tech-2023_03(111)

UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 6(111) Июнь 2023 Часть 1 Москва 2023

УДК 62/64+66/69 ББК 3 U55 Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Члены редакционной коллегии: Горбачевский Евгений Викторович, канд. техн. наук; Демин Анатолий Владимирович, д-р техн. наук; Дехканов Зульфикахар Киргизбаевич, 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(111). Часть 1., М., Изд. «МЦНО», 2023. – 76 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/6111 ISSN : 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2023.111.6 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2023 г.

Содержание 5 5 Статьи на русском языке 5 Безопасность деятельности человека 10 АНАЛИЗ ДАННЫХ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА ОТХОДОВ В УЧЕБНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ ГОРОДА ТАШКЕНТА 10 Шипилова Камила Бахтияровна 14 Туракулова Мехрбону Равшанжон кизи 18 Информатика, вычислительная техника и управление 18 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЕВОГО ТРАФИКА Абдурахманов Рустам Паттахович 21 Тожиева Феруза Кобулжон кизи 27 29 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕЙСТВИЙ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ 33 ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧНОСТИ В ТОНКИХ ТЕЛАХ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ Нуралиев Фахриддин Муродиллаевич 36 Тахиров Бехзод Насриддинович 36 Машиностроение и машиноведение 42 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОМБИНИРОВАННОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ОСАДКОЙ ФЛАНЦА МЕТОДОМ ВЕРХНЕЙ ОЦЕНКИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ИЗДЕЛИЯ «КОРПУС ПИКАБУРА» 46 Ахмадалиев Шахрух Шухратович Сайдумаров Ботир Мурадович 51 Фоменко Мария Анатольевна 51 ОПТИМИЗАЦИЯ ФОРМЫ НАСАДКИ БАРАБАННЫХ СУШИЛОК Ахунбаев Адил Алимович РОЛЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА ПРИ УПРАВЛЕНИИ СОВРЕМЕННЫМИ УСТРОЙСТВАМИ Маткаримов Шухрат Адхамович ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ Муминов Жалолиддин Aзизжон угли МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ КОМПОНЕНТАМИ СТАНКА С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ ПАРАМЕТРОВ Эгамбердиев Илхом Пулатович Очилов Улугбек Юнусович Каримова Назокат Каландаровна Металлургия и материаловедение НАНОСИНЕРГЕТИКА - НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ Аскаров Баходиржон Жураев Зафар Ботирович Мадаминова Диёра Анваржон қизи РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ И ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ Юсупов Урал Саьдуллаевич Усманкулов Орифжон Назиралиевич Муминов Фаррух Юлдашбаевич ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЫЛЕЙ И ГАЗОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ОБЖИГЕ АЛМАЛЫКСКОГО МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА Усманкулов Орифжон Назиралиевич Маткаримов Анвар Турсунбаевич Баратов Нурбек Яхшиликович Муносибов Шохрух Мухитдинович Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы МОДЕЛИ СОСТОЯНИЯ ДЛЯ ВОЗМУЩЕНИЙ ВОЛНОВОЙ СТРУКТУРЫ Холходжаев Боходир Асатуллаевич Даминов Камол Рузибой ўгли

Радиотехника и связь 54 СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА НЕЛИНЕЙНОСТИ СВЧ УСИЛИТЕЛЯ НА ОСНОВАНИИ 54 ФУНКЦИИ ВЕЙЕРШТРАССА Нгуен Тхань Бинь 57 Нгуен Зань Хоа Чан Лыонг Хунг 57 Фам Ки 60 63 Строительство и архитектура 66 РЕМОНТ ТРАССЫ М-4 70 Дормидонтова Татьяна Владимировна Буренин Владислав Андреевич АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ “SUPERPAVE” Павлова Лариса Николаевна Зайнутдинов Валентин Валерьевич СТРОИТЕЛЬСТВО ТРАССЫ М-5 Павлова Лариса Николаевна Злагодухин Владислав Викторович ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ДОБАВОК НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЯЖЕЛЫХ ШЛАКОЩЕЛОЧНЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И БЕТОНОВ Кузибоев Абдусами Шарипович Файзиллаев Захид Баходирович УЛУЧШЕНИЕ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ Павлова Лариса Николаевна Кудрин Вячеслав Александрович

№ 6 (111) июнь, 2023 г. СТАТЬИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА АНАЛИЗ ДАННЫХ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА ОТХОДОВ В УЧЕБНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ ГОРОДА ТАШКЕНТА Шипилова Камила Бахтияровна PhD, ст. преподаватель, Национально-исследовательский университет «Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства», Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Туракулова Мехрбону Равшанжон кизи магистр, Национально-исследовательский университет «Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства», Республика Узбекистан, г. Ташкент ANALYSIS OF DATA ON THE DETERMINATION OF THE MORPHOLOGICAL COMPOSITION OF WASTE IN EDUCATIONAL INSTITUTIONS OF THE CITY OF TASHKENT Kamila Shipilova PhD, Senior Lecturer, National Research University, “Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers”, Republic of Uzbekistan, Tashkent Mehrbonu Turakulova Master’s Degree Student, National Research University, “Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers”, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье проведен сбор данных об объемах и особенностей состава отходов накопления в учебных учрежде- ниях города Ташкента. Результаты расчета методики определения количества отходов в килограммах в учебных учреждениях средне сезонный суточный показатель массы накопления отходов Gдельта-7222, средне сезонный суточный показатель объема накопления отходов Vдельта-18724, годовой показатель массы накопления отходов Gг-2636030, годовой показатель объема накопления отходов Vг-6834260, среднемесячный показатель массы накопления отходов Gм-219669, среднемесячный показатель объема накопления отходов Vм- 569521. Разработаны математические модели динамики накопления отходов в учебных учреждениях. ABSTRACT The article collects data on the volumes and characteristics of the composition of accumulation waste in educational institutions of the city of Tashkent. The results of calculating the methodology for determining the amount of waste in kilograms in educational institutions, the average seasonal daily indicator of the mass of waste accumulation Gdelta-7222, the average seasonal daily indicator of the volume of waste accumulation Vdelta-18724, the annual indicator of the mass of waste accumulation Gg-2636030, the annual indicator of the volume of waste accumulation Vg-6834260, the average monthly indicator of the mass of waste accumulation Gm-219669, the average monthly indicator of the volume of waste accumulation Vm-569521. Mathematical models of the dynamics of waste accumulation in educational institutions have been developed. __________________________ Библиографическое описание: Шипилова К.Б., Туракулова М.Р. АНАЛИЗ ДАННЫХ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ МОР- ФОЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА ОТХОДОВ В УЧЕБНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ ГОРОДА ТАШКЕНТА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15604

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Ключевые слова: образовательные учреждения, накопление отходов, показатель объема, математические модели. Keywords: educational institutions, waste accumulation, volume indicator, mathematical models. ________________________________________________________________________________________________ Отходы засоряют и захламляют окружающий в процессе деятельности в образовательных учре- природный ландшафт. Это создает определенную ждениях образуют различные отходы, которые угрозу здоровью населения. Учебные заведения ге- необходимо своевременно утилизировать [4, 5]. нерируют большое количество бытовых отходов, По генеральной совокупности для определения имеющих специфический состав. С другой стороны, морфологического состава отходов при имеющемся отходы следует рассматривать как техногенные об- количестве учащихся и образовательных учрежде- разования, которые характеризуются значимым со- ний школ 307, институтов 51 в городе Ташкенте было держанием в них ряда ценных практически решено применить метод случайной выборки. При компонентов, пригодных для использования в эко- котором выбор пал на 5 школ и 3 Вуза. номике. Расходные материалы бытового характера (бумага, ручки), использованная пластиковая и алю- В соответствии с методикой проведения иссле- миниевая тара, списанная оргтехника — эти и дру- дований [2] были выполнены соответствующие за- гие отходы при утилизации несут риск загрязнения меры на контейнерных площадках территории школ окружающей среды и нанесения ущерба людям. и университетов. Эксперименты проводились в те- чении осенне-летнего периода с сентября по август Эффективными решениями данной проблемы 2022 года были проведены социологический опрос и являются экономический расчет эффективности в об- натурные замеры объемов накопления отходов от ласти обращения с отходами в учебном учреждении; учебных учреждений. разработка технических и организационных образо- вательных мероприятий по управлению бытовыми Масса накопления определялись по сезонам отходами в учебном учреждении; организация се- года. На каждом объекте исследований в течение лективного сбора отходов для их дальнейшим вто- 7 суток проводился ежедневный контроль накопления ричным использованием. Поэтому все операции с отходов. Замеры выполнялись физическими мето- отходами должны осуществляться в определённом дами (с помощью измерительных инструментов) порядке, который определяется различными норма- с использованием контейнеров и полиэтиленовых тивными актами. мешков для сбора. Работы по определению компо- нентного состава отходов на контейнерных площад- В рамках данной статьи предполагается изучение ках учебных учреждений осуществлялись изменения количества состава отходов в учебных посредствам экспресс анализа. В ходе выполнения заведениях города Ташкента, проведение экспери- работ проводился визуальный осмотр содержимого ментов по внедрению раздельного сбора отходов контейнеров. Взвешивание пакетов с отходами осу- в учебных заведениях. ществлялось при помощи безмена. В ходе осмотра определялось % соотношение того или иного компо- В Узбекистане статистические данные о составе нента ТБО к общему объему отходов в контейнере. и динамике накопления твердых отходов учебных заведений прописаны в СанПин РУз № 0297-11[3]. Объемы суточного накопления отходов отдельно Нормы очистки территории населенных мест от замерялись также на контейнерных площадках. При твердых бытовых отходов в условиях Республики известной численности учащихся и профессорско- Узбекистан. Но эти данные идентичны тексту СанПин преподавательского состава сначала высчитывались № 0068-96 и являются устаревшими, поскольку за про- ТБО суточная сезонная масса накопления отходов шедший период времени сильно изменился состав на одного человека. и количество упаковочных и других материалов. Также для сравнения нами был использован Вместе с тем, данное исследование в определен- сравнительный анализ дифференцированных норм ной степени служит выполнению задач, предусмот- накопления твердых бытовых отходов от отдельных ренных в Указах Президента Республики Узбекистан объектов учреждений согласно СанПин РУз № 841 от 20.10.2018 «О мерах по реализации нацио- № 0297-11 для расчета взяты нормы на одного чело- нальных целей и задач в области устойчивого разви- века среднесуточная масса и объем накопления от- тия на период до 2030 года»), задача 12.5 сформу- ходов. Зная нормы отходов на одного человека в лирована: «К 2030 году существенно уменьшить школе и Вузах города Ташкента, а также количество объем отходов путем принятия мер по предотвра- учащихся, проходящих обучение в учебных учре- щению их образования, их сокращению, перера- ждениях, нами был выполнен расчет годового ботке и повторному использованию». накопления ТБО. По данным статистики количество образователь- Данная процедура состояла из следующих этапов: ных учреждений (вуз, лицей, школы), функционирую- 1 этап – фотофиксация контейнерной площадки; щих в Ташкенте на 2020-2021года составляет 372 ед. 2 этап – определение объема отходов в контейнере Согласно данным, на начало 2020 — 2021 года общее (с помощью мерной линейки); 3 этап – выгрузка количество учеников и студентов, которые обучаются содержимого контейнера на пленку; 4 этап – взве- только в высших образовательных организациях шивание классифицированных отходов на весах при Ташкента, составляет 185500 тысяч человек, лицеях помощи безмена(бумага, стекло, пластик, пищевые и колледжей 4188 , школы 475933 каждый из которых отходы, металл); 5 этап- запись данных в протокол. 6

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Определение годового накопления ТБО высчи- 4. Среднесезонный суточный показатель объема тывалось по формулам [2]: накопления отходов на одну расчетную единицу в сутки (Vдельта), определяется по формуле (4): 1. Среднесуточная масса накопления отходов, на одну расчетную единицу в сутки (Gс.с), определя- Vдельта = Vcз.c + Vcв.c + Vcл.c + Vco.c (4) ется по формуле (1): 4 Gc.c= Gm i (1) 5. Годовой показатель массы накопления отходов i=1 o на одну расчетную единицу в год (Gг,), определяется по формуле (5): mn7 где: Goi - масса отходов і-го объекта j-й категории, Gг = Gдельта  365 (5) накопленных за период проведения замеров отходов, где: 365-количество суток в году. кг; 6. Годовой показатель объема накопления отхо- m - количество объектов j-й категории, по которым дов на одну расчетную единицу в год (Vг), определя- проведены замеры отходов: ется по формуле (6): n - количество расчетных единиц j-го объекта Vг = Vдельта  365 (6) j-й категории; 7. Среднемесячный показатель массы накопле- 7-продолжительность проведения замеров отхо- ния отходов на одну расчетную единицу в месяц (Gм.), дов, сут. определяется по формуле (7): 2. Среднесуточный объем накопления отходов за сезон, на одну расчетную единицу в сутки (Vc.c), определяется по формуле (2): Vc.c = Vm i (2) i=1 o Gм = Gг 12 mn7 (7) где: Voi - объем отходов і-го объекта j-й категории, где:12 - количество месяцев в году. 8. Среднемесячный показатель объема накопле- накопленных за период проведения замеров отходов, кг. ния отходов на одну расчетную единицу в месяц (Vм), определяется по формуле (8): 3. Средне сезонный суточный показатель массы накопления отходов на одну расчетную единицу в Vг сутки (Gдельта), определяется по формуле (3): 12 Gcз.c + Gcв.c + Gcл.c + Gco.c Vм = (8) 4 Gдельта = (3) где:з, в, л, о - индексы, обозначающие сезоны года - Результаты расчета методики определения ко- зима, весна, лето, осень; 4 - количество сезонов личества отходов в килограммах в учебных учре- ждениях согласно нормам СанПин РУз № 0297-11 указаны в таблице 1. Таблица 1. Обработка результатов эксперимента по определению массы и объема отходов в учебных учреждениях, кг № Сезон Gс.с Vc.c Gдельта Vдельта Gг Vг Gм Vм 1 Зима 8049 21165 2636030 6834260 219669 569521 2 Весна 7254 18624 7222 18724 3 Лето 5754 14344 4 Осень 7834 20764 Эмпирические формулы служат для аналити- По результатам социологического отхода была ческого представления опытных данных. Далее вычислена масса отходов на человека в день. Для были построены математические модели динамики осуществления аппроксимации на диаграмме экспе- накопления отходов по месяцам года. В программе риментальных данных были введены данные удель- Origin аппроксимация экспериментальных данных ного количества перерабатываемых отходов по осуществляется путем построения их графика с после- массе в год на человека: пластик, бумага, пакет, алю- дующим подбором подходящей аппроксимирующей миний. функции (линии тренда). Нами был выбран вариант функции: Степенная: y = bxa, где а и b – константы. Полиномиальные регрессии массы алюминия, бумаги, пакета, пластик выражены формулами: 7

№ 6 (111) июнь, 2023 г. А) Б) Y =262,12121-102,38872 X+19,93839 X2-1,09946 X3 Y =133,73737-19,27387 X+6,7427 X2-0,51023 X3 180 180 160 160 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 Удельная масса алюминиевых отходов, грамм сентябрь октябрь ноябрь декабрь январь февраль март апрель май июнь июль август Удельная масса бумажных отходов, грамм сентябрь октябрь ноябрь декабрь январь февраль март апрель май июнь июль август месяц месяц В) Г) Y =45,15152-0,42014 X+0,62105 X2-0,0777 X3 Y =931,65657-450,25005 X+82,45793 X2-4,29668 X3 60 B Polynomial Fit of Data1_B 600 500 50 400 40 300 30 200 20 100 10 0 0 Удельная масса полиэтиленовых отходов, грамм сентябрь октябрь ноябрь декабрь январь февраль март апрель май июнь июль август Удельная масса пластика на человека, грамм сентябрь октябрь ноябрь декабрь январь февраль март апрель май июнь июль август месяц месяц График 1. Графики зависимости удельной массы а) алюминий, б) бумага, в) пакет, г) пластик на человека в месяц Таким образом, во данным вычисленным уравне- сырья, пригодного для производства полезного био- ниям можно сделать прогноз о том, как будет вести гумуса. Морфологический состав отходов в учебных себя исследуемая функция при изменении в расчете учреждениях зависит от благоустроенности инфра- некоторых данных, таких как количество студентов, структуры, а также благосостояния граждан, от раз- сезонность. вития сети общественного питания. Ключевой задачей исследования морфологиче- В каждом высшем учебном учреждении суще- ского состава отходов на территории учреждений ствует перспектива внедрения в системы финансовой является определение потенциала вторичных ресурсов ответственности для качественного управления струк- образующихся отходов и определение наиболее эф- турами и доходами учреждения. В процессе работы фективных технологических способов их обработки, учебных учреждений образуется большое количество обезвреживания, утилизации. Морфологический перерабатываемых отходов, поэтому целесообразно состав ТБО определялся по номенклатуре полезных применять систему раздельного сбора отходов и фракций, пригодных для дальнейшей реализации: заключать договоры с компаниями заготовителями макулатура, черный металлолом, цветные металлы, вторсырья. стекло, все виды пленок и твердых пластиков, а также 8

