tech-2022_04(97)

№ 4 (97) апрель, 2022 г. РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ОРОШЕНИЯ РАССРЕДОТОЧЕННОЙ ПОЛИВНОЙ СТРУЁЙ Сабитов Аманулло Убайдуллаевич канд. техн. наук, Андижанского института сельского хозяйства и агротехнологии, Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] Ураимов Иззатбек Абдухалил угли магистр Андижанского института сельского хозяйства и агротехнологии, Республика Узбекистан, г. Андижан Мамадалиева Севара Ғофуржон кизи магистр Андижанского института сельского хозяйства и агротехнологии, Республика Узбекистан, г. Андижан RESULTS OF FIELD EXPERIMENTS OF IRRIGATION TECHNOLOGY WITH A DIFFERENT IRRIGATION JET Amanullo Sabitov Candidate of technical sciences of Andijan Institute of Agriculture and Agrotechnologie, Uzbekistan, Andijan Izzatbek Uraimov Master of Andijan Institute of Agriculture and Agrotechnology, Uzbekistan, Andijan Sevara Mamadalieva Master of Andijan Institute of Agriculture and Agrotechnology, Uzbekistan, Andijan АННОТАЦИЯ В статье излагается технология орошения рассредоточенной поливной струёй, обеспечивающий гарантиро- ванную защиту почв от ирригационной эрозии, правильного и научно обоснованного организация орошения спо- собствующая увеличению коэффициента использования оросительной воды. ABSTRACT The article describes the technology of irrigation with a dispersed irrigation jet, which provides guaranteed protection of soils from irrigation erosion, the correct and scientifically based organization of irrigation, which contributes to an increase in the coefficient of irrigation water use. Ключевые слова: ирригационная эрозия, трубчатая оросительная сеть, удельный расход воды, водный ре- жим почвы, коэффициент равномерности увлажнения почвы, коэффициент использования оросительной воды. Keywords: irrigation erosion, tubular irrigation network, specific water consumption, soil water regime, soil moisture uniformity coefficient, irrigation water utilization coefficient. ________________________________________________________________________________________________ Технология орошения рассредоточенной полив- Теоретически и практически, применение техники ной струёй осуществляется поливными пластмас- полива и их технологий должно быть разработано совыми трубопроводами длиной 100... 180 м, диа- в зависимости от продольного уклона местности. метром 0,025…0,032 м, закрепляемых на нижнюю Поскольку в зависимости от уклона, общее потреб- шпалерную проволоку, протянутую вдоль ряда ление воды, длина, диаметр и другие гидравлические многолетних насаждений [2] . __________________________ Библиографическое описание: Сабитов А.У., Ураимов И.А., Мамадалиева С.Ғ. РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ОРОШЕНИЯ РАССРЕДОТОЧЕННОЙ ПОЛИВНОЙ СТРУЁЙ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13558

№ 4 (97) апрель, 2022 г. параметры оросительной сети, как ожидается, из- щитками на несколько отрезков, длина которых менятся. В частности, когда значение уклона меньше устанавливается расчетом. Так, как при наличие или равно 0,003, наблюдается, что продольное движе- продольных уклонов, вода поступающая в борозду ние воды в уклонах ограничено, потока нет, только создает определенный поток, количество которого скопление воды в бороздах (рис. 1). значительно увеличивается в конце борозд, образуя сброс и недостаточное накопление влаги в начальных На без уклонных поливных участках борозды частях или чрезмерное увлажнение приводит к сни- рекомендуется нарезать сквозными (Рис.1.) На полив- жению коэффициента использования воды. ных участках с продольным уклоном рекомендуется нарезать прерывистые борозды или разделять их Рисунок 1. Где: 1- поливной трубопровод { (трубопровод d=25…32mm-оборудованный калиброванными водовыпускными отверстиями через коротких расстояний (1,5-4,0 м.), определяемые по специальной расчетной методикой);2.-гребень борозды; 3-уровень наполненной воды в борозде; q-расходы поливных струй; Δℓ-расстояние между водовыпускными отверстиями; h- глубина воды в борозде; Н-глубина борозды Рисунок 2. Где: ℓ-отделяемая часть борозды; h 1, h2-глубина воды соответственно вначале и конце отделяемой части борозды; 4- поливные щитки разделяющие часть борозды При традиционном бороздковом поливе длине борозды, что приводит к максимально происходит значительное движение воды внутри возможному обеспечению расходу воды в данном борозды. Нетрадиционная особенность предлагаемой ряду. В результате процесс полива может быть техники полива состоит в том, что движение воды выполнен за очень короткое время, с высоким уровнем внутри борозды протекает горизонтально к боковым качества. Таким образом, единичная норма полива склонам поля, смачивая береговую линию, а в верти- должна быть завершена до того, как 3/4… .4 / 5 от кальном направлении - к фильтрации дна и дну поля. глубины борозды заполнится водой. Для этого мы Вода распределяется в виде одинакового количества используем концепцию относительного потребления потоков по длине гребня через отверстия разного воды условно, так как невозможно одновременно диаметра, открытые на плоском расстоянии по длине увлажнить подачу воды по длине корня или опре- поливных труб. деленной его части. То есть количество потребляемой воды определяется как отношение длины дна Расходы поливных струй и расстояния между скважины, которая может быть увлажнена за очень поливными отверстиями определяются с помощью короткий период времени (относительно продолжи- специальных методов расчета в зависимости от длины тельности процесса полива). Полевые экспери- ряда и его продольного уклона. Максимальное умень- ментальные материалы были собраны для изучения шение расстояний между поливными отверстиями обеспечивает равномерную увлажнению по всей 57

№ 4 (97) апрель, 2022 г. свойств этого фактора, что необходимо для опреде- L0=3.6qб/ µ χ υu - предельная длина добегании ления работоспособности элементов нетрадиционных поливной струи, м., используем в наших гидравли- методов полива. ческих расчетах, что эмпирические формулы могут быть описаны даже в процессе накопления воды в Установленные закономерности теоретиками небольшом количестве потока и расхода - повышение (А.Н.Костяков, В.А.Сурин) бороздкового полива [2,3]: уровня воды с течением времени. Полевые экспери- менты проводились исходя из разного (0,0016… υ = ( υn- υu ) ×ekt+ υu –скорости впитывания воды 0,006 л/с*м) удельного расхода воды. В ходе экспе- в почву, м/час; риментов изучалась динамика изменения уровня воды внутри борозд (рис. 3). X=L0(1-Be-kt) - длина добегании поливной струи, м. Рисунок 3. График зависимости уровня воды (H) в борозде от удельного расхода воды (q1) Для проведения экспериментов была Результаты экспериментов показывают, что разработана технология, которая соответствовала предлагаемая техника полива позволяет безопасно, нетрадиционному характеру поливного процесса. качественно и в очень короткие сроки осуществлять Одной из основных задач полевых экспериментов полив участков со сложным рельефом. является наблюдение за накоплением определенного количества воды в поле. На основании графических В условиях производственной эксплуатации данных, разработанных на основе полевых экспе- предлагаемой оросительной сети показывает надёж- риментов, можно сделать вывод, что когда удельный ную работоспособность ее и высокая эффективность; расход воды в ходе эксперимента составлял производительность труда поливальщиков в сравне- 0,0015...0,005л/сек*м, количество воды, соответ- нии с существующей техникой полива увеличивается ствующее норме полива 800...1000 м3/га, составляло с 0,12 до 3…5 га/смену; экономия оросительной 0,04 ... 0,12м.в.ст; счетчик создает давление воды; воды за вегетационный период составить 2200 м3/га; Продолжительность полива составила 8 ... 22 часа. При этом обеспечивается безопасное проведение поливов, и высокий коэффициент (0,9…0,96) равно- Используя этот процесс, стало возможным опре- мерности увлажнения почвы по длине борозды.. делить максимальное количество удельного расхода воды. Эксперимент, проведенный 0,006 л/с*м удель- Нетребовательность техники и технологии оро- ного расхода воды, показывает, что, когда скорость шения осветлению поливной воды, приводить осе- орошения достигает 75-80%, объема борозды дости- данию различных удобрительных частиц вдоль бо- гает своей полной емкости для данного состояния розд. почвы; Значительного сокращения продолжительности полива модульного участка (7…12 час.). 58

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Список литературы: 1. Костяков А.Н. Основы мелиорации.-М.Сельхозгиз, 1960, 622 с. 2. Кривовяз С.М.. Механизация и районирование техники полива.-Ташкент. Узбекистан, 1966. 3. Сурин В.А., Сабитов А.У., Зухриддинов С.С. Техника самотечного полива на террасированных склонах. Мелиорация и водное хозяйство. Москва №4, 1995.ст 24...26. Сурин В.А.,Нурматов Н.К. Полив винградников из закрытой сети.-М.,Колос,1982. 4. Сабитов А.У. Природоохранная-ресурсосберегающая техника и технология орошения адырных земель // Universum: технические науки. – 2021. – №. 11-2 (92). – С. 69-71. 5. Сабитов А., Хакимов А. Рациональный способ освоения склоновых массивов // Актуальные научные исследования в современном мире. – 2019. – №. 12-2. – С. 129-132. 59

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ПРОЦЕСС ВАЛИЧНОГО ДЖИНИРОВАНИЯ ТОНКОВОЛОКНИСТОГО ХЛОПКА-СЫРЦА Усманов Джасур Аминджанович канд. техн. наук, доцент, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана Умарова Мунаввар Омонбековна ст. преподаватель, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] THE PROCESS OF COTTON RAW FINE-FIBER GINNING Djasur Usmanov Сandidate of Technical Sciences, Associate Professor, Fergana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana Munavvar Umarova Senior Teacher, Fergana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana АННОТАЦИЯ В настоящее время намечена широкая программа разукрупнения хлопкозаводов со значительным сокраще- нием заготовительной сети, разрабатываются вопросы полной механизации и автоматизации производственных процессов. Поэтому задача изучения и разработка ряда теоретических вопросов в области валичного джинирования тонковолокнистых разновидностей является весьма актуальной. Всестороннее изучение работы валичных джинов со всеми органами до сих пор не проводилось. Поэтому мы поставили задачу на основе экспериментальных данных установить наиболее рациональную конструкцию отбойного органа и выявить оптимальный режим технологи- ческого процесса валичного джинирования, направленные на повышение их производительности и улучшение качества волокна при валичном джинировании. ABSTRACT At present, an extensive program of cotton mills unbundling with a significant reduction of the procurement network is planned, the issues of full mechanization and automation of production processes are being developed. Therefore, the task of studying and developing a number of theoretical questions in the field of cotton ginning of thin-fiber varieties is very urgent. A comprehensive study of the work of valic gins with all organs has not yet been carried out. Therefore, we have set the task to establish the most rational design of the baffle body on the basis of experimental data and to identify the optimal mode of the technological process of roller ginning, aimed at increasing their productivity and improving fiber quality during roller ginning. Ключевые слова: волокноотделитель, натуральная кожа, заменители кожи, диск, проскальзывание, отбойный орган, отбойный валик, летучка, выход волокна, сила трения, сила прижатия, неподвижный нож, производительность. Keywords: fiber separator, natural leather, leather substitutes, disc, slippage, baffling organ, baffling roller, flyer, fiber yield, friction force, pressing force, stationary knife, performance. ________________________________________________________________________________________________ Основными рабочими органами, участвующими искусственных (РКМ, КМС) и естественных пори- при джинировании, является рабочий валик, отбой- стых материалов, заменителей кожи. Диски на валу ный орган и неподвижный нож. запрессовывают при давлении Р=7,8-8,0 н/мм2. Диски на валу насажены на шпонках. Для придания Рабочий валик является основным рабочим ор- строгой цилиндричности рабочий валик протачива- ганом волокноотделителя и состоит из стального ется на токарном станке под диаметр 180 мм. вала, имеющего в средней части квадратное сечение 45х45 мм, с насаженными дисками из натуральной кожи (моржа, буйвола, тюленя и др.), прорезинных, __________________________ Библиографическое описание: Усманов Д.А., Умарова М.О. ПРОЦЕСС ВАЛИЧНОГО ДЖИНИРОВАНИЯ ТОНКОВОЛОКНИСТОГО ХЛОПКА-СЫРЦА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13494

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Чтобы увеличить захватывающую способность, 6,6 м/с, что исключает возможность дробления семян а также избежать забоев и скопления волокон и осо- при отбое. бенно улюка у рабочей кромки неподвижного ножа, на поверхности рабочего валика протачивают вин- Неподвижный нож прижимается к рабочему товые улючные канавки размером 3-5 мм. валику специальными пружинами. Этот нож с наклад- кой устанавливают в гнезде деки закрепляют в ней Угол наклона ������ определяют по формуле: скобами. Необходимое давление на рабочий валик создается пружиной и гайкой болта или другим sin ������=������к – ������������, способом, например гидравлическим. Должна быть обеспечена такая сила зажатая волокон между ножом ������н ������������ и рабочим валиком, которая необходима для отрыва их от семян [6]. Степень прижатия ножа к рабочему где ������к – коэффициент трения между волокном и валику проверяют по температуре нагрева валика диском валика; (при нормальном процессе 60–70о С). С увеличением силы прижатия ножа ускоряется износ рабочего ������н – коэффициент трения между волокном и валика, в этом случае приходится часто протачивать неподвижным ножом; улючные канавки, так как падает производительность джина. При нормальном прижатии ножа к рабочему m – масса волокна; валику исключается выход без потери волокна. v – относительная скорость проскальзывания Однако при слабом прижатии неподвижного ножа волокна; протаскивается толстый слой волокна, нож отгибается, P – сила нажатия неподвижного неподвижного происходит усиленное дробление семян. Кроме того, ножа рабочего валика. захваченное волокно выскальзывает, что снижает Производительность валичного джина находится производительность машины. Обычно неподвижный в прямой зависимости от состояния поверхности ко- нож установливают касательно к окружности жаного валика (или дисков из заменителя кожи): по рабочего валика, поэтому кромка его на 4 мм должна мере сглаживания (срабатывания) ворсинок захва- быть ниже горизонтальной оси валика. Снижение тывающая способность валика уменьшается и про- ниже этого расстояния приведет к удару отбойных изводительность машины падает [2]. Поэтому время молоточков по семени в том месте, где прядки от времени валик протачивают на токарном станке, волокна зажаты на расстоянии от точки соударения. снимая стружку на глубину улючной канавки. Ми- В результате производительность машины снизится, нимальный диаметр валика 130 мм, следовательно, а число раздробленных семян возрастает [8]. Итак, валик можно протачивать максимум 5 раз, однако с эффективность процесса джинирования зависит от уменьшением диаметра рабочего валика производи- состояния шереховатой поверхности рабочего тельность машины падает. Если учесть это коэффи- валика и неподвижного ножа, силы прижатия циентом К, то для рабочего валика D=180 мм K=1, а неподвижного ножа к рабочему валику, частоты для валика D=130 мм К=0,875. вращения и диаметра рабочего валика, конструкции и режима работы отбойного валика, разновидности Отбойные органы служат для отрыва семян, перерабатываемого хлопка-сырца и его качества подтянутых джинирующим рабочим валиком к (влажность, засоренность и т.д.) кромке неподвижного ножа. Прядка захваченного и затянутого за Отбойный орган, применяемый на валичных неподвижный нож волокна при отбое семян джинах типа ХДВМ состоит: из вала, закрепительных удерживается силой трения, возникающей между болтов, кожаных амортизаторов, планок и отбойных ножом и рабочим валиком с волокном [4]. молоточков. Отбойные органы должны отрывать се- Неподвижный нож прижимает волокно к рабочему мена от затянутого под неподвижный нож волокна валику и препятствует обратному выходу волокна без их повреждения и с минимальным количеством при ударе отбойного валика по семенам. ударов по семени для его полного оголения. Отбойный орган валичных джинов ХДВМ и ХДВ–2М может Сила отрыва волокна от семени без участия быть двух–трех и четырех лопастным. Из них отбойного устройства в зоне контакта определяется наиболее производительным является четырехлопост- по формуле ной, где все отбойных молоточки равномерно участвуют в отбое семян, поэтому на этих джинах Р= –Р2+Т1–Т2, (1) применяют эти отбойные валики. Отбойный валик, ударяя по летучке молоточком, подтянутой к кромке где Р2 –составляющая силы N, противодействующая неподвижного ножа, отжимает ее от кромки в затягиванию волокна под неподвижный нож, Н; сторону движения молоточка на некоторую величину. После выхода из контакта с отбойным молоточком Т1 и Т2 – силы трения волокна о рабочий валик летучка вновь силой трения рабочего валика и неподвижный нож, Н. подягивается к кромке кожа [12]. Р2=N sin ������, (2) Отбойный валик установливают обычно на одной горизонтальной оси с рабочим. При джинировании где N – сила прижатия неподвижного ножа к рабо- дробление семян первых сортов начинается при ударе чему валику, Н. их о твердое тело со скоростью 10–15 м/с; усиленное дробление происходит при скорости 20 м/с и выше. Наконечник отбойного молоточка имеет скорость 61

