tech-2018_12(57)

UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 12(57) Декабрь 2018 Москва 2018

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: 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; Манасян Сергей Керопович, д-р техн. наук; Мартышкин Алексей Иванович, канд.техн. наук; Романова Алла Александровна, канд. техн. наук; Серегин Андрей Алексеевич, канд. техн. наук; Юденков Алексей Витальевич, д-р физ.-мат. наук. U55 Universum: технические науки: научный журнал. – № 12(57). М., Изд. «МЦНО», 2018. – 116 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/1257 ISSN (печ.версии): 2500-1272 ISSN (эл.версии): 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2018.57.12 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2018 г.

Содержание 6 Инженерная геометрия и компьютерная графика 6 О НЕОГРАНИЧЕННОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМАХ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ 10 Запаров Ахмаджон Арзикулов Фарходжон 10 Абдукаюмова Турсунхон Шухратбек кизи Абдуллаева Матлубахон Аширали кизи 13 18 Информатика, вычислительная техника и управление 23 РАЗРАБОТКА ОНЛАЙН-СЕРВИСА АНАЛИЗА КОНКУРЕНТНОЙ СРЕДЫ И БИЗНЕС-ПЛАНИРОВАНИЯ 23 Васильева Кристина Дмитриевна Винокуров Алексей Юрьевич 29 УСЛОВНЫЙ КРИТЕРИЙ ПРЕДПОЧТЕНИЯ ПРИ СИНТЕЗЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ 29 СИСТЕМ КЛИМАТ-КОНТРОЛЯ Северюхин Егор Павлович 33 ПОДХОД К СИНТЕЗУ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ 33 КЛИМАТ-КОНТРОЛЯ Северюхин Егор Павлович 38 Машиностроение и машиноведение 42 НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ГАШЕНИЯ 42 ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН Алимухамедов Шавкат Пирмухамедович 47 Гапиров Абдусамин Дехканбаевич 51 Металлургия и материаловедение ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАЛЬЦА СЕНОКОСИЛКИ ПУТЕМ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Маркарян Степа Енокович Овсепян Гурген Саркисджанович Симонян Ален Рафаелович Строительство и архитектура ЭВОЛЮЦИЯ СТЕКЛА В РАЗВИТИИ АРХИТЕКТУРНЫХ СТИЛЕЙ КОНСТРУКТИВИЗМА, БРУТАЛИЗМА, БИОНИКИ Вечкасова Екатерина Николаевна Фам Оксана Шоновна ОЦЕНКА ГИДРОДИНАМИКИ ЖИДКОСТНЫХ ПОТОКОВ И ПРОЦЕССЫ МАССОПЕРЕНОСА КИСЛОРОДА В АЭРАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЯХ Абдукодырова Малахат Нориджоновна Радкевич Мария Викторовна Технология материалов и изделий текстильной и легкой промышленности ИССЛЕДОВАНИЕ ВОРСИСТОСТИ ХЛОПКО-НИТРОНОВОЙ ПРЯЖИ Ражапов Одил Олимович Матисмаилов Сайпила Лолашбаевич Махкамова Шоира Фахритдиновна Арипова Шахло Рауфовна ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ШЕРСТЯНОГО ВОЛОКНА НА ПРОХОЖДЕНИЯ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА НА ПРИБОРЕ ПАM-1 Ахмедов Акмал Ахмедович Лайшева Элмира Талатовна Валиева Зулфия Фахритдиновна CОРТИРОВКА И ВЫРАБОТКА ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ПРЯЖИ РАЗНОГО АССОРТИМЕНТА Жуманиязов Кадам Жуманиязович Юсупалиева Умида Нуриллаевна Рахматуллинов Фаррух Фаридович