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Список литературы: 1. Как сделать вуз «зеленым»? Сборник рекомендаций и успешных кейсов по внедрению экологических практик в российских вузах. Москва, 2020. 104 с. 2. Научно-исследовательская работа в рамках формирования территориальной схемы обращения с отходами, в том числе с твердыми коммунальными отходами Республики Татарстан ГБУ НО «Экология региона» ЧАСТЬ II Том II. 2020. 3. СанПин РУз № 0297-11. Санитарные правила и нормы очистки территории населенных мест от твердых бы- товых отходов в условиях Республики Узбекистан. 4. Шипилова К.Б., Туракулова М.Р. Объемы накопления отходов в учебных учреждениях города Ташкента // Universum: химия и биология : электрон. научн.журн.2022.5(95). URL:https://7universum.com/ru/nature/ar- chive/item/13597 5. Statistics [Electronic resource]. URL: http://www.hio.harvard.edu/statistics (accessed 14.03.21). 6. Jamar Bailey, Maria Pena1 and Terry Tudor. Strategies for Improving Recycling at a Higher Education Institution: A Case Study of the University of the West Indies, Cave Hill Campus, Barbados. The Open Waste Management Journal, 2015, 8, 1-11. 9

№ 6 (111) июнь, 2023 г. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ DOI - 10.32743/UniTech.2023.111.6.15617 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЕВОГО ТРАФИКА Абдурахманов Рустам Паттахович канд. техн. наук, доц. Ташкентского университета информационных технологий имени Мухаммада ал-Хоразми, Республика Узбекистан, г. Ташкент Тожиева Феруза Кобулжон кизи ст. преподаватель Ташкентского университета информационных технологий имени Мухаммада ал-Хоразми, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] MATHEMATICAL MODEL OF THE NETWORK TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM Rustam Abdurahmanov Associate Professor of the Tashkent University of Information Technologies named after Muhammad al-Khwarizmi, Republic of Uzbekistan, Tashkent Feruza Tojieva Senior Lecturer, Tashkent University of Information Technologies named after Muhammad al-Khwarizmi, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Данная работа посвящена разработке аналитической модели системы управления трафиком для сети АТМ. В работе рассмотрена система массового обслуживания MMPP/M/1/r, получены вероятностно –временные характеристики системы одноуровневого управления трафиком и проведены численные исследования работы системы при различных параметрах. ABSTRACT This work is devoted to the development of an analytical model of the traffic control system for the ATM network. The paper considers the MMPP/M/1/r queuing system, obtains the probabilistic-temporal characteristics of the single-level traffic control system, and conducts numerical studies of the system operation for various parameters. Ключевые слова: управление, трафик, поток, процесс, интенсивность, ячейка, вероятность блокировки, здержка , потери, обслуживание. Keywords: control, traffic, flow, process, intensity, cell, blocking probability, delay, loss, service. ________________________________________________________________________________________________ Развитие современных сетевых технологий, и внедрением высококачественного мультимедиа. успехи в создании волоконно-оптических линий связи Сама же сеть АТМ может стать основой единой тех- и интегральных схем с большим объемом памяти и нологической платформы с быстрой окупаемостью огромным быстродействием обусловили разработку затрат. Поэтому исследование механизмов управления и внедрение асинхронного режима переноса инфор- трафиком и разработка новых механизмов с целью мации (АТМ – Asynchronous Transfer Mode). Пре- улучшения основных характеристик функционирова- имущества технологии АТМ, позволяющие создать ния сетей АТМ является актуальной задачей на этапе широкополосные сети интегрального обслужива- планирования, внедрения и эксплуатации технологии ния, дают возможность решить многие проблемы, АТМ. связанные с высокоскоростной передачей данных __________________________ Библиографическое описание: Абдурахманов Р.П., Тожиева Ф.К. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЕВОГО ТРАФИКА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15617

№ 6 (111) июнь, 2023 г. На основе исследований реальных входящих  = 1/ 2 , G = − z1 − 1 z1  , потоков в сетях передачи данных [1, 2] можно считать, f 1/ 2  z2 z2 −  что поток требований, генерируемый мультимедий-  − 2  ными приложениями, может быть описан процессом MMPP. Таким образом, предлагается моделировать 1 1  (1) систему массового обслуживания (СМО) вида 2  MMPP/M/1/r, где r - количество мест ожидания в бу-  = −G =  , ферном накопителе. Использование конечной емкости накопителя определяется наличием временных огра-  ничений на доставку данных в сетях АТМ. Рассмотрим где, f ,G,  - параметры фазового процесса восста- однолинейную СМО с ММРР входным потоком, постоянным временем обслуживания требований, новления; накопителем ограниченной емкости и дисциплиной обслуживания “первый пришел – первый обслужи-  j , z j - параметры двухфазного процесса вается” (FIFO). На систему из внешнего источника поступает поток однотипных заявок (ячейки АТМ). ММРР. Заявка, поступившая на систему в момент времени, Определим вероятности перехода и пребывания когда накопитель полностью занят, покидает систему и вновь на нее не поступает. Таким образом, в рассмат- в состоянии: риваемой модели переполнение накопителя вызывает потери заявок. Интенсивность входящего потока изме- 10 = 1 , 12 = z1 z1 , няется в зависимости от длины очереди (числа ячеек). z1 + 1 + 1 Максимальное количество заявок в системе составляет 20 = 2 21 = z2 , R=r+1. z2 + 2 + 2 В дальнейшем рассматривается очередь из ячеек, , z2 которые должны быть переданы в одном направлении. 1 = z1 + 1 ,  2 = z2 + 2 Число ячеек q(t) в буфере узла непрерывно контро- лируется. Как только величина q(t) превышает неко- Опишем поведение СМО однородным марков- торое пороговое значение L, определенная часть входящего потока “отсекается”. При этом значение ским процессом {X (t),t  0}над множеством со- интенсивности входящего потока 1 уменьшается стояний  k принимая во внимание вероятностную мгновенно до некоторой величины 2 , в результате интерпретацию процесса поступления заявок. Для чего величина q(t) начинает постепенно уменьшаться. произвольного времени t состояние (i,k) отражает Как только число ячеек в очереди становиться меньше величины L, на вход системы вновь начинает посту- ситуацию, когда в системе имеются k заявок, а процесс пать весь входящий поток. Таким образом, в рассмат- риваемой СМО интенсивности переходов задаются поступления заявки находится в фиктивной фазе i следующим образом: (в узле i сети массового обслуживания, интерпретиру- ющей этот процесс). В работе [3] доказано, что пре- = lim PX (t) = x,x   дельные вероятности px t → существуют, строго положительны, не зависят от начального распределения и совпадают со стацио- нарными вероятностями. (q) =  при 0  q(t)  L Введем следующие векторы: pTk =( pk , p k ).  при q(t)  L, 0    1   Стационарные вероятности {pk ,k = 0, R} обра- где L – величина порога, зуют единственное решение системы уравнений равновесия: (q) – мгновенное значение ячеек в очереди 0T = p0T G + p1T , Критерии качества работы мультиплексора АТМ,  как правило, включают вероятность блокировки 0T = p0T (f T ) + p1T (G − I ) + p2T , ячейки, задержку и джиттер, требования к размеру  буфера, производительность и т.д. Известно, что для 0T = pT (f T ) + pkT (G − I ) + pkT+1, оценки качества работы системы ограничения k −1 (2) нагрузки, наиболее критичным параметром является вероятность блокировки ячейки. k = 1, r   0T = prT (f T ) + pRT (G − I + f T ) , Для определения вероятности блокировки (потери заявки) для рассматриваемой СМО ММРР/M/1/r, R как рекомендовано в [5], но с учетом того, что длина  1с условием нормировки поступающих ячеек является постоянной, осуще- p T = 1, ствим адекватный переход от параметров процесса k ММРР к параметрам фазового процесса восстанов- ления: k =0 где R = r + 1 - максимальное количество требований в системе; I - матрица тождественного преобразова- ния;  - интенсивность обслуживания требований; 11

№ 6 (111) июнь, 2023 г.  Вектор p0 определяется как единственное реше-  - вектор интенсивности поступления требований ние системы уравнений: в СМО. Система уравнений равновесия позволяет вычис-  p0T Z = 0T , (4)  p0T v = 1 лить стационарное распределение {px , x  } :  pkT =  p0TW0W k−1, k = 1, r, (3)  k = R,  p0TW0W Wr−1 ,  1R r где v = Qk . Где k =0 W0 = −G( I )−1; 1Z = Qr (Wr I −  I + f T  + G); 1Wk f T I )−1, k −1 (5) = ( I −  − G)( k = 1, r −1; Q0 = I.  Qk = Wn , k = 1, R; Wr = − f T (G −  I +  f T )−1 . n=0 Учитывая порог L для одноуровневой модели, запишем следующие выражения: L k −1 R−2  L−1 k  + L−1 R−2   k=L Wr  k=2 Wk Wk  WkL Wk WkL  n=1 n=1 n=L n=1 n=L      = I + W0 + W0 +  (6) (7) L −1 R−2  f T +H , Wk WkL n=1 n=L   ( 1 )Z = W0   Wr I −  I + 1где WkL = ( I −  − H )( I ) −1 , H =  − z1 − 1 − z2z−12 , 1  L  R − 1. f T z2 Далее на основе полученных стационарных ве- Средняя длина очереди  определяется выра- роятностей рассматриваемой СМО находятся веро- ятностно временные характеристики. Обозначим жением: через  и  интенсивности поступающего потока и  = R 1− 1) piT (11) обслуживания соответственно. Тогда, учитывая (1),  (i можно записать: i =1 1 (8) Среднее время, проведенное заявкой в системе запишется как: −1 = − f T G −1 . Загрузку системы обозначим через  =  /  . t = −1 q (12) q В соответствии с представленными выше обозна- чениями, формула для вычисления вероятности Среднее время, проведенное заявкой в очереди блокировки требований иметь следующий вид: (среднее время ожидания), с учетом (8) в виде: 1 = 1− 1− p0T , (9) t  = −1  (13)  В результате проведенных исследований анали- где  - загрузка. тической модели СМО MMPP/M/1/r механизма од- ноуровневого ограничения определен диапазон Зная p T можно по известным выражениям [5, 6] значений нагрузки, в котором механизм позволяет i получить уменьшение вероятности блокировки требо- найти следующие характеристики. Среднее число за- ваний по сравнению со механизмом LB. В частности, явок в системе q определяется следующим образом: практически на один порядок при L = 5 ,  = 0,85  1R и  = 0,95. q = ipiT (10) i=0 12

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Список литературы: 1. W. Leland, M. Taqqu, W. Willinger, “On the self-similar nature of Ethernet traffic”, IEEE/ACM Trans. Networking, vol. 2, no. 1, pp.1-15, 1994. 2. V. Paxon, S. Floyd, “Wide are traffic: The failure of Poisson modeling”, IEEE/ACM Trans. Networking, vol.3, no.3, pp. 226-244, 1995. 3. Башарин Г.П., Бочаров П.П., Коган Я.А. \"Анализ очередей в вычислительных сетях\", Москва, Наука, 1989, 336 с. 4. Bruneel H., Kim B.G. \"Discrete-time Models for Communication Systems Including ATM\", Kluwer, 1993. 5. Клейнрок Л. \"Теория массового обслуживания\", Москва, Машиностроение, 1979. 6. Шварц М. “Сети связи: протоколы, моделирование и анализ”. Ч.1. –М.: Наука, 1992. – 336 с. 7. Irena Atov, Richard J.Harris. “A Mathematical Model for IP over ATM” Conference : NETWORKING 2002, Pisa, Italy, May 19-24, 2002. 13

№ 6 (111) июнь, 2023 г. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕЙСТВИЙ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧНОСТИ В ТОНКИХ ТЕЛАХ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ Нуралиев Фахриддин Муродиллаевич д-р техн. наук, профессор кафедры аудиовизуальных технологий, Ташкентский университет информационных технологий им. Ал-Хорезми, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Тахиров Бехзод Насриддинович докторант, Бухарский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Бухара DETERMINATION OF THE ACTIONS OF MATHEMATICAL MODELING OF ELECTROPLASTICITY PROCESSES IN THIN BODIES OF COMPLEX SHAPE Fahriddin Nuraliev Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Audiovisual Technologies, Tashkent University of Information Technologies named after Al-Khorezmi, Republic of Uzbekistan, Tashkent Behzod Takhirov Doctoral student, Bukhara State University, Republic of Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ Электропластичность в тонких телах сложной формы относится к пластической деформации, которая происходит в материале под совместным воздействием электрического тока и механических сил, особенно в тонких структурах со сложной геометрией. Моделирование электропластичности в телах сложной формы предполагает учет взаимо- связи электропроводности, теплопередачи и механической деформации. Целью статьи является определение действий математического моделирования процессов электропластичности в тонких телах сложной формы. Методы математического моделирования могут быть использованы для учета взаимосвязанного поведения электропроводности, теплопередачи и механической деформации в процессах электропластичности. Эти модели помогают оптимизировать параметры технологического процесса, проектировать конфигурации электродов и прогнозировать конечную форму и качество тонких изделий сложной формы с гальваническим покрытием. ABSTRACT Electroplasticity in thin bodies of complex shape refers to plastic deformation that occurs in a material under the combined influence of electric current and mechanical forces, especially in thin structures with complex geometry. Mod- eling of electroplasticity in bodies of complex shape involves taking into account the relationship of electrical conductiv- ity, heat transfer and mechanical deformation. The purpose of the article is to determine the actions of mathematical modeling of electroplasticity processes in thin bodies of complex shape. Mathematical modeling methods can be used to account for the interrelated behavior of electrical conductivity, heat transfer and mechanical deformation in electroplasticity processes. These models help to optimize process parameters, design electrode configurations and predict the final shape and quality of thin products of complex shape with electroplated coating. Ключевые слова: моделирование, электропластичность, сложные формы, механическая деформация, тепло- передача, управляющие уравнения. Keywords: modeling, electroplasticity, complex shapes, mechanical deformation, heat transfer, control equations. ______________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Нуралиев Ф.М., Тахиров Б.Н. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕЙСТВИЙ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧНОСТИ В ТОНКИХ ТЕЛАХ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15594

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Электропластичность в тонких телах сложной Электрохимические реакции. В зависимости от формы относится к пластической деформации, кото- процесса нанесения гальванических покрытий система рая происходит в материале под совместным воздей- может включать электрохимические реакции на по- ствием электрического тока и механических сил, верхностях электродов. Понимание кинетики этих особенно в тонких структурах со сложной геометрией. реакций необходимо для точного прогнозирования Это явление обычно встречается в таких процес- текущего распределения и скорости осаждения. сах, как гальванопластика, где осаждение металла Включение соответствующих электрохимических достигается пропусканием электрического тока через моделей, таких как уравнения Батлера-Волмера, мо- проводящий раствор на подложку. жет дать представление об электрохимическом пове- дении системы. Моделирование электропластичности в тонких телах сложной формы предполагает учет взаимосвязи При моделировании электропластичности тон- электропроводности, теплопередачи и механической ких тел сложной формы широко используются ме- деформации. Ниже приведены несколько ключевых тоды математического моделирования, такие как аспектов, которые следует учитывать при моделиро- анализ методом конечных элементов, вычислительная вании электропластичности в тонких телах сложной гидродинамика или связанное мультифизическое формы. моделирование, могут быть использованы для учета взаимосвязанного поведения электропроводности, Электрическая проводимость. Электрическое по- теплопередачи и механической деформации в про- ведение системы регулируется законом Ома. В тонких цессах электропластичности. Эти модели помогают телах сложной формы распределение плотности тока оптимизировать параметры технологического про- может быть неравномерным из-за различий в геомет- цесса, проектировать конфигурации электродов и рии, контактных сопротивлениях или конфигурации прогнозировать конечную форму и качество тонких электродов. изделий сложной формы с гальваническим покры- тием. Теплопередача. В процессе нанесения гальвани- ческих покрытий выделяется тепло из-за электри- Математическое моделирование процессов ческого сопротивления и других факторов. Точное электропластичности в тонких телах сложной формы моделирование теплопередачи необходимо для по- предполагает применение математических и вычис- нимания распределения температуры внутри тон- лительных методов для моделирования и анализа кого тела. Уравнение теплопередачи, учитывающее поведения таких систем. Электропластичность отно- условия теплопроводности, конвекции, излучения и сится к пластической деформации материала под тепловыделения, необходимо решить, чтобы опреде- воздействием электрического тока, обычно проис- лить температурный профиль и его влияние на меха- ходящей во время процессов гальванопластики. ническое поведение. Для создания более точной математической мо- Механическая деформация. Электропластичность дели процессов электропластичности в тонких телах включает в себя пластическую деформацию матери- сложной формы рекомендуется выполнить следую- ала за счет комбинированного воздействия электри- щие действия: ческого тока и механических сил. Поведение при механической деформации может быть описано с 1) Определить геометрическую форму тела. использованием соответствующих определяющих мо- Это можно сделать с помощью математических делей, которые связывают напряжение с деформацией. представлений, таких как параметрические уравне- Эти модели могут включать в себя соображения об ния, САПР-модели или поверхностные сетки. эластичности, пластичности и возможном вязко- пластическом поведении в зависимости от свойств 2) Установить управляющие уравнения, описы- материала и приложенных усилий. вающие физическое поведение системы. В случае электропластичности эти уравнения обычно вклю- Граничные условия. Необходимо применить чают взаимосвязь электропроводности, теплопере- точные граничные условия, чтобы зафиксировать дачи и механической деформации. Конкретные урав- поведение системы. Эти условия могут включать нения зависят от свойств материала, распределения распределение тока на границах раздела электродов, тока и других факторов. распределение температуры, механические ограни- чения или условия контакта. Выбор и реализация соот- 3) Применить граничные условия. Следует ветствующих граничных условий имеют решающее определить граничные условия для задачи, включая значение для точного представления процесса элек- распределение плотности тока, распределение тем- тропластичности. пературы и механические ограничения. Эти условия необходимы для определения поведения системы. Свойства материала, такие как электропровод- ность, теплопроводность, механические свойства и 4) Решение уравнений численным методом. электрохимическое поведение, существенно влияют Поскольку аналитические решения часто неосуще- на процесс электропластичности. Эти свойства могут ствимы для сложных геометрий и граничных усло- изменяться в зависимости от температуры и в некото- вий, обычно используются численные методы, такие рых случаях могут проявлять анизотропное поведение. как анализ методом конечных элементов или ме- Получение точных свойств материала с помощью тоды конечных разностей. Эти методы дискретизи- экспериментальных характеристик или существую- руют геометрическую форму фигуры на небольшие щих источников данных важно для реалистичного элементы или ячейки и итеративно решают управ- моделирования. ляющие уравнения для получения приближенных решений. 15

