальное приложенное усилие и коэффициент изменения шероховатости бочки валков Номер пары Номер пары Суммарная длина Минимальное усилие Коэффициент изменения пары рулона, м моталки, Н шероховатости рулонов валков KR = Rнач/Rокон 0–2000 1000 1,08 11 2000–4000 900 4000–6000 850 1,43 22 1200 0–2000 1000 1,07 33 2000–4000 800 4000–6000 800 1,27 44 700 0–2000 600 2000–4000 600 4000–6000 600 600 0–2000 2000–4000 4000–6000 Примечание: Rнач – шероховатость до обработки; Rокон – шероховатость после обработки. Полоса, прокатанная на валках с начальной шеро- Аналогичные эксперименты были проведены на ховатостью 3 мкм, наиболее удовлетворяет требо- медной фольге толщиной 0,05 мм. В ходе исследова- ваниям ГОСТ по качеству поверхности. Однако ний установлена идентичная закономерность влияния следует отметить, что при прокате более 16 000 метров начальной шероховатости и натяжения на количество (эксперимент на первой паре валков) и натяжению образующихся дефектов поверхности после садочного при смотке более 1000 Н наблюдается резкое сниже- отжига. ние шероховатости поверхности полос и увеличение межвитковых давлений, что приводит к сварке витков Анализируя результаты исследований установ- в рулоне. лено, что положительный результат достигается при прокате рулонной медной полосы на рабочих валках с шероховатостью 3 мкм и натяжении при смотке при последнем проходе 500 Н. Список литературы: 1. Изменение шероховатости валков в процессе эксплуатации и ее влияние на загрязненность холоднокатаного металла / Э.Н. Шебаниц, В.И. Будников, О.А. Побегайло, Н.П. Медведев [и др.] // Металл и литье Украины. – 2012. – № 2–3. – С. 55–57. 2. Мазур В.Л. Производство листа с высококачественной поверхностью. – Киев : Техника, 1982. – 166 с. 3. О механизме влияния шероховатой поверхности холоднокатаных полос на условия слипания витков рулонов при отжиге и образование дефектов поверхности / И.Ю. Приходько, В.И. Тимошенко, П.П. Чернов, А.М. Сафьян [и др.] // Металлургическая и горная промышленность. – Киев, 2002. – С. 92–101. 4. Отделка поверхности листа / В.И. Мелешко, А.П. Чекмарев, В.Л. Мазур, А.П. Качайлов. – М. : Металлургия, 1975. – 272 с. 5. Сайдахмедов Р.Х., Бахадиров К.Г., Стулов А.В. Исследование влияния режимов холодной прокатки на физико- механические свойства меди // Современные проблемы инновационного развития науки, образования и производства. Международная научно-практическая конференция (13–15 мая 2020 г.): сборник научных трудов. – Андижан. – С. 697–705. 6. Сайдахмедов Р.Х., Стулов А.В., Сайдахмедова Г.Р. Разработка технологии производства холоднокатаной медной ленты с повышенными физико-механическими свойствами // Материалы Республиканской научно-технической конференции «Ресурсо- и энергосберегающие, экологически безвредные композиционные и нанокомпозицион- ные материалы». – Ташкент, 2019. – С. 23–24. 29
№ 6 (99) июнь, 2022 г. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА В ИНДУКЦИОННОЙ ТИГЕЛЬНОЙ ПЕЧИ Туракулов Мурот Рустамович ст. преподаватель кафедры «Материаловедения и машиностроения» Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Турсунов Нодиржон Каюмжонович канд. техн. наук, зав. кафедрой «Материаловедения и машиностроения» Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Алимухамедов Шавкат Пирмухамедов д-р тех. наук, профессор кафедры «Материаловедения и машиностроения» Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Тоиров Отабек Тоир угли докторант кафедры «Материаловедения и машиностроения» Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] DEVELOPMENT OF AN EFFECTIVE TECHNOLOGY FOR OBTAINING SYNTHETIC CAST IRON IN INDUCTION CRUCIBLE FURNACE Murot Turakulov Senior lecturer, of the Department of Materials Science and Mechanical Engineering, Tashkent State Transport University, The Republic of Uzbekistan, Tashkent Nodirjon Tursunov Ph.D., head of the Department of Materials Science and Mechanical Engineering, Tashkent State Transport University, The Republic of Uzbekistan, Tashkent Shavkat Alimukhamedov Dr. tech. sciences, professor of the Department of Materials Science and Mechanical Engineering, Tashkent State Transport University, The Republic of Uzbekistan, Tashkent Otabek Toirov Ph.D. student of the Department of Materials Science and Mechanical Engineering, Tashkent State Transport University, The Republic of Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИ- ЧЕСКОГО ЧУГУНА В ИНДУКЦИОННОЙ ТИГЕЛЬНОЙ ПЕЧИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Туракулов М.Р. [и др.]. 2022. 6(99). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13923
