tech-2022_04(97)

№ 4 (97) апрель, 2022 г. The relevance of the topic lies in the fact that the increase in cargo transportation in the world places increased demands on cast iron used for the manufacture of railway parts and sets new challenges in the field of metallurgy, while reliability and durability are the most important of them. The fulfillment of these requirements determines the competitiveness of products in the corresponding segment of the railway transport market. Ключевые слова: синтетический чугун, формовочная смесь, стержневая смесь, песок кварцевый, выплавка, синтетический чугун, индукционная печь, литье Keywords: synthetic cast iron, molding sand, core sand, quartz sand, smelting, synthetic cast iron, induction furnace, casting ________________________________________________________________________________________________ Введение. Выплавка синтетических чугунов яв- 30% металла идет в отходы, большая часть которых ляется основным средством подъема чугунолитей- ного производства на качественно новый этап, так имеет как их можно отнести к конструкционным материа- Материалы для формовочных и стержневых лам, существенно отличающимся от применяемых ваграночных чугунов не только прочностными свой- смесей должны быть проверены при входном кон- ствами, но природой и технологией получения [1, 2]. троле отделом технического контроля (ОТК 100%) согласно ГОСТ 24297-2013 с соответствующей отмет- Сущность процесса выплавки синтетического кой в учётных сопроводительных документах. чугуна состоит в металлургическом обогащении жидкого железа углеродом и кремнием в произволь- Песок кварцевый сухой и воздушный - сухой ных пропорциях, а также в применении высокотемпе- с влажностью не выше: ратурной обработки, что позволяет получать сплавы с заранее заданными химическим составом и свой- • для формовочных смесей до 3%; ствами. Для формирования высоких свойств чугуна • для стержневых смесей до 2%; в отливках необходимо разрушение несовершенной Смесь формовочная отработанная должна быть структуры исходных шихтовых материалов. Приме- отсепарированная, просеянная через сито с ячейкой нение для выплавки синтетического чугуна индук- не более 5x5 мм, глина формовочная сухая, молотая, ционных печей позволяет осуществлять глубокую просеянная через сито с ячейкой 2x2 мм, сульфитная термовременную обработку, рафинирование, моди- барда должна храниться в закрытой емкости с крыш- фицирование и легирование жидкого металла [3]. кой. Не допускается попадание мусора. Подавать в бе- гуны в ведрах, серебристый графит должна храниться Исходным сырьем для получения синтетического в мешках в закрытой помещение [4, 5]. чугуна служат стальной лом, листовая обрезь, стружка Приготовление смесей на основе связующего и другие дешевые низкосортные металлоотходы. материала NOVANOL 165 производить по ТИ В настоящее время коэффициент использования №39.002.2014. Приготовление смесей на основе жид- металла в машиностроении составляет 0,7, т. е. кого стекла в смесителе мод. ICM-050-02 производить по ТИ № 39.003.2014. Вместо хромитового песка использовать кварцевый песок. Состав и свойства стержневой смесей показано в таблице 1. Таблица 1. Состав и свойства стержневой смесей Состав смеси, % Свойства смеси Кварцевый Novanol 165 Стекло жидкое Вода техническая Прочность на растяжение песок твердых образцов, МПа (кгс/см2) 100 4,5-6,0 - - 0,15-0,2 (1,5-2,0) 10,0-12,0 2,0 Не менее 0,2 (не менее 2,0) 100 Метод отбора и подготовки пробы для испытания • насыпать порцию стержневой смеси в ящик по ГОСТу 23408-78; общие требования к методам (немного больше половины высоты), установить испытаний по ГОСТу 23409.0-78; метод определения каркас и произвести уплотнение смеси деревянной содержания влаги производится по ГОСТу 23409.5-78, трамбовкой; метод определения - газопроницаемости произво- дится по ГОСТу 23409.6-78, метод определения • насыпать смесь несколько выше борта ящика прочности производится по ГОСТу 23409.7-78 [6]. (на 6 - 8 мм) и снова уплотнить; Примечание: Формовочные и стержневые смеси • счистить лишнюю смесь с поверхности ящика отбирать на определение содержания влаги, газопро- линейкой и наколоть душником вентиляционные ницаемости и на прочность не менее 1 раза в смену. каналы так, чтобы конец душника не доходил до дна ящика на 5-10 мм; При ручном изготовлении стержней в неразъем- ных ящиках произвести следующие операции: • сушить стержней углекислым газом; мелкие стержни продувать углекислым газом партиями под • очистить внутреннюю поверхность ящика от зонтом (герметичный ящик). Для этого под зонт 2 раза пыли и нанести на его стенки разделительный состав; подают углекислый газ в течение 20 - 30 секунд с перерывом в 2-3 минут; 6

№ 4 (97) апрель, 2022 г. • средние стержни продувать в тело по метал- • загрузить в бегуны сухой кварцевый песок лической трубке от 1 минут непосредственно в 150 кг; стержневых ящиках, благодаря чему исключается возможность их деформации; • залить в бегуны бентонит 30 кг; • перемешивать смесь в течение 2-3 минут; • давление продувки должна быть 1 атмосфер • залить в бегуны сульфитно - дрожжевую бражу и оптимальная температура смеси при её продувке 20 кг; 18…22 ºС; • перемешивать смесь в течение 2 минут; • выключить бегуны нажатием кнопки \"стоп\" • после сушки обстучать ящик (растолкать стер- на пульте управления; жень) деревянным молотком; • для контроля свойств отбирается на 0,5 л емко- сти формовочной смеси трех мест и отправляется • осторожно снять стержневой ящик со стержня; в лабораторию (контроль ОТК 50%); • при необходимости произвести ремонт стер- • при получении удовлетворительного резуль- жня; тата выпустить замес в ленточный конвейер. • не разрешается простой химически упрочнён- Примечание: ных стержней более 12 час. а. При влажности выше нормы (таблица 2) доба- вить сухой бентонит. Приготовление формовочной смеси с помо- б. При недостаточной влажности добавить щью смешивающего бегуна (Катковой смеситель) сульфитно - дрожжевую бражу. марки 114М производительностью 20м3/час. Приго- в. Загрузка осуществляется с помощью тельфера товления на 2000 кг замеса, последовательность Q = 5 тн. Тара с песком загружается на чашу бегуна. выполнения операций: Состав и свойства формовочных смесей показано в таблицы 2. • включить бегуны нажатием кнопки «Пуск» на пульте управления; Таблица 2. • загрузить в бегуны отработанные смесь 1820 кг; Состав и свойства формовочных смесей Состав смеси, % Свойства смеси Отработанная Кварцевый Бентонит Сульфитно- Газопрони- Прочность на сжатие Влажность, смесь песок дрожжевая цаемость, сырых образцов, бражка (КБЖ) ед. 105 Па (кгс/см2) % 90-92 6,5-8,0 1,0-1,5 0,5-1,0 80-100 0,3-0,5 3,4-4,5 Приготовление формовочных смесей на вихре- Готовая смесь отправляется на автоматический вых смесителях производиться по инструкции ТИ формовочный линию (АФЛ). № 39.004.2014. На рисунке 1 представлена схема формовочной - заливочной линии. Рисунок 1. Схема формовочной - заливочной линии 7

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Порядок работы линии. После процесса выбивки стержни попеременно транспортируются в проста- пустые пары опок стационарно раскрепляются на новщик стержней. С этого момента поддоны пере- линии обратного хода и при помощи устройства мещаются рядом по формовочной линии. перемещения и распаривания пустых опок (2) транс- портируются в начало участка формовки. Потом при В конце формовочной линии путем обратного помощи транспортного цилиндра (1) они сдвигаются кантования полуформы верха и низа с поддоном по участку формовки. Затем внутренние поверхности при помощи устройства снятия и спаривания (13) опок очищаются при помощи устройства очистителя снимаются на линию заливки, спариваются и затем (3) от прилипших остатков песка. И при помощи скрепляются скобами. Готовые формы в сборе затем устройства для очистки контуров и контроля (4) опоки передвигаются по линии заливки при помощи транс- очищаются снаружи, а контуры проверяются на портного цилиндра. Далее осуществляется заливка наличие твердых остатков металла. спаренных форм двумя заливочными машинами (14). В конце участка заливки залитые формы принима- В сдвоенном формовочном автомате EFA-ZFA- ются передаточной тележкой (15) и транспортиру- SD 5 (5) одновременно изготавливаются полуформы ются на линию охлаждения 1. Подъемное устрой- верха и низа. Находящийся в машине держатель ство (16) на линии охлаждения 1 перемещает опоки модельных плит с расположенными на нем запол- в холодильник. Там находятся, соответственно на ненными песком опоками и наполнительной рамой концах линий охлаждения (2, 3, 4 и 5), подъемные поднимается с поворотного стола при помощи станции (17) с транспортными цилиндрами, которые подъемного стола формовочной машины до рабочего обеспечивают проход опок через холодильник. положения под рамой уплотнительного устройства. По окончании фазы охлаждения опоки принимаются В это время и происходит уплотнение. Процесс передаточной тележкой (18) и передаются на линию уплотнения начинается путем открытия специаль- обратного хода. В устройстве (19) ком смеси выдавли- ного запатентованного клапана «СЕЙАЦУ» с пропус- вается снизу из опок при помощи плиты выдавливания канием потока воздуха через формовочную смесь, и путем отвода ком доставляется на желоб отделения при этом необходимое количество воздуха опреде- отливок от песка (20). На желобе отделения песка от ляется путем регулирования времени открытия кла- отливок песок через систему решеток падает вниз на пана. Последующим усилием прессования сверху конвейерную ленту и вновь подводится к системе процесс уплотнения завершается. Путем опускания смесеприготовления. изготовленные формы снимаются на рольганг формовочной линии и отделяются от модели. После Заключение. Использование дешевых металло- перемещения опок по формовочной линии формо- отходов для выплавки синтетического чугуна обес- вочная машина готова к производству следующих печивает снижение его себестоимости на 25…30 % по полуформ. В кантователе опок (6) все полуформы сравнению с обычными чугунами вторичного пере- поворачиваются на 180°, ладом вверх. Во время пе- плава. ремещения по формовочной линии контрлад всех полуформ очищается ножом для срезания избытков Исследована эффективность технологий вы- смеси (7) вровень с кромкой опоки. Затем в полуформе плавки синтетического чугуна в индукционной печи верха при помощи автоматических сверлильных при- с различной долей стального лома в составе металло- способлений (8) производятся литниковые воронки и шихты. Показано, что с увеличением стального лома вентиляционные отверстия. На рольганге формовоч- в металлошихте увеличивается время плавки, удель- ной линии (9) между двумя кантователями полуформы ный расход электроэнергии, расход кокса, твердость могут сортироваться, контролироваться, оснащаться колодки и уменьшается выход годного. стержнями и продуваться. Оставшиеся на линии обратного хода поддоны в очистителе тележек (10) Из синтетического чугуна изготовляют разно- при помощи скребков и щеток освобождаются от образные отливки ответственного назначения: ко- прилипшей смеси и очищаются. Передаточная те- лодки вагонные и локомотивные, фрикционные лежка (11) перемещает очищенные поддоны на клинья, поршни Д100, гильзы цилиндров Д100, формовочную линию. Затем они поднимаются при коленчатые валы, блоки цилиндров и головки двига- помощи подъемного стола к находящимся вверху телей внутреннего сгорания, износостойкие отливки, полуформам низа. Стержни проставляются в нижние станочное литьё и т. д. полуформы при помощи автоматического устройства для простановки стержней (12). Двумя тележками Ожидаемый валовый доход в производстве: 1. Вагонных и локомотивных колодок - 3.815 млрд.сум/год 2. Фрикционных клиньев - 1,931 млрд.сум/год. Список литературы: 1. Вайнберг А.М. Индукционные плавильные печи; Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1967. 416 с.: ил. 2. Турсунов Н.К., Сёмин А.Е., & Санокулов Э.А. (2017). Исследование в лабораторных условиях и индукционной тигельной печи вместимостью 6 тонн режимов рафинирования стали 20 ГЛ с целью повышения ее качества. Тяжелое машиностроение, (1-2), 47-54. 3. Турсунов Н.К. (2022). Исследование режимов рафинирования стали, используемые для изготовления литых деталей подвижного состава железнодорожного транспорта. Лучший инноватор в области науки, 1(1), 667-673. 8

№ 4 (97) апрель, 2022 г. 4. Фарбман С.А., Колобнев И.Ф. Индукционные печи для плавки металлов и сплавов. Изд. доп. и перераб. М.: Металлургия, 1968. 496 с. 5. Турсунов Н.К., Тоиров О.Т., Железняков А.А., & Комиссаров В.В. (2021). Снижение дефектности крупных литых деталей подвижного состава железнодорожного транспорта за счет выполнения мощных упрочняющих рёбер. 6. Турсунов Н.К. (2021). Повышение качества стали, используемой для изготовления литых деталей подвижного состава, за счет применения модификаторов. 9

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ПРИМЕНЕНИЕ ЛИКВАЦИОННОЙ ПЛАВКИ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ВОЛЬФРАМОВОГО КОНЦЕНТРАТА Хамидуллаев Бахром Нарзуллаевич зав. центром геоинновационных технологий и комплексной переработки минерального сырья ГУ «ИМР», Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Хасанов Абдурашид Солиевич д-р техн. наук, проф., зам. главного инженера по науке АО «АГМК», Республика Узбекистан, г. Алмалык Нурмухамедов Иброхим Суннатуллаевич начальник лаборатории комплексной переработки рудных полезных ископаемых ГУ «ИМР», Республика Узбекистан, г. Ташкент THE USE OF LIQUATION MELTING IN THE PROCESSING OF TUNGSTEN CONCENTRATE Bakhrom Khamidullaev Head of the Center for Geo-Innovative Technologies and Complex Processing of Mineral Raw Materials, State Institution of Mineral Resources, Republic of Uzbekistan, Tashkent Abdurashid Khasanov Doctor of Technical Sciences, Professor, Deputy Chief Engineer for Science of JSC \"AMMC\", Republic of Uzbekistan, Almalyk Ibrokhim Nurmukhamedov Head of the laboratory for the complex processing of ore minerals, State Institution of Mineral Resources, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье приводятся данные исследования по переработке вольфрамсодержащего сырья методом ликвацион- ной плавки. Определены оптимальные соотношения реагентов, определяющие максимальное извлечения трех- оксида вольфрама в вольфраматно-солевой слой при ликвационной плавке. Проведенными исследованиями уста- новлено, что при переработке вольфрамсодержащего продукта методом ликвационной плавки можно достичь содержания трехоксида вольфрама в солевом расплаве 79,13% при извлечении его 98,71%. ABSTRACT The article presents research data on the processing of tungsten-containing raw materials by liquation melting. The optimal ratios of reagents determining the maximum extraction of tungsten trioxide into the tungsten-salt layer during liquation melting are determined. The conducted studies have established that, when processing a tungsten-containing product by liquation melting, it is possible to achieve a content of tungsten trioxide in the salt melt of 79.13% with its extraction of 98.71%. Ключевые слова: ликвационная плавка, вольфрам, концентрат, расплав, сульфиды, соли, шихта, силикатный слой, солевой слой. Keywords: liquation melting, tungsten, concentrate, melt, sulfides, salts, charge, silicate layer, salt layer. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Хамидуллаев Б.Н., Хасанов А.С., Нурмухамедов И.С. ПРИМЕНЕНИЕ ЛИКВА- ЦИОННОЙ ПЛАВКИ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ВОЛЬФРАМОВОГО КОНЦЕНТРАТА И ПРОМПРОДУКТА // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13529