№ 6 (111) июнь, 2023 г. 5) Тестирование модели. Проверка математиче- Уравнение теплопередачи. Процессы электро- ской модели путем сравнения результатов модели- пластичности включают в себя выделение и рассеи- рования с экспериментальными данными или вание тепла за счет электрического сопротивления и аналитическими решениями для упрощенных слу- других факторов. Основное уравнение теплопере- чаев. Этот шаг помогает обеспечить точность и дачи выражает общую зависимость для процессов надежность модели. теплопередачи, выражающее связь между тепловым потоком Q’ и поверхностью теплообмена F и меет 6) Анализ чувствительности модели. Как только следующий вид: модель будет утверждена, можно провести анализ чувствительности, чтобы понять, как различные па- Q’ = KFDt ср t (3) раметры и факторы влияют на процессы электропла- стичности. Этот анализ может дать представление где K — коэффициент теплопередачи, определяю- об оптимизации технологического процесса, выборе щий среднюю скорость передачи тепла вдоль всей материала и конструктивных особенностях. поверхности теплообмена; 7) Оптимизация процесса. Необходимо исполь- Dt ср — средняя разность температур между зовать математическую модель для оптимизации теплоносителями, определяющая среднюю движу- процессов электропластичности путем изменения щую силу процесса теплопередчи, или температурный технологических параметров, геометрии или свойств напор; материала. Для поиска оптимального набора парамет- ров могут быть использованы методы оптимизации, t — время. такие как алгоритмы на основе градиента или гене- Уравнения механической деформации. Процессы тические алгоритмы. электропластичности часто приводят к пластической деформации материала. Механическое поведение Следуя этим рекомендациям в математическом может быть описано с помощью определяющих моделировании процессов электропластичности в уравнений, которые связывают напряжение (σ) с де- тонких телах сложной формы, можно получить цен- формацией (ε). Конкретное определяющее уравнение ную информацию о поведении системы, помочь в зависит от материала и его характеристик пластиче- оптимизации процесса и внести свой вклад в разра- ской деформации, таких как изотропное или анизо- ботку новых методов нанесения гальванических тропное поведение. Обычно используемые покрытий или электроформования. определяющие модели включают линейную упру- гость, модели пластичности (например, критерий те- Среди этих рекомендаций особое место занимает кучести фон Мизеса) и вязкопластичные модели. создание управляющих уравнений, описывающих физическое поведение системы в процессах электро- σ = Eε + σ_ plastic (4) пластичности, предполагает рассмотрение соответ- ствующих физических явлений и их математических где E - модуль упругости, представлений. ε - деформация, а σ_plastic представляет собой пластическую со- Распространенные управляющие уравнения, используемые при моделировании электропластич- ставляющую напряжения. ности. Электрохимические реакции. В некоторых слу- Закон Ома – описывает взаимосвязь между чаях, процессы нанесения гальванических покрытий плотностью тока (J) и электрическим полем (E) в включают электрохимические реакции на поверхно- проводящей среде. В области электропластичности сти электрода. Кинетика этих реакций может быть плотность тока соотносится с электрическим потен- описана с использованием соответствующих электро- химических моделей, таких как уравнения Батлера- циалом (∇) через проводимость (σ) материала: Фольмера или уравнения Тафеля, которые связывают плотность тока с перенапряжением или потенциалом J = σE (1) электрода. Сохранение заряда. Принцип сохранения заряда Эти уравнения, наряду с соответствующими гласит, что ток, поступающий в объем, должен рав- граничными условиями, обеспечивают математиче- няться току, выходящему из объема. Это может быть скую основу для моделирования процессов электро- выражено в виде уравнения непрерывности: пластичности в тонких телах сложной формы. В зависимости от конкретных требований и сложно- ∇·J = 0 (2) сти системы могут потребоваться дополнительные уравнения или модификации для учета таких факто- где ∇ - электрический потенциал; ров, как расход жидкости, массоперенос или поверх- J – электрическое поле. ностные реакции. Это уравнение отражает сохранение электриче- ского заряда и гарантирует, что плотность тока не будет расходиться. 16

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Список литературы: 1. Нуралиев Фахриддин Муродиллаевич. Математическое моделирование процессов деформирования магни- тоупругих пластин со сложной формой: автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук: 05.13.18.- Ташкент, 2000.- 16 с. 2. Нуралиев Ф.М., Тахиров Б.Н. Some issues of choosing and constructing a mathematical model of the electroelasticity of materials// Proceedings of the XXXI International Multidisciplinary Conference «Innovations and Tendencies of State-of-Art Science». Mijnbestseller Nederland, Rotterdam, Nederland. 2023. 3. Раппаз М., Жако А., Хримак А.Н. Численная модель процессов электроосаждения на изделиях сложной формы// Журнал электрохимического общества. 2002. - 149 (12), C614-C621. 4. Шах П., Сони В., Карки К.С. Математическое моделирование процесса нанесения гальванических покрытий сложной формы с неоднородной плотностью тока// Журнал электроаналитической химии 2016. - 769, С. 62-69. 17

№ 6 (111) июнь, 2023 г. МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОМБИНИРОВАННОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ОСАДКОЙ ФЛАНЦА МЕТОДОМ ВЕРХНЕЙ ОЦЕНКИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ИЗДЕЛИЯ «КОРПУС ПИКАБУРА» Ахмадалиев Шахрух Шухратович PhD ст. пр. Ташкентского государственного технического университета, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Сайдумаров Ботир Мурадович и.о. доц. Ташкентского государственного технического университета, Республика Узбекистан, г. Ташкент Фоменко Мария Анатольевна ассистент Ташкентского государственного технического университета, Республика Узбекистан, г. Ташкент THEORETICAL ANALYSIS OF THE COMBINED EXTRUSION OF THE FLANGE BY THE UPPER BOUND METHOD IN THE MANUFACTURE OF THE PRODUCT “PIKABUR BODY” Shahrukh Akhmadaliev PhD Art. etc. Tashkent State Technical University Republic of Uzbekistan, Tashkent Botir Saidumarov Acting docent Tashkent State Technical University Republic of Uzbekistan, Tashkent Maria Fomenko Assistant, Tashkent State Technical University Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье говорится о работах, которые ведутся в сфере проектирования и производства инструментов для бурения горных пород. Даны формулы комбинированного выдавливания методом верхней оценки изделия осесимметричной формы. Показаны результаты выдавливания корпуса Пикабура, схема комбинированного выдавливания с осадком фланца. ABSTRACT the article talks about the work that is being carried out in the field of design and production of tools for drilling rocks. Formulas of combined extrusion by the method of upper evaluation of an axisymmetric product are given. The results of extrusion of the Picabur body, the scheme of combined extrusion with flange sediment are shown. Ключевые слова: штамповка, выдавливание, деформация, деталь. Keywords: stamping, extrusion, deformation, detail. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Ахмадалиев Ш.Ш., Фоменко М.А., Сайдумаров Б.М. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОМБИНИРОВАННОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ОСАДКОЙ ФЛАНЦА МЕТОДОМ ВЕРХНЕЙ ОЦЕНКИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ИЗДЕЛИЯ «КОРПУС ПИКАБУРА» // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15695

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Страны с развитой легкой и тяжёлой промыш- Расчётная схема представлена на рис. 2. Согласно ленностью можно по праву называть развитыми. В последнее время в Республике Узбекистан широ- схеме объём разбит на две области. Первая – пере- кими темпами происходит рост производства метал- лургической продукции, в частности, производство ферийная определена цилииндрическими поверхно- осесимметричной поковки сложной формы для горной промышленности, в том числе производство деталей стями, радиусы которых r1 ва r2. Радиальная скорость сложной формы, которые применяются при бурении течения Vr этой области может быть в направлениях, горных пород. На этой основе следует решать вопросы совпадающих с положительным и отрицательным по ресурсо- и энергосбережению в процессе произ- водства. направлениями оси r. Граничная поверхность, на ко- Корпус пикабура является частью бурового ин- торой Vr=0 определена радиусом r0, вторая – опреде- струмента – долото, которое применяется в горной лена цилиндром, радиус которого r1. промышленности. В условиях ГУП «Геобуртехника» Корпус пикабура изготавливается механической об- Выберем кинематически возможные поля ско- работкой (обработка резанием). Авторами была раз- работана технология штамповки выдавливанием ростей течения. данной детали, учитывая серийность производства. 1-ая область. По аналогии с осадкой цилиндри- Для определения возможности штамповки вы- ческой заготовки давливанием деталей следует провести анализ детали, теоретически описать и смоделировать её с помощью ������������∗ − ������0 (������02 − ������); (1) компьютерных программ с целью определения напря- 2ℎ жённых областей в процессе изготовления. Кроме ������ вышесказанного можно также определить области детали, которые будут наиболее подвержены дефор- ������������∗ = − ������0������ мации во время эксплуатации. На основе собранных ℎ данных можно термообработкой улучшить некоторые механические свойства детали с целью увеличения Такое поле скоростей удовлетворяет граничным срока их эксплуатации. условиям и постоянству объёма. Скорости деформа- ции определим согласно известным соотношениям Итак, проанализировав деталь «Корпус пикабура» (рис. 1.) можно сказать, что деталь осесимметричная, ���������∗��� = ���������������∗��� = ������0 (1 + ������������022); имеющая фланец в средней части детали. Далее сле- ������������ 2ℎ дует теоретически описать процесс комбинированного выдавливания. ���������∗��� = ���������∗��� = ������0 (1 − ������������022); (2) ������ 2ℎ Рисунок 1. Готовая деталь «Корпус пикабура» ���������∗��� = ������0 ℎ Интенсивность скоростей деформации сдвига ������∗ = ������0 √3 + ������04 (3) ℎ ������4 2-ая область. По аналогии с осадкой цилиндри- ческой заготовки с учётом граничных условий ���������∗��� = ������0 (������02 − ������1) ������ ; 2ℎ2 ������1 ℎ ���������∗��� = ������0 (������02 − ������1) ℎ2 ������1 Скорости деформации будут иметь следующий вид ���������∗��� = ���������∗��� = − ������0 (������������012 − ������1) ; 2ℎ ���������∗��� = ������0 (������������012 − ������1) ℎ Подставив эти значения в неравенство, получим ������2 ������2������������������������ ∙ ������0 ≤ ������������ ������1 ℎ √3 ������0 (������������012 − ������1) 2������������������ ∙ ������������ + ������������ ������ ������0 (������������012 − ������1) ������2������������ ∙ ������������ ℎ2 √3 2ℎ2 ∫ ∫ ∫ ∫ √3 0 ������1 0 0 + ������������ ℎ [ℎ������02 (������������012 − ������1) + ���ℎ���0] ������ ∙ ������2������������1 ∙ ������������ √3 ∫ 0 + ������������ ������2 ℎ √3 + ������04 ∙ 2������������������ ∙ ������������ + ������������ ������ (���������0���2 − ������) 2������������������������ + ������������ ������ (������ − ������02 ) 2������������������������ √3 ������4 √3 √3 ������ ∫ ∫ ∫ ∫ ������1 0 2ℎ 2ℎ 19

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Проводя интегрирование и преобразование, получим ������(������22 − ������12) ≤ {(������02 − ������12) ������1 + 1 (������02 − ������12) ������12 + 1 1 (������������012 − ������1) + 1] ������1ℎ2 + 1 ∙ 1 (������������012 − ������1) + 1] ������1ℎ2 ℎ 3√3 ℎ2 √3 [ℎ ℎ 3√3 [ℎ ℎ + 1 √[9(������2 − ������1) + ������04(������23 − ������13 ) + 1 [������23 + 4������03 − 3������03(������1 + ������2) + ������13]} 3√3 ������23������13 ] 3√3ℎ Рисунок 2. Схема комбинированного выдавливания с осадкой фланца Интенсивность скоростей деформации сдвига Для определения зависимости деформирующей силы, работы деформации и формоизменения заго- ������∗ = √3 ������0 (������������012 − ������1) товки необходимо процесс осадки в кольцах разбить ℎ2 на несколько шагов, на каждом шаге определять по- ложение граничной поверхности между 1-ой и 2-ой Для определения r0 воспользуемся, как и при областями r0 и затем по выражениям (1), (2) и (3) нахо- осадке кольца, условием минимума расходуемой дить искомые величины. мощности ������������ = 0 = 2������1 + 2������12 + 2 + 1 [12������0 − 6(������1 + ������2)] ������������0 ℎ 3√3ℎ √3 3√3ℎ + 2������2(������23 − ������13 )2 ������23������13 Список литературы: 1. Ахмадалиев Ш.Ш. Разработка технологического процесса комбинированной штамповки осесимметричных деталей: дисс. доктора философии технических наук – ТашГТУ 2022. 2. Загидуллин P.P. Верхняя оценка усилия при прямом выдавливании. // Актуальные вопросы в области технических и функциональных наук. Межвузовский сборник научных трудов Ташкент 1997 г. 20

№ 6 (111) июнь, 2023 г. DOI - 10.32743/UniTech.2023.111.6.15705 ОПТИМИЗАЦИЯ ФОРМЫ НАСАДКИ БАРАБАННЫХ СУШИЛОК Ахунбаев Адил Алимович канд. техн. наук, доц., Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] OPTIMIZATION OF THE SHAPE OF THE NOZZLE OF DRUM DRYERS Adil Axunbaev PhD, Associate Professor, Fergana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Fergana АННОТАЦИЯ Распределение сырья в поперечном сечении барабана существенно влияет на производительность барабанных сушилок. В исследовании, проведенном в этой статье, оптимизация распределения частиц в активной области барабана преследовалась путем изменения геометрической формы насадок, принимая во внимание при этом влияние технологических параметров работы, таких как скорость вращения и степень заполнения барабана. Скорость вращения барабана сильно влияет на эффективность прямоугольных трехсекционных насадок, осо- бенно при высокой степени заполнения (16%), при этом масса сырья, подвергаемых сушке, увеличивается при увеличении скорости вращения барабана с 7 до 10 об/мин. ABSTRACT The distribution of raw materials in the cross section of the drum significantly affects the performance of drum dryers. In the study carried out in this article, the optimization of particle distribution in the active area of the drum was pursued by changing the geometric shape of the nozzles, while taking into account the influence of technological parameters of operation, such as the speed of rotation and the degree of filling of the drum. The speed of rotation of the drum strongly affects the efficiency of rectangular three-section nozzles, especially at a high degree of filling (16%), while the mass of raw materials subjected to drying increases with an increase in the speed of rotation of the drum from 7 to 10 rpm. Ключевые слова: барабанная сушилка, L-образныя насадка, крюкообразныя насадка, чашеобразныя насадка, прямоугольная трехсекционная насадка. Keywords: drum dryer, L-shaped nozzle, hook-shaped nozzle, cup-shaped nozzle, rectangular three-section nozzle. ________________________________________________________________________________________________ Введение пыли, необходимо повысить эффективность сушки в барабане путем оптимизации конструкции сушилок. Для получения цемента по сухому способу Очень важно найти конструктивные методы, позво- производства хорошего качества важным процессом ляющие сделать процесс сушки более эффективным. является полная сушка сырьевых компонентов, Производительность барабанных сушилок с воздуш- осуществляемая с помощью барабанных сушилок, ным охлаждением в основном определяется эффек- содержащих барабан с углом наклона 3% к горизонту, тивностью контакта между частицами и горячим который вращается с определенной скоростью. газом [2]. Барабан вращается на подшипниках и оснащен насадками различных форм и размеров. Нами ис- Оптимальная загрузка сушильного барабана и следован процесс сушки сырьевого компонента – создание максимальной плотной завесы из сырья та- суглинка, в технологической линии по производству ким образом, чтобы площадь поперечного сечения цемента в ООО «Турон-экоцемент групп». барабана, занимаемая каскадом частиц, являлся как можно более плотным. Теоретические и экспери- В нашем случае, противоточной барабанной су- ментальные исследования показали, что влияние на шилки тепло, используемое для сушки сырья, производительность барабанных сушилок оказы- поступает от горячего газа, подаваемого горелкой [1]. вает форма насадки, которая должна быть выбрана в соответствии с характеристиками высушиваемого Процесс сушки сырья сопряжен со значитель- материала [3]. ными энергозатратами, а также негативным воз- действием на окружающую среду, вследствие малых Поэтому при сушке волокнистых или когезион- размеров суглинка. Для того, чтобы уменьшить учи- ных частиц рекомендуются или используются прямые тывая потребление энергии и количество уносимой __________________________ Библиографическое описание: Ахунбаев А.А. ОПТИМИЗАЦИЯ ФОРМЫ НАСАДКИ БАРАБАННЫХ СУШИЛОК // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15705