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Т1= ������1 cos ������; (3) джина, уменьшается дробленность и снижается опущенность семян. Однако увеличение N более Т3= ������2 cos ������, (4) 75 Н/см ведет к быстрому износу рабочего и непо- движного ножей. где ������1 и ������2–коэффициенты трения волокна соответ- ственно о рабочий валик и поверхность неподвижного Удельное давление на единицу площади кон- ножа. такта определяют из формулы Заменив в формуле (1) значения Р2, Т1 и Т2 из ɋ= ������ , формул (2), (3) и (4), после преобразования ее получим ������������ Ро=N (sin ������ + ������1 cos ������ – ������2 cos ������), (5) где L– длина неподвижного ножа; Если неподвижный нож установлен таким обра- ������– ширина вмятины. зом, что ������ =0, то формулу (5) можно записать так: Для рабочего валика, набранного из кожаных Ро=N (������1 – ������2). (6) дисков, экспериментальным путем определена глу- бина вмятины h Уравнение (6) показывает, что сила отрыва во- локна зависит от силы нажатия на единицу длины h=������0,7������ , ножа N и разности коэффициентов трения. Если величина Ро превышает силу закрепления волокон 415 под неподвижный нож, то происходит джинирование хлопка-сырца. Поэтому необходимо стремитсья, где S–толщина диска, мм. чтобы ������1 был небольшим, а ������2 наименьшим, для этого шлифуют поверхность кромки неподвижного Выводы ножа. В данной статье исследованы: Сила Ро зависит от силы нажатия неподвижного 1. процесс предварительной подготовки хлопка- ножа на рабочий валик, с увеличением последней сырца тонковолокнистых разновидностей к джини- изменяются и коэффициенты трения ������1 и ������2. рованию; 2. основные рабочие органы валичного джина и По опытным данным для рабочих валиков, установлены упругие постоянные рабочего валика, набранных из кожи, оптимальное значение силы изготовленные из различных материалов. прижатия ножа N=72÷75 Н/см. С увеличением силы 3. сравнительное исследование отбойного валика прижатия N увеличивается производительность и гребенчатого отбойного органа показало преиму- щество второго в производительности машины, в повышении качества семян и волокна. Список литературы: 1. Усманов Д.А. Исследование эффективности очистки хлопка-сырца от сорных примесей. Дисс. … канд. техн. наук. Ташкент. 1981. 2. Усманов Д.А., Каримов Р.Х., Полотов К.К. Технологическая оценка работы четырехбарабанного очистителя. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №11-1(144). С. 40-42. URL: https://cyberleninka.ru/arti- cle/n/tehnologicheskaya-otsenka-raboty-chetyrehbarabannogo-ochistitelya 3. Усманов Д.А., Умарова М.О., Жумаев Н.К. Построение графика проекций поверхности отклика для типа ба- рабана и формы сороудаляющей сетки очистителя хлопкасырца. // Проблемы современной науки и образо- вания. 2019. №11-1 (144). С. 42-44. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/postroenie-grafika-proektsiy-pover- hnosti-otklika-dlya-tipa-barabana-i-formy-soroudalyayuschey-setki-ochistitelya-hlopka-syrtsa 4. Усманов Д.А., Умарова М.О., Абдуллаева Д.Т., Ботиров А.А. Исследование эффективности очистки хлопка- сырца от мелких сорных примесей. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №11-1 (144). С. 48-51. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-effektivnosti-ochistki-hlopka-syrtsa-ot-melkih-sornyh-primesey 5. Усманов Д.А., Арзиев С.С., Мадаминов Ж.З. Выбор геометрических параметров коков колково-планчатого барабана. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №10 (143). С. 27-29. URL: https://cyber- leninka.ru/article/n/vybor-geometricheskih-parametrov-kokov-kolkovo-planchatogo-barabana 6. Усманов Д.А., Умарова М.О., Абдуллаева Д.Т. Очистка хлопок-сырца от мелких сорных примесей. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №10 (143). С. 29-31. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ochistka- hlopka-syrtsa-ot-melkih-sornyh-primesey 7. Усманов Д.А., Холмурзаев А.А., Умарова М.О. Сушка и очистка хлопка-сырца в полевых условиях. // Про- блемы современной науки и образования. 2019. №12-2 (145). С. 46-49. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/su- shka-i-ochistka-hlopka-syrtsa-v-polevyh-usloviyah 8. Усманов Д.А., Холмурзаев А.А., Умарова М.О. Исследование эффективности очистки тонковолокнистых сортов хлопка-сырца. // Проблемы современной науки и образования. 2020. №1 (146). С. 10-13. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-effektivnosti-ochistki-tonkovoloknistyh-sortov-hlopka-syrtsa 62

№ 4 (97) апрель, 2022 г. 9. Усманов Д.А., Холмурзаев А.А., Умарова М.О., Валихонов Д.А. Исследование формы сороудалительной сетки колково-барабанного очистителя хлопка-сырца. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №12-1 (145). С. 35-37. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-formy-soroudalitelnoy-setki-kolkovo- barabannogo-ochistitelya-hlopka-syrtsa 10. Усманов Д.А., Умарова М.О., Абдуллаева Д.Т., Рустамова М.М. Исследование процесса очистки и хранения тонковолокнистого хлопка от сорных примесей. // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. № 3. С. 212-217. https://doi.org/10.33619/2414-2948/64/22 11. Холмурзаев А.А., Тохиров И.Х., Охунжонов З.Н. Движение летучки х сорта и вида волокна, хлопка-сырца в зоне от вершины колка до отражающего козырька. // Проблемы современной науки и образования. 2019. № 11-2 (144). С. 19-21. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/dvizhenie-letuchki-hlopka-syrtsa-v-zone-ot-vershiny- kolka-do-otrazhayuschego-kozyrka 63

№ 4 (97) апрель, 2022 г. О НЕКОТОРЫХ НЕПОЛАДКАХ ВАЛИЧНОГО ДЖИНА В ПРОЦЕССЕ ВОЛОКНООТДЕЛЕНИЯ ТОНКОВОЛОКНИСТОГО ХЛОПКА Усманов Джасур Аминджанович канд. техн. наук, доцент, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана Умарова Мунаввар Омонбековна ст. преподаватель, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г.Фергана E-mail: [email protected] ON SOME MALFUNCTIONS OF THE VALIC GIN IN THE FIBER SEPARATION PROCESS OF FINE-FIBERED COTTON Djasur Usmanov Сandidate of Technical Sciences, Associate Professor, Fergana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana Munavvar Umarova Senior Teacher, Fergana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana АННОТАЦИЯ Необходимость в сборе хлопка-сырца тонковолокнистых разновидностей, особенно машинами, потребовала разрешения новых неотложных задач, а также возникла потребность в установлении технологического режима переработки хлопка-сырца тонковолокнистых сортов машинами. В работе изучены основные рабочие органы валичного джина, упругие свойства рабочего валика, изготовленные из различных материалов, валичная сила прижатия неподвижного ножа к поверхности кожаного валика, оптимальные зазоры между колками семенной гребенки, а также процессы скатывания оголенных семян по лотку в семенной шнек. Кроме того, изучены причины нарушения нормальных разводок, падение производительности и увеличение количества пороков в волокне. ABSTRACT The necessity to collect raw cotton of fine-fiber varieties, especially by machines, required new urgent tasks to be solved, and the need to establish the technological mode of processing of raw cotton of fine-fiber varieties by machines arose. In this work the main working organs of the roller gin, the elastic properties of the working roller made of various mate- rials, the roller force of the fixed knife to the surface of the leather roller, the optimum gaps between the stakes of seed comb, as well as processes of rolling of bare seeds on the tray in the seed auger were studied. In addition, the causes of disturbance of normal spreading, drop in productivity and increase in the number of defects in the fiber have been studied. Ключевые слова: станина, кожаный валик, неподвижный нож, отбойный нож, съемный валик, питающая лента, сито-толкач, семенная гребенка, семенной шнек. Keywords: frame, leather roller, fixed knife, baffle knife, removable roller, feeding belt, pusher sieve, seed comb, seed auger. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Хлопкоочистительные заводы, пере- распределителем. Из шахты распределителя хлопок- рабатывающие тонковолокнистый хлопок-сырец, сырец попадает на направляющий сито-толкач. Пи- оборудованы валичными волокноотделителями [3]. тающая лента своими игольчатыми планками захва- тывает хлопок-сырец с сита-толкача и сбрасывает Процесс отделения волокна от семян происхо- его непрерывным потоком на семенную гребенку. дит следующим образом. Хлопок сырец, предвари- Сито-толкач, совершая возвратно-поступательное тельно очищенный в очистительном цехе, транспор- движение, сдвигает хлопок-сырец, лежащий на се- тируется и распределяется по отдельным валичным менной гребенке, и прижимает его к кожаному валику. волокноотделителям специальным пневматическим __________________________ Библиографическое описание: Усманов Д.А., Умарова М.О. О НЕКОТОРЫХ НЕПОЛАДКАХ ВАЛИЧНОГО ДЖИНА В ПРОЦЕССЕ ВОЛОКНООТДЕЛЕНИЯ ТОНКОВОЛОКНИСТОГО ХЛОПКА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13493

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Волокна хлопок-сырца находятся в непосредственном 16–24 часа работы. Такой уход обеспечивает мини- сцеплении с шероховатой поверхностью валика. В мальное количество простоев машины и максималь- последствии этого, а также в силу трения между во- ную выработку волокна. локнами и поверхностью валика, последний захва- тывает их и затаскивает под неподвижный стальной Вследствие неуравновешенности массы нож, плотно прижатый к поверхности кожаного ва- отбойного ножа и сита, совершающих возвратно- лика. Так как коэффициент трения между волокном поступательное движение, волокноотделитель во и кожи значительно больше, чем коэффициент тре- время работы расшатывается и его органы теряют ния между волокном и сталью, волокна, попавшие необходимую регулировку. При нарушении нормаль- между ножом и валиком, продолжают двигаться с ных разводок работа машины ухудшается, произ- последним. Семена, к которому прикреплены захва- водительность ее уменьшается, увеличивается ко- ченные волокна, не могут пройти между ножом и ва- личество пороков в волокне. ликом, поэтому они, подойдя к кромке ножа, оста- навливаются. Сила нажатия неподвижного ножа не Неисправности кожаного валика и неподвиж- достаточна для отрыва волокна. Поэтому, после того ного кожа. Неравномерный износ кожаного валика как семя остановилось, прядка волокна, зажатая происходит в случаях, когда диски изготовлены из между ножом и валиком, также останавливается. кожи неодинакового качества или из-за неравномер- Отбойный нож, совершая колебательные движения, ного нажатия ножа. Валик при этом приобретает ударяет по семени, расположенному у кромки волнистую поверхность, а неподвижный нож неравно- неподвижного ножа, и отрывает зажатые волокна и мерную ширину кромки. В отдельных местах проис- отрывается только часть волокон находящихся на ходит истирание ножа на всю его толщину, и кромка семени. Кроме того, из зажатой прядки волокон, становится острой, на ней появляются заусенцы, часть волокон не натянута, и эти волокна не за которые зацепляется волокно. Движение холста отрываются. Таким образом, связь между прядкой волокна по всей длине кожаного валика становится оторвавшихся на летучке, не теряется. неравномерным или даже совсем прекращается на отдельных участках поверхности валика, что вызы- После отхода отбойного ножа вниз летучка вает уменьшение производительности машины. вновь подтаскивается кожаным валиком к кромке ножа, одновременно затягивая под нож некоторое Если в хлопке-сырце попадаются посторонние количество волокна. Обычно после 4–8 подходов примеси, то они не проходят вместе с волокном, а летучки к кромке ножа с семени оказывается снятым затягиваются под неподвижный нож и застревают все волокно. Волокно в виде холста, состоящего из под ним. К таким примесям относятся куски шпагата, сцепленных между собой прядок, уносится валиком. обрывки ткани, клочья волокна, части стебля. Попав С последнего волокно снимают резиновые лопасти под нож, эти примеси вызывают более сильное мест- съемного валика, и оно падает в приемное устройство ное нажатие на кожаный валик, что приводит к волокноотвода. Оголенные семена выпадают в зазор быстрому износу в том месте кожи. Если в этом между гребенкой и валиком, а также в зазоры меджу месте произошла выработка кожи, эта часть валика колками семенной гребенки и по лотку скатываются после удаления примесей из-под ножа не будет со- в семенной шнек [10]. Питающая лента обычно прикасаться с ножом, и на данном участке не будет подает хлопок-сырец с излишком, поэтому часть его происходить отрыва волокна. Это приводит тормо- захватывают иглы планок и уносят обратно. жению движения холста волокна и к уменьшению производительности машины. Джин волокноотделитель не имеет специальных очистительных устройств, если не считать сетки Попадание посторонних примесей под нож ведет сита-толкача, через которую выделяется незначи- также к отжатию неподвижного ножа от валика на тельное количество мелких примесей. некотором участке, вследствие чего отбойный нож может задеть за неподвижный. Удар одного ножа о В момент отделения волокна рабочими органами другой приводит или к образованию вмятин на них волокноотделителя часть примесей, содержащихся или к обрыву стяжных болтов отбойного кожа. Как в хлопке-сырце, попадает в волокно, а часть уходит в том, так и в другом случае потребуется останов с семенами. При этом в волокно попадают в основном машины на ремонт. мелкие примеси (в том числе и мелкий улюк), а в се- мена попадают преимущественно крупные примеси Из-за недостаточной прессовки дисков кожи на и улючины. валу во время сборки после непродолжительной работы валика между отдельными дисками кожи В процессе отделения волокна на валичных во- образуются щели; в эти щели попадают семена, локноотделителях в волокне образуется некоторое раздавливаются, и через эти же щели целые или количество таких пороков, как кожица с волокном дробленые семена попадают в волокно. и пухом, дробленое семя и узелки [5]. Канавки на кожаном валике должны иметь не Уход за валичным волокноотделителем и непо- более 2 мм ширины. По мере износа кожи размеры ладки в его работе. Валичные волокноотделители канавки совсем исчезают, вследствие чего под непо- необходимо останавливать для регулирования и движным ножом образуются забои и прекращается устранения замеченных неисправностей через каждые отрыв волокна от семян. Дело в том, что канавки должны пропускать мелкие примеси, находящиеся в волокне. Если канавок не будет, то мелкие соринки или улючины не смогут пройти вместе с волокном 65

№ 4 (97) апрель, 2022 г. под нож, так как в месте, где имеются примеси, для шлифовки кромок тогда же, когда снимают ко- происходит некоторое утолщение холста волокна. жаный валик для переточки, заменяя их запасным Из-за малого размера примесей отбойный нож не мо- комплектом. жет их отбить. Если ширина канавки будет больше 2 мм, то отдельные семена, попадая в такую канавку, Неподвижный нож снимают вместе с планкой, будут дробиться и попадать в волокно. на которой он крепится, что значительно ускоряет замену. При эксплуатации валичных волокноотде- При плохом качестве кожи (большое содержа- лителей необходимо иметь в запасе комплекты ко- ние жиров), а также, если волокноотделитель рабо- жаных валиков и неподвижных ножей с планками. тает длительное время вхолостую, без хлопка- сырца, поверхность валика сглаживается, перестает Увеличение толщины кромки неподвижного быть шероховатой, что приводит к резкому сниже- ножа также приводит к дроблению семян вследствие нию производительности машины. Засорение канавок того, что отбойный нож ударяет только по краю се- на кожаном валике приводит к тем же результатам, мени и не в состоянии отбить, а обычно дробит его. что и их истирание [6]. По мере износа неподвижного ножа его вместе с Поэтому кожаный валик следует периодически планкой, на которой он крепится, опускают. При ра- осматривать и очищать канавки от застрявших в них боте на ножах, имеющих недостаточную ширину примесей и улюка, а если поверхность валика местами (меньше 60 мм), расстояние между поверхностью залощена, то эти места обработать напильником. кожаного валика и планкой уменьшается. Холст во- локна, идущего по валику, может задевать за планку, При всех неисправностях кожаного валика– в этих случаях произойдет остановка холста, а затем неравномерный износ валика; местный износ, появ- и забой волокном всего пространства между ножом ление щелей между дисками–необходимо его снять и валиком. В случае задевания холста волокна о для ремонта. планку необходимо поставить более широкий нож. Неправильная установка неподвижного ножа Выводы может привести к дроблению семян: чрезмерное опускание кромки неподвижного ножа (ниже оси В данной статье исследованы: кожаного валика) или установка его непараллельно 1. Основные параметры рабочих органов валич- оси (перекос) приводит к образованию щелей между ного джина и установлены упругие свойства рабо- поверхностью кожаного валика и кромкой ножа, чего валика, изготовленные из различных материалов; куда затаскиваются семена и там дробятся [4]. 2. влияние силы прижатия неподвижного ножа к поверхности кожаного валика; Если произошла выработка поверхности кожа- 3. процессы скатывания оголенных семян по ного валика или кромки неподвижного ножа, нару- лотку в семенной шнек. шается нормальное протекание технологического процесса. В этом случае неподвижный нож снимают Список литературы: 1. Кадыров Б.Г. Анализ приемки, заготовки и хранения хлопка-сырца. // Хлопковая промышленность. 1989. № 3. С. 5-6. 2. Кадыров Б.Г. Моделирование процесса самосогревания хлопка-сырца. // Хлопковая промышленность. 1989. № 4. С. 8-9. 3. Усманов Д.А. Исследование эффективности очистки хлопка-сырца от сорных примесей. Дисс. … канд. техн. наук. Ташкент. 1981. 4. Усманов Д.А., Каримов Р.Х., Полотов К.К. Технологическая оценка работы четырехбарабанного очистителя. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №11-1(144). С. 40-42. URL: https://cyberleninka.ru/arti- cle/n/tehnologicheskaya-otsenka-raboty-chetyrehbarabannogo-ochistitelya 5. Усманов Д.А., Умарова М.О., Жумаев Н.К. Построение графика проекций поверхности отклика для типа ба- рабана и формы сороудаляющей сетки очистителя хлопкасырца. // Проблемы современной науки и образо- вания. 2019. №11-1 (144). С. 42-44. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/postroenie-grafika-proektsiy-pover- hnosti-otklika-dlya-tipa-barabana-i-formy-soroudalyayuschey-setki-ochistitelya-hlopka-syrtsa 6. Усманов Д.А., Умарова М.О., Абдуллаева Д.Т., Ботиров А.А. Исследование эффективности очистки хлопка- сырца от мелких сорных примесей. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №11-1 (144). С. 48-51. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-effektivnosti-ochistki-hlopka-syrtsa-ot-melkih-sornyh-primesey 7. Усманов Д.А., Арзиев С.С., Мадаминов Ж.З. Выбор геометрических параметров коков колково-планчатого барабана. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №10 (143). С. 27-29. URL: https://cyber- leninka.ru/article/n/vybor-geometricheskih-parametrov-kokov-kolkovo-planchatogo-barabana 8. Усманов А.У. К вопросу очистки хлопка-сырца машинного сбора. // Хлопковая промышленность. 1973. №2. С. 13. 9. Усманов А.У. Применение продувки хлопка-сырца в колковом барабане для повышения очистительного эффекта. // Хлопковая промышленность. 1973. № 4. 66