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Анализ литературных данных показывает, искусственное сырье, пригодное для производства что ликвационная плавка является эффективным вольфрамовой кислоты или паравольфрамата аммо- способом переработки низкосортных концентратов, ния [4]. не поддающихся дальнейшему обогащению тради- ционными методами [1; 5]. Она обеспечивает высокие В нашем случае ликвационной плавке подверга- технологические показатели избирательного извлече- лись две пробы с разным содержанием трехоксида ния компонентов сырья в несмешивающиеся жидкие вольфрама – богатая и бедная. Крупность помола фазы. продукта, поступающего на плавку, составляла 90% класса – 0,074 мм. Ликвационная плавка (ЛП) осуществляется с получением гетерогенного (слоистого) расплава Состав шихты, подготавливаемой к плавке, ме- вследствие разницы удельных весов, составляющих нялся в широких пределах. В качестве солевых доба- его жидкие фазы. вок использовались смеси соды, сульфата натрия и фторида натрия. Ликвационная плавка проводилась Плавку концентрата осуществляют в электро- в воздушной атмосфере, и оптимальные результаты термической печи с различными солями и их смесями по полноте разделения вольфраматно-солевого и при температуре 1000–1200 °С в зависимости от типа силикатного расплавов на несмешивающиеся слои сырья. В расплаве создаются условия, при которых были получены при температуре 1200 °С. Продолжи- происходит полимеризация кремнекислородных тельность процесса ликвационной плавки составила анионов с образованием нескольких фаз. Компоненты 1 час. сырья структурируются по химическому механизму: металлы дают сплавы, а сульфиды и соли образуют Результаты опытов ликвационной плавки бед- твердые растворы [4]. После остывания расплава ной пробы приведены в табл. 1, результаты опытов расслоившиеся фазы расплава легко отделяются ликвационной плавки богатой пробы – в табл. 2. друг от друга. Изначально опыты ликвационной плавки прово- В процессе ликвационной плавки низкосортного дились на пробе, содержащей в среднем 1,1% WO3 вольфрамового сырья с необходимыми добавками (рис. 1). В связи с низким выходом и недостаточным образуются два несмешивающихся расплава: силикат- количеством материала богатой по составу пробы ный шлак (нижний слой) и вольфраматно-солевой опыт ликвационной плавки проведен после опреде- (верхний слой), контрастные по составу и свойствам. ления оптимального режима ликвационной плавки Вольфраматно-солевой расплав представляет собой бедной пробы. Рисунок 1. Технологическая схема ликвационной плавки 11

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Таблица 1. Результаты опытов ликвационной плавки бедной по составу пробы Состав шихты, мас.ч. Выход Содер- К слоя, жание распре- № Исход- NaF Продукт Извлечение деления плавки ный Na2CO3 Na2SO4 плавки % WO3, % WO3, % 11,4 продукт 71,66 28,34 9,4 1 0,5 0,75 0,25 Солевой слой 18,18 4,21 100,00 1 Силикатный слой 81,82 0,37 83,74 9,2 Шихта 100 1,07 16,26 10 г 5 г 6 г 2 г Солевой слой 35,29 2,55 100,00 Силикатный слой 64,71 0,27 77,91 1 – 1 0,2 Шихта 100 1,07 22,09 2 Солевой слой 27,78 3,76 100,00 Силикатный слой 72,22 0,41 10 г – 10 г 2 г Шихта 100 1,34 1 0,2 1 – 3 – 10 г 2 г 10 г Таблица 2. Результаты опытов ликвационной плавки богатой по составу пробы Состав шихты, мас.ч. Выход Содер- К слоя, жание распре- № Исход- Продукт Извлечение плавки ный Na2CO3 плавки Na2SO4 NaF % WO3, % WO3, % деления продукт 1 – 1 0,2 Солевой слой 75,47 79,13 98,71 24,9 1 – 50 г 10 г Силикатный слой 24,53 3,175 1,29 Шихта 100 60,5 100 50 г Как видно из приведенных данных в табл. 1, при и силикатными расплавами составил 24,9, что пока- ликвационной плавке бедной по составу пробы извле- зывает на концентрирование вольфрама в основном чение трехоксида вольфрама составило 71,66–83,74%. в солевом расплаве. При выходе продуктивного Наилучшие показатели извлечения трехоксида расплава 75,47% содержание трехоксида вольфрама вольфрама получены при использовании в качестве составило 79,13% при извлечении трехоксида солевой добавки сульфата натрия и фторида натрия. вольфрама 98,71%. В этих условиях извлечение трехоксида вольфрама в вольфраматно-солевой расплав составило 83,74%. Как показали испытания, при ликвационной Коэффициент распределения трехоксида вольфрама плавке материала, богатого вольфрамом, его содер- между солевыми и силикатными расплавами соста- жание в продуктивных расплавах оказалось гораздо вил 11,4. выше, чем при использовании бедного сырья [2]. Экспериментальные данные, приведенные в Полученные продукты ликвационной плавки ана- табл. 2, свидетельствуют о высокой степени извлече- лизировались методом оптико-эмиссионного спек- ния вольфрама в солевой расплав. Коэффициент рас- трального анализа. Результаты оптико-эмиссионного пределения трехоксида вольфрама между солевыми спектрального анализа продуктов ликвационной плавки богатой по составу пробы приведены в табл. 3. Таблица 3. Результаты оптико-эмиссионного спектрального анализа продуктов ликвационной плавки богатой по составу пробы Образец Ag* Al As Au* Ba Be Bi** Ca Cd Ce Co Cr Cs** Cu Dy 3.63 23.3 5.92 7.21 0.379 16.4 3.17 Солевой 0.358 2000 700 0.0333 198 0.242 0.419 25600 1590 274 2220 21.7 96.8 142 слой Силикатный 58.9 46100 14700 3.24 1240 1.95 1.74 35600 слой 12

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Образец Er Eu Fe Ga Gd Hf** Ho In** K La Li Lu Mg Mn Mo Солевой 0.945 0.297 373 3.18 0.0704 0.121 0.0583 5520 12.1 15.9 1.53 1800 172 73.9 слой Силикатный слой 36.9 15.6 217000 12.1 56.2 283 17.6 0.0789 3440 291 13.1 4.65 4060 3790 14.2 Образец Na Nb Nd Ni P Pb Pr Rb** S Sb Sc Se Sm Sn Sr Солевой 51200 1.66 6.57 59.6 363 113 3.50 68.0 98900 0.0806 6.17 26.1 1.57 159 слой Силикатный 37400 252 403 598 204 61.8 97.0 5800 0.129 70.2 41.3 78.8 36.3 290 слой Образец Ta** Tb Te Th Ti Tl** Tm U V Y Yb Zn Zr*** ∑REE 35.4 0.884 12.0 48.9 117,37 Солевой 0.682 0.0239 58.8 0.556 0.247 0.637 2.34 850 47.5 144 10600 3444,05 слой Силикатный 3.47 42.7 7720 2.10 17.2 49.3 слой Содержание в г/т. *- навеска не представительна **- недостаточная чувствительность ***- необходимо отдельное разложение (сплавление с метаборатом лития) Согласно результатам оптико-эмиссионного сульфата натрия и фторида натрия, в котором из- спектрального анализа продуктов ликвационной влечение трехоксида вольфрама в вольфраматно- плавки богатой по составу пробы, основные примеси солевой расплав составило 83,74%. Коэффициент концентрируются в силикатном слое [6]. Следует от- распределения трехоксида вольфрама между соле- метить, что в силикатном слое содержание суммы РЗЭ выми и силикатными расплавами составил 11,4. При составляет 3,444 кг/т, что может представить собой ликвационной плавке богатой по составу пробы в потенциальное сырье для извлечения РЗМ. оптимальных условиях извлечение трехоксида вольфрама в солевой расплав составило 98,71% при Заключение содержании его в концентрате 79,13%. Коэффици- ент распределения трехоксида вольфрама между со- Таким образом, лабораторными исследованиями левыми и силикатными расплавами составил 24,9, установлено, что ликвационная плавка вольфрам- что показывает на концентрирование вольфрама в содержащего сырья является эффективным мето- основном в солевом расплаве. дом концентрирования вольфрама в вольфраматно- солевой расплав и получения высокого извлечения На основании лабораторных испытаний по лик- трехоксида вольфрама из бедных продуктов. вационной плавке вольфрамсодержащих продуктов При ликвационной плавке бедной по составу можно сделать вывод, что при использовании мате- пробы извлечение трехоксида вольфрама в солевой расплав составило 71,66–83,74%. Наилучшие пока- риала с высоким содержанием вольфрама технологи- затели извлечения трехоксида вольфрама получены при использовании в качестве солевой добавки ческие показатели переработки являются значительно высокими. Список литературы: 1. Маслов В.И., Шустров А.Ю., Маценко Ю.А. Содовая электроплавка как способ переработки низкосортного свинцового сырья // Цветные металлы. – 2000. – № 11–12. – С. 66–68. 2. Муталова М.А., Хасанов А.A. Разработка технологии извлечения вольфрама из отвальных хвостов НПО АО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат» // Universum: технические науки: научный журнал. – М. : МЦНО, 2019. – № 12 (69). Ч. 1. – С. 37–40. 3. Насиров У.Ф., Хасанов А.А., Мельникова Т.Е. Рациональное использование минерального сырья и техногенных отходов // Материалы Международной научно-технической конференции. ‒ Ташкент, 2018. – С. 290–292. 4. Никифоров К.А., Хантургаева Г.И., Гуляшинов А.Н. Неравновесные процессы в технологии минерального сырья. – Новосибирск : Наука, 2002. – 187 с. 5. Седых В.И., Полонский В.Б. Электроплавка серебросодержащих концентратов // Цветные металлы. – 2000. – № 2. – С. 37–41. 6. Хасанов А.С., Хасанов А.А., Муталова М.А. Разработка рациональной технологии извлечения вольфрамо- вого промпродукта, содержащего не ниже 40% WO3 из отвальных кеков НПО АО «Алмалыкский горно- металлургический комбинат» // Композиционные материалы. – Ташкент, 2020. ‒ № 4. – С. 144–148. 13

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, МЕТРОЛОГИЯ И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО НАДЗОРА ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Авлиякулов Нодир Низомович канд. техн. наук, доцент, Бухарский инженерно-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Бухара, E-mail: [email protected] Бозоров Улугбек Мухамадович руководитель Бухарского филиала, ГУ «Узбекский национальный институт метрологии», Республика Узбекистан, г. Бухара Тураев Aлимардон Хайруллаевич Главный специалист отдела метрологического контроля средств измерений, ГУ «Узбекский национальный институт метрологии» Бухарский филиал, Республика Узбекистан, г. Бухара THE EFFECTIVENESS OF METROLOGICAL SUPERVISION IN THE APPLICATION OF THE METHODOLOGY FOR MEASURING PRODUCT QUALITY INDICATORS Nodir Avliyakulov Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Bukhara engineering-technological institute, Uzbekistan, Bukhara Ulugbek Bozorov Head of the Bukhara branch SI «Uzbek National Institute of Metrology», Uzbekistan, Bukhara Alimardon Turayev Chief Specialist, Department of Metrological Control of Measuring Instruments, SI \"Uzbek National Institute of Metrology\" Bukhara branch, Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ Достоверность результатов измерений показателей качества продукции, соответствующий стандартным требованиям при проведении метрологического надзора, достигается при применении методики выполнения измерений, разработанные с учетом назначения и области применения, методов измерения, точности средств измерений, условий выполнения измерений, учета погрешностей измерений. ABSTRACT The reliability of the measurement results of product quality indicators that meet the standard requirements for metrological supervision is achieved by applying measurement methods developed taking into account the purpose and scope of application, measurement methods, accuracy of measuring instruments, measurement conditions, accounting for measurement errors. Ключевые слова: методика выполнения измерений, метрологический надзор, методы измерений, условия измерений, погрешность измерений, выбор средств измерений, показатели качества продукции. Keywords: measurement methodology, metrological supervision, measurement methods, measurement conditions, measurement error, choice of measuring instruments, product quality indicators. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Авлиякулов Н.Н., Бозоров У.М., Тураев A.Х. РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ МЕТРОЛО- ГИЧЕСКОГО НАДЗОРА ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13464

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Введение. Каждая осуществляемая производ- допуском границах, обладать высокой производи- ственная операция связана с выполнением измере- тельностью и иметь допустимые к применению ний, определения показателей качества продукции, экономические показатели. которая сопровождается получением результатов измерений. Положительным результатом измерений Выбор средств измерений осуществляется с рас- считается полученное значение, удовлетворяющая смотрением следующих показателей: назначение; требованиям данного исследуемого объекта. Для принцип действия; диапазон измеряемых величин; каждого вида продукции показатели качества регла- класс точности; способ представления информации; ментированы в стандартах, на их производство, с метод измерения; порог чувствительности; способ учетом допустимых отклонений в результатах изме- применения; способ защиты схемы прибора [2]. рений. В зависимости от показателей объекта, измерения Порядок выполнения измерений конкретного подразделяются: по методу выполнения на прямые, вида продукции для получения результатов измере- косвенные, совокупные и совместные; по временным ний с необходимой погрешностью сопровождается характеристикам на статические и динамические; выполнением совокупности правил и процедур. по выражению результатов измерения на абсолют- Определение некоторых характеристик, свойств, пока- ные и относительные; по способам в зависимости зателей продукции имеет сложный продолжительный от точности на технические и лабораторные; по характер, так как они могут находиться во взаимо- характеру взаимодействия средств измерения с по- связи с другими показателями. В этих случаях тре- верхностью измеряемой детали на контактные и буется определение и отнесение погрешностей к бесконтактные; по видам измерений в зависимости исследуемым показателям, требующая привлечения от измеряемых величин. к измерениям высококвалифицированных специа- листов с опытом работы. В целях однозначности, контроля, достоверно- сти результатов измерений, возникает необходи- Результаты исследований. В процессе измере- мость четкой регламентации всех необходимых ний для получения правильных результатов с требу- установленных правил и процедур обеспечения ре- емой точностью, оператор должен учитывать все зультатов измерений с необходимой точностью, воздействующие факторы и возникающие от них путем разработки и внедрения в производство мето- погрешностей с выполнением соответствующих дик выполнения измерений. математических обработок полученных результатов. Методика выполнения измерений содержит со- В результатах измерений выявленные погреш- вокупность операций и правил, соблюдение которых ности должны быть определены, по видам и усло- обеспечивает необходимую точность, характеризую- виям образования. Погрешностью измерения явля- щая достоверностью получаемых результатов изме- ется отклонение результата измерения от необходи- рений. В методике устанавливаются погрешности, мого значения установленного стандартом на продук- учет которых способствует получению показателей цию, которая состоит из нескольких составляющих, качества продукции ее стандартным требованиям. каждая из которых имеет свою причину возникнове- ния. Этими причинами возникновения погрешностей Требования методик выполнения измерений могут быть следующие: определяют технологический процесс измерений с известной погрешностью не превышающих допу- • неправильный выбор средств измерений по стимых пределов, обеспечивая тем самым единство назначению; измерений [3]. Методика выполнения измерений яв- ляется нормативным документом которая содержит: • неправильная настройка средства измерений к работе; • назначение и область применения; • предел выполнения измерений; • во время установки или эксплуатации смеще- • требования и характеристики к погрешностям ние уровня настройки средств измерений; измерений; • допустимые погрешности результатов изме- • неправильная подготовка объекта к измерению; рений; • неверное получение измерительной инфор- • перечень и требования к эксплуатации средств мации со средства измерений; измерений и вспомогательных устройств; • влияние внешних окружающих условий на • методы, используемые при измерениях; средство и объект измерений; • требования безопасности и охраны окружаю- • состояние и характеристики измеряемого щей среды; объекта; • требования к квалификации операторов; • квалификация, умения, навыки и состояние • условия выполнения измерений; оператора. • этапы подготовки к выполнению измерений; При обработке результатов измерений оператор • процедуры и операции выполнения измерений; должен не только учитывать возникающие погреш- • порядок обработки результатов измерений; ности, но и уметь определять возможности исклю- • порядок, периодичность и описание процедур чения этих погрешностей из результатов измерений, контроля точности результатов измерений; а также при выполнении повторных измерений. • нормы на показатели точности измерений, Для получения достоверных результатов из- с учетом воздействующих факторов. мерений выбранное средство измерений должно • правила оформления результатов измерений. обеспечить необходимую точность в установленных 15

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Контроль применения и степень выполнения ботки и оформления результатов измерений в соот- требований методик выполнения измерений в тех- ветствии с требованиями указанных в методиках вы- нологических процессах осуществляется при метро- полнения измерений; логическом надзоре. Метрологический надзор осу- ществляется контролем использования аттестован- • соблюдение требований контроля показате- ных методик выполнения измерений, применяемых лей точности результатов измерений в соответствии в сфере законодательной метрологии. с методикой выполнения измерений; Государственный метрологический надзор осу- • соответствие квалификации операторов тре- ществляются органами государственной метрологи- бованиям указанных в методиках выполнения изме- ческой службы, за соблюдением метрологических рений при осуществлении измерений; требований применения методик выполнения изме- рений, в целях проверки соблюдения законодатель- • соблюдение требований по обеспечению ства о метрологии. Методики выполнения измере- безопасности труда и охране окружающей среды в ний согласно Закона Республики Узбекистан «О соответствии с требованиями указанных в методи- метрологии» являются объектом государственного ках выполнения измерений. метрологического надзора для всех производствен- ных сфер деятельности [1]. При метрологическом Выводы. Таким образом разработка методики надзоре проверяют: выполнения измерений с учетом назначения и области применения, методов измерения, точности средств • наличие методик выполнения измерений осу- измерений, условий выполнения измерений, учета ществляемой деятельности; погрешностей измерений, способствует правильному осуществлению обработки полученных результатов • наличие документов, свидетельств об атте- измерений, то есть получению достоверных резуль- стации методик выполнения измерений; татов показателей качества продукции соответству- ющий стандартным требованиям, обеспечивая тем • соответствие применяемых средств измере- самым результативность проведения метрологиче- ний, методов измерений, условий измерений, по- ского надзора. рядка подготовки и выполнения измерений, обра- Список литературы: 1. Закон Республики Узбекистан «О метрологии». 2. Авлиякулов Н.Н. Метрологическое обеспечение производства в нефтегазовой отрасли. Учебное пособие. Ташкент: «Фан ва технологиялар». 2013. – 340 с. 3. ГОСТ 8.010-2013. Методики выполнения измерений. Основные положения. 16