№ 6 (99) июнь, 2022 г. АННОТАЦИЯ Целью настоящей работы является разработка эффективной технологии получения синтетического чугуна в индукционной тигельной печи с различной долей стального лома в составе металлошихты. В работе приведены результаты исследований процесса получения синтетического чугуна при разных долях стального лома в индук- ционной тигельной печи вместимостью 6 т с футеровкой из Al2O3. Рассмотрены варианты получения синтетического чугуна при разных долях стали. ABSTRACT The aim of this work is to develop an efficient technology for producing synthetic cast iron in an induction crucible furnace with a different proportion of steel scrap in the composition of the metal charge. The paper presents the results of research into the process of producing synthetic cast iron with different proportions of steel scrap in an induction crucible furnace with a capacity of 6 tons with Al2O3 lining. The options for obtaining synthetic cast iron with different proportions of steel are considered. Ключевые слова: синтетический чугун, доля стального лома, твердость, продолжительность плавки, механические свойства. Keywords: synthetic cast iron, share of steel scrap, hardness, melting time, mechanical properties. ________________________________________________________________________________________________ Получение синтетических чугунов с различной Проблема эффективного использования металло- долей стального лома в составе металлошихте явля- отходов низкой насыпной плотностью решается при ется основным средством развития чугунолитейного организации выплавки синтетического чугуна. производства, существенно отличающимся от при- Достоинством технологии получения синтетического меняемых ваграночных чугунов не только проч- чугуна является возможность переплавки отходов ностными свойствами, но природой и технологией непосредственно на месте их образования — в литей- получения [1-2]. ных цехах машиностроительных заводов без длитель- ной транспортировки и безвозвратных потерь металла. Сущность процесса получения синтетического Использование низкосортных металлоотходов для чугуна состоит в металлургическом обогащении получения синтетического чугуна обеспечивает жидкого железа углеродом и кремнием в произволь- снижение его себестоимости на 25…30% по сравне- ных пропорциях, а также в применении высоко- нию с традиционной технологией получения. температурной обработки, позволяющий получать чугуны с заданным химическим составом и физико- Синтетический чугун целесообразно использо- механическими свойствами. Для формирования вать для производства высококачественных чугунов, высоких физико-механических свойств чугуна в особенно высокопрочных с шаровидным графитом, отливках необходимо разрушение несовершенной учитывая низкое содержание в них демодифицирую- структуры исходных шихтовых материалов. Приме- щих примесей [2]. нение для выплавки синтетического чугуна индук- ционных тигельных печей позволяет осуществлять В настоящее время из синтетического чугуна из- глубокую рафинирование, модифицирование и леги- готавливают разнообразные детали ответственного рование жидкого металла [3-4]. и особо ответственного назначения, например, ко- лодки локомотивные и вагонные, клинья фрикционые, Индукционные тигельные печи обладают высокой коленчатые валы, блоки цилиндров, головки двига- технологической гибкостью, позволяющий получить телей внутреннего сгорания, износостойкие отливки чугун любого химического состава, выпускать жидкий станочное литьё и др. работающие при высоких металл произвольными порциями, длительно хранить нагрузках и повышенных температурах. металл без изменения его свойств, использовать шихтовые материалы низкой насыпной плотностью, Экспериментальные исследования физико- механизировать и автоматизировать процессы вы- химических свойств синтетического чугуна с раз- плавки [5-6]. личной доли стального лома в металлошихте, а также удельный расход электроэнергии на плавку Для получения синтетического чугуна в основном были проведены в производственных условиях в ин- используют стальной и чугунный лом, возврат соб- дукционной тигельной печи вместимостью 6 тонн. ственного производства, листовая обрезь, стружка и Для оценки механических свойств выбран экспери- другие низкосортные металлоотходы. В настоящее ментальный образец с требуемой твердостью от 230 время использования металла в машиностроении до 300 HB. Доля стального лома в металлошихте ва- составляет 70 %, т. е. 30% металла идет в отходы, рьировалась в пределах от 0 до 40 %. На рис. 1 пред- большая часть которых имеет низкую насыпную плот- ставлен график зависимости удельного расхода ность что затрудняет их дальнейшую переработку. электроэнергии от процентного содержания стального лома в металлошихте. 31