№ 6 (111) июнь, 2023 г. насадки, поскольку увеличивается скорость переме- зрения эффективности сушки. Практически, для по- шивания. Для свободно падающих материалов могут лучения максимально возможной эффективности использоваться различные другие формы насадок, процесса сушки, количественно определяемой с по- такие как полукруглые, прямоугольные, угловые мощью степень дисперсности частиц в активной зоне и т.д. Нами для оптимизации сушки суглинка в поперечного сечения барабана. Мы использовали ООО «Турон-экоцемент групп», было рекомендо- метод, основанный на анализе изображений, чтобы вано трехсекционные прямоугольные насадки обес- оценить процент площади, занимаемой частицами печивают рассеивание большого количества частиц в активной области барабана. в потоке горячего газа. Визуальное наблюдение рассеивания тонкодисперсных частиц по попереч- Основная часть ному сечению барабана невозможно вследствие образования облако пыли внутри барабана. Поэтому Анализ проводился для реального сушильного нами произведено численное моделирование про- барабана в ООО “Турон-экоцемент групп” со следую- граммой МАТLAB. щими габаритными характеристиками: внутренний диаметр Di = 2200 мм, толщина стенки t = 15 мм, Анализируя научную литературу, было отмечено, длина L = 20000 мм, с равномерно распределенными что проведено не так много исследований по влиянию по внутренней поверхности насадками, как показано геометрии полета на степень диспергирования частиц на рисунке 1. Для анализа и сравнения рассматрива- тонкодисперсного материала. Целью настоящего ются различные формы насадок представленные на исследования, основанное на численном анализе рисунке 2. являлось определение оптимальной конфигурации барабанных насадок с учетом свойств сырья с точки аб Рисунок 1. Фото сушильного барабана: а- сушильный барабан, б- насадки барабана Были проведены параметрические исследования, что многие исследования из научной литературы по- соответствующие различным степеням заполнения казали, что степень заполнения барабана и скорость барабана (8%, 12% и 16%) и различным скоростям вращения барабана оказывают большое влияние на вращения барабана (4 об/мин, 7 об/мин и 10 об/мин). работу барабанной сушилки. Указанные параметры были выбраны с учетом того, абв г Рисунок 2. Геометрические формы насадок выбранные для исследования: а – L - образные насадки, б - крюкообразные насадки, в - чашеобразные насадки, г- прямоугольные трехсекционные насадки Исследователи рекомендуют выбирать объем Были проведены параметрические исследования, твердых частиц в интервале 10-15% от общего объема соответствующие различным степеням заполнения ба- барабана, а также форму и количество насадок в со- рабана (8%, 12% и 16%) и различным скоростям вра- ответствии с условиями работы сушилки для оп- щения барабана (4 об/мин, 7 об/мин и 10 об/мин). тимальной работы барабана. Указанные параметры были выбраны с учетом того, что многие исследования из научной литературы Были проведены параметрические исследования, показали, что степень заполнения барабана и скорость соответствующие различным степеням заполнения вращения барабана оказывают большое влияние барабана (8%, 12% и 16%) и различным скоростям вращения барабана (4 об/мин, 7 об/мин и 10 об/мин). 22

№ 6 (111) июнь, 2023 г. на работу барабанной сушилки. Исследователи ре- СЗП = ПЗЧ 100, % (1) комендуют выбирать объем твердых частиц в интер- ОАП вале 10-15% от общего объема барабана, а также форму и количество насадок в соответствии с усло- Учитывая, что первая выгрузка частиц материала виями работы сушилки для оптимальной работы ба- из насадки начинается при положение насадки в 900 рабана. (или в 9 часов), а последняя - в 3000 по направлению вращения (или в 4 часа), были рассчитаны проценты Степень заполнения частиц в активной зоне ба- площади, занимаемой частицами (СЗП) для различных рабана определялась путем вычисления процентного положений, соответствующих от 900 до 3000 часов соотношения (СЗП), представленного площадью, (с шагом в 300). а результаты представлены в табли- занимаемой частицами (ПЗЧ), от общей активной цах 1-3. площади (ОАП): Таблица 1. Процент площади, занимаемой частицами (СЗП %) при степени наполнения барабана 8% L - образные насадка Крюкообразные Чашеобразные Прямоугольная трех- насадка насадка секционная насадка Положение Градус (час) Скорость вращения барабана (об/мин) 4 7 10 4 7 10 4 7 10 4 7 10 900 (9) 0,5 0,6 0,7 0,6 0,7 0,7 0,5 0,5 0,6 0,7 0,8 0,8 1200 (10) 2,6 2,5 2,6 3,6 3,4 3,8 2,2 2,3 2,3 4,6 4,5 3,6 1500 (11) 9,6 10,4 17,7 11,6 13,2 19,2 8,6 8,7 12,7 13,3 17,4 21,7 1800 (12) 15,7 17,7 25,8 16,7 19,5 27,7 13,7 15,7 21,8 18,7 20,7 27,2 2100 (13) 23,1 27,5 23,7 25,5 29,5 26,7 24,1 25,3 25,7 28,1 31,5 33,3 2400 (14) 21,5 16,5 11,1 24,6 19,4 15,7 22,5 18,5 16,1 25,5 22,5 23,1 2700 (15) 11,8 13,1 8,2 14,4 14,7 11,2 12,8 11,1 10,2 13,8 17,2 12,2 3000 (16) 5,7 7,8 5,2 7,4 7,4 8,2 4,7 5,8 6,2 7,7 9,8 7,9 Среднее 11,3 12.0 11.9 13,1 13,4 14,1 11,1 10,9 11,9 14,0 15,5 16,2 значение 11,7 13,5 11,3 15,2 Таблица 2. Процент площади, занимаемой частицами (СЗП %) при степени наполнения барабана 12% L - образные насадка Крюкообразные Чашеобразные Прямоугольная трех- Положение насадка насадка секционная насадка Градус (час) Скорость вращения барабана (об/мин) 4 7 10 4 7 10 4 7 10 4 7 10 900 (9) 0,6 0,7 0,7 0,7 0,8 0,7 0,6 0,6 0,7 0,8 0,7 0,8 1200 (10) 2,9 3,2 3,4 4,2 4,2 4,4 2,6 3,6 3,1 5,3 5,5 6,3 1500 (11) 10,6 11,9 19,8 12,6 12,9 16,8 14,6 13,9 16,8 14,3 18,4 20,1 1800 (12) 16,7 18,3 26,8 17,7 18,3 24,8 15,7 19,3 23,8 20,1 21,7 25,2 2100 (13) 23,9 28,3 25,8 25,9 29,6 27,1 24,9 27,3 24,8 30,1 31,7 36,1 2400 (14) 22,5 15,9 13,4 23,3 16,3 15,3 21,5 16,9 14,4 28,5 27,7 27,9 2700 (15) 12,2 12,1 9,3 13,1 13,1 11,2 14,1 13,3 11,3 15,5 17,7 17,2 3000 (16) 6, 5 7,7 5,1 7, 3 6,5 7,2 5, 5 7,5 4,5 6,7 6,8 8,9 Среднее 11,1 12,2 13 12,1 12,7 13,4 11,7 12,8 12,4 15,1 16,2 17,8 значение 12,1 12,7 12,3 16,4 23

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Таблица 3. Процент площади, занимаемой частицами (СЗП %) при степени наполнения барабана 16% L - образные насадка Крюкообразные Чашеобразные Прямоугольная трех- Положение насадка насадка секционная насадка Градус (час) Скорость вращения барабана (об/мин) 4 7 10 4 7 10 4 7 10 4 7 10 900 (9) 0,7 0,6 0,7 0,7 0,7 0,8 0,6 0,5 0,7 0,9 0,9 0,8 1200 (10) 3,4 3,3 3,6 3,8 3,7 4,3 3,7 5,3 4,3 7,6 6,5 4,6 1500 (11) 10,8 13,1 20,8 13,8 15,1 21,8 13,8 12,1 15,8 18,3 19,4 22,0 1800 (12) 17,3 18,7 28,1 21,3 22,7 29,1 19,3 21,7 23,5 20,0 24,4 26,8 2100 (13) 24,5 28,9 27,4 27,5 27,9 29,4 23,6 27,9 25,7 29,9 32,5 35,3 2400 (14) 23,4 16,9 12,4 26,4 23,9 21,4 24,3 17,8 16,4 28,5 26,5 29,1 2700 (15) 13,3 13,1 10,3 17,4 18,4 16,3 11,3 12,7 13,8 16,6 16,1 17,2 3000 (16) 7, 5 6,7 6,4 8, 4 7,8 7,6 6, 6 6,8 5,4 8,7 7,8 7,4 Среднее 13,3 12,6 13,7 15,8 15 16,3 13,8 13,1 13,2 16,3 16,7 17,9 значение 13,2 15,7 13,3 16,9 Результаты анализа таблиц 1–3 показывают, что и 1200–3000 для степени заполнения 12% и 16% (за процент площади, занимаемой частицами, сохраня- исключением скорости вращения барабана 10 об/мин). ется на уровне выше 10%: Однако, процентная доля площади, занимаемой • в случае аппаратов с насадкой типа L, в диа- частицами, имела колебательный характер во время пазоне 1800–2700 для степени заполнения 8% (за ис- вращения барабана для всех конфигураций насадок, ключением скорости вращения барабана 10 об/мин) что означает, что эффективность, обеспечиваемая и в диапазоне 1500–3000 для степени заполнения 12% определенным типом насадки, должна анализиро- и 16%; ваться в корреляции с важными параметрами, такими как степень заполнения барабана или скорость вра- • в случае направляющих крюкообразного типа - щения барабана. в диапазоне 1500–2400 для степени заполнения 8% и в диапазоне 1500–2700 для степени заполнения Для примера в рисунке 3 приведены режимы 12% и 16% (за исключением степени заполнения рассеивания частиц для четырех типов проанализи- 12% и скорости вращения барабана 10 об/мин); рованных рейсов в 1800, соответствующие положе- нию максимальной разгрузки. • в случае чашеобразных насадок - в диапазоне от 1800 до 2400 для степени наполнения 8% и Анализируя изображения, представленные в ри- 1500-3000 для степени заполнения 12% и 16% (за ис- сунке 3, видно, что при степени заполнения 8% и ключением степени заполнения 12% и скорости скорости вращения 10 об/мин частицы концентри- вращения барабана 10 об/мин); руются в боковой части барабана, что снижает эф- фективность сушки. При степени заполнения 12 % • в случае прямоугольных трехсекционных наса- происходит равномерное распределение частиц в док с двойным углом наклона, в диапазоне 1500–2400 активной зоне барабана, кроме L-образных насадок. для степени заполнения 8% (за исключением 10 об/мин) 24

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Рисунок 3. Изображение режима диспергирования частиц при различной форме отверстий и степени заполнения барабана 8% При степени заполнения 16 % в нижней части На большом количестве полученных данных по- барабана появляется перегруженность, особенно при казано, что форма насадки существенно влияет 8 об/мин, что также снижает эффективность сушки. на степень диспергирования частиц внутри барабана. Результаты для оптимальной загрузки барабанных сушилок из этой статьи находятся в диапазоне от 8% Форма насадки играет важную роль во времени до 12%. удержания частиц на периферийной поверхности барабана и, следовательно, должна быть соотнесена Прямоугольные трехсекционные насадки с со скоростью вращения для определения оптималь- двойным углом демонстрируют явно более высокие ного решения в отношении дисперсии частиц. Форму характеристики при высокой скорости вращения насадки следует выбирать также с учетом степени (10 об/мин). заполнения барабана по тем же причинам, что и в отношении удержания частиц на насадке. Выводы Для получения высокой стабильности величин, Настоящее исследование было сосредоточено на представляющих объем заполнителя, подвергаемого численном анализе, чтобы выявить влияние формы сушке, за полный оборот барабана для широкого насадки на эффективность степени сушки сырья, диапазона степеней наполнения и скоростей вращения оцениваемую путем определения площади, занимае- наиболее целесообразны скребки крюкового типа. мой дисперсными частицами в активной зоне барабана При этом КПД высокий, как у прямоугольных трех- вращающейся сушилки. секционных насадок. Как правило, выгрузка частиц из лопастей начи- Несмотря на то, что прямоугольные трехсекцион- нается, когда кончик лопасти находится в положении ные скребки показывают в среднем наилучшие ха- 900, и заканчивается примерно в положении 3000. рактеристики с точки зрения подвергания частиц сушке, их характеристики по-прежнему представ- Анализируя полученные значения, было установ- ляют собой широкий диапазон по технологическим лено, что, независимо от формы насадки, макси- параметрам: скорости вращения и степени напол- мальный КПД достигается при частоте вращения нения. барабана 10 об/мин, соответственно степени запол- нения 16%. 25

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Список литературы: 1. Тожиев Р.Ж. и др. Анализ процесса сушки минеральных удобрений в барабанном аппарате //Universum: технические науки. – 2021. – №. 8-1 (89). – С. 31-36. 2. Тожиев Р.Ж. и др. Оптимизация конструкции сушильного барабана на основе системного анализа процесса // Universum: технические науки. – 2020. – №. 11-1 (80). – С. 59-65. 3. Silveira J.; Lima R.; Brandao R.; Duarte C.; Barrozo M. A Study of the design and arrangement of flights in a rotary drum. Powder Technol. 2022, 395, 195–206. 4. Lisboa M.H.; Vitorino D.S.; Delaiba W.B.; Finzer J.; Barrozo M.A. Study of particle motion in rotary dryer. Braz. Chem. Eng. 2007, 24, 365–374. 5. Ахунбаев А.А. Гидродинамическая модель движения в барабанном аппарате с учетом влияния продольного перемешивания //Universum: технические науки. – 2021. – №. 9-1 (90). – С. 34-38. 6. Тетерина О.А., Костенко Н.А. Совершенствование машин для внесения минеральных удобрений //Юность и Знания-Гарантия Успеха-2017. – 2017. – С. 202-205. 7. Кочергин С.А. Повышение эффективности производства сложных минеральных удобрений путем оптимизации процессов гранулирования и сушки: дис. – Процессы и аппараты химических технологий. – Иваново, 2008. 8. Ерошкин А.Д., Андреев К.П. Использование экспериментальной машины для внесения минеральных удобрений //молодежь и наука: шаг к успеху. – 2018. – С. 322-325. 9. Лазин П.С., Щербаков С.Ю. Применение барабанных сушильных установок для интенсификации процесса сушки плодо-ягодной продукции // инновационные технологии и технические средства для АПК. – 2016. – С. 115-119. 10. Каминский В.Д., Тастанбеков С.Т. Оптимизация процесса сушки зерна и отходов в паровых сушилках // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. – 1992. – №. 5-6. – С. 62-64. 26

№ 6 (111) июнь, 2023 г. DOI - 10.32743/UniTech.2023.111.6.15591 РОЛЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА ПРИ УПРАВЛЕНИИ СОВРЕМЕННЫМИ УСТРОЙСТВАМИ Маткаримов Шухрат Адхамович ст. преподаватель Ферганского политехнического института, Республики Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] THE ROLE OF THE HUMAN FACTOR IN THE MANAGEMENT OF MODERN DEVICES Shukhrat Matkarimov Senior teacher, Ferghana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Ferghana АННОТАЦИЯ В статье рассмотрено развитие современных технологий и роль человеческого фактора при управлении сложными вычислительными и управляющими машинами. ABSTRACT The article considers the development of modern technologies and the role of the human factor in the management of complex computing and control machines. Ключевые слова: надёжность, последовательно, параллельно, соединение, алгоритм, работа машин. Keywords: reliability, series, parallel, connection, algorithm, machine operation. ________________________________________________________________________________________________ Надежность является одной из основных про- при котором отказ хотя бы одного элемента выводит блем техники. Особенно важное значение приобретает из строя весь всё устройство. Например, все радио- надежность для современной техники, имеющей детали в приемнике можно с точки зрения надежности дело со сложными системами и изделиями, часто ра- считать соединенными последовательно. Обычно бы- ботающих в условиях высоких температур, скоростей, вает достаточно хотя бы одной из них выйти из строя, механических или электрических напряжений или чтобы приёмник перестал работать. Параллельным мощных радиационных излучений. В то же время называется такое соединение, при котором устройство отказы современных сложных технических систем выйдет из строя только после отказа всех парал- сопряжены с большими техническими и экономиче- лельно соединенных или дублирующих элементов. скими потерями. Все это вызывает необходимость самого интенсивного развития математических и Надёжность любого устройств, как мы увидим физико-технических основ надежности и разработки далее, зависит от множества самых различных, часто все более полных и точных инженерных методов случайных факторов. Поэтому при использовании расчета изделий и систем на надёжность. вопросов надёжности приходится обращаться к тео- рии вероятности. А она показывает, что вероятность Усложнение задач, решаемых современными безотказной работы сложного технического устрой- техническими устройствами, приводит к резкому ства в течении заданного времени, при последова- увеличению количества используемых в них взаимо- тельном соединении используемых в них элементов, связанных узлов и деталей. Уже обычная электри- равна произведению вероятностей безотказной ра- ческая лампочка содержит 60-90 деталей, простой боты всех этих элементов. электрический счетчик – 300 деталей, легковой автомобиль – около 60 тысяч деталей, а наиболее Надёжность технического устройства тесно свя- сложные машины включают по несколько сот тысяч зана с надёжностью его элементов. Неисправность деталей, а иногда и миллионы отдельных элементов. детали приводит к понижению работоспособности А это значит, что стало несравненно сложнее обес- устройства или к выходу его из строя. Однако не печить высокую надежность их работы. всякая неисправность приводит к тому, что изделие снижению качество своей работы или вообще пере- С точки зрения надежности различают два вида стает решать возложенную на него задачу. Например, соединений, используемых в техническом устройстве царапина на корпусе прибора портит внешний вид, элементов – последовательное и параллельное. но никак не сказывается на его работоспособности. Последовательным называется такое соединение, __________________________ Библиографическое описание: Маткаримов Ш.А. РОЛЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА ПРИ УПРАВЛЕНИИ СОВРЕМЕННЫМИ УСТРОЙСТВАМИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15591