№ 4 (97) апрель, 2022 г. 10. Усманов Д.А., Умарова М.О., Абдуллаева Д.Т. Очистка хлопок-сырца от мелких сорных примесей. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №10 (143). С. 29-31. URL: https://cyberleninka.ru/arti- cle/n/ochistka-hlopka-syrtsa-ot-melkih-sornyh-primesey 11. Усманов Д.А., Холмурзаев А.А., Умарова М.О. Сушка и очистка хлопка-сырца в полевых условиях. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №12-2 (145). С. 46-49. URL: https://cyberleninka.ru/arti- cle/n/sushka-i-ochistka-hlopka-syrtsa-v-polevyh-usloviyah 12. Усманов Д.А., Холмурзаев А.А., Умарова М.О. Исследование эффективности очистки тонковолокнистых сортов хлопка-сырца. // Проблемы современной науки и образования. 2020. №1 (146). С. 10-13. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-effektivnosti-ochistki-tonkovoloknistyh-sortov-hlopka-syrtsa 13. Усманов Д.А., Холмурзаев А.А., Умарова М.О., Валихонов Д.А. Исследование формы сороудалительной сетки колково-барабанного очистителя хлопка-сырца. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №12-1 (145). С. 35-37. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-formy-soroudalitelnoy-setki-kolkovo- barabannogo-ochistitelya-hlopka-syrtsa 14. Усманов Д.А., Умарова М.О., Абдуллаева Д.Т., Рустамова М.М. Исследование процесса очистки и хранения тонковолокнистого хлопка от сорных примесей. // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. №3. С. 212-217. https://doi.org/10.33619/2414-2948/64/22 15. Холмурзаев А.А., Тохиров И.Х., Охунжонов З.Н. Движение летучки х сорта и вида волокна, хлопка-сырца в зоне от вершины колка до отражающего козырька. // Проблемы современной науки и образования. 2019. №11-2 (144). С. 19-21. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/dvizhenie-letuchki-hlopka-syrtsa-v-zone-ot-vershiny- kolka-do-otrazhayuschego-kozyrka 67

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ВЫХОД ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ АБРИКОСА СУШЕННОЙ ПРОДУКЦИИ Усманова Камола Абдужаббаровна ассистент, Джизакский политехнический институт (JizPi), Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected] EXIT FROM DIFFERENT VARIETIES OF DRIED APRICOT PRODUCTS Kamola Usmanova Assistant, Jizzakh Polytechnic Institute (JizPi) Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ Статья посвящена получению различных способов сушки районированного сорта абрикоса в Узбекистане. Перед закладкой на сушку сахаристость свежих плодов составляла 17-21,5%. Выход сушеных продуктов составил 15,3-19%, относительно высокий выход выделяется при сушке кураги, кайсы (19-22%). Относительно хорошая органолептическая оценка (4,4-4,5 балла) отличает сорта от абрикоса Юбилейный Навои, Гулюнгилючак при сушке на курагу. ABSTRACT The article is devoted to obtaining various methods of drying a zoned apricot cultivar in Uzbekistan. Before laying for drying, the sugar content of fresh fruits was 17-21.5%. The output of dried products was 15.3-19%, a relatively high yield is allocated when dried for dried apricots, kaisa (19-22%). A relatively good organoleptic assessment (4.4-4.5points) distinguishes the varieties from the apricoat YubileinyNavoi, Gulyungilyuchak, when dried for dried apricots. Ключевое слово: качество, сушка, сухофрукт, сублимация, конвектив, контактная, радиационная, абрикос, курага, кайса, аштак. Keyword: quality, drying, dried fruit, sublimation, convective, contact, radiation, apricoat, dried apricot, kaisa, ashtak. ________________________________________________________________________________________________ В Узбекистане имеются исключительно благопри- Существует два способа сушки в зависимости от ятные климатические условия для воздушно-солнеч- природы теплоносителя: естественная и искусствен- ной сушки плодов и винограда. Продолжительное ная. Естественную сушку ведут как на солнце, так и жаркое лето, низкая относительная влажность воздуха, в тени, в ограниченном пространстве и при есте- прекрасный ассортимент плодовых и винограда, ственной конвекции воздуха в открытом простран- традиционный опыт, а также достижения науки, стве. По способу подвода тепла различают следую- позволяют широко использовать воздушную сол- щие виды искусственной сушки: конвективную – нечную, теневую и штабельную сушку с тем, чтобы путем непосредственного соприкосновения про- получить сушеную продукцию высокого качества. В дукта с сушильным агентом, чаще всего воздухом; связи с этим, разработка и внедрение в производство контактную – передачей тепла от теплоносителя к более прогрессивных технологий плодов и вино- продукту через разделяющую их стенку; радиацион- града позволяет получать и поставлять потребителю ную – передачей тепла инфракрасными лучами; продукцию на уровне международного стандарта. диэлектрическую – токами высокой и сверхвысокой частоты; вакуумную и ее разновидность – сублима- ционную. Таблица 1. Технологическая характеристика сушеной продукции абрикоса Сорта и Вид Сахаристость Продолжительность Выход, Соотношение мякоти гибриды продукции свежего плода, % сушки, дни % и косточек Юбилейный Навои курага мякоть косточки кайса 19,5 аштак 19,5 19,5 9 17,0 91,8 8,2 12 19,0 - - 15 21,0 - - __________________________ Библиографическое описание: Усманова К.А. ВЫХОД ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ АБРИКОСА СУШЕННОЙ ПРОДУКЦИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13535

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Сорта и Вид Сахаристость Продолжительность Выход, Соотношение мякоти гибриды продукции свежего плода, % сушки, дни % и косточек Курсадык курага мякоть косточки кайса 20,5 аштак 20,5 8 17,5 91,0 9,0 Арзами 20,5 кайса курага 12 19,5 - - аштак Авицена 17,3 16 21,5 - - кайса 17,3 Бодоми курага 17,3 6 15,5 93,3 6,7 кайса 19,5 Буривестник курага 13 18,0 - - аштак 18,0 Навруз курага 15 20,5 - - кайса 16,5 аштак курага 19,5 10 17,5 91,0 9,0 Субхони 20,0 аштак 13 19,0 - - Советская 20,0 кайса курага 18,0 10 15,0 90,5 9,5 аштак Гулюнгилючак 22,5 12 16,5 - - кайса курага 16,5 8 14,0 93,0 7,0 17,5 17,5 14 15,5 - - курага 19,0 20,0 9 18,5 91,2 8,8 11 19,6 - - 13 20,5 - - 22,5 7 19,8 91,5 8,5 12 21,5 - - 17,5 10 16,5 91,7 8,3 15 19,5 - - 17 21,5 - - 19,0 10 18,0 89,3 10,7 17 20,5 - - Таблица 2. Органолептическая оценка сушеной продукции абрикоса (по 5-ти бальной шкале) Сорта Вид Внешний Размер Цвет Вкус Мяси- Средняя и гибриды продукции вид стость оценка Юбилейный Навои 4,35 4,65 4,35 4,55 кайса курага 4,75 4,15 4,4 4,45 4,45 4,5 аштак 4,7 3,9 4,2 4,4 4,4 Курсадык 4,1 4,2 4,5 4,2 4,3 4,2 4,4 кайса 4,6 4,2 4,4 4,7 4,6 аштак 3,9 4,8 4,0 4,4 4,7 4,4 4,1 Арзами курага 4,3 4,0 4,3 4,0 4,4 кайса 4,0 3,8 4,0 4,0 4,0 4,4 аштак 4,2 4,0 3,8 4,0 4,0 3,9 4,3 Авицена 4,4 4,5 4,4 4,4 3,9 3,8 кайса 4,1 4,6 4,3 4,4 4,5 4,4 4,5 Бодоми курага 4,2 4,3 4,3 4,2 4,4 кайса 4,4 4,2 4,3 4,4 4,3 4,4 Буривестник 3,8 3,8 3,5 3,9 3,9 4,3 4,1 кайса 3,5 3,9 4,0 3,9 3,8 Навруз 3,8 4,3 4,5 4,5 4,6 3,8 4,4 кайса курага 4,6 4,5 4,6 4,6 4,5 аштак 4,6 4,5 4,5 4,6 4,5 Субхони 4,3 4,3 4,4 4,4 4,5 4,5 кайса курага 4,5 4,4 4,5 4,5 4,5 Советская 4,0 4,1 4,0 4,3 4,4 кайса 4,0 4,1 4,0 4,3 4,4 4,2 аштак курага 4,1 4,0 4,3 4,4 4,2 Гулюнгилючак 4,2 4,5 4,2 4,4 4,2 кайса 3,8 4,5 3,8 4,4 4,6 4,5 курага 4,0 4,3 4,2 курага 4,2 курага 4,0 4,0 курага 3,8 69

№ 4 (97) апрель, 2022 г. В настоящее время широко используется сушка при сушке их на курагу, кайсы (19-22%). Относи- со смешанным тепло-подводом (комбинированная тельно низкий выход получили из сорта Арзами сушка). Рассмотрены различные варианты сочетания (курага 15,5%, кайса 18%, аштак 20,5%), а также теплоносителей, возможность их одновременного низкий выход 17% был у гибрида 4307 при сушке применения и применения в определенной очеред- на курагу. В сушеной продукции определяли соот- ности. В исследованиях рассмотрены наиболее рас- ношение мякоти,косточек при сушке. В зависимости пространенные способы сушки, применяемые на от сорта и гибридов у свежего абрикоса содержание производственных предприятиях и рекомендуемые мякоти составляет от 89,3до 93,3%, а косточек от научно-исследовательскими и учебными организа- 6,7 до 10,7%. Самый мясистый сорт был Юбилейный циями и учреждениями. В опытах из абрикоса приго- Навои и Арзами (мякоть 91,7-0,3%), также гибрид 4313 товили сушеную продукцию: курагу, кайсы и аштак. у которого мякоть составила 91% соответственно с В исследованиях плоды абрикоса были повреждены меньшим процентом косточек 9,0-6,7%. Органолепти- болезнью, а это в свою очередь повлияло на каче- ческая оценка сушеной продукции абрикоса показал, ственные показатели сушеной продукции абрикоса. для испытания на сушку были выложены следую- В связи с этим, период сушки по сортам составил щие сорта и гибриды, абрикоса Юбилейный Навои, у кураги 6-10 дней, у кайсы 10-20 дней, а у аштак Арзами, Советская, Гулюнгилючак. Органолептиче- 13-17 дней. Наименьшая длительность сушки, была ская оценка сушеной продукции сортов абрикоса отмечена у кураги (6-7дней) у сорта Арзами и у гибри- находится в пределах 3,9-4,5 балла (табл.2). Относи- дов 4313, 4332, из кайсы (11-13дней) у гибрида 4307 тельно хорошей органолептической оценкой (4,4- и у сорта Арзами, Юбилейный Навои; из аштак 4,5 балла) выделяются сорта из абрикоса Юбилей- (13 дней) на сорте Арзами (табл. 1). Перед закладкой ный Навои, Гулюнгилючак, при сушке их на курагу. на сушку, содержание сахара в свежих плодах было Относительно низкую оценку (3,9 балла) получил 17-21,5%. Выход сушеной продукции составил 15,3- сорт Арзами, при сушке их на кайса, а при сушке на 19%, сравнительно высоким выходом выделяется аштак низкая оценка (3,9 балла) была у сорта Арзами. Список литературы: 1. Абдурахмонов О.Р. Акустическое воздействие на продукт в процессе сушки // Ж. Хранение и переработка сельхозсырья. – Москва, 2006. - № 7. – .14. 2. Литвинюк Н.Ю. Совершенствование процесса сублимационной СВЧ-сушки плодово-ягодных соков: Дисс....канд.техн.наук. – Ижевск, 2001. – 198 с. 3. Лупашко А., Дикусар Г., Настас О. Кинетика сушки абрикос с использованием токовСВЧ. //Электронная обработка материалов. – 1999.-.№2.-с.46-49. 4. Солнечная сушка фруктов/ Carnegie G.I. // Sol. Energy Agr. - Amsterdam etc., 1991. – с. 335-349 (англ.) 5. Усманова К.А., Абдурахмонов И.А., Хасанов Р.Н. Методы сушки яблок и заготовка сушёных яблок в домашних условиях //Science and Education. – 2022. – Т. 3. – №. 2. – С. 55-59. 70

ДЛЯ ЗАМЕТОК

Научный журнал UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ № 4(97) Апрель 2022 Часть 3 Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 54434 от 17.06.2013 Издательство «МЦНО» 123098, г. Москва, улица Маршала Василевского, дом 5, корпус 1, к. 74 E-mail: [email protected] www.7universum.com Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии «Allprint» 630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3 16+

UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 4(97) Апрель 2022 Часть 4 Москва 2022

УДК 62/64+66/69 ББК 3 U55 Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии: Горбачевский Евгений Викторович, канд. техн. наук; Демин Анатолий Владимирович, д-р техн. наук; Елисеев Дмитрий Викторович, канд. техн. наук; Звездина Марина Юрьевна, д-р. физ.-мат. наук; Ким Алексей Юрьевич, д-р техн. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Ларионов Максим Викторович, д-р биол. наук; Манасян Сергей Керопович, д-р техн. наук; Мажидов Кахрамон Халимович, д-р наук, проф; Мартышкин Алексей Иванович, канд.техн. наук; Мерганов Аваз Мирсултанович, канд.техн. наук; Пайзуллаханов Мухаммад-Султанхан Саидвалиханович, д-р техн. наук; Радкевич Мария Викторовна, д-р техн наук; Серегин Андрей Алексеевич, канд. техн. наук; Старченко Ирина Борисовна, д-р техн. наук; Усманов Хайрулла Сайдуллаевич, канд.техн. наук; Юденков Алексей Витальевич, д-р физ.-мат. наук; Tengiz Magradze, PhD in Power Engineering and Electrical Engineering. U55 Universum: технические науки: научный журнал. – № 4(97). Часть 4. М., Изд. «МЦНО», 2022. – 72 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/497 ISSN : 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2022.97.4-4 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2022 г.