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ТРЕБОВАНИЯ К МЕТРОЛОГИЧЕСКОМУ НАДЗОРУ ПРИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ ОБЪЕКТОВ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ Авлиякулов Нодир Низомович канд. техн. наук, доц., Бухарский инженерно-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Бухара, E-mail: [email protected] Тураев Aлимардон Хайруллаевич главный специалист отдела метрологического контроля средств измерений, «Узбекский национальный институт метрологии», Бухарский филиал, Республика Узбекистан, г. Бухара REQUIREMENTS FOR METROLOGICAL SUPERVISION IN METROLOGICAL SUPPORT OF PETROLEUM PRODUCTS STORAGE FACILITIES Nodir Avliyakulov Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Bukhara engineering-technological institute, Republic of Uzbekistan, Bukhara Alimardon Turayev Chief Specialist, Department of Metrological Control of Measuring Instruments, \"Uzbek National Institute of Metrology\" Bukhara branch, Republic of Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ Для осуществления правильного приема, хранения и реализации нефтепродуктов на нефтебазах с сохране- нием качественных показателей необходимым является соблюдение требований метрологического надзора при метрологическом обеспечении. ABSTRACT In order to carry out the correct reception, storage and sale of petroleum products at oil depots with the preservation of quality indicators, it is necessary to comply with the requirements of metrological supervision in metrological support. Ключевые слова: метрологическое обеспечение, метрологический надзор, нефтепродукт, прием, хранение, реализация, показатели качества. Keywords: metrological support, metrological supervision, petroleum product, reception, storage, sale, quality indi- cators. ________________________________________________________________________________________________ Метрологическое обеспечение имеет важное на различные виды топлив: моторное топливо значение в нефтегазовой отрасли при приеме, хране- (бензины, дизельное топливо, реактивное топливо); нии и реализации нефтепродуктов, устанавливая энергетическое топливо (газотурбинное, котельное, точность производимых измерений показателей судовое); нефтяные масла (смазочные масла и пла- нефтепродуктов с учетом условий их хранения. стичные смазки, не смазочные масла); углеродные и Качественное выполнение этих работ обеспечива- вяжущие материалы (нефтяной кокс, битум, гудрон, ется с соблюдением требований стандартов, норма- пек); нефтехимическое сырье (ароматические угле- тивных документов с учетом критериев качества и водороды, сырье для пиролиза, твердые углеводо- установленных метрологических норм точности. роды); нефтепродукты специального назначения (осветительный керосин, растворители, топливные Продукты переработки нефтяного сырья состоят присадки). из различных видов нефтепродуктов. Эти нефтепро- дукты согласно области применения производятся Хранение этих нефтепродуктов на нефтебазах на основе показателей качества конкретного стан- имеет различные требования в зависимости от их дарта. Нефтепродукты применяются во всех отраслях видов и климатических условий, состоящих из раз- и в зависимости от классификации подразделяются личных объектов и сооружений (резервуары, емкости, __________________________ Библиографическое описание: Авлиякулов Н.Н., Тураев A.Х. ТРЕБОВАНИЯ К МЕТРОЛОГИЧЕСКОМУ НАДЗОРУ ПРИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ ОБЪЕКТОВ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13354

№ 4 (97) апрель, 2022 г. насосные станции, наливные и сливные эстакады и • обеспечению достоверного учета расхода т.д.). Качественное хранение нефтепродуктов на материальных, сырьевых и топливно-энергетических нефтебазах, способствующее сохранению показате- ресурсов; лей в соответствии со стандартными требованиями, обеспечивается благодаря метрологическому обеспе- • разработке и внедрению современных методов чению, контролю и надзору за средствами и методами и средств измерений, автоматизации контрольно- измерений. измерительного оборудования, измерительных си- стем; Метрологическое обеспечение нефтебаз – это комплекс работ, состоящий из организационно-тех- • оцениванию технических и экономических нических мероприятий, технических средств, правил последствий результатов неточных измерений; и норм, обеспечивающих единство и требуемую точ- ность измерений при эксплуатации оборудования • разработке и внедрению нормативных доку- нефтебаз, количественном учете нефтепродуктов при ментов, регламентирующих вопросы метрологиче- приеме, хранении, отпуске, а также при определении ского обеспечения; показателей качества нефтепродуктов. • оцениванию экономической эффективности Для количественного определения показателей выполняемых измерений; продукции необходимо: выбрать параметры, харак- теристики; установить степень достоверности, • организации проведения повышения квали- с которой следует определять выбранные параметры; фикации персонала метрологической службы пред- установить нормы точности; выбрать методы и приятия. средства измерений для достижения требуемой точности; обеспечить работоспособность средств Метрологическое обеспечение производства измерений привязкой к соответствующим образцо- должно обеспечивать оптимизацию управления вым с обеспечением периодической поверки, калиб- технологическими процессами, обеспечивать эф- ровки средств измерений; обеспечить учет или со- фективность выполняемых процессов, поддерживать здание требуемых условий проведения измерений; качество изготовления, хранения и эксплуатации обеспечить обработку результатов измерений и продукции. оценку характеристик погрешностей. Последова- тельное соблюдение этих требований способствует Это возможно благодаря правильному обеспече- получению достоверных результатов измерений, нию метрологического надзора средств измерений тем самым обеспечивая единство производимых и методов их выполнения. Метрологический надзор – измерений [1]. это контрольная деятельность, осуществляемая метро- логической службой юридического лица, заключаю- Выполняемая работа по метрологическому щаяся в систематической проверке соблюдения обеспечению на нефтебазе должна соответствовать: метрологических требований как в сферах, так и вне сфер государственного метрологического контроля • созданию необходимых условий для получения и надзора, в предотвращении нарушений, а также в достоверной измерительной информации при опре- принятии мер по устранению нарушений, выявленных делении количества и показателей качества нефте- во время надзорных проверок [2]. продуктов; При осуществлении метрологического надзора • обеспечению единства измерений при раз- за состоянием и применением средств измерений работке, производстве, испытаниях и реализации и контроля проверяют: продукции; • правильность отнесения средств измерений к • анализу и установлению номенклатуры изме- техническим устройствам, используемым в сферах ряемых параметров и норм точности измерений при государственного контроля и надзора в области контроле показателей качества продукции, парамет- обеспечения единства измерений; ров технологических процессов, контроле характе- ристик технологического оборудования; • требования к подготовке средств измерений к поверке или калибровке; • организации и обеспечению метрологического обслуживания средств измерений: учета, хранения, • обеспеченность средств измерений поверкой поверки, калибровки, юстировки, наладки, ремонта; или калибровкой; • анализу состояния измерений; • правильность проведения калибровки или по- • требованиям к проведению поверки и калиб- верки средств измерений; ровки средств измерений; • требованиям методик выполнения измерений • соответствие процедуры проведения калиб- для обеспечения точности выполняемых измерений; ровки или поверки средств измерений требованиям • проведению метрологической экспертизы нормативных документов; конструкторской и технологической документации; • осуществлению надзора за контрольным, из- • наличие оттисков поверительных или калиб- мерительным и испытательным оборудованием в ровочных клейм, свидетельств о поверке или о ка- реальных условиях эксплуатации, за соблюдением либровке; установленных метрологических правил и норм; • соответствие сроков проведения поверки или калибровки требованиям нормативных документов; • наличие и целостность поверительных или калибровочных клейм; • отсутствие повреждений или чрезмерного из- носа средства измерений, технических устройств в процессе эксплуатации, приводящих к изменению метрологических характеристик; 18

№ 4 (97) апрель, 2022 г. • правильность использования средств измере- • правильность хранения средств измерений; ний по назначению; • соответствие средств измерений основным общетехническим требованиям и правилам техники • соответствие условий эксплуатации требова- безопасности, а также требованиям, предъявляемым ниям нормативных документов; к охране окружающей среды. Таким образом, для осуществления правильного • правильность монтажа, установки и настройки приема, хранения и реализации нефтепродуктов на средств измерений; нефтебазах с сохранением качественных показателей необходимым является соблюдение требований • полноту и качество комплектации средств из- метрологического надзора предприятием при мет- мерений; рологическом обеспечении. • правильность выполнения технического обслу- живания и ремонта средств измерений в соответ- ствии с требованиями нормативной документации; Список литературы: 1. Авлиякулов Н.Н. Метрологическое обеспечение производства в нефтегазовой отрасли : учеб. пособие. – Ташкент : Фан ва технологиялар, 2013. – 340 с. 2. ГОСТ Р 8.884-2015. Метрологический надзор, осуществляемый метрологическими службами юридических лиц. Основные положения. – 15 с. 19

№ 4 (97) апрель, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.97.4.13395 МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА Алибекова Мохида Ашурали кизи ассистент, Андижанский машиностроительный институт, Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] MODELING THE AUTOMATIC ADJUSTMENT OF THE HEAT EXCHANGE PROCESS Alibekova Mohida Assistant, Andijan machine-building institute, Uzbekistan, Andijan АННОТАЦИЯ Мы можем получить пар в качестве нагревателя в теплообменном устройстве. насыщенный водяной пар широко используется в качестве теплоносителя в промышленных масштабах. При конденсации пара выделяется очень большое количество тепла. Поскольку конденсирующийся пар имеет высокий коэффициент теплопередачи, термическое сопротивление на стороне пара мало, что указывает на то, что для нагрева с использованием пара требуется меньшая площадь поверхности. ABSTRACT We can get steam as a heater in a heat exchanger. Saturated water vapor is widely used as a heat carrier on an industrial scale. When steam condenses, a very large amount of heat is released. Because the condensed steam has a high heat transfer coefficient, the thermal resistance on the steam side is small, indicating that less surface area is needed to heat the steam. Ключевые слова: процесс нагрева, усиление, автоматическая регулировка температуры. Keywords: heating process, amplification, automatic temperature control. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Мы использовали водяной пар при поступающего в теплообменное устройство. В каче- моделировании автоматической регулировки про- стве контролируемого показателя - температура цесса теплообмена, так как при конденсации водя- продукта, выходящего из теплообменника. Основным ного пара выделяется очень большое количество показателем изменяемого в процессе объекта явля- тепла. Например, при давлении пара 98 кПа выде- ляется 2,26 МДж/кг тепла. Основное преимущество ется температура, предел изменения ������������������������ = 74ºC , потребления насыщенного пара заключается в том, ������������������������ = 69ºC, предел изменения ������������������ = 71,5 ºC, ∆������ = что он конденсируется при той же температуре и ±2,5 ºC. Eсли предположить, что процесс управления при том же давлении. В результате использования в устройстве представляет собой 1 eмкость, то объект тепла парового конденсата КПД паровых калориферов представляется уравнением инерционного деле- очень высок. eще одним преимуществом является ния [5, 6]. то, что пар не горит и им легко пользоваться [1, 2]. Основным недостатком водяного пара является то, W(r) = K (1) что eго давление увеличивается пропорционально повышению температуры. Следовательно, с помощью Tir+1 водяного пара можно нагреть до 220°С. при этой температуре давление пара составляет 1,0...1,2 МПа. Для нахождения коэффициентов объекта обра- Объем греющего пара и сосуда должен быть 0,6 ������3. при использовании теплоносителей очень высокого щаем внимание на показатели инерционного деления. давления приходится применять толстостенные и дорогостоящие устройства[3,4]. При определении коэффициента усиления управляе- мого объекта разделим выходной параметр на вход- ной, т. e.: kob = ∆y, (2) ∆x Выбор модели структуры и граничные усло- где: kob- коэффициент усиления объекта; вия. Из этих индикаторов мы можем определить ∆������ - выходной параметр (изменение темпера- управляемые и управляемые индикаторы. В качестве туры); контрольного показателя - массовый расход пара, ∆������ - входной параметр (изменение потребления) __________________________ Библиографическое описание: Алибекова М.А. МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13395

№ 4 (97) апрель, 2022 г. меняем eдиницу расхода водяного пара с кг/ч Здесь: Т - время инерции, секунды; V- объем, м3 на м3/сек. Gx - входной параметр (расход продукта) м3 , ∆������ = 180кг = 180 = 0.05кг/сек кг сек м3 ч 3600 (3) p- плотность продукта kob = ∆y = 2.5 = 50м3/сек. (4) ������ = (0.05∗1030) = 258. (7) ∆x 0.05 2 Для того, чтобы переключиться на компьютерную Как только эти индикаторы станут ясными, мы программу и ввести значения, переходим к безраз- создадим числовое значение передаточной функции. мерному значению, где выигрыш составляет: При выражении поведения объекта через передаточ- ную функцию двумя коэффициентами являются ������0������ = (50 м3 )/(м3 ) (5) время инерции и коэффициент усиления [7, 8]. сек сек Как только мы найдем время инерции и коэф- фициент усиления, мы создадим передаточную Найдя прирост объекта, находим среднее время функцию [9]. парообразования, для чего делим расход пара на объем бланшировальной ванны: ������������������ = ������ = 50 (8) ������������+1 258������+1 ������ = ∆������∗������ (6) По сигналу выбранного объекта создаем eго компьютерную модель в программе Matlab. Для этого ∆������������ нужные разделы берутся из библиотеки программы. в результате на экране создается следующая компь- ютерная модель. Рисунок 2. Simulink-модель автоматизированного процесса теплообмена в программе MATLAB Как только модель построена, мы даем ей время модели определяются с помощью кривой, получен- выполнения 1000 секунд. Показатели динамической ной на основе программы Matlab. Рисунок 3. Изменение расхода пара во времени 21

№ 4 (97) апрель, 2022 г. На следующем этапе создается оптимальный закону регулировки ПИ (пропорционально-инте- процесс управления объектом. Для оптимального гральному). Структурный вид системы автомати- управления объектом регулятор подбирается по ческого регулирования температуры выглядит сле- дующим образом: Рисунок 4. Структурный вид системы автоматического регулирования температуры Рисунок 5. Блок-схему в программе для Matlab системы автоматического регулирования температуры Выше мы упоминали блок-схему в программе Время настройки составляет 800 секунд при для Matlab системы автоматического регулирования коэффициенте усиления K = 1,5 и времени инерции температуры. Как только компьютерная модель со- здана, мы вводим в нее значения коэффициента уси- T = 0,03. ления и времени инерции и видим на экране график, сформированный из кривой перехода. Из полученных Выводы. При коэффициенте усиления К = 1,5 и линий перехода выбирается оптимальное управление: времени инерции Т 0,01 регулировка производится колебательным движением. Из этого можно сделать Когда коэффициент усиления K = 1, а время вывод, что по закону ПИ (пропорционально-инте- инерции T равно 0,07, время регулировки составляет гральному) при автоматическом регулировании 1100 секунд, время регулировки составляет 1000 се- процесса теплообмена, когда значение нашего регу- кунд при коэффициенте усиления K = 1,3 и времени лятора достигает К=1,5 и Т=0,01, наш объект опти- инерции T = 0,05. Время короче, чем раньше [10]. мально управляется. Список литературы: 1. Yusupbekov N.R. Muxamedov B.E, G’ulomov Sh. M Tehnalogik jarayonlarni boshqarish sistemalari. Toshkent. : O’qituvchi, 1997-352b. 2. Холматов О.О., Муталипов Ф.У. “Создание пожарного мини-автомобиля на платформе Arduino” Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2021. 2(83). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11307 3. Холматов О.О., Дарвишев А.Б. “Автоматизация умного дома на основе различных датчиков и Arduino в качестве главного контроллера” Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11068 DOI:10.32743/UniTech.2020.81.12-1.25-28. 22