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Казалось бы, что проблему надежности можно предупреждать и ликвидировать отдельные аварии и решить путем использования высоких запасов прочно- даже сигнализировать о возникших неисправностях. сти, что приводит к огромному увеличению веса или широкому применению резервирования, что также Использование автоматических средств управ- вызывает увеличение общего веса. Однако, для новых ления привело к тому, что оператору теперь совсем типов аппаратуры и оборудования такой подход не обязательно во всех случаях получать информацию оказывается неприемлемым. Последующие конструк- о частных процессах, происходящих в сложных ав- ции должны быть более совершенными с точки зрения томатических системах. Ему достаточно получить надежности, веса, габаритов и потребление энергии. информацию в обобщенном, интегрированном виде, что значительно облегчает управление сложными Технический прогресс усложняет условия работы процессами и системами. Казалось бы, все ясно и машин. Оснащающие современное производство ма- просто, все хорошо самое тяжелое переложено на шин работают на высоких скоростях, в агрессивных управляющую машину, а нажимать кнопки не так уж средах, под огромным давлением, при высоких или и трудно. низких температурах. Борьба за повышение скоро- стей – неотъемлемая черта технического прогресса. Однако значит ли это, что автоматы могут полно- Это прежде всего относиться к транспортным сред- стью заменить человека – конечно нет. Ведь любым, ствам. Успехи в этой области действительно велики: самым совершенным автоматическим устройством, суда на подводных крыльях движутся со скоростью самой сложной машиной, в конечном счете, все же автомобиля, поезда значительно быстрее самолетов управляет человек. Он их создает и заставляет дей- середины 20 века и т.д. Растут скорости технологи- ствовать по заданной программе. ческих машин, которые могут выполнять операции с головокружительной быстротой и с исключительно Современные управляющие вычислительные высокой точностью. машины в состоянии выполнять не только элемен- тарные, механические повторяющиеся действия. Любые изменения в управляемом устройстве Они могут выполнять и логические операции – ре- или процессе определяются специальными датчиками шать оперативные задачи, причем делают это лучше и преобразуются в соответствующие сигналы. Эти и быстрее человека, но при одном условии – если сигналы передаются на прибор, за которыми наблю- эти задачи могут быть описаны при помощи ясной дает человек. С помощью органов чувств человек системы правил, называемой алгоритмом. воспринимает показание приборов, оценивает их, принимает решение и в случае необходимости, Но даже сами совершенные системы, так назы- принимает решение. Действия же человека ограни- ваемые самоорганизующиеся, самообучающиеся, чены его психологическими и физическими возмож- могут выполнять только то, что им укажет человек. ностями. Человек в этих условиях уже не в состоянии Стоит по той или иной причине возникнуть ситуации, старыми привычными методами управлять новой которая не была предусмотрено алгоритмом работы, техникой. Для того чтобы избежать подстерегающей и сама «умная» машины оказывается беспомощной. его на каждом шагу опасности, действовать наиболее Самое большое, на что она в таком случае способна – разумно в соответствии с обстановкой, человеку тре- это прекратить работу. Восстановить нарушенную буется какое-то время. Установлено, что среднее время работу автоматического устройства с программным от получения информации до необходимого действия управлением в состоянии только человек. для человека составляет не менее 0,1 с. Задача создания высоконадежных машин, аппара- По этой причине все большую роль во всех об- тов, приборов, обеспечение сложной производствен- ластях человеческой деятельности играет сложнейшая ной кооперации при их изготовлении становится в автоматика. Для поддержания надежной работы настоящее время все более трудной и потому, что сложных систем все более широкое применение сейчас даже самые сложные и совершенные машины находят управляющие вычислительные машины. разрабатываются и заменяются новыми намного Они в состоянии сами запускать агрегаты, поддер- быстрее, чем прежде. Наука и техника развиваются живать и контролировать режимы работы системы, небывало быстро. Подобные изменения происходят буквально во всех отраслях науки и техники. Список литературы: 1. Маткаримов Ш.А., & Ахмедов А.У. (2020). Расчет асфальтобетонных дорожных покрытий на упругом основании. Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии, 96. 2. Маткаримов А.А., & Маткаримов Ш.А. (2020). РАЗВИТИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО МАШИНО- СТРОЕНИЯ В УЗБЕКИСТАНЕ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ. Экономика и социум, (1 (68)), 579-582. 3. Маткаримов, Шухрат (2022). ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА НА ХАРАКТЕР ДВИЖЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ЗЕРНОСОЛОМИСТОГО ВОРОХА. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 2 ( Special Issue 4-2), 817-824. 28

№ 6 (111) июнь, 2023 г. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ Муминов Жалолиддин Aзизжон угли базовый докторант, Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] INFLUENCE OF CHANGING FAN FREQUENCY ON COOLING EFFICIENCY Jaloliddin Muminov Researcher, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В данной статье представлены экспериментальные результаты и выводы по изучению влияния изменения частоты вращения вентилятора на эффективность воздушного охлаждения. Было подготовлено эксперименталь- ное устройство и объяснен принцип его работы. При анализе результатов эксперимента было установлено, что эффективность охлаждения повышается до 20% при изменении частоты вращения вентилятора в диапазоне 1500-3800 об/мин. Однако, было обнаружено, что повышение эффективности охлаждения является нелинейным при постоянном увеличении частоты вращения вентилятора. ABSTRACT This article presents experimental results and conclusions on the study of the effect of changing the fan frequency on the efficiency of air cooling. An experimental device was prepared and the principle of its operation was explained. When analyzing the results of the experiment, it was found that the cooling efficiency increases by up to 20% when the fan frequency changes in the range of 1500-3800 rpm. However, it was found that the increase in cooling efficiency is nonlinear with a constant increase in fan frequency. Ключевые слова: воздушное охлаждение, бензиновая фракция, частота вращения вентилятора, эффективность охлаждения. Keywords: air cooling, gasoline fraction, fan speed, cooling efficiency. ________________________________________________________________________________________________ Введение аппарата охлаждения продуктов и сырья на нефте- газоперерабатывающих предприятиях и устранение На сегодняшний день аппараты воздушного недостатков существующих аппаратов. В охлажда- охлаждения являются одной из основных вспомога- ющих аппаратах, применяемых на нефтегазоперера- тельных устройств, и они широко применяются для батывающих предприятиях, процесс охлаждения охлаждения сырья и готовой продукции на предприя- осуществляется с помощью хладагента. Для созда- тиях химической, пищевой и нефтегазохимической ния температуры охлаждающий агент требует до- промышленности, нефтегазопереработки. В некото- полнительных затрат, в то время как аппарат рых случаях они также используется для нагрева воздушного охлаждения использует атмосферный воздушного потока в зависимости от условий исполь- воздух как охлаждающий агент [3, 5, 7]. зования. Процесс воздушного охлаждения является основным методом охлаждения жидкостей и газов, Основные преимущества воздушного охлажде- особенно конденсации паров. Поэтому охлаждающие ния: низкая стоимость, простота использования и устройства с использованием воздуха также назы- энергоэффективность. Одним из важнейших недо- вают хладагентами-конденсаторами. Поскольку такие статков использования аппарата воздушного охла- устройства используют воздух в качестве охлаждаю- ждения является низкая эффективность охлаждения. щего агента, они имеют ряд преимуществ и недостат- Исходя из этого, повышения эффективности воздуш- ков по сравнению с другими устройствами с водяным ного охлаждения с изменением конструктивных пара- охлаждением [1-4]. метров аппарата является важнейшей задачей [6, 8-9]. Одной из актуальных проблем, стоящих перед хи- Один из основных конструктивных параметров мической отраслью, являются создание эффективного аппарата воздушного охлаждения (АВО) которые влияет на эффективность процесса является частота вращения вентилятора [2, 5]. __________________________ Библиографическое описание: Муминов Ж.A. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15585

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Влияние конструктивных параметров на произ- В ходе экспериментов было изучено влияние водительность устройства упоминается во многих изменения частоты вращения вентилятора на про- источниках [4-6,8-9]. Но в частном случае степень их цесс охлаждения. На рис.1 представлена конструктив- влияния требует проведения отдельных эксперимен- ная схема экспериментального аппарата воздушного тов и проведения расчетов. С учетом этого нами охлаждения. была собрана экспериментальная установка и прове- дены практические исследования в лабораторных Экспериментальное устройство с воздушным условиях с целью изучения влияния частоты вращения охлаждением работает следующим образом: насос вентилятора на эффективность охлаждения. центробежного типа 1 используется для подачи сырья и охлаждения в секцию 4. Объемный расход сырья Методы и исследования регулируется вентилем 2. Для измерения температуры на входе и выходе из секции установлены термо- При выполнении НИР (Научно-Исследова- метры 3 и 5. Поток воздуха передается через венти- тельская Работа) использовались методы сбора и ляторное устройство. Вентиляторное устройство изучения теоретических данных из литературы и состоит из вала 10 и прикрепленного к нему винта 7 научных разработок, планирования экспериментов, и электродвигателя 8. Вращательное движение от измерения и сравнения технологических параметров, электродвигателя к вентилятору передается через обработки и анализа результатов на компьютере. ременную передачу 9. Для изменения частоты вра- щения вентилятора установлены ступенчатые шкивы. Для исследования было подготовлено При высокой температуре наружного воздуха фор- экспериментальное устройство аппарата воздушного сунки 6 распыляют воду для увлажнения и охлажде- охлаждения. Экспериментальная установка имеет ния воздуха. возможность изменять частоту вращения вентилятора 1500-3800 об/мин с помощью ступенчатой шкивы. 1 – насос; 2 – вентил, 3 – термометр-1 (вход); 4 – секция; 5 – термометр-2 (выход); 6 – форсунка; 7 –винт , 8 – электродвигатель; 9 – ременная передача; 10 – вал Рисунок 1. Конструктивная схема экспериментального аппарата воздушного охлаждения Перед проведением эксперимента были выбраны Исходя из возможностей экспериментального постоянные значения для некоторых параметров устройства, дополнительные параметры и значения процесса, исходя из возможности нашего аппарата. были следующими: Есть много факторов, влияющих на процесс воздуш- ного охлаждения. Чтобы точно достичь цели экспе- • объемный расход бензиновой фракции в римента, необходимо привести их к условной норме среднем 7 л/мин; и значению. Выбрано несколько значений частоты вращения вентилятора, который, исходя из конструк- • максимальная температура на входе в секцию тивных возможностей экспериментального установки. охлаждения 120°С; Соответственно, частота вращения вентилятора была выбрана на значениях минимум 1500 об/мин, • начальная температура воздуха 25°С; максимум 3800 об/мин и в среднем 2500 об/мин. • мощность вентилятора варьируется в пределах Каждый эксперимент проводился с изменением 0,6 - 1,5 кВт при использовании ременной передачи. именно этих значений. • диаметр вентилятора 0,28 м; • расстояние между секцией охлаждения и вентилятором 26 м. Для опытов в процессе воздушного охлаждения использовалась бензиновая фракция. 30

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Результаты и обсуждения  = T '−T '' 100% или  = T 100% T' T' Эксперименты проводились в трёх этапах и фик- сировались выявленные показатели. В ходе экспери- Здесь ∆T – разность температур, T', T'' – начальная мента наблюдалось изменение эффективности и конечная температуры бензиновой фракции. охлаждения путем изменения частоты вращения вентилятора на трех различных значениях. Для каж- Следовательно, величина эффективности дого этапа были выбраны разные частота вращения охлаждения прямо пропорциональна величине n=1500 об/мин, n=2500 об/мин, n=3800 об/мин. разницы температур. Известно [1,3], что эффективность охлаждения Результаты экспериментов по разность темпера- определяется отношением разницы между начальной туры при различных частотах вращения приведены в и конечной температурами бензиновой фракции к таблице. начальной температуре: Таблица 1. Результаты экспериментов по разность температуры при различных частотах вращения Опыт - 1 при n=1500 об/мин Разность температуры, ΔT, 0С при n=3800 об/мин Опыт - 2 41 при n=2500 об/мин 53 Опыт - 3 42 48 50 Средний 41 49 53 41 51 52 49 По результатам эксперимента эффективность при изменении частоты вращения с 2500 до охлаждения увеличилась на 19,5 % при изменении 3800 об/мин. На основе таблицы сформирован график частоты вращения с 1500 до 2500 об/мин и на 6,1 % (рис. 2). 54 Разность температуры, ΔT, 0С 52 50 48 46 44 42 40 2000 2500 3000 3500 4000 1500 Частота вращения вентилятора, n, об/мин Рисунок 2. Зависимость изменения частоты вращения вентилятора от разности температуры Из рис.2 видно, что разность температуры также Если объяснить это с научной точки зрения, увеличивается относительно с увеличением частоты то за счет увеличения частоты вращения вентилятора вращения вентилятора. Видно изменение частоты количество передаваемого воздуха увеличивается, вращения вентилятора с 1500 до 2500 об/мин более то есть объемный расход воздушного потока за ко- эффективно, чем изменение с 2500 до 3800 об/мин. роткий промежуток времени значительно увеличива- Это означает что, эффективность охлаждения более ется. Известно, что мгновенная скорость воздуха эффективно с 1500 до 2500 об/мин частотой. также увеличивается пропорционально увеличению 31

№ 6 (111) июнь, 2023 г. объемного расхода. Если проанализировать это со- процесса охлаждения также можно рассматривать как стояние, превышение скорости воздушного потока изученное. над нормой сокращает время теплообмена. В резуль- тате количество тепла на единицу объема (∆Q/∆V) Выводы уменьшается относительно. Кроме того, увеличение частоты вращения вызывает увеличение аэродина- В результате исследования влияния изменения мического сопротивления, что приводит к чрезмер- частоты вращения вентилятора на эффективность ному потреблению энергии вентилятором. Поэтому охлаждения в устройствах с воздушным охлаждением необходимо найти оптимальный вариант конструк- были сделаны следующие выводы: тивных параметров, с помощью которого можно добиться высокой эффективности в процессе • изготовлено экспериментальное устройство и охлаждения. Учитывая это, можно сказать, что опти- определены предельные значения частоты вращения мальное значение частоты вращения вентилятора для вентилятора в диапазоне 1500÷3800 об/мин. проведенных экспериментов составляет в пределах 2500-3000 об/мин. • постоянное увеличение частоты вращения вентилятора не приводит к линейному увеличению Как известно, скорость воздушного потока явля- эффективности охлаждения. ется важным фактором, влияющим на процесс охла- ждения. Поток воздуха принудительно приводится в • в экспериментах эффективность охлаждения движению с помощью вентилятора. Затем, изменяя увеличилась на 19,5% при изменении частоты частоту вращения вентилятора, создается возмож- вращения с 1500 до 2500 об/мин и на 6,1% при ность изменять и его скорость. Следовательно, влия- изменении частоты вращения с 2500 до 3800 об/мин. ние скорости воздушного потока на эффективность • определив оптимальное значение скорости вращения вентилятора для проведенных экспери- ментов, можно повысить эффективность охлаждения и снизить потребление энергии в диапазоне 2500- 3000 об / мин. Список литературы: 1. Основы расчета и проектирования теплообменников воздушного охлаждения: Справочник А.Н. Бессонный, Г.А. Дрейцер, В.Б. Кунтыщ и др. -С.-Пб.: Недра, 1996 – 512 с. 2. Крюков Н.П. Аппараты воздушного охлаждения. М.: Химия, 1983. 168 с. 3. Леонтьев А.П., Беев Э.А. Расчет аппаратов воздушного охлаждения, ТюмГУ,2000. -74 с. 4. Марголин Г.А. Методика теплового и аэродинамического расчета аппаратов воздушного охлаждения / Г.А. Марголин, В.Е. Вайсман. – М.: ВНИИНефтемаш,1982. – 45 с. 5. Аппараты воздушного охлаждения горизонтальные (АВГ и 2АВГ). Руководство по эксплуатации АВГ-РЭ- 2001. – Борисоглебск : ОАО «Борхиммаш», 2001. 6. Xurmamatov, A.M., & Mo‘Minov, J.A. (2021). Benzin fraksiyasini havo yordamida sovitish jarayonining tadqiqot natijalari. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 1 (9), 619-624. 7. ГОСТ Р 51364-99 (ИСО 6758-80) Аппараты воздушного охлаждения. Общие технические условия. – М.: Из- дательство стандартов, 2000. – 30 с. 8. Кунтыш Б.В. Основные способы совершенствования аппаратов воздушного охлаждения / Б.В. Кунтыш, А.Н. Бессонный, А.А. Бриль // Химическое и нефтехимическое машиностроение. – 1997. – № 4. – С. 41-44. 9. Муминов Ж.А. \"Углеводород хом ашёсини хаво ёрдамида совитиш жараёнларининг асосий курсаткичлари.\" Кимё ва озик-овкат махсулотларининг сифати ва хавфсизлигини таъминлашда инновацион технологиялар (2021): 314-315. 32