Содержание 4 Радиотехника и связь 4 ВОЗМОЖНОСТЬ СНИЖЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ МОЩНОСТИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ 7 СТАНЦИЙ ОБЗОРА С СОХРАНЕНИЕМ ИХ ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 11 И РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ Кудратов Уктам Гофурович 14 Эшбобоев Элбек Эвойдуллаевич Мухаммедов Бобомурод Мухаммадкаримович 22 Джаббаров Шамсиддин Худжакулович 26 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ЭФФЕКТА ДИФФУЗИИ КАЛИЯ ПЕРМАНГАНАТА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ 26 Насиров Тулкун Закирович 31 Тохирова Гузал Саъдуллаевна 37 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СЕТЕВОЙ ПЕРЕДАЧИ, ЗАПИСИ И ХРАНЕНИЯ 41 УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА КАФЕДРЫ РЭ И ТС Полуянов Роман Михайлович 41 Шувалов Рэм Дмитриевич Дмитриев Алексей Александрович 52 58 МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ 64 Смайлов Нуржигит Куралбаевич 69 Абдыкадыров Аскар Айтмырзаевич Керей Ардак Жасуланкызы Жадигер Торехан Амирханулы К ВОПРОСУ ВЫБОРА МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ Яронова Наталья Валерьевна Володан Надежда Сергеевна Строительство и архитектура ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТОННЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ С ГРУНТОВЫМ МАССИВОМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК Аслонов Бахтиёр Бобокулович ПРОЕКТ РЕОРГАНИЗАЦИЯ ПОРТА ГОРОДА НИКОЛАЕВСКА-НА-АМУРЕ КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ ПРИБРЕЖНЫХ ТЕРРИТОРИЙ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ОХОТСКОГО МОРЯ Долинская Ирина Марковна Сосова Анастасия Викторовна СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ Семенов Сергей Сергеевич Транспорт К АНАЛИЗУ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА В ПУТИ СЛЕДОВАНИЯ НА УЧАСТКАХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ Аблялимов Олег Сергеевич Келдибеков Зокирбек Оллобердиевич Гайратов Бохадиржон Икболжон ўғли К ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОВОЗОВ 3ТЭ10М НА ХОЛМИСТОМ УЧАСТКЕ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ Аблялимов Олег Сергеевич К ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛОВОЗОВ 3ТЭ10М НА ХОЛМИСТОМ УЧАСТКЕ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ Аблялимов Олег Сергеевич МОДЕЛЬ ЦЕПЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РЕЛЕ ПОЕЗДНЫХ МАРШРУТОВ Азизов Асадулла Рахимович Аметова Элнара Куандиковна Убайдуллаев Саидазим Кахрамон угли МУЛЬТИМОДАЛЬНЫЕ ПЕРЕВОЗКИ КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНТЕГРАЦИИ Арифджанова Нафиса Захидовна

№ 4 (97) апрель, 2022 г. РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ DOI - 10.32743/UniTech.2022.97.4.13381 ВОЗМОЖНОСТЬ СНИЖЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ МОЩНОСТИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ ОБЗОРА С СОХРАНЕНИЕМ ИХ ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ Кудратов Уктам Гофурович преподаватель кафедры радиоэлектронного оборудования, Высшее военное авиационное училище Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Карши Эшбобоев Элбек Эвойдуллаевич преподаватель кафедры радиоэлектронного оборудования, Высшее военное авиационное училище Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Карши Мухаммедов Бобомурод Мухаммадкаримович преподаватель кафедры радиоэлектронного оборудования, Высшее военное авиационное училище Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: [email protected] Джаббаров Шамсиддин Худжакулович начальник цикла авиационных специалистов и военных сообщений УЦ ВП национального университета Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент POSSIBILITY OF REDUCING THE PULSED POWER OF RADAR SURVEY STATIONS WITH THE PRESERVATION OF THEIR ACCURACY CHARACTERISTICS AND RESOLUTION Uktam Kudratov Lecturer in the department of radio-electronic equipment of the Higher Military Aviation School of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Karshi Elbek Eshboboev Lecturer in the department of radio-electronic equipment of the Higher Military Aviation School of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Karshi Bobomurod Mukhammedov Lecturer in the department of radio-electronic equipment of the Higher Military Aviation School of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Karshi Shamsiddin Jabbarov Head of the cycle of aviation specialists and military communications of the EC MP Training Center of the National University of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: ВОЗМОЖНОСТЬ СНИЖЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ МОЩНОСТИ РАДИОЛОКАЦИ- ОННЫХ СТАНЦИЙ ОБЗОРА С СОХРАНЕНИЕМ ИХ ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Кудратов У.Г. [и др.]. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13381

№ 4 (97) апрель, 2022 г. АННОТАЦИЯ В данной статье было обосновано снижение импульсной мощности передатчика РЛС при сохранении задан- ной энергии сигнала и повышение ее помехозащищенности с сохранением точностных характеристик и разре- шающей способности. ABSTRACT In this article, it was justified to reduce the pulse power of the radar transmitter while maintaining the given signal energy and increasing its noise immunity while maintaining accuracy characteristics and resolution. Ключевые слова: код Баркера, АМ сигнал, ФМ-13, ФМ-42. Keywords: Barker code, AM signal, FM-13, FM-42. ________________________________________________________________________________________________ Актуальной представляется задача улучшать • простым амплитудно-модулированным сиг- энергетические характеристики РЛС, снижать им- налом (АМ) длительностью 1,5 мкс; пульсную мощность передатчика при сохранении заданной энергии сигнала и повышении ее помехо- • 13-элементным фазоманипулированным защищенности. сигналом, сформированным с использованием тринадцатиразрядного кода Баркера, с длительностью В рамках решения данной задачи необходимо каждого элемента по 1,5 мкс (ФМ-13); применять в радиолокационных станциях фазома- нипулированный сигнал. Фазоманипулированный • 42-позиционным ФМ-сигналом оптимальной сигнал – это сигнал большой длительности, состоя- структуры с длительностью каждого элемента по щий из отдельных кодовых интервалов, равных по 1,5 мкс (ФМ-42). длительности короткому гладкому импульсу. Фаза несущего СВЧ-колебания в каждом под импульсом Необходимость такой структуры сигнала объяс- может кодироваться и принимать определенное зна- няется тем, что при использовании ФМ-сигнала значи- чение, например 0° или 180°. Управление изменением тельной длительности в зоне обзора РЛС возникает фазы выполняется с использованием кодов Баркера. «мертвая зона», равная длительности сигнала. Оптимальность кодов Баркера заключается в том, Например, при использовании только сигнала ФМ-42 что амплитуда пика автокорреляционной функции «мертвая зона» составила бы около 40–50 км, что равна N (N – количество кодовых импульсов в неприемлемо. Поэтому для ее перекрытия исполь- ФМ-сигнале), а значение боковых лепестков зуются сигналы меньшей длительности. Так, зонди- меньше или равно единице. рующий импульс ФМ-13 закрывает мертвую зону ФМ-42, а гладкий импульс перекрывает зону форми- В канале первичной радиолокации РЛС необхо- рования ФМ-13 [1]. димо использовать комбинированный зондирующий сигнал, состоящий из трех чередующихся зондиро- Структура зондирующего сигнала ПРЛ приве- ваний: дена на Рисунок 1. АМ Зи 1 λз 1 t Обр 1 λ1 3 км D ФМ-13 Зи 2 λз 2 t Обр 1 λ2 10 км D ФМ-42 Dmax Зи 3 λз 3 t Обр 3 ФМ-42 λ3 Мертвая зона АМ ФМ-13 D max Рисунок 1. Структура зондирующего сигнала ПРЛ 5

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Сначала излучается простой амплитудно- Временные интервалы между сигналами запуска модулированный (АМ) сигнал (гладкий импульс) с определяются с учетом необходимого диапазона длительностью, равной 1,5 мкс. При этом минималь- обработки, времени на подготовку данных для ная наклонная дальность обнаружения воздушных управления его формированием и дополнительного судов не превышает 1000 м. Диапазон рабочих временного интервала девиации, изменяемого по дальностей, на которых используется АМ-сигнал, случайному закону. Таким образом, частота зонди- составляет от 1 до 3 км. После окончания рабочей рующих сигналов является переменной величиной, дальности формируется временная задержка (tз), что обеспечивает отсутствие «слепых» скоростей при которая определяет начала излучения АМ-сигнала обработке сигналов по алгоритму цифровой СДЦ [2]. на следующем зондировании. Затем излучается сложный фазоманипулированный сигнал ФМ-13, Использования одинаковой длительности про- сформированный с использованием 13-разрядного стого АМ сигнала и элементарных посылок кода Баркера. Длительность одного элемента ФМ- ФМ-сигналов, равной 1,5 мкс, позволило после опти- сигнала принята равной длительности импульса мальной фильтрации и сжатия ФМ-сигналов получить простого АМ-сигнала, то есть 1,5 мкс, а общая дли- сжатый сигнал равной по длительности АМ-сигналу тельность сигнала ФМ-13 равна 19,5 мкс. Диапазон и обеспечить одинаковую разрешающую способность рабочих дальностей, на которых используется сигнал по дальности во всем диапазоне рабочих дальностей ФМ-13, составляет от 3 до 10 км. РЛС. Следующим излучается сложный фазомани- Вывод пулированный сигнал ФМ-42, сформированный с использованием 42-элементной псевдослучайной Увеличение базы сигнала, то есть его длитель- последовательности. Длительность одного элемента ности, и частотного спектра позволяет: сигнала ФМ-42 составляет 1,5 мкс, а общая длитель- ность сигнала – 63 мкс. Диапазон рабочих дальностей, • улучшать энергетические характеристики на которых используется сигнал ФМ-42, составляет РЛС, снижать импульсную мощность передатчика от 10 до 150 км. при сохранении заданной энергии сигнала; После этого снова формируется АМ-сигнал и • повышать помехозащищенность РЛС; так далее. • сохранять точностные характеристики и разрешающую способность, аналогичные радио- Для каждого сигнала АМ, ФМ-13 или ФМ-42 локационным станциям, использующим в качестве можно задавать свою собственную рабочую частоту зондирующего сигнала короткие импульсы. и уровень излучаемой мощности. Список литературы: 1. Техническое описание радиолокационной станции GCA-22 AL часть 1. ЗАО «ЛиТак-Так» Литва. 2. Радиопередающие устройства. Шумилин М.С., Головин О.В. -Москва, высшая школа. 1981 г. 6

№ 4 (97) апрель, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.97.4.13371 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ЭФФЕКТА ДИФФУЗИИ КАЛИЯ ПЕРМАНГАНАТА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ Насиров Тулкун Закирович канд. физ. –мат. наук, доцент, Университет геологических наук, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Тохирова Гузал Саъдуллаевна магистрант, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент INVESTIGATION OF THE DIFFUSION EFFECT FOR PERMANGANATE POTASSIUM IN THE WATER SOLUTION Tulkun Nasirov Doctor of physical-mathematical sciences, professor University of the geological sciences, Tashkent state technical university, Uzbekistan, Tashkent Toxirova Go’zal Sadullayevna Master student, Tashkent state technical university, Uzbekistan, Tashkent Работа выполнена при финансовой поддержке гранта № ИЛ-432105684 Министерства инновационного развития Республики Узбекистан АННОТАЦИЯ Исследована временная зависимость проявления эффекта диффузии калия перманганата в водном растворе при температурах от +5оС до +85оС с интервалом по 10оС. Эксперименты проводились в домашних условиях при постоянном и нормальном давлении. Показано, что с повышением температуры динамика проявления эффекта диффузии имеет возрастающий характер с монотонно убывающей от времени зависимостью. Выявлено, что, если при сравнительно низких температурах (0÷20 оС) для полной реализации диффузии потребуется около 40 минут, то при сравнительно высоких температурах (60÷90 оС) для этого достаточны даже около 3 минут. ABSTRACT The time dependence of diffusion effect demonstration of Permanganate Potassium in the water solution by temper- atures range 5÷85 oC with 10 oC interval has been investigated. The experiments in the home conditions by the constant and normal air pressure have been carried out. It has been shown that the dynamics of diffusion effect demonstration has an increasing character on the temperature growing with the monotonic decreasing on time dependence. It has been revealed that if on the relative lower temperatures (0÷20 oC) for total realization of the diffusion is required about 40 minutes at the same time on the relative higher temperatures (60÷90 oC) for this process is enough even about 3 minutes. Ключевые слова: диффузия, температура, давление, водный раствор, экспоненциальный закон. Keywords: diffusion, temperature, pressure, water solution, exponential law. ________________________________________________________________________________________________ В последние годы резко увеличился спрос на оп- особенностей таких материалов по сравнению с дру- тические материалы. Это связано с тем, что в строи- гими видами стройматериалов следует отметить, тельных сооружениях стали чаще использовать про- что в оптических материалах эффект диффузии про- зрачные строительные материалы. Среди многих является больше и в связи с этим он широко приме- няется в технологических процессах. __________________________ Библиографическое описание: Насиров Т.З., Тохирова Г.С. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ЭФФЕКТА ДИФФУЗИИ КАЛИЯ ПЕРМАНГАНАТА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13371

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Именно поэтому представляет широкий интерес коэффициентами в области сложной формы, где исследовать зависимость проявления процесса были исследованы устойчивость и равномерная диффузии от различных параметров в оптических сходимость локально-одномерных схем для рассмат- материалах, применяемых в современных производ- риваемой задачи. ственных технологиях. В работе [8, с. 3] была рассмотрена задача иден- Целью проведенных исследований является тификации для стационарного нелинейного уравнения исследование проявления диффузии в оптических конвекции-диффузии-реакции, в котором коэффи- материалах в зависимости от температуры. В связи циент реакции зависит от концентрации вещества. с тем, что большинство современных оптических ма- С помощью оптимизационного метода задача свелась териалов находятся в твердом аморфном состоянии, к обратной экстремальной задаче и была доказана в которых диффузия проявляется сравнительно разрешимость краевой и экстремальной задач. Для медленно и их исследование требует длительных уравнения дробной диффузии в работе [9, с. 28] была опытов, в наших экспериментах в качестве объекта исследована нелокальная краевая задача первого исследований выбрали раствор перманганата калия рода. Имеется также работа [10, с. 262], в котором в дистиллированной воде. коэффициенты диффузии рассчитывались с исполь- зованием экспериментальных данных по временной При этом для реализации данной цели мы перед и глубинной зависимостям состава поверхностного собой поставили выполнение ряда задач, а именно – слоя, полученным методами электронной оже- изучение динамики проявления диффузии на примере спектроскопии и вторично-ионной масс-спектро- перманганата калия в дистиллированной воде и полу- метрии. Результаты расчетов свидетельствовали о чение экспериментальной зависимости длительности сильной температурной зависимости коэффициентов проявления диффузии от времени. диффузии. Данная отрасль в настоящее время изучается Использование диффузии в оптических матери- достаточно интенсивно и в научной литературе. алах был рассмотрен в работе [11, с. 33], где была Например, в работе [1, с. 750] был проанализирован представлена диффузионная кинетическая модель метод расчета коэффициента диффузии 1−1-валент- оптической деградации светодиодов, одним из меха- ных ионных поверхностно активных веществ (ПАВ) низмов которой является диффузия атомов примеси как функции концентрации мицеллярных растворов в активную область гетеропереходной полупровод- ПАВ в рамках квазихимического варианта закона никовой структуры. Была рассмотрена возможность действия масс, где были представлены соотношения получения зависимости изменения концентрации для двухчастичного (без учета мицелл) и трехчастич- атомов примеси в активной области гетероструктуры ного (с мицеллами) формализмов. В работе [2, с. 7] светодиода и зависящей от нее квантовой эффектив- были получены результаты о повышении локальной ности светодиода от времени старения прибора. интегрируемости и непрерывности плотностей ре- шений стационарных уравнений Колмогорова с мат- В качестве практического применения диффузии к рицами диффузии низкой регулярности и локально области медицины был рассмотрен в работе [12, с. 76], неограниченными коэффициентами сноса. В работе где эффективный коэффициент был определен диф- же [3, с. 532] было показано, что стохастическое фузией 40%-раствора глюкозы в ткани слизистой дифференциальное уравнение с шумом Леви имеет десны человека in vitro, в котором полученные единственное решение в случае разрывности коэф- значения расчетов варьировались в интервале фициента переноса. (4.1±0.8)·10 -6 см2/с. В данной работе использованный метод был основан на регистрации кинетики изме- В одномерном приближении диффузия хитоза- нения спектров диффузного отражения и применения новой пленки в окружающую среду была рассмотрена модели свободной диффузии. в работе [4, с. 108], где определялась средняя концен- трация вещества в пластыре в различные моменты Метод исследования процессов массопереноса в времени. В работе [5, с. 91] было проведено иссле- пористых средах, позволяющий проводить опера- дование инициированного диффузией вакансий тивный контроль коэффициента диффузии в тонких перемещения примесного атома по гексагональной изделиях без их разрушения и в отсутствие предва- решетке типа “пчелиные соты” на поверхности твер- рительной градуировки применяемого измерителя дого тела. Было показано, что при больших временах концентрации диффузанта, был рассмотрен в ра- зависимость среднеквадратичного смещения от вре- боте [13, с. 1630], в котором он обеспечивает повы- мени мало отличается от линейной, а простран- шение точности измерения искомой характеристики ственное распределение плотности близко к гауссову, массопереноса за счет возможности выбора входящих что позволяет ввести коэффициент диффузии. в расчетное выражение измеряемых параметров на участках статической характеристики преобразова- Для сингулярно возмущенного эллиптического теля с высокой чувствительностью и помехозащищен- уравнения конвекции-диффузии с возмущающим ностью. параметром ε (ε ∈ (0, 1]), рассматриваемого на пря- моугольнике, был рассмотрен в работе [6, с. 271], Разработка информационно-измерительной систе- где было выявлены условия, накладываемые на раз- мы, обеспечивающей повышение производительности ностную схему, при которой решения сохраняют исследований диффузии полярных растворителей устойчивость. В работе [7, с. 113] были рассмотрены в пористых средах была изучена в работе [14, с. 9], где локально-одномерные разностные схемы для урав- была рассмотрена информационно-измерительная нения диффузии дробного порядка с переменными система, предназначенная для реализации методов 8