№ 4 (97) апрель, 2022 г. 4. Xoлматов О.О., Бурхонов З.А. “ПРОЕКТЫ ИННОВАЦИОННЫХ ПАРКОВОК ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ” Международный научный журнал «Вестник науки» № 12 (21) Том 4 ДЕКАБРЬ 2019 г. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41526101 5. Kholmatov O.O., Burkhonov Z., Akramova G. “THE SEARCH FOR OPTIMAL CONDITIONS FOR MACHINING COMPOSITE MATERIALS” science and world International scientific journal, №1(77), 2020, Vol.I URL:http://en.scienceph.ru/f/science_and_world_no_1_77_january_vol_i.pdf#page=28 6. Холматов О.O, Бурхонов З, Акрамова Г “Автоматизация и управление промышленными роботами на платформе ARDUINO” science and education scientific journal volume #1 ISSUE #2 MAY 2020 URL: https://www.openscience.uz/index.php/sciedu/article/view/389 7. Кабулов Н.А., Холматов О.O “AUTOMATION PROCESSING OF HYDROTERMIC PROCESSES FOR GRAINS” Universum: технические науки журнал декабрь 2021 Выпуск: 12(93) DOI - 10.32743/UniTech.2021.93.12.12841 URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12841 DOI - 10.32743/UniTech.2021.93.12.12841. 8. Xoлматов О.О., Негматов Б.Б “Разработка и внедрение интеллектуальной системы управления светофором с беспроводным управлением от ARDUINO” Universum: технические науки: научный журнал, – № 6(87). июнь, 2021 г. URL:https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11943 DOI-10.32743/UniTech.2021.87.6.11943. 9. Xoлматов О.О., Негматов Б.Б “АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ЗЕРНА” Universum: технические науки: научный журнал. – № 3(96). Часть 1. М., Изд. «МЦНО», 2022 г.URL: https://7universum.com/ru/tech/ar- chive/item/13235 DOI - 10.32743/UniTech.2022.96.3.13235 10. Холматов Ойбек Олим угли “АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ЗЕРНОВЫХ ОСУШИТЕЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ ПЛК” Universum: технические науки: научный журнал. – № 3(96). Часть 1. М., Изд. «МЦНО», 2022 г. URL:https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13234 DOI - 10.32743/UniTech.2022.96.3.13234. 11. Oкилов Азизбек Козимжонович “УЛУЧШЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ РАСТВОРИМЫХ И ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ” Universum: технические науки Выпуск: 11(92) Ноябрь 2021 URL: https://7univer- sum.com/ru/tech/archive/item/12624 12. Djurayev A.D., Tokhirov A.I., Marasulov I.R. CLEANING COTTON FROM SMALL DIRTY // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 3(96). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13196 DOI - 10.32743/UniTech.2022.96.3.13196. 13. Tokhirov A.I. Writing control programs for computer numeral control machines // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2021. 5(86). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11810 DOI - 10.32743/UniTech.2021.86.5.11810. 14. Tokhirov A.I. “Application procedure CAD/CAM/CAE - systems in scientific research” // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 6(87). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11836 DOI - 10.32743/UniTech.2021.87.6.11836. 15. Tokhirov A.I. Using the graphical editor \"Компас 3D\" in teaching computer engineering graphics // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2021. 7(88). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12076 DOI: 10.32743/UniTech.2021.78.8-3.12076. 16. Tokhirov A.I., Marasulov I.R. “CONTROL MODELS AND INFORMATION SYSTEM OF COTTON STORAGE IN THE CLASTER SYSTEM” // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 11(92). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12486 17. Azamjon Ibrohim ugli Tokhirov, “TECHNOLOGICAL PROCESS DEVELOPMENT USING CAD -CAM PROGRAMS”, \"Science and Education\" Scientific Journal, June 2021 URL: https://openscience.uz/in- dex.php/sciedu/article/view/1561 18. Islombek Marasulov Ravshanbek Ogli, & Toxirov Azamjon Ibrohim Ogli. (2021). A ROLE OF MECHANICAL ENGINEERING IN MECHATRONICS. JournalNX - A Multidisciplinary Peer Reviewed Journal, 824–828. Retrieved from https://repo.journalnx.com/index.php/nx/article/view/1690 23

№ 4 (97) апрель, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.97.4.13398 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ SMART FARMING СИСТЕМЫ НА БАЗЕ IoT Аманова Айгерим Еркебуланкызы магистрант, Satbayev University, Республика Казахстан, г. Алматы E-mail: [email protected] Ешмухаметов Азамат Нурланович ассоциированный профессор, лектор, Satbayev University, Республика Казахстан, г. Алматы E-mail: [email protected] A SMART FARMING SYSTEM BASED ON IoT TECHNOLOGY Aigerim Amanova Master, Satbayev University, Republic of Kazakhstan, Almaty Azamat Yeshmukhametov Associate Professor, Lecturer, Satbayev University, Republic of Kazakhstan, Almaty АННОТАЦИЯ В данной научной работе были рассмотрены имеющиеся в настоящее время разработки индивидуальных и коммерческих проектов «умной» фарминг системы посредством изучения соответствующей научно-технической литературы. Также рассмотрены причины перехода от традиционного ведения сельского хозяйства к более усо- вершенствованным установкам, и предложен вариант сборки индивидуальной системы. ABSTRACT In this scientific work, the currently available developments of individual and commercial projects of a \"smart\" pharming system were considered by studying the relevant scientific and technical literature. The reasons for the transition from traditional farming to more advanced installations are also considered, and the option of assembling an individual system is proposed. Ключевые слова: аквапонная система, робототехника, рециркулирующая система, IoT. Keywords: aquaponic system, robotics, recycling system, IoT. ________________________________________________________________________________________________ Причины перехода от традиционного к мо- ветра, истощение почвы), недостаточность породных дернизированному земельных участков. При постоянной эксплуатации почвы теряется ее плодородие, чем становится белее В настоящий момент имеется два основных спо- уязвимой к болезням и дальнейшей деградации, для соба выращивания растений: ее восстановления необходимо большое количество компоста и время для отдыха от высадок. • Традиционный – выращивание на почве; • Современный – выращивание в беспочвенной Также для выращивания хорошего урожая необ- среде. ходимо постоянно защищать растения от вредителей У устоявшегося метода взращивания растений и болезней для чего используются различные хими- на грунте имеется ряд определенных недостатков, ческие смеси, такие как пестициды и гербициды, которые не позволяют более использовать его в по- неправильное использование которых может приве- следующем, а именно: невозможность предоставить сти к ухудшению состояния земли. равный соответствующий доступ к водным ресурсам для полива и питательным веществам, постоянная борьба с сорняками и явлениями природы (эрозия, __________________________ Библиографическое описание: Аманова А.Е., Ешмухаметов А.Н. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ SMART FARMING СИСТЕМЫ НА БАЗЕ IoT // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13398

№ 4 (97) апрель, 2022 г. В отличие от вышеизложенных недостатков, почве. Аквапоника – это способ выращивания расте- аквапонная система может предоставить более совре- ний при помощи бактерий, питающихся продуктами менный подход, обходящий все проблемы, с которыми жизнедеятельности рыб [1]. Общая модель конечной может столкнуться человек при выращивании на сборки установки представлена на рисунке 1. Рисунок 1. Структурная схема аквапонной системы Она имеет ряд преимуществ перед традиционным овощей в больших масштабах, но и предлагает людям методом, а именно: в городах получать настоящую местную еду, выра- щенную без пестицидов и ГМО [6]. • Возможность выращивания сельскохозяй- ственной и рыбной продукции; Но помимо коммерческих установок, большую популярность набирает домашние аквапонные си- • Сокращение расхода воды; стемы, позволяющие самостоятельно выращивать • Отсутствие вредных отходов; экологически чистые продукты без использования • Возможность оптимизации использования дополнительных химических удобрений и с большей полезного пространства. экономией времени. Помимо явных достоинств, у представленной фар- минг системы имеется ряд существенных недостатков: Для установки аквапонной системы на участке большие первоначальные затраты, соответствующие имеется 2 пути: знания и навыки для обслуживания установки и ее эффективной работы [2]. • Купить готовую аквапонную установку; • Собрать систему самостоятельно на основе Анализ используемых моделей аквапоники готовых схем. Рассмотрим систему, представленную на рисун- В настоящее время аквапоника активно разви- ках 2 и 3 и собранную в домашних условиях. Как вается во всех крупных странахи: Китай, США, видно их схемы первоначально необходимо осуще- Россия, Испания, Швейцария и другие. Одной из са- ствить покупку нужного оборудования: аквариум, мых крупных коммерческих компаний является Urban трубы, керамзит, подъемная помпа, компрессор, Farming Company, которая предлагает не только аэролифт. готовые аквапонные установки для выращивания 25

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 2. Составляющие аквапоники Для корректной работы системы необходимо, стресса. Также необходимо подобрать аэролифт, ко- верно, подобрать резервуар для разведения рыб, так торый будет насыщать аквариум достаточным коли- как он должен быть достаточно большим, чтобы чеством кислорода [4]. рыба активно развивалась и росла, не испытывая Рисунок 3. Структурная схема аквапонной системы Помимо сборки самой системы необходимо и поток воздуха. Для этого можно использовать установить датчики, представленные на рисунке 4, распространенные датчики, подключаемые к микро- для удаленного контроля за параметрами системы, контроллеру, для считывания значений с них. такими как: температура, кислотность, уровень воды 26

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 4. Схема расположения датчиков Чем точнее эти параметры, тем выше произво- Если же рассматривать аквапонную систему, дительность системы. Заострение внимания на эти как коммерческий продукт, то необходимо отметить, детали может помочь предотвратить появление что на данный момент во всех развитых и развиваю- насекомых, болезней и других видов загрязнения. щихся странах ведутся разработки по использова- Более того, поддержание надлежащего баланса нию современных технологий фарминг системы для между рыбными отходами и потребностями овощей модернизации сельского хозяйства и ее внедрения в в питательных веществах, при одновременном обес- массовом масштабе [5]. На таблице 1, представлен- печении достаточной площади поверхности для роста ной ниже имеется сводная информация о некоторых бактериальной колонии с целью преобразования всех уже разработанных проектах на аквапонике и их рыбных отходов [3]. сравнение в конкретных характеристиках. Таблица 1. Сравнение имеющихся проектов аквапоники 27

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Если рассматривать лидеров в разработках, ими помощи света ультрафиолетовыми лучами и контро- являются Нидерланды, Голландия, Япония, Китай, лем кислотности среды. При таком способе вода США и т.д. В Голландии все основные исследования минерализуется и благотворно влияет на рост поми- ведутся в рамках проекта EcoFutura, которые наце- доров. лен на сокращение концентрации ядовитых веществ для рыб (нитриты, нитраты) и повышения урожай- Американская компания Aquaponics USA дает ности культур, что позволило бы более эффективно возможность людям устанавливать и использовать использовать функции установки. В процессе наблю- готовые аквапонные системы в домашних условиях, дений и опытов, аквабиологи смогли осуществить готовая ферма компании представлена ниже на ри- выращивание томатных культур в зимнее время за сунке 5. Вследствие чего владельцы данной установки счет стерилизации воды в резервуаре с рыбами при могут обзавестись собственным мини-хозяйством по выращиванию рыб и растений. Рисунок 5. Ферма Aquaponics USA Компания предоставляет все необходимые ин- хождении по магазинам для выбора качественных струменты, инструкции и компоненты для сборки продуктов. Данная система способна работать круг- системы, а также предоставляет материалы необхо- лый год и обеспечивать владельцев свежими овощами, димые для дальнейшего успешного использования необходимо лишь продумать наиболее уместное системы. Так как спрос на экологически чистые место для расположения, в котором будет доступ продукты растет, то популярность этой системы не к системам водоснабжения, электричества и канали- удивительна, ведь люди смогут сами контролировать зации. Приблизительная стоимость готовой фермы весь процесс выращивания сельскохозяйственных составляет 2500 $. культур и отпадет необходимость в утомительном Список литературы: 1. Delong D.P., Lasordo TM. How to start a biofilter// Stoneville (MC): South Regional Aquaculture Center (SRAC)- 2012. SRAC Publication No. 4502. 2. Hu Z, Lee JW, Chandran K. Effect of plant species on nitrogen recovery in aquaponics // Bioresource Technology - 2015. 3. Kuhn D.D., Drahos D.D., Marsh L. Product Evaluation of Nitrifying Bacteria to Improve Nitrification Efficiency in Recirculated Aquaculture Systems// Aquaculture Engineering 2010; 43: 78-82. 4. Lennard V.A., Leonard B.V. Comparison of three different hydroponic subsystems (gravel, float and nutrient film) in an aquaponics test system// International aquaculture- 2006. 14- p. 539-550. 5. Malone RF, Beecher LE. Using floating bead filters to recover recirculated water in aquaculture production systems with high density warm water// Aquaculture Engineering. 2000.22 (1): 57–73. 6. Rakoczi J. Ten Guidelines for Aquaponics Systems// Aquaponics Journal- 2007. 46- p. 14-17. 28

№ 4 (97) апрель, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.97.4.13447 АНАЛИЗ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ О САМОВОСПРОИЗВОДСТВЕ РОБОТА Великодная Эвелина Евгеньевна магистрант, Satbayev University, Республика Казахстан, г. Алматы, E-mail: [email protected] Ешмухаметов Азамат Нурланович ассоциированный профессор, лектор, Satbayev University, Республика Казахстан, г. Алматы, E-mail: [email protected] ANALYSIS OF DECISION-MAKING ON SELF-REPLICATION OF A ROBOT Evelina Velikodnaya Master, Satbayev University, Republic of Kazakhstan, Almaty Azamat Yeshmukhametov Associate Professor, Lecturer, Satbayev University, Republic of Kazakhstan, Almaty АННОТАЦИЯ В данной научной статье был выполнен анализ литературы, содержащей информацию о принятии решения робота о саморепликации. В данном исследовании также были подробно рассмотрены факторы, влияющие на решение о самовоспроизводстве роботов. ABSTRACT In this scientific article, an analysis of the literature containing information about the robot's decision on self-replication was performed. In this study, the factors influencing the decision on self-reproduction of robots were also considered in detail. Ключевые слова: робототехника, робот, самовоспроизводящийся робот, саморепликация. Keywords: robotics, robot, self-replicating robot, self-replication. ________________________________________________________________________________________________ Введение Задачи статьи: 1. Изучить существующие источники о само- Для создания роботов необходим человеческий воспроизводстве роботов. труд, как умственный, так и физический. Нередко 2. Определить основные факторы, влияющие на бывает, что при создании или починке робота чело- решение о самовоспроизводстве роботов. век может пораниться. Также для создания какой- 3. Проанализировать информацию о том, как ро- либо машины людям нужно время, а при допущении бот принимает решение о саморепликации. ошибки это время увеличивается. Для решения дан- ной проблемы можно использовать самовоспроиз- Факторы, влияющие на решение водящихся роботов. Данное изобретение позволит о самовоспроизводстве роботов сократить участие человека в процессе воспроизвод- ства роботов, что значительно увеличит продуктив- На решение о том, когда должно использоваться ность производства. самовоспроизводство роботов, влияет несколько фак- торов. Эти факторы включают в себя: Целью данной статьи является выявление фак- торов, которые могут повлиять на решение о само- • Доступные ресурсы; воспроизводстве робота, а также анализ процесса • Оборудование для репликации (самовоспро- принятия решений о самовоспроизводстве робота. изводства); • Текущие цели робота; • Возможности робота. __________________________ Библиографическое описание: Великодная Э.Е., Ешмухаметов А.Н. АНАЛИЗ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ О САМОВОСПРОИЗВОДСТВЕ РОБОТА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13447

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Эти факторы изображены на рисунке 1 и подробно описываются далее. Рисунок 1. Ключевые факторы для принятия решения о самовоспроизводстве робота 1. Доступность ресурсов имеет очень большое нового робота состоит в том, чтобы иметь (или про- значение для принятия решения о самовоспроиз- ектировать) материалы, необходимые для его вос- водстве робота. Множество факторов влияют на произведения. Другим фактором, который следует характеристику доступности ресурсов, которая учитывать, является качество ресурсов. Низкое каче- предоставляется алгоритму принятия решений ство ресурсов может повлиять на качество конечного (рисунок 2). Основное требование для изготовления продукта, что следует учитывать при принятии реше- ния о продолжении процесса самовоспроизводства [2]. Рисунок 2. Факторы, влияющие на характеристику доступности ресурсов Приобретение ресурсов происходит путем соби- • Другие ученые, М. Фибла и У. Бернардет, рательства. Собирательство ресурсов роботами про- разработали стратегию собирательства роботов, исходит так: роботы ищут и собирают предметы, а основанную на поведении грызунов [6]; затем доставляют их в точку сбора. Ряд ученых про- вели исследования по этой теме: • Еще один ученый, Я. Цай, разработал алго- ритм обучения для решения задач поиска ресурсов • Ученые К. Бальдассано и Н.Э. Леонард описали в совершенно неизвестной среде [3]. показатели производительности, которые можно ис- пользовать для распределения задач для этой цели [1]; 30