№ 6 (111) июнь, 2023 г. DOI - 10.32743/UniTech.2023.111.6.15647 МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ КОМПОНЕНТАМИ СТАНКА С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ ПАРАМЕТРОВ Эгамбердиев Илхом Пулатович д-р техн. наук, профессор, кафедры “Технология машиностроения”, Навоийский государственный горно-технологический университет, Республика Узбекистан, г. Навои E-mail: [email protected] Очилов Улугбек Юнусович ассистент, кафедры “Технология машиностроения”, Навоийский государственный горно-технологический университет, Республика Узбекистан, г. Навои E-mail: [email protected] Каримова Назокат Каландаровна базовый докторант (PhD), кафедры “Технология машиностроения”, Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] MODELING THE RELATIONSHIP BETWEEN MACHINE COMPONENTS USING THE METHOD OF DECENTRALIZED PARAMETERS Ilhom Egamberdiyev Doctor of technical sciences, professor, Navoi State Mining and Technologies University, Republic of Uzbekistan, Navoi Ulugbek Ochilov Assistant, Navoi State Mining and Technologies University, Republic of Uzbekistan, Navoi Nazokat Karimova Basic doctoral student (PhD), Tashkent State Technical University named after Islam Karimov, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В данной статье представлен аналитическо-экспериментальный метод, известный как анализ подсистем сопряжения рецепторов (RCSA), для исследования динамических свойств конструкции станка с различными кон- фигурациями инструмента. Предложенный метод основан на измерениях подвижности узла держатель-шпиндель и аналитической модели инструмента. Также предложен альтернативный подход, использующий концепцию инструмента на упругой опоре для моделирования динамики станка. Проведенные эксперименты подтверждают эффективность предложенной модели в прогнозировании динамики фрезерных операций и точность прогнозирования динамического демпфирования шпинделя при настройке инструмента. __________________________ Библиографическое описание: Эгамбердиев И.П., Очилов У.Ю., Каримова Н.К. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМО- СВЯЗИ МЕЖДУ КОМПОНЕНТАМИ СТАНКА С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ ПАРА- МЕТРОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15647

№ 6 (111) июнь, 2023 г. ABSTRACT This article presents an analytical-experimental method known as Receptor Coupling Subsystem Analysis (RCSA) to investigate the dynamic properties of a machine tool design with various tool configurations. The proposed method is based on measurements of the holder-spindle assembly mobility and an analytical model of the tool. An alternative ap- proach is also proposed, using the concept of a resiliently supported tool to model machine dynamics. The conducted experiments confirm the effectiveness of the proposed model in predicting the dynamics of milling operations and the accuracy of predicting the dynamic damping of the spindle when setting up the tool. Ключевые слова: фрезерная операция, динамическая демпфирования, шпиндель, частотные характеристики инструмента, режимы резания. Keywords: milling operation, dynamic damping, spindle, frequency characteristics of the tool, cutting conditions. ________________________________________________________________________________________________ Введение Динамика выступающей части инструмента Регенеративная вибрация станка во время высоко- также определяется с использованием теории балки скоростной обработки может негативно сказаться на Эйлера – Бернулли: точности и долговечности инструмента. Для подав- ления такой вибрации необходимо знать частотные ������������2 ������4������2(������, ������) + ������2 ������2������2(������, ������) = 0, ������1 ≤ ������ ≤ ������, (3) характеристики станка. Традиционно, измерения ������������4 ������������2 подвижности используются для получения этих характеристик, но этот процесс дорогостоящий и ������ (4) трудоемкий. Поэтому нужны прогностические мо- дели, которые могут предсказывать динамику раз- ������(������) = ∑ ������������������������−1 , личных комбинаций инструмента и шпинделя без необходимости повторных измерений. Анализ под- ������=0 систем сопряжения рецепторов (RCSA) позволяет прогнозировать изменения частотных характеристик Однородная совместная модель интерфейса инструмента при изменении конфигурации инстру- мента и избавляет от необходимости повторных Жесткость поверхности соединения изначально измерений. Этот метод обеспечивает более эффек- предполагается однородной и описывается полино- тивное управление режимами резания и повышение миальной функцией нулевого порядка. Эта функция точности обработки [3-10]. легко идентифицируется и служит отправной точкой для идентификации функций жесткости с полиноми- Разработка модели альными коэффициентами более высокого порядка. Прямая подвижность на кончике инструмента рас- Цель разработки динамической модели для опе- считывается с использованием измеренных кривых раций обработки достигается за счет использования частотной характеристики опоры и начальной оценки теории непрерывной балки для представления ин- параметра жесткости узла. струмента, который моделируется как частично опи- рающийся на упругую опору. Эта опора имитирует Был построен трехмерный график целевой динамические эффекты шпинделя/держателя. Инстру- функции в зависимости от реальной и мнимой частей мент моделируется с помощью ступенчатой балки коэффициентов жесткости и демпфирования стыко- с двумя секциями, вставленной частью хвостовика и вого слоя и обнаружили, что ошибка была миними- выступающей частью. Более сложные геометрические зирована, когда параметры контакта в стыке были формы могут быть представлены с помощью балоч- заданы как ������ = 3,5 × 1010 Н/м^2 и ������ = 0,4. Эти ной модели с переменным сечением или конечно- параметры использовались в качестве отправной элементной модели. точки в процедурах оптимизации для получения коэффициентов полинома распределения жесткости более высокого порядка. ������ ������1 ������4������1(������, ������) + ������1 ������ 2������1(������, ������) ������������4 ������������2 = ������(������)[������(������, ������) − ������1(������, ������)], 0 ≤ ������ ≤ ������1 (1) где ������1(������, ������) – боковое смещение вставного хвосто- вика инструмента, ������(������, ������) — поперечное смещение резцедержателя, E — модуль Юнга материала инстру- мента, ������1, ������1; ������1 — соответственно длина, секундный момент инерции и масса на единицу длины вставля- емого хвостовика инструмента, ������(������) — коэффици- ент жесткости упругого интерфейсного слоя. ������(������) = ������(������)(1 + ������������), (2) Рисунок 1. Трехмерный график целевой функции 34

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Вывод определены на основе экспериментальных данных, и точность модели подтверждена на примере дина- В данной статье предложен новый подход к моде- мики фрезерования. Предложенная модель может лированию динамики высокоскоростной обработки. прогнозировать динамику обработки при различных Модель объединяет измеренную динамическую конфигурациях инструмента и не требует повторных гибкость держатель-шпиндельного узла с аналити- измерений. Она является эффективным инструментом ческой моделью инструмента. Учтены характеристики для точного прогнозирования динамики обработки и конструктивного демпфирования через распределен- может быть применена в различных комбинациях ный интерфейсный слой с переменной жесткостью и инструментов. демпфированием. Параметры пограничного слоя Список литературы: 1. Altintas Y., Budak. E., 1995 Analytical Prediction of Stability Lobes in Milling. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 44:357-362. 2. Fu H.J., Devor R.E., Kappor S.G. 1, 1984, A Mechanistic Model for the Prediction of the Force System in Face Milling Operations, ASME Journal of Engineering for Industry, 106:81-85. 3. Engin S. and Altintas Y. 2001, Mechanics and Dynamics of General Milling Cutters. Part II: Inserted Cutters, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 41: 2213-2231. 4. Altintas Y., Kilic Z., Kaymakci M. 2012, Unified Cutting Force Model for Turning, Boring, Drilling and Milling Operations, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 54-55: 34-45. 5. Kim S.J., Lee H.-U., Cho D. 12-13, 2006, Feed Rate Scheduling for Indexable End Milling Process Based on an Improved Cutting Force Model, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 46:1589-1597. 6. Egamberdiev I.P. Spectral analysis of the oscillatory process of support assemblies on drilling machines // International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. – National Institute of Science Communication and Information Resources– India, 2018. –Vol. 5. – Issue 5. – рр. 5958-5962. 7. Egamberdiev I.P., Atakulov L., Muminov R.O., Ashurov Kh.Kh. Research of Vibration Processes of Bearing Units of Mining Equipment // International Journal of Advanced Trends in Computer Science and Engineering. ‒ Volume 9, No.5, September - October 2020. – pp.7789-7793 (Scopus Base, DOI: 10.30534/ijatcse/2020/125952020). 8. Muminov R.O., Egamberdiev I.P., Ashurov Kh.Kh., Makhmudova M.F. Experimental Studies of the SBSH- 250MNA-32 Mining Drilling Rig. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Tech- nology Vol. 8, Issue 11 , November 2021. Copyright to IJARSET www.ijarset.com 18637-18644. (05.00.00; №8). 9. Sh.N. Yaxshiyev, Kh.Kh. Ashurov, A.J.Mamadiyarov Dynamics of Spindle Assembly of Metal-Cutting Machine // International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT) ISSN: 2249 – 8958, Volume-9 Issue-3, February 2020. 3121-3125. 10. Эгамбердиев И.П., Мирзаев А.У., Зоиров Ш.Ш., Яхшиев Ш.Н. Разработка метода мониторинга технического состояния опорных узлов горного оборудования // Илм-фан ва инновацион ривожланиш. – Тошкент, 2020. – № 1.– С. 114-119. 35

№ 6 (111) июнь, 2023 г. МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ DOI - 10.32743/UniTech.2023.111.6.15674 НАНОСИНЕРГЕТИКА - НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ Аскаров Баходиржон д-р физ.-мат. наук, доцент, Андижанский машиностроительный институт проф. кафедры «Метрологии, стандартизации и менеджмента качества продукции», Республика Узбекистан, г. Андижан Е-mail: [email protected] Жураев Зафар Ботирович канд. техн. наук, доцент, Андижанский машиностроительный институт «Метрологии, стандартизации и менеджмента качества продукции», Республика Узбекистан, г. Андижан Мадаминова Диёра Анваржон қизи магистр по направлению М-51/21, Андижанский машиностроительный институт, «Метрология, стандартизация и управления качества», Республика Узбекистан, г. Андижан Е-mail: [email protected] NANOSYNERGETICS - A NEW DIRECTION IN MATERIALS SCIENCE Bakhodirjon Askarov Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Andijan Machine-Building Institute, Professor of the Department of Metrology, Standardization and product quality management\", Republic of Uzbekistan, Andijan Zafar Zhuraev Ph.D., Associate Professor, Andijan Machine-Building Institute, \"Metrology, standardization and management product quality\", Republic of Uzbekistan, Andijan Diyora Madaminova Master in M-51/21, Andijan Machine-Building Institute, \"Metrology, standardization and quality management\", Republic of Uzbekistan, Andijan АННОТАЦИЯ Приведены синергетические эффекты в газовых и конденсированных средах. Указан новый тип фазового перехода в квазиодномерных системах в неравновесных условиях. Предложен микроскопический механизм фазового перехода атомарной структуры на основе вибронных представлений не пересечений поверхностных электронных уровней наночастицы. __________________________ Библиографическое описание: Аскаров Б., Жураев З.Б., Мадаминова Д.А. НАНОСИНЕРГЕТИКА - НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15674

№ 6 (111) июнь, 2023 г. ABSTRACT Synergistic effects in gaseous and condensed conditions are given. A new type of phase transition in quasi- one-dimensional systems under nonequilibrium conditions is indicated. A microscopic mechanism of the phase transition of the atomic structure is proposed based on vibronic representations of non-crossings of the surface electronic levels of a nanoparticle. Ключевые слова: синергетика, нанообъект, размер, размерность, фрактальность, уровни Тамма, электронно- колебательное взаимодействие, вибронная неустойчивость, неравновесность. Keywords: synergetics, nanoobject, size, dimension, fractality, Tamm levels, electronic-vibrational interaction, vibronic instability, non-equilibrium. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Совокупность атомов проявляют каче- перестройки. Кроме того, локализованные уровни ственно новые свойства, чем сам атом. Это наиболее электронов начинают определять направление атом- ярко проявляется в биомолекулярных структурах. ных перестроек как на поверхности, так и в объеме. Особенно поражают явления самоорганизации в Потенциальный рельеф, вычисленный с помощью наномасштабе, например, высокая селективность поляризационной модели, показывает нижний предел ферментов и точность кодирования их структуры с размера кристаллита. При размерах ниже этого пре- помощью макромолекулы ДНК [1-3]. Однако в по- дела самосогласованная схема поляризационной следние годы, были открыты подобные явления и модели не является адекватной к экспериментальным в неживых системах. данным. Только при больших размерах становится адекватной к данным энергетического барьера Синергетика дала общую методологию изучения диффундирующих по механизму междоузельной процессов самоорганизации в сложных системах миграции для ионов, в конденсированных средах. независимо от их природы [4-5]. Такие системы Она порядка размера постоянной решетки для алмазо- могут функционировать, только вдали от термодина- подобного кристалла. Электронный спектр, также мического равновесия. При этом любая динамиче- существенно зависит от числа и расстояния до бли- ская система становится в целом неустойчивой, что жайших соседей расположенных в узлах кристалли- приводит к кардинальному изменению её свойств ческой решетки (зонная теория). В методах и переходу в качественно новое состояние. молекулярных орбиталей уровни точечных дефектов, также существенно меняются при изменении взаим- Синергетические эффекты найдены в газовой фазе ного расположения атомов и от размера всего кла- с химически активными молекулярными ионами и в стера. Поэтому для изучения размерных эффектов в конденсированных средах с U-отрицательными свой- конденсированных средах необходим новый подход ствами [6-7]. В качестве химически неравновесной выбора параметра порядка электронно-колебатель- газофазной системы были исследованы ионно- ной системы. Наиболее подходящим для изучения молекулярные реакции, протекающие в плазме атомных перестроек в конденсированных средах мо- электрического разряда в воздушной среде с приме- жет стать метод синергетического моделирования сями паров воды. Определены параметры порядка, для обобщенный на основе вибронных представлений. синергетического моделирования кинетики медлен- Согласно, методу синергетического моделирования ных компонентов плазмы. Найдены аналитиче- локальные неустойчивости многоатомной системы ские зависимости для описания границ бифуркаций возникают из-за лабилизации потенциального рель- множественных стационарных состояний химиче- ефа под воздействием вибронных эффектов. Виброн- ски активных компонентов плазмы. Выяснен меха- ные эффекты влияют на диффузию и реакционную низм динамического исчезновения выхода системы способность реагентов. Поэтому Исследование раз- и предсказан синергетический эффект антибатного мера и размерности многоатомной системы пока- поведения O3 и NO в окрестности точки бифуркации. зали в них синергетические эффекты усиления Найден интервал давлений выше и ниже которого реакционной способности в полимерных наносисте- происходит качественное изменение характера ста- мах с композиционным беспорядком. Таким образом, ционарных состояний химически активных компо- разработан новый метод на синергетической основе нентов плазмы. Полученные результаты имеют не для изучения физико-химических свойств наноси- только теоретическое, но также и практическое зна- стем и применен для изучения кооперативных эф- чение. В частности в выхлопном газе автомобилей фектов в конденсированных средах [8-10]. Путем можно уменьшит содержание окисей азота, и уве- сочетания синергетического подхода, вибронных личивать озон [6]. представлений и топологического моделирования были исследованы живые системы и решены неко- В конденсированных средах в силу повышения торые медицинские задачи [11]. плотности, начинают существенную роль играют меж- атомные взаимодействия. Поэтому возникают новые В данной работе представлена синергетическая параметры: размер и размерность. Электронно-коле- концепция исследования процессов перестройки бательные взаимодействия приводят к локальной не- атомарной структуры на поверхности наномасштаб- устойчивости (эффекты Яна-Теллера) многоатом- ных материалов. ных систем. Адиабатический потенциал меняет кри- визну, происходит усиление влияния низкосиммет- ричных возмущений на локальные атомные 37