№ 4 (97) апрель, 2022 г. неразрушающего контроля коэффициента диффузии Далее в воду с одного края ванны добавили еди- в тонколистовых и массивных изделиях из изотропных ножды 2 грамма калия перманганата и с другого и анизотропных пористых материалов при односто- края ванны с помощью пробирки для образца смеси роннем доступе к плоским поверхностям изделий в течение часа набирали воду с интервалом времени заданных размеров. по 1 минуту. Следует отметить, что в перечисленных рабо- Затем с помощью спектрофотометра модели тах, в основном, исследования имеют теоретический UV-1800 проводили измерения показателей прелом- характер и в них сравнительно мало уделено внимания ления полученных смесей. При этом в качестве относительно экспериментальных исследований. эталонной жидкости взяли дистиллированную воду с температурой 20 оС, которую заливали в первую В настоящей работе экспериментально исследо- кювету спектрофотометра. В целях получения более вана зависимость проявления процесса диффузии в ясной картины динамики изменения показателя дистиллированной воде калия перманганата (KMnO4) преломления для этой воды устанавливали от температуры при нормальном и постоянном давле- показатель преломления значение n=1. А во вторую нии окружающей среды путем изучения зависимости и третью кюветы постепенно заливали набранные с значения относительного показателя преломления предыдущего этапа смеси на пробирках и проводили от времени. измерения показателей относительного преломления соответствующих смесей, полученных в результате Эксперименты проводили в лабораторных усло- проявления эффекта диффузии. виях. Для наблюдения проявления диффузии в каче- стве рабочей посуды использовали прямоугольную Зависимость относительного показателя прелом- акриловую ванну размером 1808065 см, куда ления смесей n от времени диффузии t представлена после закрытия нижней крышки высотой 60 см зали- на рис.1. вали дистиллированную воду при температуре 20 оС. Температура окружающей среды варьирова- лась в интервале 18-20 оС, атмосферное давление 724 мм.рт.ст. Рисунок 1. Зависимость относительного показателя преломления смесей n от времени диффузии t Как видно из рисунка, что с течением времени Отсюда следует, что процесс проявления диф- значение относительного показателя преломления фузии можно разделить условно в три этапа. В первый возрастает, причем если эта зависимость в начальный этап этот процесс происходит практически незаметно, момент (первые 15 минут) практически не проявля- во-втором этапе будет заметно сравнительное ется, то далее в промежутке от 15 до 40 минут ускорение проявления диффузии, и после того, как значение показателя преломления возрастает пройдет определенное характерное время (третий значительно и в последнем интервале времени после этап), дальнейшее проявление эффекта проявления 40 минут оно принимает практически асимптоти- диффузии является несущественным. ческое значение, примерное n=1.07. 9

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Список литературы: 1. Мовчан Т.Г. Расчетные аспекты коэффициентов диффузии в мицеллярных растворах ионных ПАВ / Т.Г. Мовчан, А.И. Русанов, Е.В. Плотникова // Коллоидный журнал. – 2016. – 78 (6). – С. 750-759. 2. Богачев В.И. Шапошников С.В. Интегрируемость и непрерывность плотностей стационарных распределений диффузий // Доклады академии наук, – 2016. – 469 (1). – С. 7-12. 3. Богачев В.И. & Пилипенко А.Ю. Сильные решения стохастических уравнений с шумом Леви и непостоянным коэффициентом диффузии / В.И. Богачев, А.Ю. Пилипенко // Доклады академии наук, – 2016. – 469 (5). – С. 532-534. 4. Сыромясов А.О. Решение обратной задачи одномерной диффузии лекарственного вещества из хитозановой пленки // Журнал СВМО. – 2016. – 18 (1). – С. 108-117. 5. Простнев А.С. Диффузия атомов в плотном адсорбированном слое с гексагональной структурой / А.С. Простнев, Б.Р. Шуб // Химическая физика. – 2016. – 35 (5). – С. 91-96. 6. Шишкин Г.И. Стандартная схема для сингулярно возмущенного эллиптического уравнения конвекции диффузии на прямоугольнике при компьютерных возмущениях // Доклады академии наук. – 2016. – 467 (3). – С. 271-274. 7. Баззаев А.К. Локально-одномерные схемы для уравнения диффузии с дробной производной по времени в области произвольной формы / А.К. Баззаев, М.Х. Шхануков-Лафишев // Журнал вычислительной математики и математической физики. – 2016. – 56 (1). – С. 113-123. 8. Алексеев Г.В. Оценки устойчивости решений экстремальных задач для нелинейного уравнения конвекции– диффузии–реакции / Г.В. Алексеев, Р.В. Бризицкий, Ж,Ю Сарицкая // Сибирский журнал индустриальной математики. – 2016. – XIX, 2 (66). – С. 3-16. 9. Лосанова Ф.М. Задача с локальным смещением для уравнения дробной диффузии // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. – 2019. – 29 (4). – С. 28-34. DOI: 10.26117/2079-6641-2019-29-4-28-34. 10. Люев В.К. Коэффициент диффузии и энергии активации диффузии легирующих элементов в поверхностном слое монокристалла кремния / В.К. Люев, А.М. Кармоков // Modern high technologies. – 2016. – 5. – С. 262-265. 11. Фролов И.В. Оптическая деградация InGaN/GaN светоизлучающего диода, вызванная диффузией атомов примеси // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. – 2018. – 18 (1). – С. 33-36. 12. Селифонов А.А. Определение коэффициента диффузии 40 %-ной глюкозы в ткани десны человека оптическим методом / А.А. Селифонов, В.В. Тучин // Оптика и спектроскопия. – 2020. – 128 (6). – С. 760-765. 13. Беляев В.П. Исследование коэффициента диффузии в тонких изделиях из порыстых материалов / В.П. Беляев, С.В. Мищенко, П.С. Беляев // Журнал технической физики. – 2019. – 89 (10). – С. 1630-1634. 14. Беляев В.П. Информационно-измерительная система для определения коэффициента диффузии растворителей в изделиях из капиллярно-пористых материалов // Южно-Сибирский научный вестник. – 2019. – 3. – С. 9-14. DOI 10.25699/SSSB.2019.27.37200. 10

№ 4 (97) апрель, 2022 г. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СЕТЕВОЙ ПЕРЕДАЧИ, ЗАПИСИ И ХРАНЕНИЯ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА КАФЕДРЫ РЭ И ТС Полуянов Роман Михайлович студент, Институт Высоких Технологий Иркутский национальный исследовательский технический университет, РФ, г. Иркутск E-mail: [email protected] Шувалов Рэм Дмитриевич студент, Институт Высоких Технологий Иркутский национальный исследовательский технический университет, РФ, г. Иркутск Дмитриев Алексей Александрович ст. преподаватель кафедры радиоэлектроники и телекоммуникационных систем, Иркутский национальный исследовательский технический университет, РФ, г. Иркутск DEVELOPMENT OF NETWORK TRANSFER, RECORDING AND STORAGE SYSTEM OF LEARNING MATERIALS IN THE RE AND TS ACADEMIC DEPARTMENT Roman Poluyanov Student, Institute of High Technologies Irkutsk national research technical university, Russia, Irkutsk Rem Shuvalov Student, Irkutsk national research technical university, Russia, Irkutsk Alexey Dmitriev Senior teacher of the department Irkutsk national research technical university, Russia, Irkutsk АННОТАЦИЯ В современном мире технология сетевой передачи информации оказывает большое влияние на формирование структуры мирового сообщества. Возможность доступа к важнейшим событиям, происходящем в мире, способ- ность при желании постоянно находить нужную информацию в сети в виде различных уроков и лекций, а также непрерывное развитие в области передачи информации по сети- все это свидетельствует о могуществе сетевой передачи данных, которая способна постоянно обеспечивать широкую мировую аудиторию огромным потоком нужной информации, в большей степени, чем любые другие технологии. При этом существенно возрастает общественная значимость информационных отношений. Информация все в большей степени становится товаром, от наличия и сохранности которого зависит благополучие как отдельных граждан и организаций, так и общества в целом. Кафедра РЭиТС ИРНИТУ поставила задачу - создать собствен- ную систему передачи, записи и хранения учебного материала, предоставляемого преподавателями. Несмотря на то, что была создана электронная платформа для выполнения заданий студентами, дистанционная онлайн-пере- дача, позволит последний лучше запоминать и осваивать информацию. Для реализации этого процесса, накоп- ленную информацию необходимо записывать и хранить. Исходя из вышесказанного, цель заключается в проек- тировании системы записи и хранения информации с обеспечением возможностью сетевой передачи материала и дальнейшей возможности его просмотра. Данная система должна быть удобна в использовании для пользователей, имеющих доступ в интернет, видео с трансляций должно записываться и храниться в качестве, не менее 720p, в формате mp4/avi, чтобы была возможность просматривать материал в будущем. __________________________ Библиографическое описание: Полуянов Р.М., Шувалов Р.Д., Дмитриев А.А. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СЕТЕВОЙ ПЕРЕДАЧИ, ЗАПИСИ И ХРАНЕНИЯ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА КАФЕДРЫ РЭ И ТС // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13445

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ABSTRACT The current stage of society's development is shaped by the technology of networked communication. The ability to access the most important events happening in the world, the ability to constantly find the necessary information on the network in the form of various lessons and lectures, and the continuous development in the field of information transfer through the network - all this shows the power of network data transfer, which can constantly provide the wide world audience with a huge flow of necessary information, more than any other technology. At the same time, the social significance of information relations increases significantly. Information is increasingly becoming a commodity, on the availability and safety of which depends the well-being of both individual citizens and organizations, andsociety as a whole. The Department of RE&TS at IRNITU has set the task of creating its own system for transferring, recording, and storing the educational material provided by instructors. Although an electronic platform was created for students to complete assignments, remote online transfer, will allow the latter to memorize and master information better. To realize this process, the accumulated information needs to be recorded and stored. Based on the above, the goal is to design a system for recording and storing information with the ability to transfer the material online and then be able to view it. This system should be easy to use for users who have access to the Internet, video from broadcasts should be recorded and stored in quality not less than 720p, in mp4/avi format to be able to view the material in the future. Translated with www.DeepL.com/Translator (free version) Ключевые слова: информация, технологии, передача, система. Keywords: information, technology, transmission, system. ________________________________________________________________________________________________ В самом общем виде «система сетевой передачи • доступность информации –свойство системы информации, записи и хранения учебного материала (среды, средств и технологии обработки),в которой РЭ и ТС» следует понимать, как совокупность не- циркулирует информация, характеризующееся спо- скольких основных ресурсов, определяющих: собностью обеспечивать своевременный беспрепят- ственный доступ субъектов к интересующей их ин- • место хранения информации учебного мате- формации и готовность соответствующих автомати- риала, WEB-сайта, на котором вся информация зированных служб к обслуживанию поступающих хранится, в виде собственного web-сервера; от субъектов запросов всегда, когда в обращении к ним возникает необходимость. • оптимизированная для пользователя система управления информационным материалом кафедры • нормы, регулирующие применение различ- РЭ и ТС, в виде WEB-сайта, с привязанным к ИР- ных средств и методов обеспечения информацион- НИТУ и кафедре РЭ и ТС доменным адресом; ной безопасности; • настройку данных набора IP-камер, которые Данная система выполнена с помощью техноло- будут передавать изначальный видеосигнал на конвер- гий записи, передачи и хранения информации, таких тацию в RTSP поток для дальнейшей перекодировки как: сигнала; • IP-камера • подключение по RTSP-потоку для формати- • VLS - плеер рования данных под стандарт h.264 и дальнейшей • OBS - кодек его передачи на захват и трансляцию в медиа-сервер; • Медиа сервер boomstream • SSL – протокол • захват видео и отправка его на медиа-сервер для • Подсистема управления - Web сайт ретрансляции данных на удаленные сервера через • Сервер Apache 2.4 на котором располагается кодек OBS; сайт • Подсистема IIS для административного управ- • целостность информации –существование ления информации в неискаженном виде (неизменном по • Сервер FTP для хранения информации отношению к некоторому фиксированному ее состо- янию), то есть обеспечение более широкого свойства- Общий принцип работы проекта: достоверности информации, которое складывается из адекватности (полноты и точности) отображения состояния предметной области и непосредственно целостности информации, т.е. ее не искаженности. 12

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 1. Общая структура проекта На данной структурной схеме можно получить производить изменения в имеющейся или добавлять представление об общей структуре проекта. Видео- свою информацию. поток с IP – камеры переходит в VLS – плеер, где видеопотоку присваивается RTSP протокол, для пе- Сам web-сайт представлен в виде оптимизиро- редачи его в режиме реального времени, далее ванной для студентов системы управления учебным OBS – кодек производит сжатие в формате h.264 материалом кафедры РЭ и ТС. Первоначально, разра- для передачи в медиасреду, и одновременно с этим ботка дизайна сайта в программе Adobe Photoshop, OBS - кодек производит запись видеопотока на ис- дальнейшая его верста при помощи языка разметки полненный с помощью IIS (Internet Information HTML5, каскадных таблиц CSS3, а также, добавление Services), FTP – сервер, где данным присваивается к нему динамических элементов через JavaScript; соответствующая по дате и времени маркировка. С помощью защищенного SSL – протоколом web – Разработка системы сетевой передачи, записи и сайта, расположенного на настроенном сервере хранения учебного материала кафедры РЭиТС явля- Apache 2.4, авторизовываясь посредством логина и ется актуальной, так как даёт возможность студен- пароля, с помощью подключиться к трансляции там дистанционно осваивать учебный материал и в лекционного материала, или же, в случае отсутствия случае их пропуска занятий, в дальнейшем, самостоя- возможности быть в назначенное время на лекции, тельно его изучить. Все многообразие использования есть возможности посредством ссылки перейти на данной системы, может быть классифицировано по FTP – сервер и взаимодействовать с записями лек- группам регламентируемых вопросов каждого из ций и в случае наличия разрешения администрации, основных ресурсов общей системы. Список литературы: 1. «HTML и CSS Разработка и дизайн веб-сайтов / HTML and CSS: Design and Build Websites». Джон Дакетт, 2019 г. – 480 с. 2. «HTML5 + CSS3. Основы современного WEB-дизайна». Кириченко А.В., Хрусталев А.А, 2018 г. – 352 с. 3. Серверная документация Apache HTTP Server [Электронный ресурс] / http://httpd.apache.org/ Режим доступа – http://httpd.apache.org/docs/ , свободный. 4. «Администрирование Apache». М. Арнольд 2012 г.- 418 с. 5. «TCP/IP. Учебный курс». Чеппел Лора А., Титтел Эд., 2003 – 960 с. 6. Руководство пользования и использования FTP Server [Электронный ресурс] Режим доступа - https://wm- help.net/lib/b/book/3067727749/381, свободный 7. «FTP servler». Jesse Russel. Учебное пособие. – Москва: издательство «Эко – Трендз» 2012 г. – 76 с. 8. Серверная документация FTP Server [Электронный ресурс] Режим доступа - http://www.linuxcenter.ru/lib/books/ftp/, свободный. 13

№ 4 (97) апрель, 2022 г. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ Смайлов Нуржигит Куралбаевич д-р Ph.D, ассоциированный профессор 1Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева, 2Институт механики и машиноведения им. академика У.А. Джолдасбекова Республика Казахстан, г. Алматы E-mail: [email protected] Абдыкадыров Аскар Айтмырзаевич канд. техн. наук, ассистент-профессор 1Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева, 2Институт механики и машиноведения им. академика У.А. Джолдасбекова Республика Казахстан, г. Алматы E-mail: [email protected] Керей Ардак Жасуланкызы студент, Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева Республика Казахстан, г. Алматы E-mail: [email protected] Жадигер Торехан Амирханулы магистрант, Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева Республика Казахстан, г. Алматы E-mail: [email protected] SIMULATION OF AN OPTICAL TRANSMISSION LINE IN AN AIR INTERFACE Nurzhigit Smailov Ph.D, associate professor 1Kazakh National Research Technical University named after K.I. Satbayev, 2U. Joldasbekov Institute of Mechanics and Engineering Republic of Kazakhstan, Almaty Askar Abdykadyrov Candidate of Technical Sciences, assistant-professor 1Kazakh National Research Technical University named after K.I. Satbayev, 2U. Joldasbekov Institute of Mechanics and Engineering Republic of Kazakhstan, Almaty Ardak Kerey Student, Kazakh National Research Technical University named after K.I. Satbayev Republic of Kazakhstan, Almaty Torekhan Zhadiger Master student, Kazakh National Research Technical University named after K.I. Satbayev Republic of Kazakhstan, Almaty __________________________ Библиографическое описание: МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Смайлов Н.К. [и др.]. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13485