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Ресурсы можно разделить на три категории: Распознавание ресурсов в окружающей робота собранные, обнаруженные, но не собранные, и ожи- среде может быть достигнуто многими способами, даемые в окружающей среде, но не обнаруженные. например: Собранные ресурсы, как следует из названия, — • Сейсмология отражения (по концепции по- это ресурсы, которые были собраны и сохранены ро- хожая на радиолокацию) использовалась для об- ботизированной системой. Однако в данном случае наружения нефти и природного газа [7]; важна близость хранилища ресурсов к тому месту, где их нужно будет использовать. • Магниторазведка может использоваться для обнаружения рудных месторождений [10]; Вторая категория ресурсов, которые обнаружены, но не собраны, включает в себя ресурсы, которые • Визуальное распознавание поверхностных были идентифицированы с определенной степенью ресурсов может быть выполнено путем обработки точности как присутствующие в определенных изображений с использованием обученных глубоких местах в окружающей среде. Степень точности этой сверхточных нейронных сетей [5]. идентификации может существенно повлиять на уровень надежности, соответствующий ресурсам Вышеупомянутые методы могут определить этой категории. многие ресурсы, необходимые для репликации робо- тов. Для роботов с дополнительными потребностями Последняя категория — это ресурсы, которые, в идентификации ресурсов могут потребоваться по прогнозам, будут находиться в окружающей дополнительные методы. среде, но еще не были обнаружены. Важность этой категории будет меняться обратно пропорционально Как только ресурсы идентифицированы, роботы тому, какая часть окружающей среды исследована должны иметь возможность самостоятельно их со- в настоящее время. Например, на ранних этапах бирать. разведки система может предсказать, что будет до- ступно определенное количество определенного 2. Репликационное оборудование должно уметь материала, но как только разведочные работы будут производить требуемый дизайн робота. В качестве продолжены, прогнозируемые ресурсы будут преоб- репликационного оборудования могут выступать 3D разованы в обнаруженные ресурсы. По мере прове- принтеры [9]. дения разведки точность прогнозирования ресурсов также может повышаться [8]. Даже если оборудование может воспроизвести детали робота, оно все равно может иметь ограниче- Процесс прогнозирования ресурсов, имеющихся ния или потенциальные ошибки. Проблемы могут в данной среде, может потребовать предварительных вызывать: знаний об определенных характеристиках окружаю- щей среды, включая геологическую и другую инфор- • Заклинивание оборудования; мацию. С этой целью ученые исследовали алгоритмы • Несоответствие печатных деталей друг другу; отбора проб окружающей среды с использованием • Неблагоприятные условия окружающей среды. мобильных роботов [4]. В качестве альтернативы 3. Текущие цели, как показано на рисунке 3, имеют определенные среды могут постоянно контроли- отношение к решению воспроизвести нового робота роваться роботами. или нет. Эти цели определяют необходимость изго- товления нового робота и его конструкцию. Эта ин- формация также может вызывать необходимость увеличения количества роботов или оптимизации конструкции. Рисунок 3. Общие цели самовоспроизводства роботов 31

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Увеличение количества роботов может потребо- роботов, чтобы информировать процесс принятия ваться для определенных исследовательских работ решений «строить или не строить» [12]. Одним из или для поддержки запланированных будущих примеров ограничения может быть централизован- прогнозов производства роботов. Альтернативное ное управление и связь, так что количество роботов, соображение заключается в том, что дизайн может которыми центральный робот может управлять или потребоваться для конкретной задачи, которая с которыми может общаться, ограничено. Другим имеет необходимое преимущество, например, для ограничением может быть необходимость в том, достижения и сбора ресурса, который находится вне чтобы роботам для продолжения работы в течение досягаемости текущих роботов в системе. долгого времени требовался определенный ресурс, например, энергия или запасные части. Наконец, В зависимости от выбора пользователя или реа- количество роботов, которые может иметь система, лизации проектных ограничений, может случиться также может быть ограничено пространством, доступ- так, что система роботов ограничена наличием опре- ным в операционной среде. Небольшие площади, деленного максимального количества роботов. очевидно, потребуют меньшего количества роботов для оптимальной производительности. Коэффициент пропускной способности системы, изображенный на рисунке 4, характеризует способ- ность системы поддерживать большее количество Рисунок 4. Пример ограничений на максимальное количество необходимых роботов Принятие решений (т. е. собираются ресурсы, изготавливается деталь или о самовоспроизводстве роботов собирается робот). В случае, если она не удалась, выполняются действия по сбою задачи, и она удаля- Шаг событий моделирования информирует си- ется из активных задач, так как неудавшаяся задача стемы управления моделируемых роботов о резуль- отбрасывается. татах действий робототехнической системы. На этапе принятия решения система определяет, какие Процесс принятия решений — это когда система действия следует выполнить на следующих этапах. назначает задачи роботам. Этот процесс включает в На каждом временном шаге моделирования роботы себя определение и назначение роботов для сборки, в системе роботов выполняют задачи, связанные с и какие роботы должны их строить, сколько роботов приобретением ресурсов, преобразованием ресур- должны печатать компоненты и сколько роботов сов или сборкой новых роботов [11]. должны собирать ресурсы [13]. Для целей этой ра- боты используется упрощенный алгоритм принятия Процесс событий моделирования определяет ре- решений, чтобы облегчить анализ производительно- зультаты этих действий роботизированной систе- сти различных конфигураций системы в различных мой. Процесс обработки событий моделирования экспериментальных условиях. В этом алгоритме вы- состоит из циклического перебора задач, выполняе- бор того, когда строить нового робота и какого типа мых в данный момент. Задачи, выполняемые в данный он должен быть, определяется с помощью простых момент, определяются алгоритмом принятия реше- критериев. Процесс начинается с определения всех ний и включают задачи для всей робототехнической бездействующих роботов, способных к сборке, а затем системы на каждом временном шаге моделирования берется список типов сборных роботов и повторяется (т. е. список задач — это не очередь задач для отдель- по порядку до тех пор, пока в очереди сборки не будет ного робота, а список задач, которые каждый робот достаточно роботов для каждого бездействующего выполняет). робота, способного к сборке. Если робот не может быть построен, сборщик просто бездействует. Для каждой из задач, выполняемых роботизиро- ванной системой, риск выполнения задачи исполь- После определения того, что должен собрать зуется для определения (со случайным вводом), каждый из роботов (если что-то нужно), алгоритм была ли она неудачной или успешной на текущем принятия решения назначает всех простаивающих в временном шаге. В случае успеха оставшуюся про- данный момент роботов, способных печатать, для должительность задачи уменьшают на единицу. изготовления печатаемых компонентов. Эти назначе- Если оставшаяся продолжительность теперь равна ния ограничены текущим количеством доступных нулю, то выполняются завершающие действия 32

№ 4 (97) апрель, 2022 г. исходных материалов для печати в робототехниче- прекращает назначать роботов для задачи по сбору, ской системе (роботы не будут назначены для задач как только это происходит. Стадия, на которой печати, для которых материалы недоступны). После можно предположить, что дополнительные ресурсы этих назначений все бездействующие роботы назна- недоступны для сбора, может быть более сложной чаются для сбора материалов из окружающей среды. в реальных случаях. Если роботы не возвращают материалы, предпола- гается, что в окружающей среде нет сырья, и система Список литературы: 1. C. Baldassano, N.E. Leonard “Explore vs. exploit: Task allocation for multi-robot foraging”. Preprint, 2009. 2. M. Badreldin, A. Hussein, A. Khamis “A Comparative Study between Optimization and Market-Based Approaches to Multi-Robot Task Allocation”. Adv. Artif. Intell., 2013. 3. Y. Cai “Intelligent Multi-Robot Cooperation for Target Searching and Foraging Tasks in Completely Unknown En- vironments”. University of Guelph, Guelph, ON, Canada, 2013. 4. M. Dunbabin, L. Marques “Robots for environmental monitoring: Significant advancements and applications”. IEEE Robot. Autom. Mag. 2012, pp. 24–39. 5. P.A. Dunker “A Biologically Inspired Robot for Lunar Exploration and Regolith Excavation”. Master’s Thesis, Case Western Reserve University, St. Louis, MO, USA, 2009. 6. M. Fibla, U. Bernardet “Allostatic control for robot behaviour regulation: An extension to path planning”. Taipei, Taiwan, 2010, pp. 1935–1942. 7. J. Green, D. Vogt “A Robot Miner for Low Grade Narrow Tabular Ore Bodies: The Potential and the Challenge”. Pretoria, South Africa, November 2009. 8. D. Popa, K. Sreenath, F. Lewis “Robotic deployment for environmental sampling applications”. Budapest, Hungary, June 2005. 9. M. Russell, J. Straub “Software Design for an Intelligent Attitude Determination and Control System”. Logan, UT, USA, August 2015. 10. G.K. Shaffer, A. Stentz “A robotic system for underground coal mining”. Nice, France, May 1992, pp. 633–6380. 11. J. Straub, A. Jones “Simulation and Analysis of Self-Replicating Robot Decision-Making Systems”. Computers 10(1):9, 2021. 12. J. Suthakorn A.B. Cushing G.S. Chirikjian “An Autonomous Self-Replicating Robotic System”. IEEE/ASME Inter- national Conference on Advanced Intelligent Mechatronics: Kobe, Japan, 2003. 13. J. Von Neumann “The Theory of Self Reproducing Automata 1st ed.”. Burks, A.W., Ed. University of Illinois Press: Champaign, IL, USA, 1966. 33

№ 4 (97) апрель, 2022 г. МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПРИ СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ В ОГРАНИЧЕННОМ ОБЪЕМЕ Жумаев Жура доцент, Бухарский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] Тошева Мархабо Махсудовна магистрант, Бухарский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Бухара SIMULATION OF STATIONARY THERMAL CONDUCTIVITY UNDER FREE CONVECTION IN A LIMITED VOLUME Jura Jumayev Assosiate professor, Bukhara State University, Republik of Uzbekistan,Bukhara Marhabo Tosheva Master’s degree from Bukhara State University, Republik of Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ В этой статье представлены результаты численного моделирования процесса возникновения динамических и температурных пограничных слоев между двумя вертикально расположенными стержнями, которые являются источниками тепла. Сформулированная система дифференциальных уравнений в частных производных в стаци- онарной подстановке с граничными условиями решена численно, используя неявной схемы и метода прогонки с итерацией, его алгоритм реализовано с использованием графической среды DELPHI. Для рисования графиков был использован компонент Сhart. модель, дифференциальные уравнения в частных производных, теплообмен, естественная конвекция, урав- нения пограничного слоя, ламинарный режим. ABSTRACT This article presents the results of numerical simulation of the process of occurrence of dynamic and temperature boundary layers between two vertically located rods, which are heat sources. The formulated system of partial differential equations in a stationary substitution with boundary conditions is solved numerically using an implicit scheme and the sweep method with iteration, its algorithm is implemented using the DELPHI graphical environment. The Chart compo- nent was used to draw graphs. Keywords: dynamic boundary layer, temperature boundary layer, heat source, mathematical model, computer model, partial differential equations, heat transfer, natural convection, boundary layer equations, laminar regime. Ключевые слова: динамический пограничный слой, температурный пограничный слой, источник тепла, математический модель, компьютерный. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Всестороннее исследование процессов В частности, работе [4] выполнено численное естественной конвекции является весьма актуальной моделирование смешанной конвекции в наклонной проблемой гидромеханики и теплообмена, поскольку квадратной каверне в предположении, что на верти- они часто встречаются во многих задачах практики, кальных боковых стенках имеет место неравномерное например, в теплицах, в установках использования распределение температуры. Уравнения написаны солнечной энергии, машиностроении, промышлен- в нестационарном виде, для решения безразмер- ных установках и т.д., которые связаны эффективным ных управляющих уравнений используется метод (рациональным) использованием энергетических конечных объемов. Результаты представлены в виде ресурсов, актуальность которых отражается в графиков. Показано, что в случае преобладания многочисленных книгах и статьях отечественных моды плавучести средний теплообмен значительно и зарубежных авторов. увеличивается с увеличением угла наклона каверны, __________________________ Библиографическое описание: Жумаев Ж., Тошева М.М. МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПРО- ВОДНОСТИ ПРИ СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ В ОГРАНИЧЕННОМ ОБЪЕМЕ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13394

№ 4 (97) апрель, 2022 г. когда зоны нагрева и охлаждения на обеих стенках В работе [10] рассматривается течение вязкой идентичны. несжимаемой жидкости вдоль нагретого вертикаль- ного конуса с учетом изменений вязкости и темпе- В [5] представлены результаты численного ис- ратуропроводности в зависимости от температуры. следования течения и теплообмена при ламинарной Предполагается, что вязкость жидкости является свободной конвекции между вертикальными па- экспоненциальной функцией температуры, а темпе- раллельными изотермическими пластинами с различ- ратуропроводность - линейной функцией темпера- ными температурами. При этом температура горячей туры. Основные уравнения для ламинарной свободной пластины была выше, а холодной, соответственно, конвекции жидкости преобразуются в безразмерные ниже, чем температура окружающей среды. Темпе- уравнения в частных производных, которые решаются ратурный фактор изменялся в пределах ������������ = 1 ÷ 5. методом конечных разностей с неявной схемой Полностью эллиптические уравнения Навье−Стокса Кранка-Николсона. Получены зависимости парамет- и уравнение энергии решались методом конечных ров потока от вязкости жидкости и теплопроводности. объемов на разнесенных сетках. Представлены данные по распределению скоростей и температур между Настоящее исследование, являющееся развитием пластинами, локальной и интегральной теплоотдаче, работ [3, 8], посвящено численному изучению лами- что позволяет глубже понять механизм обменных нарной естественной конвекции воздуха между процессов между параллельными пластинами с двумя вертикальными параллельными пластинами асимметричным нагревом. с равными и отличающимися температурами. Основ- ное внимание уделено анализу влияния температур- В работе [8] рассматривается стационарный, ного фактора на структуру течения, на теплоперенос ламинарный перенос в слое, примыкающем погружен- и появлению конвекции. ный в покоящийся окружающий газ в вертикальной поверхности. Уравнения написаны в несжимаемой Рассматривается процесс естественной конвек- постановке. ции воздуха между двумя вертикально расположен- ными стержнями. Схематическая картина течения имеет вид (рис.1): Рисунок 1. Схематическая картина течения Численные исследования проводились посред- u, - продольные и поперечные составляющие ско- ством решения стационарных, двумерных уравнений Навье−Стокса и уравнения энергии в приближении рости;  - плотности, Т – абсолютная температура, Буссинеска[2]. Течение ньютоновской жидкости полагается ламинарным и сжимаемым. С этими  - динамический коэффициент вязкости, ������������ −число допущениями основные уравнения сохранения за- писываются следующим образом[6,7]: Грасгофа, ������������ – гидродинамическое число Фруда, ������������-Число Прандтля.  (u) +  () = 0,  x y  Для замыкания системы дифференциальных  уравнений (1) дополним его уравнением состояния. Зависимость коэффициента вязкости газа от темпера- туры представляется формулой Саттерлэнда. u u +  u = 1     u  +  (T − T1 )  (1) x y Gr y y , Fr   u T +  T = 1  (  T ).  x y Pr Gr y y  Уравнения (1) записаны в безразмерных величи- нах с использованием общепринятых обозначений: 35

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Сформулируем граничные условия в следующем Выше изложенная задача решена численно с виде: применением двухслойной, четырехточечной неявной конечно – разностной схемы. u = 0, v = 0, H = H1,  = 1 при y = 0  :u = 0, v = 0, H = H0,  = 0  Полученная трехдиогнальная система уравне- x = 0 при 0  y  a  ний решена методом прогонки с итерацией [1]. при y = a  u = 0, v = 0, H = H 2 ,  = 2 На рис. 1. приведены появление осевой скорости и  расширение динамического пограничного слоя при x  u = 0, v = 0, H = H1,  = 1 при y = 0  Pr=0,7. Как видно из рисунка, чем выше по стержню, 0 :u = 0, v = 0, H = H2,  = 2 тем выше скорость. А также где выше температура, при y = a  там и выше скорость. Это соответствует физике течения. (2) На рис.2. приведены распределение температуры между источниками тепла, которые имеют темпера- туры 320К и 300К соответственно. Как видно из рисунка, возле пластинки, где выше температура, выше и температурное поле. Рисунок 2. Возникновение скорости возле источников тепла, которые имеют температуры 500К и 800К соответственно. 1-при ���̅��� = ������, ������, 2-при ���̅��� = ������ Рисунок 3. Распределение безразмерной температуры между источниками тепла, которые имеют температуры 320К и 300К соответственно. Зеленый- при ���̅��� = ������, ������, синий- при ���̅��� = ������, красный- при ���̅��� = ������ Заключение. Используя уравнения в прибли- пограничных слоев. Результаты компьютерного жении теории ламинарного пограничного слоя моделирования с помощью графических средств рассчитаны поля скоростей, температур вблизи Delphi представлены в виде графиков. Выявлено, вертикально расположенного источников тепла. что увеличение скорости в ограниченном объеме Рассчитаны ширина теплового и динамического быстрее, чем в неограниченном объеме. 36