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Наносинергетика. Сложные системы характери- именно быстро изменяющие степени свободы под- зуются огромным числом степеней свободы. С тече- чиняются под медленные степени свободы. Главная нием времени в таких системах выделяется небольшое идея синергетики — это идея о принципиальной воз- количество степеней свободы, к которым “подстраи- можности спонтанного возникновения порядка из ваются” остальные. Они получили название парамет- беспорядка в результате процесса самоорганизации ров порядка. Согласно общим канонам синергетики (Рис. 1). беспорядок самоорганизация порядок Рисунок 1. Синергетическое явление Процессы самоорганизации в сложной системе энергией, массой и информацией (Рис. 2). Это озна- возникают, только вдали от равновесного состояния и чает, что развитие любой системы поддерживается неравновесное состояние системы может существо- за счет её связи с внешней средой. вать, пока система обменивается с внешней средой вход Сложная динамическая выход система имеет множество степеней свободы Рисунок 2. Поддержка неравновесного состояния Именно в таких системах возможно самопроиз- упорядочения её составляющих элементов. В окрест- вольное образование новых высокоорганизованных ности точки бифуркации (0, Uc) управляющего па- структур в результате совместного действия неупоря- раметра величина параметра порядка скачком доченной совокупности их элементов. Таким образом, изменяется (Рис. 3). параметр порядка системы характеризует степень Х – параметр Устойчивое Неустойчивое состояние состояние порядка 0 Uс U - управляющий параметр Рисунок 3. Параметр порядка в окрестности бифуркационной точки (0, Uc) Теория катастроф позволяет провести топологи- происходит её переход в один из двух новых устой- ческую классификацию множество бифуркацион- чивых состояний. Какой из этих состояний реализу- ных точек в пространстве (Х, U), т.е. разложить ется в процессе самоорганизации, определяет любой тип неустойчивости динамической системы случай. Флуктуации становятся решающими. на элементарные катастрофы. На рис. 3 показана Наблюдается аномальный рост дисперсии пара- одна из таких элементарных катастроф, которая по- метра порядка и критическое замедление восстанов- лучила названия «пиковая катастрофа». Как видно ления его исходного значения. из этого рисунка, динамическая система находится в устойчивом состоянии при U < Uc. При U>Uc си- В синергетике имеются базовые модели иссле- стема в целом становится неустойчивой и спонтанно дования процессов самоорганизаций в различных динамических системах. Они позволяют описать су- щественные особенности синергетических явлений. 38

№ 6 (111) июнь, 2023 г. В химии модель брюсселятора описывает цикличе- следующее: из сферически симметричной формы за- ское изменение концентраций реагентов в двухком- травки, не могут расти несферические наночастицы. понентной системе. Данная модель, разработанная Однако, как это было выяснено позднее, принцип брюссельской школой Пригожина, выявила роль симметрии Кюри-Пригожина строго применим лишь автокатализа (нелинейности) в формировании к равновесным и слабо неравновесным системам. диссипативных структур в химических системах. В нанообъектах проявляется новый эффект сильной В физике модель лазерной генерации интенсивного неравновесности и вносит свои, ранее неизвестные потока фотонов привела Хакена к формулировке их особенностей. Например стало известно, что с основного принципа синергетики названный им прин- уменьшением размера металлических наночастиц ципом подчинения параметру порядка, и разработать происходит переход металл-диэлектрик, т.е. образу- метод его определения путем адиабатического исклю- ется энергетический щель в их электронном спектре, чения быстрых переменных динамической системы. что существенно изменяет их электронные свойства. В метеорологии модель Лоренца с тремя перемен- Реакционная способность катализаторов из d – ме- ными способствовал пониманию совершенно но- таллов существенно зависит от наличия энергетиче- вого явления динамического хаоса и фрактальная ской щели в их электронном спектре. геометрия стала мощным инструментом исследования Для нанообъектов с энергетической щелью в спектре структуры аттрактора в его фазовом пространстве. и с положительной кривизной поверхности характери- зуются стягиванием уровней Тамма к середине запре- Эффект размерности. В системах на нано- щенной зоны по сравнению с плоской поверхностью, масштабах с низкой размерностью, такие как квази- тогда нанообъекты с отрицательной кривизной одномерные макромолекулярные структуры, наоборот приводят к сдвигу уровней Тамма к грани- полупроводниковые гетероструктуры с двумерным цам разрешенных электронных зон. Многие явления электронным газом, квантовые проволоки, точки, оказываются очень чувствительными к таким «сдви- отдельные молекулы, атомы и их комплексы, гам». наблюдаются нетривиальные физико-химические свойства. Согласно теореме Ландау в одномерных Так в наночастицах с полупроводниковыми системах невозможен фазовый переход. Однако ряд свойствами с уменьшением их радиуса удлиняются экспериментальных данных противоречит ей. Напри- орбитали Тамма вдоль радиуса наночастицы в сто- мер, биологические макромолекулы, такие как ДНК, рону от её центра; это удлинение приводить к воз- белок, полисахариды и липиды относят к одномерным растанию реакционной способности. Наночастицы нанообъектам, тогда как, они подвергаются раз- золота обладают полупроводниковыми свойствами, личным фазовым превращениям. Для снятия этого поэтому они проявляют аномально высокую катали- противоречия, необходимо ввести понятие квази- тическую активность. одномерной фрактальной структуры (КФС). КФС обладает следующими свойствами: Вибронный эффект. Квазиодномерная цепная молекула с учетом вибронного ангармонизма само- 1. КФС характеризуется двумя геометрическими произвольно искривляется (рис. 6), что инициирует характеристиками: длина и толщина. Поскольку КФС изменение свободной валентности локальной группы существует в наномасштабной области размера ча- атомов макромолекулы. На этом рисунке это иллю- стицы, возникает необходимость учета размерных стрируется с помощью атомных орбиталей Р – типа. эффектов связанных с «конфайнментом» их элек- тронной подсистемы. Как видно из него, что перекрывание - орбита- 2. Размерность КФС определяется методами лей электронов искривленной поверхности наноча- фрактальной геометрии. Одним из эффективных стицы уменшается Данный эффект наиболее показателей КФС является фрактальная размерность. существенным образом оказывает влияние на реак- С увеличением фрактальной размерности увеличива- ционную способность макромолекулы. Наномас- ется доля мелкомасштабных искажений структуры штабные неоднородности молекулярной структуры макромолекулы. макромолекулы существенно влияют на кинетику химических реакций с её участием. Вогнутые места 3. Увеличение доли мелкомасштабных искаже- ингибируют, а места выпуклые наоборот, активируют ний в структуре КФС приводит к увеличению её химические реакции. Поэтому, возникает возмож- реакционной способности и к уменьшению её линей- ность управления процессом самоорганизации мак- ного размера. ромолекулярной структуры на поверхности наночастицы, воздействуют на её электронную под- 4. Нарушения принципа детального равновесия систему. и существования автокаталитической стадии реак- ции является достаточным условием для реализации Характерная величина эффекта описывается вы- фазовых превращений в КФС. ражением типа: Эффект неравновесности. Согласно принципу uk = u0const1  exp(−const2K~) симметрии Кюри-Пригожина (гласящему, что сим- метрия следствий не может быть ниже симметрии причин) применительно к процессу роста означает 39

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Увеличение свободной валентности Понижение вибронная неустойчивость свободной валентности квазиодномерной цепи макромолекулы Рисунок 4. Изменение свободной валентности при искривлении макромолекулярной цепи Таким образом, uk  u0 , при K~  0 (выпуклая способность возрастает. Свободная энергия зародыша поверхность) uk  u0 , при K~  0 (вогнутая поверх- F = 4R2 − 4 R3 зависит от поверхностного 3 ность). Такая модификация может быть основой ряда своеобразных нелинейных эффектов. Отметим натяжения , но становится более сложной функций что совокупность чередующихся областей поверх- ности с K~  0 и K~  0 может быть одним из факто- от R, чем это обычно принято считать. ров химического фрактального материаловедения. 1) при уменьшении радиуса наночастицы - R В случае металлических наночастиц серебра и меди реакционная способность изменяется анти- уровень Тамма возрастает, приближаясь к U 0 снизу. батно к изменению величины его радиуса. Для не- сферических наночастиц с неодинаковой кривизной 2) при уменьшении радиуса наночастицы - поверхности ситуация представляется как простран- ственно неоднородной. Поэтому для изучения хими- R уменьшается степень локализации волновой ческих реакций на поверхности наночастиц требуется новый подход к анализу пространственной неодно- функции Тамма . родности различных физико-химических (особенно неравновесных) свойств. Заключение. Наносинергетика это новое направ- ление в материаловедении, изучает закономерности Рассмотрим модель наноактивации металличе- синтеза новых материалов на основе нанотехнологий. ских наночастиц без необходимости образования Размер и размерность нанообъектов в неравновесых щели в электронном спектре, при уменьшении ради- условиях являются управляющими параметрами про- уса нанокластера с учетом шероховатости поверхно- цесса упорядочения атомно-молекулярных комплек- сти катализатора. Как известно поверхностное сов в конденсированных средах. Наносинергетика натяжение увеличивается с уменьшением размера на основе вибронных представлений решает практиче- наночастицы. Если неоднородность структуры шеро- ские вопросы нанотехнологий. Методы фрактальной ховатой поверхности наночастицы имеет фрактальное геометрии стали мощным инструментом исследования свойство, то с увеличением её фрактальной размер- структуры неоднородностей на поверхности полимер- ности, также увеличивается реакционная способ- ных наносистем. Синергетический подход к решению ность катализатора. задач нанохимии открывает новые возможности управления процессом синтеза полимерных наноси- Увеличение же поверхностного натяжения стем путем изменения вибронных и геометрических свидетельствует о росте химического потенциала характеристик изучаемого объекта.  ~  наночастицы. Таким образом, по мере Полимерные наносистемы как модельные объ- екты имеют особое значение не только в практическом уменьшения радиуса наночастицы её реакционная плане, но также представляют большую перспективу в ближайшем будущем и в фундаментальном аспекте. 40

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Список литературы: 1. Wang J.C. Ann. Rev. Biochem., 1996, 65, p. 635-692. 2. Аскаров Б., Топологическое моделирование в биохимии и медицине: механизм образования летучих метаболитов обмена биогенных аминов. Маъмун акдемиясининг 1000 йиллигига бағишланган “Беруний ва Маъмун академияси” мавзусидаги илмий анжуман материалларида. Андижон:АДТИ АЛ, 2005, б. 52-54. 3. Аскаров Б., Шамаев Х.М. Моделирование реакционной способности линейных молекул методами квантовой химии// Тезисы республиканской конференции «Роль полимерных материалов в инновационном развитии промышленности», Ташкент, 23 мая, 2014, с. 17-18. 4. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир. 1980, 406 с. 5. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах: От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. М.: Мир, 1979, 512 с. 6. Аскаров Б., Пожаров С.Л. / Моделирование неравновесной химической кинетики плазмы кислородно-азотных смесей с примесью паров воды. Алгоритмы. Ташкент: ФАН, АН РУз НИС, вып., 77, 1993 с. 34-47; Аскаров Б. К вопросу очистки атмосферного воздуха от выхлопного газа автотранспортных средств / Диплом центра «Sociosfera-CZ» за активное участие в работе международной конференции «Экологическое образование и культурное просвещение общество» и представления научного сообщения, Чехия, Прага, 25-26 февраль, 2015. 7. Аскаров Б., Оксенгендлер Б.Л., Тураева Н.Н., Уролов И.З., Рашидова С.Ш. U-отрицательные физико-химические процессы и редукция мастер - уравнений в синергетике. // Узбекский Физический Журнал, 2013, Vol. 15. № 3-4, С. 204-207. 8. Тураева Н.Н., Оксенгендлер Б.Л., Аскаров Б., Азимов Ж.Т., Рашидова С.Ш. Синергетический подход к поли- дисперсности полимеров. Журнал ВМС, сер. Б, 2013, т.55, №1, с.111-113; Turaeva N.N., Oksengendler B.L., Askarov B., Azimov J.T., Rashidova S.Sh. A synergestic Approach to the Polidispersity of Polymers. Polymer Science, Ser. B, 2013, Vol.55, N 1-2, p.52-54. 9. Аскаров Б., Оксенгендлер Б.Л., Тураева Н.Н., Рашидова С.Ш. Вибронно-стимулированные реакции в твердой фазе. В материалах международной конференции «Фундаментальные и прикладные вопросы физики», посвященной 70-летию физико-технического института. Ташкент, ФТИ НПО «Физика-Солнце» АНРУз., 14-15 ноября 2013, с. 85-87. 10. Аскаров Б., Оксенгендлер Б.Л., Тураева Н.Н., Рашидова С.Ш. Моделирование топологических реакций в полиме- рах: вибронные аспекты. В материалах Международной научно-практической конференции \"Актуальные проблемы науки о полимерах\" Ташкент, Институт химии и физики полимеров АН РУз, 5-7 ноября, 2013. 11. Аскаров Б. К вопросу моделирования некоторых биомедицинских процессов. 5 – Республиканская конференция по физической электронике, Ташкент: 2009, с. 155. 41

№ 6 (111) июнь, 2023 г. DOI - 10.32743/UniTech.2023.111.6.15641 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ И ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ Юсупов Урал Саьдуллаевич начальник управления, Министерство горнодобывающей промышленности и геологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент Усманкулов Орифжон Назиралиевич канд. наук (PhD), главный специалист, Министерство горного дела и геологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Муминов Фаррух Юлдашбаевич канд. наук (PhD), главный специалист, Министерство горного дела и геологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR RECOVERY OF NON-FERROUS AND PRECIOUS METALS FROM SECONDARY RAW MATERIALS Ural Yusupov Head of Department, Ministry of Mining and Geology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Orifjon Usmankulov Chief Specialist, PhD, Ministry of Mining and Geology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Farrukh Muminov Chief Specialist, Ministry of Mining and Geology, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В данной статье приведены результаты исследований по извлечению никеля, меди и драгоценных металлов из электронных ломов, используемых в различных областях электротехники. При гидрометаллургической переработке электронного лома испытаны разные способы повышения степени перехода металлов в раствор. Приведены способы селективного осаждения ионов меди и никеля из растворов в различных условиях с использованием различных реагентов. Выбраны оптимальные технологические параметры селективного растворения металлов раствором азотной кислоты и селективного осаждения серебра в хлоридной форме из полученного раствора. Проведены лаборатор- ные опыты по извлечению меди и никеля из обессеребренного раствора. Описаны результаты осаждения солей Cu(NO3)2 и Ni(NO3)2 из раствора в виде кристаллогидратов, сушки и термического разложения соли Cu(NO3)2. Представлен процесс селективного выщелачивания никеля из осадка, содержащего оксид меди и нитрат никеля, после пирометаллургической переработки. Приведены количественный и вещественный анализы меди в кеке после выщелачивания. На основе проведенных исследований разработана новая технологическая схема извлечения оксида меди, металлического никеля и хлорида серебра из электронных ломов. ABSTRACT This article presents the results of research on the extraction of nickel, copper and precious metals from electronic scrap used in various fields of electrical engineering. In the hydrometallurgical processing of electronic scrap, various methods have been tested to increase the degree of transition of metals into solution. Methods for the selective precipitation of copper and nickel ions from solutions under various conditions and using various reagents are presented. __________________________ Библиографическое описание: Юсупов У.С., Усманкулов О.Н., Муминов Ф.Ю. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ И ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15641

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Optimum technological parameters of selective dissolution of metals with a solution of nitric acid and selective pre- cipitation of silver in chloride form from the resulting solution are chosen. Laboratory experiments were carried out to extract copper and nickel from a silver-free solution. The results of precipitation of Cu(NO3)2 and Ni(NO3)2 salts from solution in the form of crystalline hydrates, drying, and thermal decomposition of the Cu(NO3)2 salt are described. The process of selective leaching of nickel from a precipitate containing copper oxide and nickel nitrate after pyrometallurgical processing is presented. Quantitative and material analyzes of copper in the cake after leaching are given. On the basis of the research carried out, a new technological scheme for the extraction of copper oxide, metallic nickel and silver chloride from electronic scrap has been developed. Ключевые слова: сплав, химический состав, электролит, никель, хлорид серебра, селективное осаждение, кислотное растворение, фильтрация, промывка. Keywords: alloy, chemical composition, electrolyte, nickel, silver chloride, selective precipitation, acid dissolution, filtration, washing. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Переработка отходов в электронике 150, платина 10-100, палладий 15-100, родий 10-200, не только экономически выгодна, но является и иридий 100-2000, осмий 20-200, медь в количестве решением экологических проблем [1]. Основу этого 10-150 штук. Погрешность измерения атомно- вида отходов составляют три типа веществ: органи- абсорбционного метода 0,2-1 процент, и этот пока- ческие (пластик), стекло и металл и металлические затель является хорошим показателем по сравнению сплавы. В металлургической промышленности разра- с атомно-эмиссионным методом[4]. ботано множество методов переработки вторичного сырья, для большинства предприятий пирометал- Принимая во внимание тот факт, что почти все лургический метод считался предпочтительным. основные металлы, содержащиеся в продукте из На сегодняшний день при переработке вторичного измельченного вторичного сырья, растворяются в сырья создаются высокоэффективные инновационные азотной кислоте, для процесса плавки был выбран технологии, основанные на гидрометаллургии. метод растворения нитратов. Медь, никель в составе продукта и металлы серебра под действием раствора При переводе металлов из вторичного сырья в азотной кислоты переходят в раствор по следующим раствор с последующим извлечении ионов меди (II), реакциям[5]. никеля (II) и кобальта (II) из раствора были получены α - сетки с общей формулой Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O CH3R1R2CC(O)NHN(CH3)2 (0,05-2 моль/л в керосине Ni + HNO3 → Ni(NO3)2 +2NO2↑ + 2H2O раствора) применяется в качестве экстрагента тре- Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2↑ + H2O тичной углекислоты [2]. Часть эксперимента. Был проведен ряд экспе- В другом из разработанных гидрометаллурги- риментов по изучению возможности извлечения ческих методов был предложен способ цементи- металлов меди и никеля из вторичного сырья, рования и очистки никельсодержащих растворов от которые были использованы в области электроники. ионов меди с использованием активированного Согласно результатам анализа, количество металлов никелевого порошка, процесс осуществляется по в составе этой электронной схемы и отходов в виде следующей реакции[3]: пластины: Cu2+ (р) + Ni0 (сп) = Ni2+ (р) + Cu0 (сп) Cu - 32,8 процента; Ni - 3,26 процента; Ag - 0,92 процента; Au - 0,014 процента. Первоначально Недостатками этого способа являются высокая образцы измельчались в специальной лабораторной стоимость используемого активированного никеле- мельнице, затем полученный продукт растворялся в вого порошка и данный метод эффективен только в различных концентрированных растворах азотной том случае, когда исходный раствор содержит мало кислоты. Каждый образец помещали в химические меди. стаканчики вместимостью 2 л в alox, и растворы азотной кислоты смешивали в них с твердой жид- Объект и методы исследования. В качестве костью (Т:Ж) в соотношении 4:1. Для экспериментов объекта для исследования были выбраны различные использовали одинаковое количество измельченного электронные отходы, которые считались вторичным образца и раствор азотной кислоты в том же объеме сырьем. В ходе исследования лабораторный анализ были взяты пробы, и время процесса было установлено металлов проводился в основном в растворах. Когда на те же 2 часа. В экспериментах по плавке испыты- металлы медь и никель содержатся в растворе или вались 10-60–процентные растворы азотной кислоты существует возможность их перехода в раствор, для при температуре 700°C. Анализ, полученный в резуль- анализа используется атомно-абсорбционный метод. тате проведенных экспериментов, представлен на Этот метод анализа требует несложных спектральных рисунке 1. Плавка металлов, содержащихся в образ- приборов по сравнению с атомно-эмиссионным цах, проводилась путем лабораторных экспериментов методом. Оптимальная концентрация металлов для при постоянном перемешивании с соблюдением измерения в растворе (мкг/мл) по методу: никель 10- всех требований безопасности. 43