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Это исследование было профинансировано Комитетом по науке Министерства образования и науки Республики Казахстан (AP08052850 “Разработка конструкций и технологий создания малогабаритных опто- волоконных совмещенных датчиков давления и температуры для космической инфраструктуры”) АННОТАЦИЯ Оптическая связь в свободном пространстве является незаменимым решением передачи информации на очень высоких скоростях для прямой связи. В последнее время этот тип связи используется в качестве дополне- ния к традиционным радиочастотным или микроволновым каналам связи и в качестве альтернативы узким ин- тервалам подключения. Оптическая связь в свободном пространстве получила широкое распространение в силу ряда причин, включая нелицензируемый спектр и узкую ширину света, а также стала решением проблем, возни- кающих в беспроводных системах, использующих оптическую связь. Это связано с тем, что для передачи информации между двумя точками или областями используется лазерный свет. С помощью лазера по оптическому волокну транспортируется видео, аудио и текстовая информация. В данной статье произведен расчет основных характеристик и основных параметров оптической связи в открытом пространстве, в том числе мощность излу- чения, дальность связи, диаметр приемной оптики. ABSTRACT Optical communication in free space is an indispensable solution for transmitting information at very high speeds for direct communication. Recently, this type of communication is used as an addition to traditional radio frequency or mi- crowave communication channels and as an alternative for narrow connection intervals. Optical communication in free space has been widely used for several reasons, including the narrow width of the non-lincalized spectrum and light, and has also become a solution to problems that arise in wireless systems that use optical communication. Because laser light is used to transfer information between two points or regions. Here, with the help of a laser, video, audio and written information is transmitted along the optical fiber. In this thesis, the calculation of the main characteristics and main parameters of optical communication in free space, including radiation power, contact range, and diameter of receiving optics, was carried out. Ключевые слова: оптическая связь в свободном пространстве, беспроводная связь, лучевая оптика, атмосферное рассеяние, линза. Keywords: optical communication in free space, wireless communication, beam optics, atmospheric scattering, lens. ________________________________________________________________________________________________ Сегодня трудно представить свою жизнь без врачу. И это лишь малая часть возможностей интернета, главного источника обмена информацией беспроводной связи. Этот тип связи, который и образования. Интернет позволяет удаленно предоставляет возможность удаленной работы, запускать программу обучения, делать покупки со также оказал положительное влияние во время смартфона, делиться информацией о своем место- пандемии COVID-19 [1]. положении с другими и записываться на прием к Рисунок 1. Схема передачи данных по технологии оптической связи в свободном пространстве между двумя точками Поскольку для большинства радиоканалов соответственно, приводит к меньшему количеству требуются выделенные каналы и лицензия, связь в ошибок в широковещательном сообщении. свободном пространстве не лицензируется. Кроме того, соединение обеспечивает полный дуплекс, т. е. Много времени было затрачено на выявление одновременный прием сообщений между пользова- физических явлений, связанных с оптическим рассея- телями с обеих сторон при телефонной, телеграфной нием, распространением и излучением на поверхности или радиосвязи. При передаче сообщения на Земли. Отмечается, что результаты всех исследований большие расстояния возникают препятствия на пути обусловлены атмосферными атомами и молекулами, беспроводной или проводной связи. Барьеры также а также естественными или искусственными включают климатические условия, и беспроводная преградами, такими как дождь, дым, пыль. На самом связь обладает высокой устойчивостью к этим деле дождь и снег влияют на оптическую связь препятствиям [1]. Высокая устойчивость к помехам, в открытом пространстве, но туман и водяной пар в тропиках значительно снижают возможность 15

№ 4 (97) апрель, 2022 г. передачи данных. Присутствие молекул воды в Поскольку изменить атмосферные условия воздухе указывает на то, что фотоны (частицы света) невозможно, соответствующим образом выбирается могут поглощаться за счет рассеяния, преломления длина волны лазера, используемого для оптической или поглощения. То есть плотность принимаемого связи в свободном пространстве [2]. В настоящее сигнала низкая, что приводит к потерям. Это время используются полосы с диной волны около приводит к полной потере сигнала, как, например, 0,8 мкм и 1,5 мкм. При выборе элементной базы при воздействии радиочастот на беспроводные сети ВОС в первую очередь необходимо учитывать во время дождя. Оптическая связь в открытом пропускание ОВ на рабочей длине волны или в пространстве может быть временно заблокирована рабочем диапазоне длин волн. Потери серийно птицами, беспилотными летательными аппаратами выпускаемых оптических волокон на длине волны или воздушными объектами, такими как самолеты. 0.85 мкм обычно не превышают 2–3 дБ/км [3]. Кроме того, высокие здания и деревья могут быть причинами длительной блокировки [2]. Таблица 1. Типичные параметры атмосферного рассеяния Типы частиц Параметры размера Режим рассеяния Молекулы воздуха 0,00074 Релей Частицы дыма 0,074-7,4 Капли тумана Релей-Ми Капли дождя 7,4 - 147,8 Ми-геометрическая Снежинки 740-7400 7400 - 37000 Геометрическая Геометрическая В свободном пространстве возникают потери при В связи с отсутствием атмосферных воздействий расширении луча в оптическом поле, излучаемом запас сети [Дб] выражается следующим образом: канальным передатчиком. Параметр производитель- ности определяется мощностью. ������������������������������ = ������������ − ������������ (5) ������������ = ������������ × ������������ × ������������ × ������системная сеть (1) где, ������������ [дБм - децибел-милливатт] полученная мощность должна быть выражена в логарифми- где, PR [Вт] – полученная мощность сигнала, Pτ [Вт] – мощность передачи, ������������ – распределение,усиление ческом выражении. ������������ [дБм] чувствительность приемной антенны, GR – потери на расстоянии, приемника – это мощность, которая позволяет А – системная сеть-потери, зависящие от системы. приемнику достичь ожидаемых характеристик. Когда зазор передатчика заполнен, усиление Известно, что атмосферные эффекты оказывают существенное влияние на движение частиц света передающей антенны в гауссовом свете равно ������������ : лазера. Лазерный свет не может быть передан в условиях тумана. Это связано с тем, что иногда в ������������ = 32 (2) сильных туманах ослабление составляет несколько ������2 десятков дБ/км [2]. На открытом воздухе он ослаб- ляется действием аэрозолей и молекул воздуха. где ������ [рад] – полное угловое расстояние прошедшего Обычно невозможно передавать лазерный луч луча ������−2. через облака или густой туман или дымку, так как GR потери зазора в диапазоне G R определяются затухание превышает несколько десятков дБ/км. На открытом воздухе сигнал ослабевает из-за ослаб- в зависимости от разрыва распределения линии L: ления молекул воздуха и аэрозолей. ������������ = ( ������ )2 (3) Коэффициент пропускания лазерного излучения на расстоянии L выражается законом Бера. Закон 4������������ Бера основан на расчете, что при параллельном пропускании лазера через несколько светопогло- Кроме того, усиление приемной антенны с щающих монохроматических поверхностей он телескопической апертурой определяется с помощью постепенно ослабевает и исчезает. диаметра антенны D и рассчитывается по следующей формуле: ������������ = (������������)2 (4) ������ = exp (−������������ × ( ������) × ������[км]) (6) ������ ������системная сеть показывает потери, зависящие Положительный эффект экстинкции (������������ × ( ������)) от остальной системы. К ним относятся потери в описывает уровень затухания в окружающей среде. телескопе, потери из-за несоответствия сети и рассеи- Экстинкция – ослабление света за счет рассеяния вание света в системах мониторинга [5]. или поглощения в окружающей среде. Атомарные микрогазы образуют сплошные и широкие полосы, 16

№ 4 (97) апрель, 2022 г. каждая из которых состоит из множества тонких В системе используется фотодиодный детектор полос поглощения. На основе спектрального распре- для регулировки фокусировки луча в плоскости. деления в полосах, оценивая спектр в интервале от Сигналы очень высокой интенсивности используются 0,3 мкм до 1,4 мкм, можно вычислить значение для большой площади, охватываемой оптической атмосферного пропускного окна при низких потерях системой. В оптических системах большой площади направленного пучка. использование малой площади более эффективно за счет уменьшения фотодиодов и яркости (мигания). Важно отметить, что при рассеивании лазерного При наличии зазоров в приемной системе происходит света помимо поглощения происходит рассеяние. «усреднение апертуры» под действием потока фото- Его можно выразить с помощью коэфицента нов. Если диафрагма достаточно большая, блик падает релейного рассеяния. По мере увеличения высоты и на верхнюю поверхность линзы. Следовательно, диа- длины волны эффект рассеяния уменьшается. Флук- пазон соединения соответствует следующей формуле: туации показателя преломления (флуктуация - тер- мин, характеризующий любое колебание или любое ������приемник = √������������ (9) периодическое изменение) приводит к отражению света распространяющегося вдоль волокна в узком Эта формула указывает, что диаметр линзы диапазоне длин волн: λ - длины волны света в ваку- должен соответствовать планируемому контактному диапазону на длине волны. Поэтому длина волны nуме, и eff - это эффективный показатель преломле- линии на 1 км должна быть λ = 10 мкм, а диаметр приемной линзы должен быть меньше 10 см. Соот- ния света в волокне [7]. ветственно возрастут вес и стоимость передатчиков Потери на пути передачи в свободном про- и приемников оптической связи на больших площадях с использованием больших диаметров. Это означает, странстве представляют собой явление затухания что такое беспроводное оптическое соединение мощности сигнала в свободном пространстве при не позволяет добиться высоких скоростей в вещании. отсутствии препятствий и отражений. Обычно воздух считается свободным пространством. Возникновение Поскольку диапазон выбранных длин волн этих потерь происходит из-за неполноценности находится в пределах 1310-1550 нм, длина волны оборудования, низкой усилительной мощности выбирается из этого интервала. Максимальный антенн. диапазон связи между передатчиком и приемником должен составлять около 1600 м для 850 нм, 1900 м Уравнение потерь на пути в пустом пространстве для 1000 нм и 2500 м для 1550 нм. Благодаря очень (FSPL) и влияние длины канала приведены ниже : низкому затуханию и качественным компонентам передатчика и детектора, длина волны 1550 нм ������������������������ = (4������������)2 (7) соответствует исследованию оптической связи в свободном пространстве. Таким образом, если ������ принять, что длина волны равна λ = 1550 нм (1,55 ∗ 10 − 6−6 м), то, как уже упоминалось, Оптическая связь в открытом пространстве расстояние между передатчиком и приемником состоит из простой схемы, обеспечивающей полнодуплексное соединение между передатчиком и равно ������ = 2500 м. Это означает, что диапазон связи приемником. И передатчик, и приемник подключа- будет равен следующему значению: ются напрямую к компьютеру или телекоммуника- ционной сети. Эта технология связана ������приемник = √������������ = одномодовыми и многомодовыми оптоволоконными кабелями или коаксиальными кабелями. √2500 м × 1,55 ∗ 10 − 6−6 м ≈ 0,062 м (10) Наличие лучевого зазора приводит к увеличе- По аналогичной методике рассчитываются зна- нию диаметра луча за счет увеличения расстояния. чения коэффициентов эффективности полосы про- Распределение плотности энергии определяется пускания каналов связи и полосы пропускания но- распределением Гаусса в плоскости, перпендикуляр- вых каналов для всех возможных вариантов рекон- ной направлению распространения луча. Он создает струкции на основе изменения топологии сети и освещенную площадь в плоскости приемника, внедрения WDM-каналов [6]. превышающую эффективную площадь приема излучения. Под влиянием плоскостей ослабевает Источник излучения определенного диаметра, проходя через оптическую линзу, генерирует опти- лучистая энергия. Кроме того, условия окружающей ческий сигнал. Угол распространения луча равен среды и атмосферы вызывают потери энергии из-за интервалу от 2 до 10 миллирадианов [мрад]. Мало- поглощения или рассеяния излучения. угловые лучи можно использовать только в том случае, если они оборудованы системами наведения Мощность излучения, достигнутого приемника, и стабилизации оптической связи [6]. В простых выражается по формуле: системах используются лучи с большими углами распространения. Эти опции помогают системе ������приемник = ������передатчик × ������2приемник × ������ (8) работать как при атмосферной рефракции, так и при (������������)2 колебаниях опорной конструкции. Это снижает стоимость установки и обслуживания беспроводного где ������передатчик – мощность излучения передатчика, оптического соединения. ������приемник – диаметр оптики приемника, ������ – расстояние между приемником и передатчиком, ������ – угол распространения излучения, ������ – атмосферная прово- димость [4]. 17

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Таблица 2. Таблица зависимости угла распространения луча от диапазона распространения Угол распространения луча (������) Диапазон 0,5 мрад ~1,0 км 2,0 мрад ~2,0 км ~2,9км 4,0 мрад (~ ¼ градуса) Для вычисления значений миллирадиана в гра- равна скорости системы. Учитывая, что система опти- дусах используется значение 10 ≈ 17 мрад. Так как ческой связи в выбранном свободном пространстве угол распространения луча начинается с 2 милли- соединяет локальную сеть (LAN-LAN) между радиана [мрад], то выбирается это значение и рассчи- офисными зданиями на скорости Fast Ethernet, то тывается его градус. Если 10 ≈ 17 мрад, то при рас- пропускная способность атмосферы соответствует чете по пропорции 2мрад определяется как θ = 0,1170. А пропускная способность атмосферы (������) скорости Fast Ethernet (������ = 10 Мбит = 107 бит ). сс Таблица 3. График зависимости оптической мощности, излучаемой от передатчика, от скорости сигнала Скорость распространения (Мбит/с) Оптическая мощность распространения 0,1 3 × 10 − 3−3 Вт 0,5 5,8 × 10 − 3−3 Вт 1 8 × 10 − 3−3 Вт 5 1 × 10 − 2−2 Вт 10 2 × 10 − 2−2 Вт 50 3 × 10 − 2−2 Вт В соответствии с таблицей 2, согласно скорости ������ = √2 ×10−2 × 0,062 × √107 = Fast Ethernet (������ = 10 Мбит), мощность передатчиа 0,0089 0,117 с = 2512 м ≈ 2500 м равна ������передатчика= 2 ×10 − 2−2 Вт. Так как (15) числовое значение всех неизвестных элементов при определении мощности приемника (������приемник) Затем промодулированный и сформированный найдено: оптический сигнал проходит через оптический фильтр, линзу, фотодиод с системой охлаждения и ������приемник = ������передатчик × ������2приемник × ������ (11) питания, малошумящие сигналы через усилитель и (������������)2 поступает в приемник. В приемник оптической си- стемы связи в свободном пространстве помимо света ������приемник =2 ×10−2 Вт × (0,062 м)2 м)2 × 107 бит (12) полезного сигнального лазера поступают и фоновые (0,1170×2500 с огни, усиливающие помехи. В результате отношение мощности сигнала к мощности шума уменьшается. ������приемник = 0,008 Вт Мощность фонового излучения, достигающего при- емника оптической системы, зависит от светосилы ������поетря = ������передатчик − ������приемник =2 ×10 − 2 − объектива и его светосилы. Приемник оснащен оптическим фильтром для улучшения отношения 0−2 − ,0089 = 0,011 Вт (13) мощности сигнала к мощности помех. Этот фильтр уменьшает спектральный диапазон полосы ∆λ, Мы видим, что мощность сигнала, выходящего которая охватывает путь передаваемого сигнала. из передатчика, немного тухнет до достижения при- Изоляция источников помех — еще один способ емника, то есть значение мощности уменьшается [2]. уменьшить помехи. Например, решением проблемы может стать установка оптического соединения в Для работы лазерного излучения в свободном тени свободного пространства как способ защиты пространстве с частотой погрешности по битам от помех, вызванных солнечным светом в ближнем инфракрасном диапазоне. предельного размера мощность приемника ������приемник – должна быть выше мощности шума. Когда мощ- В схеме обработки сигнала принятый сигнал ность приема соответствует минимальному уровню усиливается и демодулируется, а затем передается на интерфейс. ������приемника ������������������, диапазон связи определяется по формуле: ������ = √ ������передатчик × ������приемник × √������ (14) ������приемник ������������������ ������ 18