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Список литературы: 1. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. В 2-х томах. - М: Мир, 1990. - 384 с. 2. Гебхарт Б., Джалурия Й., Махаджан Р.Л., Саммакия Б. Свободно-конвективные течения, тепло и массобмен. Кн. 2. - М.: Мир, 1991. - 678с. 3. Жумаев Ж., Усмонова Г. Компъютерное моделирование процесса конвекции вблизи вертикально расположенного источника// Universum. Технические науки. - 2020. Выпуск 5(74). Часть 1. С. 41-45. https://7universum.com/ru/tech/archive/item/9384 4. Сивакумар В., Сивасанкаран С. Смешанная конвекция в наклонной каверне с движущейся крышкой при не- равномерном нагреве на боковых стенках // Прикладная механика и техническая физика. - 2014, Т. 55, № 4. - С. 97-114. 5. Терехов В.И., Экаид А.Л. Ламинарная свободная конвекция между вертикальными параллельными пластинами с различными температурами//Теплофизика и аэромеханика, - 2012, том 19, № 4, - С. 415-430. 6. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. - М: Наука, 1974. - 712 с. 7. Andreev V.K. and others. Mathematical models of convection// Germany: De Gruyter, 2012. — 437 p. 8. Jumayev J., Shirinov Z., Kuldashev H. Computer simulation of the convection process near a vertically located source.// International conference on information Science and Communikations Technologiyes (ICISCT) Conference Proceedings. (Tashkent, 4-6 november. 2019). - pp.635-638. DOI:10.1109/ICISCT47635.2019.9012046 9. Jumayev J., Mustapakulov Ya., Kuldoshev H. Numerical algorithm for modeling turbulence in a jet with diffusion combustion// 14th international Conference on Application of information and Communication technologiyes(AICT). Conference Proceedings.(Tashkent, 7-9 okt. 2020). pp. 1-4. DOI 10. 1109/AICT50176.2020.9368857. 10. Kaushik А. Numerical Solutions for Free Convection Flow past a Vertical Cone using Alternating Direction Implicit (ADI) Technique. //International Journal of Research and Innovation in Applied Science (IJRIAS) | Volume V, Issue VI, - June 2020 P. 28-34. 37

№ 4 (97) апрель, 2022 г. РАЗРАБОТКА КРИОГЕННО-ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ МЕТАНИЯ ОБЪЕКТОВ Келимханов Алимхан Кайратулы магистрант, Казахский национальный университет имени аль-Фараби Республика Казахстан, г. Алматы Е-mail: [email protected] Жаксыбеков Данияр Муратулы магистрант, Казахский национальный университет имени аль-Фараби Республика Казахстан, г. Алматы Е-mail: [email protected] Алдияров Абдурахман Уалиевич канд. физ.-мат. наук, доцент, Казахский национальный университет имени аль-Фараби Республика Казахстан, г. Алматы DEVELOPMENT OF A CRYOGENIC-PNEUMATIC INSTALLATION FOR THROWING OBJECTS Alimkhan Kelimkhanov Master student, al-Farabi Kazakh National University Kazakhstan, Almaty Daniyar Zhaxybekov Master student, al-Farabi Kazakh National University Kazakhstan, Almaty Abdurakhman Aldiyarov Candidate of Physical and Mathematical Sciences, associate professor, al-Farabi Kazakh National University Kazakhstan, Almaty АННОТАЦИЯ Тела, ускоренные пневматическими установками, могут найти применение практически во сферах деятель- ности, например, для газодинамических исследований, изучения процессов соударения, при работах по обеспе- чению защиты жизни. Какого бы рода экспериментов ни проводились с летящими телами, каждый из них требует знание определенных процессов и характеристик. В работе приведена криогенно-пневматическая метательная установка, принцип работы, а также разработана схема для оценки скорости полета снаряда. ABSTRACT Bodies accelerated by pneumatic installations can find applications in practically all fields of activity, e.g. for gas dynamic research, the study of collision processes and life-safety applications. Whatever type of experiments on flying bodies, each of them requires knowledge of certain processes and characteristics. The paper presents a cryogenic-pneumatic propellant, the principle of operation, as well as s scheme for estimating the velocity of the projectile flight. Ключевые слова: метательная установка, рабочее тело, криогенно-пневматическая установка, оценка скорости. Keywords: throwing installation, working medium, cryogenic-pneumatic installation, assessing the velocity. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Келимханов А.К., Жаксыбеков Д.М., Алдияров А.У. РАЗРАБОТКА КРИОГЕННО- ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ МЕТАНИЯ ОБЪЕКТОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13496

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Изучение быстропротекающих процессов стало расширения рабочего газа в основной установке. возможным благодаря развитию экспериментальных, Основной задачей теории метания является опре- баллистических методов исследования, а также тех- деление влияния таких параметров, как площадь ники эксперимента. ствола S, масса снаряда m, масса газа и др. на скорость снаряда и показать наиболее перспективные Существующие в настоящее время пневмати- направления создания метательных устройств [3]. ческие установки нашли применение в научных исследованиях в области аэродинамики и физики Криогенно пневматическая установка – один из твердого тела [1]. видов газовой установки рабочим телом которого является азот. Эта лабораторная установка, в которой Значительное расширение области применения в качестве топлива используется жидкий азот. Она пневматических установок стало причиной их исполь- была разработана для метания хрупких снарядов, зования и поставило новые задачи, суть которых движущихся на относительно небольших скоростях заключается в необходимости разработки систем (50÷200 м/с). Установка состоит из стального ствола по совершенствованию этих установок. и испарительной камеры, где и происходит сам процесс расширения жидкого азота. Явление выстрела является результатом преобразования химической энергии в механическую В процессе разработки криогенно- работу метания тела, что представляет с собой пневматической установки возникают две важные сложный термодинамический и газодинамический задачи: газодинамические и конструктивные. В газо- процесс . Исследование явлений выстрела требует динамические задачи входят: подбор заряда, выбор подробного изучения основных закономерностей, оптимального веса инициирующего элемента реакции которым подчиняются газы, как в отношении расширения газа и т.п. В то время как конструктивные изменения свойств при переходе из одного состояния задачи включают в себя выбор параметров частей в другое, так и в отношении происходящего при установки. Вопрос решения газодинамических и этом преобразования энергии. При процессе превра- конструктивных задач возможен при учете опре- щения энергии из одного вида в другое совершается деленных характеристик. В случае использования работа [2]. криогенно-пневматической установки применяется инженерная методика нахождении связи между Пневматические газовые пушки представляют скоростью метания и параметрами заряжания. собой экспериментальные устройства, состоящие из По этой же методике определяются оптимальные двух основных частей: цилиндрического ствола геометрические параметры и размеры криогенно- (трубы) и камеры высокого давления. Метание пневматической установки [4]. снаряда в газовой установке, как и в любой другой артиллерийской установке, происходит за счет Рисунок 1. Криогенно-пневматическая установка во время эксперимента 39

№ 4 (97) апрель, 2022 г. На рисунке 2 описана схема экспериментальной установки. 1 – емкость, 2 – крышка с упором, 3 – штатив, 4 – кожух с тензодатчиками, 5. – рамка с разрывными контактами, 6. – снаряд, 7 –испаритель Рисунок 2. Схема экспериментальной установки Криогенно-пневматическая установка выполнена 1 кельвин, в то время как термический коэффициент из стали и имеет длину ствола 4 метра. Устройство показывает долю увеличения давления при таком же включает в себя испаритель, где находится жидкий изменении температуры [5]. азот с термитом, отделенные специальной диафрагмой, где в дальнейшем происходит процесс В настоящее время для изучения быстропроте- расширения. Также установка имеет кожух с кающих процессов существуют множество методов тензорезисторами расположенные на определенных определения скорости, опирающихся на последних расстояниях между собой. Рамка с разрывными достижениях электроники, импульсной техники, элементами закреплен снаружи ствола и само оптики, техники высоких напряжений и др. Не исклю- устройство закрепляется на штативе. чение, что выстрел из орудия представляет собой один из таких процессов, что требует получение При разработке криогенно-пневматической наиболее точных и практических результатов изме- установки были учтены следующие оптимальные рений. Одна из основных технических наук, которая параметры: степень расширения, максимальное изучает закономерности явлений и процессов, давление, вес снаряда, форма камеры и длина ствола. протекающих при выстреле, является внутренняя баллистика. Как наука внутренняя баллистика вклю- В данной экспериментальной работе азот исполь- чает в себя: изучение и анализ условий и факторов, зуется в качестве рабочего тела. Суть методики от которого зависит процесс выстрела из ствольного применения азота заключается в использования его оружия [6]. свойств для процесса метания снаряда с помощью криогенно-пневматической установки. В рабочей Одним из основных параметров, характеризую- части цилиндрического ствола установки находятся щих процесс выстрела, является скорость полета рабочее тело в виде жидкого азота, выступающего снаряда. Определение скорости является сложной как испаряющийся элемент и за счет расширения, задачей и перспектива дальнейшего развития методов которого создается высокое давление в рабочем определения скорости снаряда имеет существенно объеме ствола. Величина максимального рабочего важное значение [7]. давления в камере ограничена конструктивными и эксплуатационными параметрами. В результате исследования криогенно- пневматической установки была разработана система Инициатор зажигательной системы является определения скорости снаряда. Система состоит из термит. Они разделены между собой между собой прямого метода определения скорости, который перегородкой в виде полиэтиленовой упаковки заключается в измерении интервала времени, за каждой составляющей. При запуске данной системы который снаряд пролетает определенный участок в рабочем объеме ствола криогенно-пневматической трассы. В обращенном эксперименте в качестве установки происходит процесс объемного расширения измерительных приборов использовались тензо- азота, за счет, которого происходит метание снаряда. резисторы и рамы измерители. В результате Сам процесс объемного расширения характеризуется экспериментальных работ были получены коэффициентом объемного расширения и терми- следующие данные. ческим коэффициентом давления. Коэффициент объемного расширения показывает долю увеличения На рисунке 3 показан элемент массива цифровых объема газа при повышении ее температуры на данных каждая строчка которой показывает запись 1/5000 доли секунды. Из-за огромного количества 40

№ 4 (97) апрель, 2022 г. цифровых данных необходимо было перевести эти моделирования экспериментов. Каналами 22, 21, 23 данные в графическую форму. При переводе данных в показаны результаты, полученные при использовании графическую форму был получен экспериментальный тензорезисторов, а каналы 27, 26, 28, 25 показывают график. Ниже приведены результаты графического данные рамочных измерителей. Рисунок 3. Цифровые данные В результате экспериментальных работ были получены следующие данные. Рисунок 4. График преобразований цифровых сигналов эксперимента 41

№ 4 (97) апрель, 2022 г. На рисунке 4 показан график преобразований разрывного элемента можно заметить, что обрыв цифровых сигналов эксперимента. Как видно на произошел значительно позже по времени и утвержда- графике каналы тензорезисторов показывают вполне ется это значениями времени пролета тензорези- корректные результаты, то есть выделяются моменты сторов. пролета снаряда определенных участков. Предположительно причиной этой проблемы Однако также можно заметить, что до прохода стал свободный ход разрывного элемента. Данные снарядом этих тензорезисторов имеются определен- остальных каналов вполне удовлетворительны. ные шумы (колебания) и на данный момент точные причин появления этих шумов не установлены. Анализ данных графиков в дальнейшем Каналы, отвечающие за рамочные измерители, имеют использовалась при определении скорости метаемого некоторые искажения. На графике канал первого тела. Таблица 1. Результаты полученных скоростей Позиции разрывных элементов на 27-26 27-28 27-25 26-28 26-25 28-25 установке 3,5 3,8 4,6 0,3 1,1 0,8 Расстояние между разрывными эле- 0.017 0.020 0.028 0.003 0.011 0.008 ментами, м 205,9 190,0 164,3 100,0 100,0 100,0 Разность времени разрыва каналов, с Скорость снаряда эксперимента, м/с Таким образом изложенные сведения дают данные, изучена внутренняя баллистика криогенно- достаточно полное представление о разработанной пневматической установки, выведены некоторые криогенно-пневматической установки. Были иссле- математические зависимости, а также получены дованы процесс метания тел, получены расчетные теоретические выводы и практические рекомендации. Список литературы: 1. Златин Н.А., Красильщиков А.П., Мишин Г.И. Баллистические установки и их применение в эксперимен- тальных исследованиях. – М.: Наука, 1974. – 344 с. 2. Станюкович К.П., Горохов М.С. Газодинамические основы внутренней баллистики. – М.: Оборонгиз, 1957. – 472 с. 3. Серебряков М.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет. – М.: Оборонгиз, 1957. – 703 с. 4. Серебряков М.Е. Физический закон горения во внутренней баллистике. – М.: Оборонгиз, 1940. – 216 с. 5. Вьюков Н.Н., Акимов А.В., Аверин Н.Н. Устройство для измерения скорости полета пули и снаряда. 1997. – 5 с. 6. Бринк А.Ф. Внутренняя баллистика. – Изд. Морского Министерства, 1901. – 370 с. 7. Попов Н.Н. К вопросу сообщении телам высоких скоростей полета // Вестник МГУ. – 1962. № 4. – С. 27-37. 42

№ 4 (97) апрель, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.97.4.13397 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОНТИНУУМ РОБОТА ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Павлов Никита Владленович магистрант, Satbayev University, Республика Казахстан, г. Алматы E-mail: [email protected] Ешмухаметов Азамат Нурланович ассоциированный профессор, лектор, Satbayev University, Республика Казахстан, г. Алматы E-mail: [email protected] DESIGN AND CONTROL OF WIRE-DRIVEN CONTINUUM ROBOT ARM NUCLEAR REACTOR REPAIRMENT AND INSPECTION WORK Pavlov Nikita Master, Satbayev University, Republic of Kazakhstan, Almaty Azamat Yeshmukhametov Associate Professor, Lecturer, Satbayev University, Republic of Kazakhstan, Almaty АННОТАЦИЯ В данной научной статье был выполнен анализ литературы, содержащей информацию о первых разработках сверх гибкого манипулятора, прогрессе исследований в этом направлении и вариантах применения данного робота. ABSTRACT In this scientific article, an analysis of the literature containing information about the first developments of an ultra- flexible manipulator, the progress of research in this direction and the application options of this robot was carried out. Ключевые слова: робототехника, сверхгибкий робот, континуум- манипулятор. Keywords: robotics, super-flexible robot, continuum manipulator. ________________________________________________________________________________________________ Предпосылки исследования Рисунок 1. Tensor Arm и обзор связанных научных работ Как было отмечено выше, традиционные манипу- ляторы с жесткими звеньями не способны работать в замкнутой среде, ограничивающей степени их по- движности. На помощь в данных ситуациях приходят мобильные роботы малых габаритов, способные быстро ориентироваться и перемещаться. Первым континуальным роботом является раз- работка Виктора Андерсона из Института океано- графии Скриппса в 1967 году, получившая название Tensor Arm и имевшая 16 степеней свободы [1]. Прототип приводился в действие нейлоновым “сухо- жилием”, располагающимся по внешней стороне робота (рисунок 1). __________________________ Библиографическое описание: Павлов Н.В., Ешмухаметов А.Н. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОНТИНУУМ РОБОТА ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13397

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Прототип должен был применяться в подводных систему с управляемыми сухожилиями [3]. Отличи- миссиях, однако испытания были неудачными. тельной стороной была настраиваемая жесткость конструкции посредством управления этими сухо- Модель Андерсона была взята и переработана жилиями и регулировкой длины участка изгиба. для использования в малоинвазивной хирургии. Первыми в данной области были Грэхам Робинсон и Сравнительно недавно была предложена идея Брюс Дэвис [2]. Представленный ими манипулятор реализации континуального робота с чередующимися Harp с помощью концентрических трубок мог прини- континуум звеньями, следующими за рабочим орга- мать нужную форму и изгибаться в любую сторону, ном (рисунок 2). хоть и обладал низкой скоростью. Позже Чжэн Ли из Китайского университета Гонг-Конга с командой Несмотря на простую конструкцию и компактный представили новую гибкую роботизированную дизайн исполнения, робот имел очень малую грузо- подъемность [4-5]. Рисунок 2. Робот с чередующимся континуумом Современные исследования по континуальному только в малоинвазивной хирургии, где процесс не управлению роботами автоматизирован и выполнение континуум-роботом своей задачи требует постоянного контроля со сто- Оптимизация и совершенствование технологии роны человека. продолжается и сегодня. Несмотря на простую идею, её реализация постоянно встречает определенные Одним из последних континуум-роботов явля- трудности. ется робот для сбора урожая. Азамат Ешмухаметов, взяв прототип Яна Уокера, полностью переработал Применение тросов для управления континуум- дизайн и систему управления. роботом в значительной степени повышает возмож- ную грузоподъемность, однако основным нюансом При исследовании наработок Уокера были выяв- на данный момент является проблема натяжения лены проблемы, связанные с трением и провисанием этих тросов. Слабое натяжение приводит к покиданию троса, что приводило к соскальзыванию последнего. троса своего места, что приводит к остановке про- цесса и началу наладочных работ. При создании прототипа был разработан абсо- лютно новый тип пассивного скольжения при помощи Кроме этого, слабое натяжение снижает грузо- дискового механизма, исключающий трение тросов подъемность манипулятора и точность позициониро- о сегменты и выпадение их со своих мест, а также вания рабочего органа, вследствие чего континуум- новый метод управления с обратной связью по их роботы в наше время находят широкое применение натяжению [6] (рисунок 3). 44