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Скорость перехода металлов в 100 раствор, % 90 80 70 Cu 60 Ni 50 40 Ag 30 20 Au 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Концентрация раствора HNO3 , % Рисунок 1. Зависимость степени перехода металлов в раствор от концентрации кислоты По результатам анализа оказалось, что для Поэтому был разработан и опробован в экспери- перевода никеля и меди из вторичного сырья в ментах новый метод разделения меди и никеля в раствор достаточны 35-40-процентные концентрации растворе. Суть разработанного метода заключается азотной кислоты, а для серебра требуется концен- в следующем: трация азотной кислоты выше 40 процентов. Теоретически известно, что золото не растворяется Из раствора нитрата, содержащего медь и никель, ни в какой концентрации азотной кислоты, и это отбирают пробу и определяют количество меди и также было доказано на практике. никеля, содержащихся в нем. Чтобы отделить медь и никель от раствора по отдельности, раствор После проведения эксперимента полученную сначала выпаривают до тех пор, пока в составе не смесь профильтровали, полученный жмых промыли, останутся сухие соли металлов, а затем полученный высушили и направили на извлечение золота. остаток в сухом состоянии поэтапно сжигают. Процесс горения осуществляется при температуре Были проведены эксперименты по извлечению 1700с, при которой соль CU (No3)2 разлагается меди, никеля из фильтрата и серебра. Для селектив- следующим образом[6]. ного осаждения серебра из раствора использовался метод хлорирования, широко применяемый в мировой 2Cu(NO3)2 →2CuО + 4NO2↑ + О2 практике. К раствору добавляли количество соляной кислоты, эквивалентное количеству серебра в Соль Ni(NO3)2 в смеси солей меди и никеля при растворе, и хлорид серебра полностью погружали в таком расположении не разлагается из-за ее высокой форму. Химический вид процесса выглядит следую- температуры разложения (5000С). [7] В процессе щим образом: сжигания нитрат меди полностью расщепляется, и медь переходит в оксидное состояние, в то время как AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3 нитрат никеля остается неизменным при сжигании (17000C). При разделении меди с никелем использо- После осаждения хлорид серебра фильтруют, вались показатели нерастворимости оксида меди в сушат и направляют на стадию извлечения серебра. воде и очень хорошей растворимости нитрата никеля, Когда процесс восстановления проводится с исполь- то есть остаток после обжига избирательно растворяли зованием металлов цинка или железа, и в конце водой в течение 1 часа при температуре 6000С. получается серебро в технически чистом состоянии. При этом оксид меди остается нетронутым в остатке без изменений, в то время как нитрат никеля Был опробован новый метод селективного растворяется в воде и переводится в раствор: выделения меди и никеля из раствора для изготовления серебра. Из-за химических свойств и Ni(NO3)2 → Ni2+ + 2NO3- сходства ионов меди и никеля в растворах отличить их друг от друга считается сложным. В мировой Были проведены лабораторные опыты по пиро- практике было разработано множество методов, металлургическим методам разделения меди и ни- позволяющих разделить никель и медь друг от друга келя, результаты которых занесены в таблицу 1. в чистом виде, но ни один из них не позволяет разделить эти металлы целиком и в чистом виде. 44

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Таблица 1. Результаты лабораторных экспериментов по пирометаллургическому способу разделения меди и никеля Обозначение M (V), g (l) Состав, % (g/l) Ni Cu Первоначальный раствор выпарка Сухой остаток 0,5 37,0 44,0 130 12,5 17,0 Огарок обжиг 18,8 22,6 Раствор 98 Остаток 61 0,2 Селективное выщелачивание никеля 0,02 79 Раствор 0,3 41,2 0,1 140 Селективное выщелачивание меди 0,25 Когда процесс селективной плавки завершен, сырья и извлечения из них металлов меди и никеля. раствор нитрата никеля отфильтровывают. После Эта разработанная новая технология считается фильтрации раствор направляют на производство предпочтительной по сравнению с другими, никеля, к оксиду меди, содержащемуся в полученном поскольку она полностью отделяет металлы друг осадке, добавляют раствор серной кислоты (150 г/л) от друга и продолжительность процессов невелика. в стехиометрическом соотношении, в результате чего оксид меди вступает в реакцию с серной Вывод. Изучено много мировой литературы и кислотой и переходит в раствор: технологий по переработке вторичного сырья, содер- жащего металлы, и извлечению из них металлов CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O меди и никеля. Были проведены эксперименты по селективной плавке и селективному извлечению ме- Съемное решение предназначено для произ- таллов из вторичного сырья, и были получены поло- водства меди или изделий из меди. жительные результаты. На основе полученных результатов была разработана новая технология раз- На основе проведенных экспериментов и деления меди и никеля. Эта разработанная техноло- зарубежных технологических данных по металлургии гия является экономически эффективной меди и никеля была разработана новая, высоко- и безвредной для окружающей среды. эффективная технология переработки вторичного Список литературы: 1. Татьяна Киселева, Анастасия Литвинова. Как осуществляется переработка электроники. Nature-time.ru (5 марта 2015). Дата обращения: 27 декабря 2018. Архивировано 11 января 2018 года. 2. Радушев А.В., Батуева Т.Д. N',N'-диметилгидразиды на основе кислот Versatic как экстрагенты для концен- трирования и разделения Cu(II), Ni(II) и Co(II) из аммиачных сред // Синтез знаний в естественных науках. Рудник будущего: проекты, технологии, оборудование: материалы Междунар. науч. конф: Естественнона- учн. ин-т. - Пермь, 2011. - Т. 2. – с. 610. 3. Каковский Н.А., Набойченко С.С. Термодинамика и кинетика гидрометаллургических процессов. Алма-Ата, Наука Казахской ССР, 1986, 272 с. 4. Шарипов Х.Т., Борбат В.Ф., Даминова Ш.Ш., Кадирова З.Ч. Химия и технология платиновых металлов. Таш- кент “Университет” 2018, 311 с. 5. Азотная кислота // Фотокинотехника: Энциклопедия / Гл. ред. Е.А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981. — 447 с. 6. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Реакции неорганических веществ: справочник / Под ред. Р.А. Лидина. – 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2007. С. 147. — 637 с. — ISBN 978-5-358-01303-2. 7. Keith Lascelles, Lindsay G. Morgan, David Nicholls, Detmar Beyersmann Nickel Compounds in Ullmann’s Ency- clopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi:10.1002/14356007.a17_235.pub. 45

№ 6 (111) июнь, 2023 г. DOI - 10.32743/UniTech.2023.111.6.15706 ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЫЛЕЙ И ГАЗОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ОБЖИГЕ АЛМАЛЫКСКОГО МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА Усманкулов Орифжон Назиралиевич канд. наук (PhD), главный специалист, Министерство горного дела и геологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент Маткаримов Анвар Турсунбаевич главный специалист, Министерство горного дела и геологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Баратов Нурбек Яхшиликович главный специалист, Министерство горного дела и геологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент Муносибов Шохрух Мухитдинович докторант Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека, Республика Узбекистан, г. Ташкент INVESTIGATION OF THE CHEMICAL COMPOSITION OF DUSTS AND GAS PRODUCED DURING THE ROASTING OF THE ALMALYK MOLYBDENUM CONCENTRATE Orifjon Usmankulov Chief Specialist, PhD, Ministry of Mining and Geology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Anvar Matkarimov Chief Specialist, Ministry of Mining and Geology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Nurbek Baratov Chief Specialist, Ministry of Mining and Geology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Shokhrukh Munosibov Doctoral student of the National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В данной статье приведены результаты исследований по определению химического и фазового состава пылей и газов, образующихся при обжиге молибденовых концентратов в трубчатых вращающихся печах в условиях АО “Алмалыкский ГМК”, а также изучен химизм процесса обжига для результативности повышения извлечения ценных металлов. __________________________ Библиографическое описание: ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЫЛЕЙ И ГАЗОВ, ОБРАЗУЮ- ЩИХСЯ ПРИ ОБЖИГЕ АЛМАЛЫКСКОГО МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Усманкулов О.Н. [и др.]. 2023. 6(111). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15706

№ 6 (111) июнь, 2023 г. ABSTRACT This article presents the results of studies to determine the chemical and phase composition of dusts and gases generated during the roasting of molybdenum concentrates in tubular rotary kilns under the conditions of JSC Almalyk MMC, and also studied the chemistry of the roasting process to increase the efficiency of extracting valuable metals. Ключевые слова: молибденовый концентрат, диоксид серы, рений, пыль, кислотный раствор, мокрый способ, кек, молибденовая кислота, оксид рения. Keywords: molybdenum concentrate, sulfur dioxide, rhenium, dust, acid solution, wet method, cake, molybdic acid, rhenium oxide. ________________________________________________________________________________________________ В металлургической промышленности в боль- При этом в концентрате окисляется небольшое ко- шинстве предприятиях применяют пирометаллурги- личество рения, а образовавшиеся оксиды рения и ческие процессы, в результате которых в атмосферу несгоревшие частицы сульфидов молибдена улетучи- выделяются оксиды серы, углерода, азота и других ваются из печи и переходят в газовую фазу. На сего- элементов. Для примера рассмотрим производство дняшний день на АО «Алмалыкский ГМК» согласно молибдена. Известно, что переработку сульфидных внедренной технологии по обжигу молибденового молибденовых концентратов первоначально проводят концентрата, отходящие газы печей очищают от обжиг в присутствии кислорода. При этом молибден пыли сухим (пылевая камера) и мокрым способами переходит из сульфидного состояния в оксидное. (скрубберная башня), а очищенный газ направляют на Из полученного огарка содержащего оксида молиб- орошение для получения рений-содержащих кислых дена, получают молибден гидрометаллургическим растворов. (рис. 1) При сухой и мокрой очистке пыли, или пирометаллургическим способом. отделившаяся пыль от газовой фазы, собирается на дне пылевой камеры и соответственно в скрубберном баке. Процесс обжига молибденового концентрата Этот материал собирается с оборудовании в течение осуществляется в вращающиеся трубчатых печах определенного времени, затем материал фильтруется при температуре (600-650 оС), поэтому при обжиге с помощью фильтр-пресса для отделения его от жид- помимо Ⅳ-оксида серы из печи выделяются оксиды кой фазы и отправляется на хранение в специальные рения и некоторые оксиды молибдена [1]. контейнеры для отходов. Собранная влажная пыль (кек) не подлежит переработке из-за ее сильнокис- На АО «Алмалыкский ГМК» осуществляется лой среды, трудности сушки и сложного состава [2]. обогащение медно-молибденовых руд методом фло- тации, с получением сульфидных концентратов Перед экспериментами был проведен аналити- меди и молибдена. Эти молибденовые концентраты ческий анализ состава газа, пыли и растворов, обра- окисляют пирометаллургическим способом зующихся при процессе обжига. В табл. 1 приведен химический состав кека, полученного при мокрой В процессе окисления серы, содержащаяся очистке газов. в сульфиде молибдена, происходит окисление в присутствии кислорода и образуется Ⅳ-оксид серы. Таблица 1. Химический состав молибденового кека, % Содержание элементов, % Продукт Mo Re SiO2 Fe Cu Zn Au Ag г/т г/т Молибденовый кек Молибденовый кек 41,1 0,025 24,14 4,92 0,01 0,01 17,8 48,76 39,8 0,08 26,0 6,6 0,07 0,02 18,2 42,0 Из результатов анализа молибденового кека вы- явлено, что в составе кека из-за воздействия высо- кой температуры, в основном присутствуют летучие элементы и их соединения. 47

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Рисунок 1. Технологическая схема цепи аппаратов переработки сульфидного молибденового концентрата в условиях «Алмалыкского ГМК» В ходе исследований был проанализирован состав анализа влажного молибденового порошка с помощью газов и пыли, образующихся при сжигании молиб- сканирующего электронного микроскопа. денового концентрата. На рис. 2 показан результат Рисунок 2. Изображение влажной молибденовой пыли, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа Результаты анализа показали обилие молибдена кека при газоводяной очистке. Сульфид молибдена в кеке, что можно обосновать следующим образом. гидролизуется в воде под действием температуры При горении молибден вылетает из печи в виде газа следующим образом [4]: MoO3 и порошка MoO2*MoS2. При газоводяной (мокропылегазо-) очистке вышеуказанные соединения MoS2 + H2O = MoO2 + 2H2S молибдена переходят в кек. MoO3 в газообразном состоянии реагирует с водой с образованием молибде- При обработке водным раствором снижается новой кислоты, выпадает в осадок и становится частью температура газа, исходя из этого показатель степени кека: гидролиза сульфида молибдена низкая. В составе кека, остатки молибдена в сульфидной форме, также MoO3 + H2O = H2MoO4 ↓ подтвердились результатами анализа. Также при обжиге окись кремния, оксиды железа и металла Молибденовая кислота является нерастворимым цинка в концентрате переходят в кек в виде пыли. веществом в кислой среде [3]. Молибден остается На рисунках 3-4 видно наличие элементов серы, в кеке и учитывают данную потерю. Также сульфид кремния, кислорода и молибдена в кеке, образо- молибдена, еще не окислившийся при обжиге, вавшиеся при мокрой газоочистке. вылетает из печи в виде пыли и становится частью 48

№ 6 (111) июнь, 2023 г. Рисунок 3. Расположение атомов кремния и серы в кеке Рисунок 4. Расположение атомов молибдена и кислорода в кеке При температуре выше 500°С молибденит начи- Исходный состав молибденового концентрата нает окисляться под действием кислорода воздуха, составляет молибден (Mo) - 35 %, сера (S) - 30 %, с образованием оксида молибдена Ⅵ, этот процесс железо (Fe) - 3 %, оксид кремния (SiO2) - 5 %, медь является экзотермическим и протекает слудующим (Сu ) - 4%. Также концентрат содержит в среднем образом: 0,05 % Re, который при обжиге практически полностью окисляется и переходит в газовую фазу. MoS2 + 3,5O2 = MoO3 + 2SO2 + Qккал Сульфид рения реагирует с кислородом с образованием его Ⅳ, Ⅵ и в основном Ⅶ оксида. Тот факт, что реакция протекает с выделением тепла, позволяет проводить процесс в данном Re2S7 + 10,5O2 = Re2O7 + 7SO2 тепловом расчете. При окислении частицы молиб- денита покрываются слоем оксида молибденита, Известно, что оксиды рения являются газами, молекулы кислорода могут проходить через это которые являются возгонами при высоких покрытие при температуре 550-600°С, при этой температурах. В 2-таблице приведены физико- температуре слой становится неустойчивым и не химические свойства оксидов рения. Исходя из препятствует окислению молибденита. Добавление этого, образующиеся в печи оксиды рения, в то же избытка кислорода в процесс также позволяет время с газом и пылью удаляются из печи и частично окислить SO2 до SO3. поступают в реактора газоочистки. Оксид рения сорбируется в воде, т.е. под действием воды оксиды SO2 + О2 = SO3 рения образуют соответствующие им кислоты. В этом случае катализатором служит оксид молибдена Ⅵ, образующийся при окислении сульфитного ангидрида в сульфатный ангидрид [5]. 49