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Поскольку оптическая связь в свободном линзы f = 0,5 [м], а угол падения луча ������ = пространстве основана на передаче сообщений 1 × 10 − 3−3 градусов. Создание 3D модели лучевой между двумя точками по узкому лазеру, мы изучаем оптики в программном комплексе Comsol осущест- явление простого распространения лазера в разделе вляется путем выбора сечения оптики из всех сечений Ray Optics (COMSOL Multiphysics). Использование и визуализации лучевой оптики через геометри- лучевой оптики имеет свои преимущества в соб- ческую оптику. Затем из уровня чтения выбирается ственном высокочастотном электромагнитном моде- радиационный контроль для изучения оптической лировании, низком эффекте дифракции, внедрении системы, контролирующей взаимодействие излучения волнового моделирования с модулем волновой с поверхностями. Мы можем включить некоторые оптики. необходимые параметры в глобальные определения: Лазерный резонатор с тонким лучом состоит из линзы между двумя гранями. Его расстояние от Таблица 4. Параметры изображения лучевой оптики L 0.1[м] 0.1 м Расстояние между зеркалом и линзой D 25[мм] 0.025 м Диаметр зеркала f 0.5[м] 0.5 м Фокусное расстояние линзы n 1.5 1.5 Индекс линзы R f*2*(n-1) 0.5 м Радиус кривизны ������ 1e-3 [град] 1.7453 E-5 рад Угол выхода Луча TO 1 [us] 1e-6 s Максимальное время Рисунок 2. Процесс создания лазерного резонатора Из дополнительной библиотеки выбираются две что индекс материала, из которого изготовлена сферы с геометрического уровня и сферическая средняя линза, равен 1.5. Индекс или показатель равновыпуклая линза 3D-модели. Задаем радиус преломления 1.5, 1.6, 1.74 указывает на толщину двух цилиндров D/2 и высоту 10 мм. Положение линзы. Чем выше коэффициент, тем тоньше линза. первого цилиндра в плоскости — [0,0, -10], второго — Как и в нашем случае, объектив с индексом 1.5 [0,0, 2*L]. Если параметры изображения оптического называется штатным объективом. Индекс 1.6 – тонкие изображения не указаны, программа выдает ошибку и легкие линзы. проектирования модели. В геометрической оптике реализуется монохроматическое распределение луча Вакуумная длина волны ������ = 660 нм. На уровне по длине волны, причем максимальное число второго геометрической оптики на внутренние поверхности луча равно 0. Так как если поставить другие цифры, двух цилиндров устанавливают зеркала. Только со то количество лучей увеличится. Из таблицы видно, стороны, используемой в интерфейсе физики, полу- чается физически управляемое сетчатое изображение 19

№ 4 (97) апрель, 2022 г. модели. Для построения сетки при моделировании Основная часть следующего учебного раздела – геометрической оптики выбирают плоские поверх- лучевой контроль. Точки, появляющиеся в секции ности 2D или 3D модели. 3D имеет более высокий сетки, можно использовать для управления лучами, риск ошибок по сравнению с элементами, располо- испускаемыми из первого цилиндра. В частности, он женными вдали от крайних слоев элементов, рас- объединяет траектории результирующего лазерного положенных близко к периферийным частям луча. Во время построения сетки компоненты поля модели. Существует возможность уменьшения рассчитываются и объединяются в точки сетки. Если погрешности дискретизации путем выбора выхода и программе нужно поле, она будет искать ближайшую распределения лучей (Ray Release and Propagation) сетку и интерполировать. Это означает нахождение из раздела физического интерфейса. Однако, если неизвестных промежуточных значений некоторой геометрия подвергается воздействию тепла или функции определенным образом по имеющемуся других форм деформации, функция излучения и дискретному набору ее значений. Если программа распространения лучей не поможет повысить не может определить требуемое значение, модель вы- точность модели. числяет новую точку сетки и сохраняет информацию. Рисунок 3. Пример создания сетки (Mesh) Рисунок 4. График зависимости числа шагов от времени 20

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Список литературы: 1. Agnieszka Pregowska: Free-Space Optical Communication / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://encyclopedia.pub/item/revision/e6408f4734f81d95fa84effc346c1f04 (дата обращения: 11.04.2022). 2. Hemani Kaushal. Free Space Optical Communication. California Springer, 2017. P. 44-47. 3. Mikhailov P. Multifunctional fiber optic sensors for space infrastructure // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol.5. № 5. P. 5 – 6. 4. M.Sc. Vladimir Fadeev. Optical inter-satellite link in comparison with RF case in cubesat system // Journal of radio electronics. 2017. №10. P. 6-10. 5. S. Babani. Free Space Optical Communication: The Main Challenges and Its Possible Solution // International Jour- nal of Scientific & Engineering Research. 2014. Vol. 5. №7. P. 37-40. 6. А.М. Базарбай. Методы моделирования и построения широкополосных волоконно-оптических линий передач // Deutsche Internationale Zeitschrift für zeitgenössische Wissenschaft. 2021. № 8-1. C. 28. 7. Жунисов К.Х. Моделирование волоконно-оптических сенсоров температуры на основе брэгговской решетки. // Велес. 2016. №4-2. C. 71 – 76. 21

№ 4 (97) апрель, 2022 г. К ВОПРОСУ ВЫБОРА МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ Яронова Наталья Валерьевна канд. техн. наук, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Володан Надежда Сергеевна магистрант, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент ON THE ISSUE OF THE CHOICE OF MODELING SYSTEMS Natalya Yaronova Candidate of Technical Sciences Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Nadejda Volodan Master's degree student Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Требования к надежности любой технической системы возрастают постоянно [7; 8; 11; 6; 9; 10]. В связи с эти необходимо заранее спрогнозировать (смоделировать) ее эксплуатационное состояние на этапах хранения, контроля, технического обслуживания, ремонта и т.д. [4; 5; 1]. Данная статья посвящена вопросу выбора моделирования систем. ABSTRACT The requirements for the reliability of any technical system are constantly increasing. In this regard, it is necessary to predict (simulate) its operational condition in advance at the stages of storage, control, maintenance, repair, etc. This ar- ticle is devoted to the choice of modeling systems. Ключевые слова: модель, математическая модель, граф состояния, надежность, резервирование. Keywords: model, mathematical model, state graph, reliability, redundancy. ________________________________________________________________________________________________ Моделировании любой системы можно классифи- цировать по разным основаниям (рис. 1). Рисунок 1. Классификация видов моделирования __________________________ Библиографическое описание: Яронова Н.В., Володан Н.С. К ВОПРОСУ ВЫБОРА МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13346

№ 4 (97) апрель, 2022 г. В соответствии с классификационным признаком Таблица 1. моделирование подразделяется на: полное, неполное, приближенное (табл. 1). Подразделение моделирования с классификационным признаком Полное Неполное Приближенное Модели идентичны объекту Модели не идентичны объекту В основе моделирования лежит подобие, во времени и пространстве во времени и пространстве при котором некоторые стороны реаль- ного объекта не моделируются совсем В таблице 2 представлены виды моделирования В зависимости от формы реализации носителя в зависимости от типа носителя и сигнатуры модели. и сигнатуры моделирование классифицируется на мысленное и реальное (табл. 3). Таблица 2. Виды моделирования в зависимости от типа носителя и сигнатуры модели Моделирование Описание Детерминированное Отображает процессы, в которых предполагается отсутствие случайных воздействий Стохастическое Учитывает вероятностные процессы и события Статическое Служит для описания состояния объекта в фиксированный момент времени, а динамическое – для исследования объекта во времени Динамическое Рассматривает поведение системы во времени Дискретное Представляется последовательностью ограниченного числа событий Непрерывное Это моделирование системы по времени с помощью представления, в котором переменные состояния меняются непрерывно по отношению ко времени Дискретно-непрерывное Объединяет в себе аспекты как дискретно-событийного, так и непрерывного моделирования Таблица 3. Виды моделирования в зависимости от формы носителя и сигнатуры модели Мысленное применяется тогда, когда модели не реализуемы в заданном интервале времени либо отсутствуют Реальное условия для их физического создания (например, ситуация микромира) наглядное на базе представлений человека о реальных объектах создаются наглядные модели, отображающие явления и процессы, протекающие в объекте символическое представляет собой искусственный процесс создания логического объекта, который замещает реальный и выражает его основные свойства с помо- щью определенной системы знаков и символов математическое это процесс установления соответствия данному реальному объекту некоторого математического объекта, называемого математической моделью используется возможность исследования характеристик либо на реальном объекте целиком, либо на его части натурное проведение исследования на реальном объекте с последующей обра- боткой результатов эксперимента на основе теории подобия физическое отличается от натурного тем, что исследование проводится на установках, которые сохраняют природу явлений и обладают физическим подобием На рис. 2 представлены основные принципы, при которых определяются общие требования, кото- рым должна удовлетворять правильно построенная модель. 23

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 2. Основные принципы построения модели В зависимости от конкретной ситуации воз- Одной из графических форм математической можны следующие подходы к построению моделей: модели надежности технической системы является граф состояний технической системы (граф перехо- • непосредственный анализ функционирования дов), здесь возможные состояния системы изобра- системы; жаются в виде точек (вершин графа), а возможные направления переходов из одного состояния в дру- • проведение ограниченного эксперимента на гое – в виде стрелок, соединяющих вершины (ребер самой системе; графа) [10; 5; 1; 2; 3]. Наиболее часто встречающи- еся соединения элементов являются последователь- • использование аналога; ного, параллельного (или нагруженного резерва) и • анализ исходных данных. ненагруженного резерва. Сущность построения математической модели состоит в том, что реальная система упрощается, схематизируется и описывается с помощью того или иного математического аппарата, при этом выделя- ются основные этапы (рис. 3). Рисунок 3. Основные этапы построения моделей Метод расчета надежности по графу состояний для отказов это допущение оправдано (т.е. расчет и приведенные зависимости могут использоваться производится в предположении, что все элементы при экспоненциальных законах распределения нара- находятся в периоде нормальной эксплуатации), ботки и времени восстановления элементов. Если то для восстановления оно маловероятно. Однако 24

№ 4 (97) апрель, 2022 г. если средняя наработка элементов значительно менты которых могут находиться в различных со- больше времени их восстановления, то показатели стояниях (кроме работоспособного и неработоспо- надежности практически не зависят от характера собного), например в состоянии профилактики, тех- распределения времени восстановления и допущение нического обслуживания, подготовки к примене- можно принять. нию, хранения, отказа и т.д. На рис. 4 показан граф, описывающий возможные варианты организации Кроме того, использование графов позволяет эксплуатации технической системы. рассчитать параметры надежности систем, эле- Рисунок 4. Граф многорежимной эксплуатации технической ситсемы: 1 – хранение; 2 – контроль; 3 – техническое обслуживание; 4 – ремонт; 5 – подготовка к применению; 6 – применение Однако в модели, представленной на рис. 4, Данное обстоятельство определяет эксплуатационный не учитывается тот факт, что условия эксплуатации поток отказов и обуславливает необходимость выде- технической системы в зависимости от характера ления отдельных состояний. применения системы существенно различается. Список литературы: 1. Держко Г.Г. Количественная оценка вклада систем связи в безопасность технологических процессов на же- лезнодорожном транспорте : монография. – М. : ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007. – 130 с. 2. Закиров В.М. Выбор рационального качества обслуживания клиентов // Universum: технические науки: элек- трон. научн. журн. – 2021. – № 12 (93) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12807 3. Закиров В.М., Аметова А.А. Анализ эффективности систем обслуживания сервисных услуг // Universum: тех- нические науки: электрон. научн. журн. – 2021. – № 11 (92) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12632 4. К вопросу модернизации и повышению надежности поездной радиосвязи / Н.В. Яронова, А.А. Аметова, Н.С. Кононенко // Актуальные научные исследования в современном мире. – 2021. – № 5-1 (73). – С. 288–292. 5. Методический подход к оценке надежности систем радиосвязи с псевдослучайной перестройкой рабочих частот / А.Н. Обухов, О.А. Черникова // Вестник Воронежского института МВД России. – 2013. – № 4. – С. 155–159. 6. Повышение надежности сетей поездной радиосвязи / Н.В. Яронова, Д.Н. Роенков, В.В. Шматченко // Авто- матика, связь, информатика. – М., 2017. – Вып. 7. – С. 22–27. 7. Радиотехнические системы железнодорожного транспорта / Ю.В. Ваванов, А.В. Елизаренко, А.А. Танцюра [и др.]. – М. : Транспорт, 1991. – 303 с. 8. Системы связи с подвижными объектами : учебн. пособие / Г.В. Горелов, Д.Н. Роенков. – М. : ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2014. – 335 с. 9. Способ оценки надежности сети поездной радиосвязи / Д.Н. Роенков, П.А. Плеханов, Н.В. Яронова // Изве- стия Петербургского университета путей сообщения. – 2017. – Т. 14, № 3. – С. 461–470. 10. Яронова Н.В., Кононенко Н.С. К вопросу оценки надежности поездной радиосвязи // The Scientific heritage. – Budapest, Hungary, 2021. – Vol. 1, № 63 (63). – P. 63–68. 11. Intelligent railway transport radio communication based on neural networks / I. Kolesnikov, N. Yaronova, J. Kurbanov, N. Khusnidinova // E3S Web of Conferences, Tashkent (1–3 апреля 2021 года). – Tashkent, 2021. 25

№ 4 (97) апрель, 2022 г. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТОННЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ С ГРУНТОВЫМ МАССИВОМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК Аслонов Бахтиёр Бобокулович ст. преподаватель Бухарского инженерно-технологического института, Республика Узбекистан, г. Бухара INVESTIGATION OF THE INTERACTION OF TUNNEL STRUCTURES WITH A GROUND MASSIF UNDER THE INFLUENCE OF DYNAMIC LOADS Bakhtiyor Aslonov Senior Lecturer, Bukhara Institute of Engineering and Technology, Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ В статьи обсуждается вопросы метода конечных элементов, указывается применимость этого метода при решения задач относительно тяжело-конструкционных построений и их сейсмостойкости. Приводятся расчетно- математические формулы и табличные значение проводимых исследований и предварительные выводы исследо- ваний. ABSTRACT The article discusses the issues of the finite element method, indicates the applicability of this method in solving problems regarding heavy structural constructions and their seismic resistance. Calculation-mathematical formulas and tabular values of the ongoing research and preliminary conclusions of the research are given. Ключевые слова: дискретизация, вариационные уравнения, гармонически волна, итерационный метод, методом Мюллера. Keywords: discretization, variational equations, harmonic wave, iterative method, Muller's method. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Подземные сооружение системы яв- деляются не только его конструктивными особенно- ляются одной из основных составляющих нефтега- стями, но и свойствами грунта и условиями взаимо- зовых и нефтехимических производств, поэтому от действия сооружения и основания. Стоимость фун- технического состояния трубопроводов в значитель- дамента составляет в среднем 12% от стоимости со- ной мере зависит их безопасность. В наиболее не- оружения, трудозатраты по его возведению нередко благоприятных условиях эксплуатации находятся достигают 15% и более от общих затрат, а продол- подземные сооружение системы насосных и ком- жительность работ доходит до 20% срока строитель- прессорных установок, поскольку испытывают зна- ства сооружения. В сложных грунтовых условиях чительные вибрационные воздействия, как со сто- эти показатели значительно увеличиваются. По- роны машин, так и со стороны транспортируемой этому совершенствование проектных и технологи- среды. Эти воздействия имеют сложную природу и ческих решений в области фундаменто-строения вызваны пульсацией давления, срывом потока, из- приводит к большой экономии материальных и тру- менением направления и скорости его движения, довых ресурсов, сокращению сроков строительства акустическими резонансами, взаимодействием по- зданий и сооружений [5,6,7]. токов в местах ветвления трубопровода и другими факторами. В ряде случаев вибрационное воздей- В данной работе ставится задача расчета НДС ствие передается на опоры сооружение через грунт подземной части тонельных конструкций при учете [1,2,3,4]. Любое сооружение строится на грунтовом вязкости грунта. Объектом исследования является, основании и имеет некоторые части, располагающи- тонельных конструкций находящийся в грунтовом еся в толще грунта. Поэтому прочность, устойчи- массиве под воздействием распределенной нагрузки вость и нормальная эксплуатация сооружения опре- от верхней части здания, собственного веса гаража и веса грунта. __________________________ Библиографическое описание: Аслонов Б.Б. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТОННЕЛЬНЫХ КОНСТРУК- ЦИИ С ГРУНТОВЫМ МАССИВОМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК // Universum: техниче- ские науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13360