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 3. Континуум-робот Предлагаемый в научной работе новый гибрид- будет осуществляться подстраивание к нужному ный механизм предварительного натяжения демон- диаметру трубы, либо с помощью приводов. стрирует высокую эффективность и манёвренность при управлении несколькими секциями континуум- Однако проведя исследование было выяснено, манипулятора, обеспечивая двухступенчатую ком- что оба варианта не могут обеспечить устойчивое пенсацию натяжения. положение прототипа в связи с чем утрачивается точность позиционирования рабочего органа. Рисунок 4. Звено континуум-робота в Inventor Рисунок 6. Первый прототип корпуса для континуум-робота, увеличивающий Рисунок 5. Универсальное соединение, обеспечивающее подвижность робота, в Inventor мобильность конструкции в Inventor Также необходимо увеличить степень мобиль- Устройство нового прототипа базируется на нож- ности робота для работы в трубопровод. Механизм ничном механизме, где используются перекрестные должен иметь универсальный диаметр с возмож- соединения опор. ностью регулировки. Достичь этого можно либо с помощью платформ на пружинах, благодаря которым Сжатие и растяжение механизма происходит при приложении усилий к свободным частям кон- струкции, благодаря чему и происходит изменение длины (удлинение или укорачивание). Приведение в движение может осуществляться с помощью пнев- матического, гидравлического, электрического или комбинированного приводов, а также просто с по- мощью ручной силы, если таковой достаточно. В отдельных сценариях достаточным будет применение усилия только в одном направлении благодаря автоматическом возвращении конструкции в исходное положение при снятии усилия. Данный сценарий возможен при наличии пружинной состав- ляющей или ввиду упругости механизма. 45

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Ярким примером реализации механизма явля- ются подъемные столы и ножничные подъемники. Последние имеют гораздо более высокую степень грузоподъемности, чем, например, телескопические. Однако имеют большие размеры и массу. Работают в основном на электричестве и дизельном топливе. Рисунок 7. Первый вариант исполнения scissor mechanism континуум-робота в Inventor Список литературы: 1. Anderson V.C.; Horn R.C. Tensor arm manipulator design. Trans. ASME 1967, 67, 1–12. 2. Robinson G.; Davies J.B.C. Continuum robots-a state of the art. In Proceedings of the 1999 IEEE International Con- ference on Robotics and Automation (Cat. No.99CH36288C), Detroit, MI, USA, 10–15 May 1999; pp. 2849–2854. 3. Li Z.; Feeling J.; Ren H.; Yu H. A Novel Tele-Operated Flexible Robot Targeted for Minimally Invasive Robotic Surgery. Engineering 2015, 1, 73–78. 4. Kang B.; Koijev R.; Sinibaldi E. The First Interlaced Continuum Robot, Devised to Intrinsically Follow the Leader. PLoS One 2016, 11, e0150278, Doi:10.1371journal.pone.0150278. 5. Ji D.; Kang T.H.; Shim S.; Lee S.; Hong J. Wire-driven flexible manipulator with constrained spherical joints for minimally invasive surgery. In International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery. Springer: Berlin, Germany, 2019; pp. 1–13. 6. “Designing of Novel Wire-Driven Continuum Robot Arm with Passive Sliding Disc Mechanism: Forward and Inverse Kinematics”,Azamat Yeshmukhametov, Koichi Koganezawa, Yoshio Yamamoto, Proceedings of 19th International Conference on Control, Automation and Systems, 2019，pp 218-223, Jeju, Korea, 2019. 46

№ 4 (97) апрель, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.97.4.13463 ОЦЕНКА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ШЕЛКОВИЧНЫХ КОКОНОВ Худойберганов Сардорбек Баходирович cт. преподаватель, Ташкентский государственный транспртный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Мирсаатов Равшанбек Муминович д-р техн. наук, профессор, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Джумабаев Дилмурад Кутлимуратович ассистент, Ташкентский государственный транспртный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент UNCERTAINTY EVALUATION OF THE RESULTS OF EXPERIMENTAL STUDIES IN DETERMINING THE PARAMETERS OF SILK COCOONS Sardorbek Khudoyberganov Senior Lecturer, Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Ravshanbek Mirsaatov Doctor of Technical Sciences, Professor, Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Dilmurad Djumabaev Assistant,Senior Lecturer, Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье предложены методики расчета расширенной неопределенности при определении качественных параметров шелковых коконов. Для определения качественных параметров шелковичных коконов предложены применение неразрушающие статистические методы. В результате этого получают сигналы, анализируя и обрабаты- вая которые при помощи математических методов и программным обеспечением компьютера, можно определить такие качественные параметры как, объемную жесткость образца коконов, шелконосность коконов, степени зрелости коконов, толщину и плотности оболочки коконов. Приведены оценки расширенной неопределенности, рассчитанные на основе данных лабораторного исследования определения шелконосности, массы оболочки коконов тутового шелкопряда по массе кокона и толщине их оболочки урожая 2019-2021 гг. Приведено статистическое исследование взаимосвязи между средними значениями шелконосности коконов и расширенной неопределенностью при их определении. ABSTRACT The article proposes methods for calculating the expanded uncertainty in determining the qualitative parameters of silk cocoons. To determine the qualitative parameters of silk cocoons, the use of non-destructive statistical methods is proposed. As a result, signals are obtained, analyzing and processing them using mathematical methods and computer software, it is possible to determine such qualitative parameters as the volumetric rigidity of the cocoon sample, the silkiness of the cocoons, the degree of maturity of the cocoons, the thickness and density of the cocoon shell. The estimates of the expanded uncertainty are given, calculated on the basis of the data of a laboratory study of determining the silkiness, __________________________ Библиографическое описание: Худойберганов С.Б., Мирсаатов Р.М., Джумабаев Д.К. ОЦЕНКА НЕОПРЕДЕЛЕН- НОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ШЕЛКОВИЧНЫХ КОКОНОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13463

№ 4 (97) апрель, 2022 г. the mass of the shell of silkworm cocoons by the weight of the cocoon and the thickness of their shell of the 2019-2021 crop. A statistical study of the relationship between the average values of cocoon silkiness and the expanded uncertainty in their determination is given. Ключевые слова: кокон, шелконосность, масса оболочки кокона, толщина оболочки кокона, оценка расши- ренной неопределенности. Keywords: cocoon, silkworm, cocoon shell mass, cocoon shell thickness, extended uncertainty assessment. ________________________________________________________________________________________________ Для повышения качества шелкового сырья стандартной неопределенности; анализ корреляций; имеет большое значение и считается необходимым расчет оценки выходной величины; оценивание контроль качества на всех этапах его производства. суммарной стандартной неопределенности; оценива- Отсутствие необходимых технических средств на ние расширенной неопределенности и составление основных процессах в гренопроизводстве, выкормке отчета о неопределенности. шелкопряда, на базах первичной обработки коконов и несовершенная технология не позволяют вывести В связи с этим настоящая работа посвящена отрасль на более высокий уровень. Одним из важных оценке неопределенности при измерении шелконос- путей повышения народно - хозяйственного значения ности, массы оболочки коконов тутового шелкопряда отрасли считается усовершенствование технологии по массе кокона и толщине их оболочки на основе производства грены и коконов тутового шелкопряда результатов исследования коконов тутового шелко- на основе комплексной механизации и автоматиза- пряда урожая 2019-2021 гг. ции основных процессов в шелководстве [1]. В связи с этим актуальными задачами являются решение Образцы кокона (250 г) отбирают методом научных и практических вопросов увеличения про- определения количества шелка по массе [4]. Измеряют изводства коконного сырья, повышение его качества массу оболочки кокона (Mоб) и массу кокона (Mкок) и разработка новых методов контроля качественных этих выбранных коконов (таблица 1). параметров шелковичных коконов и создание на их основе приборов и устройств. Рассчитав коэффициент корреляции Пирсона, можно определить, насколько их линейные отношения В современной метрологической практике наряду близки к прямой линии. с оценкой доверительных границ погрешности изме- рений все шире используется понятие “неопределен- Коэффициент корреляции r определяется следу- ность результата измерения”. Это понятие учитывает ющим образом: не только вариативность измеряемого показателя, но и влияние различных факторов на результаты ������ = ∑������������=1(������������−���̅���)(������������−���̅���) (1) измерения [2, 3]. √∑������������=1(������������−���̅���)2 ∑������������=1(������������−���̅���)2 Процесс оценивания и выражения значения из- меряемой величины инеизбежно сопровождающую где ���̅���,���̅��� – выбранное среднее значение, которое ее неопределенность можно представить в виде определяется следующим образом: следующих восьми этапов: описание измеряемой величины и составление его модели; определение ���̅��� = 1 ∑������������=1 ������������ (2) оцененных значений входных величин; оценивание ������ (3) ���̅��� = 1 ∑������������=1 ������������ ������ Таблица 1. Определение коэффициента корреляции № Mкок, г Mоб,г ���̅��� ���̅��� r xy 1 0,42 1,56 2 0,42 1,55 3 0,42 1,56 4 0,4 1,52 5 0,4 1,52 1,541 0,412 0,9654 6 0,41 1,53 7 0,41 1,53 8 0,4 1,52 9 0,42 1,56 10 0,42 1,56 48

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Чем ближе коэффициент корреляции r к 1, тем ������ = ∑ ������кок2∙ ∑ ������об.−∑ ������кок∙������об.∙∑ ������кок (6) ближе он к прямой линии, поэтому сумму можно за- ������∙∑ ������кок2−∑ ������кок∙ ∑ ������кок писать в виде: ������об = ������ ∙ ������кок + ������ (4) где n – количество измерений (n=10), x=Mкок – масса кокона (г), y= Mоб – масса оболочки кокона (г). где, a, b – коэффициенты выбранных сортов кокона. ������кок = 0,479 ∙ ������об − 0,326 (7) Масса кокона прямо пропорциональна массе ������кок = 0,674 ∙ ������ + 0,125 (8) оболочки кокона, а масса оболочки кокона прямо пропорциональна толщине оболочки кокона. Коэф- Определение коконов с расширенными неопреде- фициенты “а” и “b” в уравнении наименьших квад- ленностями измерения приведено в таблице 2. ратов y = ax + b определяются следующим образом ������ = ������∙∑ ������∙������об.−∑ ������∙∑ ������кок. (5) ������∙∑ ������кок2−(∑ ������кок)2 Таблица 2. Результаты определения параметры шелковичных коконов и оценки неопределенности экспериментальных исследований δx= 0,01 0,01 Швз, % Mоб, г Ш, % 0,01 Mоб, г Ш, % n Mкок, г Mоб,г 26,92 0,42 27,00 T, мм 0,43 27,56 1 0,42 27,10 0,42 26,86 0,44 0,42 27,10 2 1,56 0,42 26,92 0,42 27,00 0,43 0,42 26,92 3 1,55 0,42 26,32 0,40 26,45 0,43 0,40 26,32 4 1,56 26,32 0,40 26,45 0,41 0,40 26,32 5 1,52 0,4 26,80 0,41 26,59 0,41 0,41 26,80 6 1,52 0,4 26,80 0,41 26,59 0,42 0,41 26,80 7 1,53 0,41 26,32 0,40 26,45 0,42 0,40 26,32 8 1,53 0,41 26,92 0,42 27,00 0,41 0,42 26,92 9 1,52 0,4 27,56 0,42 27,00 0,43 0,44 27,88 10 1,56 0,42 26,80 0,41 26,74 0,445 0,41 26,89 Среднее 1,56 0,43 0,126 0,003 0,081 0,42 0,004 0,166 uA 1,54 0,41 0,000 0,000 0,000 0,004 0,000 0,000 uB 0,006 0,003 0,126 0,003 0,081 0,003 0,004 0,166 u(x) 0,003 0,003 0,005 Метод линеариза- 0,007 0,004 ции cx1 26,801 26,738 26,898 cx2 uB 64,893 64,893 64,893 uc -17,392 -17,351 -17,455 U 0,004 0,003 0,003 Y 0,309 0,215 0,272 0,617 0,429 0,544 26,801 ±0,617 26,738 ±0,429 26,898 ±0,544 uA - Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу A; uB - Стандартная неопределенность, оцениваемая по типу В; u(x) - стандартная неопределенность измерений; cx - коэффициент чувствительности; uc - Суммарная стандартная неопределенность; U - Расширенная неопределенность; Y - Результат. 49

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Стандартная неопределенность типа А: Из расчетов, приведенных в табл. 2, видно, что ������������ = √1 ∑(������������ − ���̅���)2 (9) шелконосность, определенный по взрезки коконов, отличаются на ±0,188 от шелконосности коконов, ������−1 рассчитанных по предложенным формулам. Стандартная неопределенность типа B: График зависимости массы оболочки кокона от • Погрешность стандартных измерений: массы кокона показан на рисунке 1. По оси ординат отложена масса оболочки кокона Мобол (г), а по оси ������(������) = √������������2 + ������������2 (10) абцисс - величина массы кокона Мкок (г) живых ко- конов. Видно, что масса оболочки живых коконов • Общая стандартная неопределенность: растет с увеличением их массы кокона: ������������ = √(������������1 ∙ ������(������)об)2 + (������������2 ∙ ������(������)кок)2 (11) ������об = 0,5405 ∙ ������кок − 0,4198 (12) Mоб, г 0,435 y = 0,5405x - 0,4198 0,43 R² = 0,8936 0,425 0,42 0,415 0,41 0,405 0,4 0,395 1,515 1,52 1,525 1,53 1,535 1,54 1,545 1,55 1,555 1,56 1,565 Mкок, г Рисунок 1. Зависимость массы оболочки кокона от массы кокона График зависимости массы оболочки кокона от лочки Т (мм) живых коконов. Видно, что масса обо- толщины оболочки кокона представлен на рисунке 2. лочки живых коконов растет с увеличением их тол- По оси ординат отложена масса оболочки кокона щины оболочки: Моб (г), а по оси абсцисс - величина толщина обо- ������об = 0,819 ∙ ������ + 0,0653 (13) Mоб, г 0,435 y = 0,819x + 0,0653 0,43 R² = 0,9447 0,425 0,42 0,415 0,41 0,405 0,4 0,395 0,405 0,41 0,415 0,42 0,425 0,43 0,435 0,44 0,445 0,45 T, мм Рисунок 2. Зависимость массы оболочки кокона т от толщины оболочки кокона 50

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Заключение По предложенным методикам рассчитаны оценки значений расширенной неопределенности при опре- В работе предложены методики расчета расши- делении среднего значения шелконосности, массы ренной неопределенности при испытаниях шелко- оболочки коконов тутового шелкопряда по массе носности, массы оболочки коконов тутового шелко- кокона и толщине их оболочки коконов без их пряда по массе кокона и толщине их оболочки коко- взрезки 2019-2021 гг. [5]. нов без их взрезки, проводимых согласно отраслевым стандартам, действующим на территории Респуб- Установлен вид статистической взаимосвязи лика Узбекистан. между средними значениями шелконосности, массы оболочки коконов тутового шелкопряда по массе ко- кона и толщине их оболочки коконов без их взрезки неопределенностью при их измерении. Список литературы: 1. Mirsaatov Ravshanbek Muminovich, Khudoyberganov Sardorbek Bakhodirovich METHOD FOR DETERMINING THE SILKINESS OF COCOONS WITHOUT CUTTING THEM // European science. 2020. №7 (56). 2. Бурханов Шавкат Джалилович, Мирсаатов Равшанбек Муминович, Кадыров Бахтиёр Халилович, Худойбер- ганов Сардорбек Баходирович СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШЕЛКОНОСНОСТИ ШЕЛКОВИЧНЫХ КОКОНОВ БЕЗ ИХ ВЗРЕЗКИ // Universum: технические науки. 2021. №2-1 (83).). 3. Мирсаатов Р.М., Худойберганов С.Б., Юркевич Н.П. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШЕЛКО- НОСНОСТИ ПО ДЛИНА КОКОНОВ БЕЗ ИХ ВЗРЕЗКИ // Sciences of Europe. 2021. №75-1. 4. Tut ipak qurtining tirik pillalari. Teknikaviy shartlar. Davlatlararo standart, ГОСТ 31257-2004. 5. Burkhanov S.D. Relationship of parameters that characterize the quality of live cocoons / Burkhanov S.D., Mirsaatov R.M., Khudoyberganov S.B., Kadyrov B.H. // IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciencethis link is disabled, 2021, 677(4), 042032. 51