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Применение метода конечных элементов введение О0, являющейся конечной частью полу- пространства Р, т.е. приходится ставить и решать Поставленная задача решается численно, мето- дом конечных элементов. Основная идея метода ко- задачи для конечной области нечных элементов состоит в том, что непрерывные величины (перемещения, напряжения, давления и  = 1 + 2 + 0 . (1) т.д.) аппроксимируются дискретной моделью на ко- нечном числе подобластей. С этой целью выделя- Рассмотрим линейно колебания упругого полу- ется расчетная область, которая дискретизируется пространства содержащего прямоугольного преграды на конечное число элементов. Эти элементы имеют при воздействии гармонически волны. общие узловые точки и в совокупности аппроксими- руют исходную расчетную область. Непрерывная Физические свойства грунта достаточно точно величина аппроксимируется на каждом элементе описывает модель однородного упругого грунта с через узловые значения с помощью интерполяцион- учетом вязкости. Поэтому принимается, что полная ных полиномов. Интерполяционными полиномами деформация складывается из упругой деформации и аппроксимируются непрерывные функции в мате- матических уравнениях, описывающих изучаемый деформации вязкости (ползучести):  =  e +  c . физический процесс. Затем построенная таким обра- зом дискретная модель должна удовлетворять крае- Ползучесть грунта учитывается по теории течения [8] вым (граничным и начальным) условиям задачи. Удовлетворение этих условий осуществляется при в виде c =  n B ij , где c – скорость ползучести, помощи различных, известных в МКЭ подходов. ij i ij Дискретизация расчетной области S на элементы яв- ляется первым шагом на пути решения задачи. Этот  n – интенсивность напряжений, B– матрица пол- шаг очень важен, поскольку плохая или несовер- i шенная дискретизация может привести к ошибочным результатам. При выборе дискретизации основное зучести,  ij – напряжение. внимание уделяется следующим правилам: - более мелкую дискретизацию необходимо осуществлять Математической постановки задач в областях, где ожидаются большие градиенты ве- личин, и в местах изменения границы расчетной Для математической постановки задач исполь- области; - для достижения рациональной нумерации зован принцип возможных перемещений, согласно элементов и узлов дискретизируемой области нужно которому сумма работ активных и массовых сил, использовать последовательную нумерацию узлов действующих на систему, при возможных переме- при движении в направлении наименьшего размера щениях равна нулю тела. После того, как осуществлена дискретизация расчетной области, выбраны и введены в программу    A = − ijij d − ijij d − ijij d − расчетные параметры, можно получить решение вы- 0 1 2 бранного класса задач. Необходимо решение задачи тестировать на модельной задаче для данного класса −  0UUd −  1UUd −  2UUd + задач. После того, как задача тестирована, можно 0 1 2 перейти к усложнению расчетной области, краевых условий и т.д. Чем меньше будут различия в модель- +   ijvj ud + f  vd +  Ud  = 0 ной задаче и конкретной технической задаче, тем   1+ + 2 больше будет достоверность полученного решения. 123 2 Поэтому потребность в строгих аналитических реше- ниях будет всегда актуальна. Любой расчет должен (2) дублироваться расчетом с более мелкой дискретиза- цией расчетной области. В зависимости от различия  результатов таких сопоставительных расчетов при здесь U ,  ij ,ij - векторы перемещений, непрерывном значении можно судить о соотношении полученных результатов используемой расчетной компаненты тензоров напряжений и деформаций; схемы. Для численного решения задачи необходимо δU ; δεıj - вариаций перемещений и деформаций; ρ1, ρ2, ρ3 – плотности материала элементов рассмат- риваемой системы, -νвJек–тноарпмраавслсяоювыщхисеилк;осpи1н-вуескы- внешней нормали; f тор внешних сил, приложенных к площади 2 . Для решения поставленной задачи (2) необходимо граничные и начальные условия, которые автомати- чески выполняются при вариационной постановке. При отсутствии внешних воздействий рассматрива- ются собственные колебания механической системы. 27

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 1. Изменение амплитуды перемещений от координаты При этом решения (2) ищутся в виде Необходимо найти w и соответствующую ей собственную форму U * , удовлетворяющую урав- U(x,t) = U (x)exp(−it) нение (3) при любых U * .  Если на отверстие воздействует гармоническая где  = R − iI и U* = U * − iU * комплекс- R I - волна, то перемещения U точек (выделенной области) ищем в виде суммы [3,4]. ные величины. Математическая постановка задачи о собствен- ных колебаниях включает вариационные уравнения U (x,t) = U0 (x,t) +U * (x,t), (4) (1), которые записываются в виде   U x A = −   ijij d  −  nU  d  = 0 . (3) где 0 ( , t ) - перемещения, которые требуется опре- U делить.  Постановка задачи для искомой функции включает вариационное уравнение −  *ijij1    −  ijij −  ijijd +  2 111U *Ud +  2 211UUd −  1 2 1 2 1Ud = 0 ,    − i  * v j u *j d (5) ij   x+ + 1 + 3 3 31 условия излучения при начально-краевой задачи (1) – (6 ) используем МКЭ, сформированный в перемещениях.   x  и 1: dU *  iU * = 0 Собственные колебания кусочно-однородных 33 dx1 c (6) деформируемых систем с учетом внутренней и вол- новой диссипации энергии. Рассмотрим собственные  1  колебания среды при наличии цилиндрического от- U =0 верстия. Математическая постановке задачи о соб- x 1 ственных колебаниях включает вариационные урав- нения, которые записываются в виде Следует определить периодическое по времени решение вариационной задачи (6), удовлетворяющее   = - ijij dv + 2 1uUd = 0 (24) граничные условия при любой δŪ*. Для решения  28

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Значения Таблица 1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬ Количество Частота  i (рад/сек) 6 узлов 173,52 1 2 34 5 176,00 168,83 И.А. Константинов 25 29,73 68,42 79,94 124,21 156,14 168,63 Л.А. Розин 36 29,1 68,01 75,33 122,21 152,43 173,41 Автор работы 144 1441 68,43 73,61 114,23 161,47 188,22 207,11 144 27,53 68,45 73,67 114,4 161,47 144 27,45 64,88 73,87 125,37 161,41 78 28,56 66,75 77,79 121,72 187,8 45 28,67 69,39 76,17 131,8 166,4 Рисунок 2. Результаты расчета – картины деформированного состояния половины объекта, полученные без учета ползучести и с учетом вязкости грунта С помощью разработанного МКЭ - алгоритма, к существенному уточнению частот, хотя затрачива- вариационная задача (6) сводится к комплексной ал- ется значительное машинное время. В качестве при- гебраической проблеме собственных значений мера рассмотрим собственные колебания цилиндри- ческого слоя находящегося в упругой среде. Задача ([k]-i[c]- 2[m]){q} = 0, (7) сводится к решения системы однородных алгебраи- ческих уравнений (7). Из условия существования где [M], [С], [K] – соответственно матрацы масс, решения однородных алгебраических уравнений демпфирования жесткости системы; {q} – векторы следует определить уравнений (7) должен быть ра- смещений; Для определения собственных частот ко- вен нулю. Частотные уравнение решается методом лебаний необходимо найти собственные значения, Мюллера, а значение левой части (6) при каждой которые являются корнями частотных уравнений (7). итерации определяется методом Гаусса с выделением Все собственные значения можно определить при помощи итерационного метода Мюллера [1]. главного элемента. Если считать, что 1=2, 1=2, Итерационной метод Мюллера представляет собой E1=E2 получим результаты расчетов собственных схему квадратичной интерполяции, которая дает частот колебаний цилиндрического отверстия в быструю сходимость в окрестности корня решения упругой среде. Полученные результаты совпадают с даже при грубом первом приближении. Достовер- результатами полученными в работе [1] с разницей ность принятого в работе подхода к нахождению до 10 % (N=150, v=0,20). На рис. 1 и 2 представлены собственных частот показано на примере задачи некоторые результаты расчета – картины деформи- о колебаниях пластины в форме прямоугольного рованного состояния половины объекта, полученные треугольника 100 м и основанием 75 м, рассмотренной без учета ползучести и с учетом вязкости (ползучести) И.А. Константиновым и Л.А. Розиным (таблице 1). грунта. Показано также, что значения частот колебаний Анализ результатов расчета НДС модели под- становиться стабильными при числе узлов 60-80; земного гаража без учета и с учетом ползучести дальнейшее увлечение количество узлов не приводит грунта позволяет сделать следующие: 29

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Выводы • учет ползучести приводит к значительному изменению напряженного состояния объекта. • при учете ползучести грунта перемещения объекта исследования существенно увеличиваются; Список литературы: 1. Ttrzaghi K.(1943)Theoretical Soil Mechanics ,Wiley, New York, p. 66. 2. Авлиякулов Н.Н., Сафаров И.И. Современные задачи статики и динамики подземных трубопроводов. Ташкент, Фан. 2007. 306 с. 3. Сафаров И.И. Колебания и волны в диссипативно недородных средах и конструкциях. Ташкент. Фан, 1992-250 с. 4. Safarov I.I., Axmedov M.Sh. Free Oscillations of a Viscoelastic Toroidal Thin Shell with a Flowing Liquid. International Journal of Emerging Engineering Research and Technology. Volume 6, Issue 1, 2018, PP 1-14. 5. Safarov I.I., Boltaev Z.I. Propagation of Natural Waves on Plates of a Variable Cross Section. Open Access Library Journal 2018, Volume 5, e4262, PP 1-29. https://doi.org/10.4236/oalib.1104262 6. Safarov I.I., Boltaev Z.I. Methods for Assessing the Seismic Resistance of Subterranean Hydro Structures Under the Influence of Seismic Waves. American Journal of Physics and Applications. 2018; 6(2): PP 51-62. doi: 10.11648/j.ajpa.20180602.14. http://www.sciencepublishinggroup.com/j/ajpa 7. Safarov I.I., Kuldashov N.U., Boltaev Z.I. Oscillations and Waves in a Layered Homogeneous Viscoelastic Medium. International Journal of Emerging Engineering Research and Technology . Volume 6, Issue 3, 2018, PP 27-32. 8. Safarov I.I., Теshaev М.Kh, Ruziyev T.R. Methods for Assessing the Seismic Resistance of Subterranean Hydro Structures under the Influence of Seismic Waves. World Wide Journal of Multidisciplinary Research and Development (WWJMRD) 2018; 4(1): 128-139. Impact Factor MJIF: 4.25. www.wwjmrd.com 30

№ 4 (97) апрель, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.97.4.13411 ПРОЕКТ РЕОРГАНИЗАЦИЯ ПОРТА ГОРОДА НИКОЛАЕВСКА-НА-АМУРЕ КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ ПРИБРЕЖНЫХ ТЕРРИТОРИЙ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ОХОТСКОГО МОРЯ Долинская Ирина Марковна проф. кафедры «Градостроительство», Московский архитектурный институт (государственная академия) РФ, г. Москва E-mail: [email protected] Сосова Анастасия Викторовна магистрант кафедры Градостроительство, Московский архитектурный институт (государственная академия), РФ, г. Москва E-mail: [email protected] NIKOLAEVSK-ON-AMUR CITY PORT REORGANIZATION PROJECT AS THE DEVELOPMENT FACTOR OF THE NORTH-WESTERN PART OF THE SEA OF OKHOTSK COASTAL TERRITORIES Irina Dolinskaia Professor of the Urban Planning Department, Moscow Institute of Architecture (State Academy), Russia, Moscow Anastasia Sosova Graduate student of the Urban Planning Department, Moscow Institute of Architecture (State Academy), Russia, Moscow АННОТАЦИЯ В тексте статьи подводятся итоги аналитической части работы, направленной на исследование перспектив и последствий реализации идеи территориального и функционального разделения речного и морского портов города Николаевска-на-Амуре. Рассматривается градостроительный и композиционно-пространственный сцена- рий развития самого города, а также прибрежных поселков, вошедших в границы территории исследования и проектирования. В основу проекта была положена попытка развития железнодорожной системы Байкало-Амурской магистрали до Николаевска-на-Амуре и далее – до портов на побережье Охотского моря. ABSTRACT The text of the article sums up the results of the analytical part of the work aimed at studying of the implementing the idea of the river and sea ports of the city of Nikolaevsk-on-Amur territorial and functional separation prospects and consequences. An urban planning and compositional-spatial scenario for the development of the city itself, as well as coastal villages included in the boundaries of the study and design area, is considered. The project was based on an attempt to develop the railway system of the Baikal-Amur Mainline to Nikolaevsk-on-Amur and further to ports on the coast of the Sea of Okhotsk. Ключевые слова: Николаевск-на-Амуре, поселок Селихино, поселок Озерпах, поселок Пуир, поселок Красное, порт класса «река-море», морской грузовой порт, морской порт, речной порт. Keywords: Nikolaevsk-on-Amur, Selikhino village, Ozerpakh village, Puir village, Krasnoye village, river-sea port, sea cargo port, sea port, river port. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Долинская И.М., Сосова А.В. ПРОЕКТ РЕОРГАНИЗАЦИЯ ПОРТА ГОРОДА НИКОЛАЕВСКА-НА-АМУРЕ КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ ПРИБРЕЖНЫХ ТЕРРИТОРИЙ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ОХОТСКОГО МОРЯ. // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13411

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Основанный в 1850 году как главный город море и на юг – в Татарский пролив и далее – в Япон- Дальневосточных территорий Российской империи ское море. По состоянию на 01 января 2022 года Николаевск-на-Амуре, являющийся сегодня цен- население города, имеющего площадь 17 км2, состав- тром Николаевского района Хабаровского края, ляло 17 470 человек. То есть, плотность населения расположен на северном берегу Амура – одной из здесь составляет 1 027,65 чел./км2, что значительно крупнейших водных артерий мира, на расстоянии выше, чем в большинстве населенных пунктов реги- 40 км западнее выхода реки на север – в Охотское она. Рисунок 1. План города Николаевска. 1914 год. // Источник: Николаевск-на-Амуре. культурное наследие Хабаровского края // [Электронный ресурс] URL: http://khabkrai-nasledie.ru/nikolaevsk-na-amure/str.10 (дата обращения 01.04.2022) Город растянулся с востока на запад по берегу Расстояние от Николаевска-на-Амуре до Хаба- Амура на 13,5 км и с севера на юг на 3,7 км, что поз- ровск составляет 997 км, до ближайшего крупного воляет говорить о том, его планировочная структура населенного пункта – Комсомольска-на-Амуре – имеет очевидные признаки линейности, в основе ко- 631 км. В реалиях современных транспортных систем торой лежат географические особенности местности и с точки зрения оценки перспектив строительства и четко читаемое стремление и порта, и города мак- железнодорожной ветки БАМа, которая должна соеди- симально приблизиться к морю. И эта градострои- нить город с Комсомольск-на-Амуре и Хабаровском, тельная конструкция, окончательно сформировав- с уверенностью можно говорить о том, что такие шаяся к середине 1910-х годов и зафиксированная расстояния могут быть комфортны для деловых и планом 1914 года, может считаться «генетическим туристических передвижений внутри региона. кодом» города, заложенным в его первоначальных генеральных планах (рис. 1), на основе которых На фоне развития судостроения и возникшей в сформировалась его идентичность. последнее десятилетие общемировой тенденцией разделения портов класса «река-море» и переноса Сегодня Николаевск-на-Амуре – это единствен- морского грузового порта с исторического месторас- ный город на севере Хабаровского края, на прилега- положения в границах города к морю в проектной ющих территориях которого проживает 50% населе- части работы предлагается равномерное распреде- ния района, и на который приходится 35% оборота ление портовых функций на прибрежных террито- предприятий края, обладающего уникальной сырье- риях Амура и Охотского моря от города до примор- вой базой и запасами полезных ископаемых, истори- ского поселка Пуир (рис. 2). Все зоны исторически чески специализирующегося на золотодобыче, лесо- существовавшего и нового портов будут связаны технической промышленности, рыбопереработке и между собой и с крупными городами края грузопас- рыболовстве. При этом, порт Николаевск-на-Амуре – сажирской железнодорожной веткой «Селихино – единственный из портов Дальнего Востока России Николаевск-на-Амуре», входящей в систему БАМа, является портом класса «река – море», имеет 7 дей- и автомагистралью. Это позволит заходить в порт ствующих причалов пропускной способностью крупнокаботажным современным судам. 784 тысячи тонн в год. 32

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 2. Схема перераспределения портовых и инфраструктурных функций по побережью реки Амур и Охотского моря при разделении порта класса «река-море» Николаевск-на-Амуре на речной и морской порты. Проектное предложение В результате такой трансформации морской будут входить 11 перегрузочных комплексов: лес- порт, выведенный из города и распределивший свои ной терминал, автомобильно-железнодорожный терминалы по берегу Охотского моря, станет неза- паромный комплекс, многопрофильный перегру- мерзающим, соответственно период навигации будет зочный комплекс, универсальный перегрузочный круглогодичным. комплекс, комплекс перегрузки технической серы, рыбный терминал, терминал накатных грузов, Анализ существующего положения территории комплекс наливных грузов, контейнерный терминал, проектирования морского порта показал, что самым нефтетерминал, а также терминалы перевалки сжи- перспективным является решение распределения женных углеродных газов и стабильного газового всех инфраструктурных и транспортных объектов конденсата (рис. 3). на 12-ти километровом отрезке от берега Охотского моря. В состав этого нового распределенного порта Рисунок 3. Схема функционального зонирования нового морского грузового порта, рыболовецкого порта, предприятий по выращиванию водорослей и пассажирского морского порта. Проектное предложение 33