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ ХЛОПКА-СЫРЦА В УСЛОВИЯХ ДЖИЗАКСКОЙ ОБЛАСТИ Исламов Усмонкул Рустамович доцент, Джизакский политехнический институт (ДжизПИ), Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected] Мукумова Хуршида Джамбуловна ассистент, Джизакский политехнический институт (ДжизПИ), Республика Узбекистан, г. Джизак Чимпайизиев Фуркат Нахалович ассистент, Джизакский политехнический институт (ДжизПИ), Республика Узбекистан, г. Джизак OBTAINING HIGH YIELD OF RAW COTTON IN THE CONDITIONS OF JIZZAKH REGION Usmonkul Islamov Associate Professor, Jizzakh Polytechnic Institute (JizPI) Uzbekistan, Jizzakh Khurshida Mukumova Assistant, Jizzakh Polytechnic Institute (JizPI), Uzbekistan, Jizzakh Furkat Chimpaiziyev Assistant, Jizzakh Polytechnic Institute (JizPI), Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ В статье рассматриваются почвенно-климатические условия опытного участка. Основная цель опыта в усло- виях Джизакской области является применение разных доз минеральных удобрений и густоты стояния для полу- чения высокого урожая хлопчатника. В конечном итоге, самый высокий урожай хлопчатника 50 ц/га получен наиболее оптимальными нормами минеральных удобрений являются: азот 250, фосфор 250 и калий 125 кг/га, густота стояния 100-110 тысяч/га растений и поливной режим 70-70-60% от ППВ. Наиболее высокий дополнительный доход получен при поливном режиме 70-70-60% и густоте 100 тысяч/га, сравнительно высокий при применении азотных удобрений по сравнению с фосфорными и калийными незави- симо от густоты стояния и режима полива. ABSTRACT The soil of the experimental plot is sierozem-meadow, non-saline. The level of occurrence of groundwater in spring is 1.8-2.6 m, in autumn - 2.0-3.0 m. A medium-staple cotton variety AN-Bayaut-2 was sown. Agrotechnics in the exper- iment is common, used in the farms of the Jizzakh region, with the exception of the water and nutrient regimes, which were carried out according to the experimental scheme. Sowing of cotton was carried out with a seeder SChKh-4A. Annually, 7-8 cultivations were carried out with the help of a KRX-4 cultivator, two treatments with pesticides against agricultural pests. __________________________ Библиографическое описание: Исламов У.Р., Мукумова Х.Д., Чимпайизиев Ф.Н. ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ ХЛОПКА-СЫРЦА В УСЛОВИЯХ ДЖИЗАКСКОЙ ОБЛАСТИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13522

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Ключевые слова: культиватор, хлопчатник, азот, фосфор, калий, растений, густота, анализ, минеральные удобрений, урожай, хлопка-сырца, режима полива, результаты, почва, агротехника. Keywords: cultivator, cotton, nitrogen, phosphorus, potassium, plants, density, analysis, mineral fertilizers, yield, raw cotton, irrigation regime, results, soil, agricultural technology. ________________________________________________________________________________________________ Введение. В 2013-2015 гг. были проведены много- Результаты исследований. В пахотном (0-30 см) факторный (удобрения, режим орошения, густоте горизонте до закладки опыта в почве содержалось стояния) полевой опыт в условиях Джизакской об- валового азота 0,111, валового фосфора 0,137 валового ласти, в хозяйстве А. Навои Джизакского района калия 1,678%, а в подпахотном ( 30-50 ом) соответ- на фоне распашки двухлетней люцерны. ственно 0,072, 0,109 и 1,467%. Схема опыта приво- дится в табл. 1. Почва опытного участка сероземно-луговая, незасоленная. Уровень залегания грунтовых вод Наблюдение и учет показали, что различные весной – 1,8-2,6 м, осенью- 2,0-3,0 м. Высевали сорт факторы благоприятно оказались на росте, развития средневолокнистого хлопчатника АН-Баяут-2. и накоплении плодо-элементов (табл. 2). Агротехника на опыте обычная, применяемая в Наиболее высокий рост отмечен н при внесении хозяйствах Джизакской области, за исключением вод- высоких доз азотных удобрений независимо от дру- ного и питательного режимов, которые проведены гих факторов, и высокий рост отмечен при поливе по согласно схеме опыта. Сев хлопчатника проведен влажности 70-70-60% от ППВ и густоте стояния 100 сеялкой СЧХ-4А. Ежегодно проводилось по 7-8 куль- тысяч/га по сравнению с 65-65-60% от ППВ при гу- тиваций с помощью культиватором КРХ-4, по две стоте 150 -тысяч/га. обработки ядохимикатами против сельскохозяй- ственных вредителей. Таблица 1. Схема опыта Годовая норма удобрений кг/га Предполетная влажность почвы N P2O5 K2O 70-70-60% 65-65-60% Густота стояния растений, тысяч/га Дозы азота - 250 125 100 150 100 150 125 250 125 100 150 100 150 250 250 125 100 150 100 150 375 250 125 100 150 100 150 Дозы фосфора 250 - 125 100 150 100 150 250 125 125 100 150 100 150 250 250 125 100 150 100 150 250 375 125 100 150 100 150 Дозы калия 250 250 - 100 150 100 150 250 250 125 100 150 100 150 250 250 250 100 150 100 150 250 250 375 100 150 100 150 Внесение различных элементов питания неоди- Наибольшее количество симподиальных ветвей наково сказалось на цветении растений хлопчатника. С увеличением норм азота не зависимо от режима и коробочек оказалось при внесении азота 250 ( фон орошения и густоты стояния растений хлопчатника увеличивается темп цветения. Р2О5 250 и K2O 125 кг/га), фосфоpa 250 ( фон N 250 и К20 125 кг/га) и калия 125 (фон N и Р2О5 по 250 кг/га) Внесение различных норм минеральных удобре- независимо от других факторов. Результаты учета ний способствовало увеличению количества симпо- диальных ветвей независимо от режима орошения показали, что накопление сухой массы зависит от и густоты стояния хлопчатника. уровня питания, влажностной густоты стояния. Самая высокая сухая масса растений отмечена при внесении 375 кг/га азота на фоне Р2О5 250 и К20 125 кг/га. 53

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Таблица 2. Результаты фенологических наблюдений (2015 г.) Годовая норма удобрений, кг/га 100 тысяч/га 150 тысяч/га N Р2О5 К20 Высота см Кол-во Кол-во Высота, Кол-во Кол-во 24.VII симподий коробочек, см 24.VII симподий коробочек, шт. 24.VII шт.I.IX шт. 24.VII шт.I.IX 70-70-60% от ППВ Дозы азота - 250 125 79,2 10,5 8,7 70,3 10,3 6,1 125 250 125 76,7 10,4 7,7 250 250 125 83,1 11,7 11,2 79,6 10,3 8,3 375 250 125 83,0 10,1 8,0 86,0 13,0 11,4 250 - 125 75,3 9,8 7,6 250 125 125 89,2 12,0 11,6 75,6 10,0 8,1 250 250 125 Дозы фосфора 76,0 10,1 8,3 250 375 125 77,0 9,7 8,3 83,7 11,2 10,0 250 250 - 76,0 9,6 7,8 250 250 125 84,4 12,6 10,2 79,8 11,3 8,6 250 250 250 77,6 9,8 8,6 250 250 375 86,7 13,1 11,1 78,3 9,5 8,3 - 250 125 86,0 12,7 11,4 125 250 125 Дозы калия 250 250 125 375 250 125 83,2 11,4 10,1 250 - 125 85,2 12,5 10,8 250 125 125 250 250 125 86,0 12,3 10,4 250 375 125 85,7 12,2 10,6 250 250 - 250 250 125 65-65-60% от ППВ 250 250 250 Дозы азота 250 250 375 67,6 9,3 6,5 67,7 8,0 5,5 75,3 9,4 6,7 70,8 9,8 7,6 77,1 9,7 7,4 80,3 9,6 7,4 73,0 10,2 9,1 74,5 9,0 6,9 80,8 10,6 9,1 75,2 9,7 7,3 Дозы фосфора 75,1 10,0 7,8 76,0 9,9 7,8 73,3 10,5 8,0 76,7 9,2 7,4 74,6 11,0 8,7 77,6 10,6 8,0 76,9 10,0 7,8 75,0 11,5 9,0 77,5 10,2 7,9 74,8 11,2 9,1 Дозы калия 72,0 8,7 8,6 73,3 9,1 9,3 73,5 9,1 9,1 74,2 9,1 9,2 Фоcфорные и калийные удобрения (на фоне N + в сравнении с исходным. С внесением различных норм К20 или N+ Р2О5) оказали примерно одинаковое влия- фосфора и калия в почве независимо от горизонта ние на накопление сухой массы хлопчатника. При этом резко увеличилось содержание их по мере роста доз наибольшая масса оказалась у листьев и створок. Са- удобрений. При внесении 375 кг/га фосфора на фоне мый высокий выход сырца отмечен при внесении фос- 250 азота и 125 кг/га калия. Содержание общего фос- фора 250 и калия 125 кг/га. В дальнейшем увеличение фора в пахотном горизонте доходило до 0,165%. а при доз этих питательных элементов, но дает положитель- внесении 375 кг/га калия на фоне 250 азота и 250 кг/га фосфора содержание валового калия доходило до ного эффекта. Следует отметить, что при густоте 100 тысяч/га 1,832%. В подпахотном горизонте внесение 250-375 кг/га намного больше накоплено сухой массы хлопчатника, чем при 150 тысяч/гa. удобрения также повышает содержание калия и фос- фора примерно в одинаковом количестве. Двухлетняя люцерна составила в почве 162,3 ц/га сухой органической массы, в том числе 36,3 ц/га по- Результаты химического анализа растений в конце жнивных остатков, 354,7 кг биологического азота, из вегетации показали, что усвоение питательных эле- них за счет корней 299,1 кг/га. Наибольшая часть био- ментов растением хлопчатника тесно связано с влаж- логического азота накопилась в пахотном горизонте и ностью почв и густотой стояния. Лучшее использова- меньше - в подпахотном. ние питательных элементов хлопчатником отмечено при густоте 100 тысяч/га, по сравнению 150 тысяч/га. Не третьем году проведения исследований содер- Это объясняется тем, что растение при меньшей гу- жание питательных веществ в почве по сравнению с стоте имеет большую питательную зону и потенциаль- исходним определением резко изменилось. На неудоб- ное распределение элементов питания на 1 растение. ренном варианте как в пахотном, так и подпахотном горизонтах содержание фосфора и калия уменьшилось 54

№ 4 (97) апрель, 2022 г. При этом мощность куста и объем товарной продушин 125 кг/га калия при поливе 70-70-60% от ППВ оказались выше. (50,3 ц/га) и густоте 100 тысяч/га. Дальнейшее увели- чение доз азота до 375 кг/га сникает общий урожай Результаты учета урожая хлопка-сырца (табл.3) хлопка-сырца до 48,8 ц/га. показали что изучаемые факторы положительно сказа- лись на увеличении общего урожая хлопка-сырца. По При применении различных доз фосфора урожай мере увеличения доз азота наблюдалось повышение хлопка увеличивается до 46,9-50,4 ц/га. Дозы фосфора общего урожая хлопка-сырца. При этом самый высо- 250 и 375 кг/га по эффективности оказались одинако- кий урожай в среднем за три года получен при внесе- вым. нии азота 250 кг/га на фойе 250 кг/га фосфора и Таблица 3. Урожай хлопка-сырца в зависимости от доз минеральных удобрений, режима орошения и густоты стояния растений, ц/га Годовая норма 70-70-60% от ППВ 65-65-60% от ППВ удобрений, кг/га 100 тысяч/га 150 тысяч/га 100 тысяч/га 150 тысяч/га N Р2О5 К20 2013г 2014г 2015г 2013г 2014г 2015г 2013г 2014г 2015г 2013г 2014г 2015г - 250 125 125 250 125 Дозы азота 250 250 125 375 250 125 38,2 38,4 24,8 36,7 45,3 22,0 34,1 31,0 19,2 32,5 29,8 17,8 46,3 38,5 25,8 45,0 35,9 22,6 Е=ц/га 53,3 48,5 41,6 51,8 46,7 34,2 46,3 38,0 32,2 44,8 36,0 31,0 Р=% 45,5 37,1 33,0 43,5 36,3 30,6 53,8 48,1 49,0 51,0 47,0 41,4 0,7 1,1 1,0 1,2 1,4 1,0 250 - 125 1,6 3,1 3,5 2,85 3,9 3,8 250 125 125 52,2 47,8 46,4 49,4 46,6 38,0 250 250 125 250 375 125 1,2 0,1 1,2 0,4 1,2 0,8 Е=ц/га 2,7 0,3 3,1 0,7 2,6 2,5 Р=% Дозы фосфора 250 250 - 51,6 44,8 39,8 49,6 41,9 38,0 45,3 36,2 29,0 44,3 35,6 28,6 250 250 125 48,4 37,0 30,8 46,3 35,2 29,6 250 250 250 53,1 46,0 41,6 51,6 44,4 41,0 49,7 39,0 32,4 48,1 37,4 30,6 250 250 375 50,2 38,6 32,2 48,2 37,8 30,8 54,9 47,7 47,6 53,4 45,0 42,0 1,2 0,8 1,0 0,8 0,8 0,9 Е=ц/га 2,4 2,2 3,3 1,6 2,1 3,0 Р=% 55,0 48,1 48,0 53,5 45,5 46,9 0,8 1,0 0,6 0,9 1,1 0,4 1,6 2,1 1,3 1,6 2,5 1,1 Дозы калия 53,5 45,2 42,8 52,1 43,4 39,0 46,6 36,7 30,4 45,2 34,3 28,2 49,1 38,8 32,4 47,4 36,9 29,8 55,7 48,3 47,0 54,2 46,1 42,2 49,2 39,0 31,4 47,7 37,0 30,0 49,3 38,9 32,4 46,8 37,4 29,8 55,6 47,8 46,2 53,5 45,6 42,0 1,0 0,4 0,9 0,5 1,2 0,9 2,0 1,0 2,7 1,1 3,1 3,2 55,8 46,2 45,8 53,7 46,0 42,8 0,2 0,5 0,8 1,5 1,1 0,7 0,4 1,1 1,8 2,8 2,5 1,7 Выводы. Самый высокий урожай получен при удобрений являются азота 250, фосфора 250 и калия применении калия 125 кг/га на фоне по 250 кг/га 125 кг/га, густота стояния100-110 тысяч/га растений азота и фосфора независимо от густота стояния и и поливной режим 70-70-60% от ППВ. режима орошения. Наиболее высокий дополнительный доход по- Анализ показал, что с повышением норм азота, лучен при поливном режиме 70-70-60% и густоте увеличивается курочный сбор и уменьшается первый 100 тысяч/га, сравнительно высокий при применении сбор. азотных удобрений по сравнению с фосфорными и калийными независимо от густоты стояния и режима Для получения высоких урожаев порядка 50 ц/га полива. наиболее оптимальными нормами минеральных Список литературы: 1. Исламов У.Р. «Разработать технологию возделывания хлопчатника на гребнях на слабозасоленных сероземно- луговых почвах в системе севооборотов Джизакской области» автореферат диссертации ученой степени кандидат сельскохозяйственных наук 2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1978. -335 с. 3. “Методика полевых опытов с хлопчатником в условиях орошение” (СоюзНИХИ, 1981). 4. “Методы агрохимических анализов почвы растений Средней Азин” (1977). 5. Мусаев Б.С. “Агрокимё ” Т.: «Шарк» матбаа-актсиядорлик компанияси, 2001. 6. Сатторов Ж. ва бошқалар ”Агрокимё”.”Чулпон”,Т., 2011. 7. Агрохимия (проф. Б.А. Ягодина) Учебник. М.: ВО «Агропромиздат», 1989.5-350 стр. 55