ОСОБЕННОСТИ СТАТИКИ РАЗМОТКИ ПОЛУПОГРУЖЕННЫХ КОКОНОВ 55 Гуламов Азамат Эшанкулович 58 Эшмирзаев Алишер Пардаевич Боботов Улугбек Амирович 63 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ ДЕФОРМАЦИИ ПРЯЖИ ПРИ ПОМОЩИ 63 ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ Бобожанов Хусанхон Тохирович 67 Юлдашев Жамшид Камбаралиевич Содиков Рашидхон Арипжанович 73 Исматуллаев Низом Адашалиевич 73 Технология продовольственных продуктов 77 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ 81 ПО ПРОИЗВОДСТВУ ДЖЕМА И ДЕСЕРТА С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ САХАРА 85 ИЗ СОКОВЫХ ВЫЖИМОК ТОПИНАМБУРА 88 Атаханов Шухрат Нуриддинович 93 Содикова Шоира Абдураззаковна 99 Абдуллаева Буфотима Турсунали кизи Абдураззакова Мамура Нематжановна ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕРАБОТКИ СОЕВОГО МАСЛА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕГО ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МАРГАРИНА Салиджанова Шахноза Дилмурадовна Рузибаев Акбарали Турсунбаевич Ботирова Мохинур Насриддин кизи Шавкатов Сайёдхон Жахонгир угли Химическая технология. СИНТЕЗ СОПОЛИМЕРА ПОЛИЭТИЛЕНА С ВИНИЛАЦЕТАТОМ Ибрагимов Абдусаттар Тургунович Рафиков Адхам Салимович ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАРБОНАТНЫХ ОТХОДОВ СОДОВОГО ПРОИЗВОДСТВА В КАЧЕСТВЕ СЫРЬЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА Джандуллаева Мунавара Сапарбаевна Адилова Мохира Шавкатовна Алиева Жанат Аскаровна Холмухаматова Фарангиз Науфаловна ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ Махмудова Надыра Абдукадыровна Бабакулова Нилуфар Бахрамджановна Муминова Нилуфар Абдулла кизи РЕАКЦИЯ М-ФЕРРОЦЕНИЛБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ С ТИОМОЧЕВИНОЙ Отахонов Кобулжон Кахрамонович Аскаров Ибрагим Рахманович Исаев Юсуп Тожимаматович Хожиматов Махсад Муйдинович ОЧИСТКА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ТИОМОЧЕВИНО- ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С АЦЕТАТАМИ МЕДИ, ЦИНКА И КОБАЛЬТА Исаков Хаятулла Аскаров ИбрахимРахманович Усманов Султон ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ТИОМОЧЕВИНО-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШИЛКЕ Исаков Хаятулла Аскаров Ибрахим Рахманович Усманов Султон ИК-СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ТИОМОЧЕВИНО – ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ Исаков Хаятулла Аскаров Ибрахим Рахманович Усманов Султон

ПОЛУЧЕНИЕ БУРКЕИТА ИЗ СУЛЬФАТНЫХ СОЛЕЙ УЗБЕКИСТАНА 102 Кошанова Бибигул Турганбаевна 107 Эркаев Актам Улашевич 111 Кучаров Бахром Хайриевич Мамарасулов Бекзод Суннат угли ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ИЗ СТЕБЛЕЙ ПОМИДОРА (SOLÁNUM LYCOPÉRSICUM) Норматов Гайрат Алижанович Примкулов Махмуд Темуривич МЕЖФАЗНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТРЕХФАЗНЫХ ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Тураев Эркин Рустамович Бекназаров Хасан Сойибназарович Ахмедов Улуг Каримович Джалилов Абдулахат Турапович

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОМЕТРИЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА О НЕОГРАНИЧЕННОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМАХ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ Запаров Ахмаджон ст. преподаватель, кафедра математики, Андижанский госуниверситет, Республика Узбекистан, г. Андижан Арзикулов Фарходжон д-р физ.-мат. наук, доцент, кафедра математики, Андижанский госуниверситет, Республика Узбекистан, г. Андижан Абдукаюмова Турсунхон Шухратбек кизи студент 2-го курса, кафедра математики, Андижанский госуниверситет, Республика Узбекистан, г. Андижан Е-mail: [email protected] Абдуллаева Матлубахон Аширали кизи студент 2-го курса, кафедра математики, Андижанский госуниверситет, Республика Узбекистан, г. Андижан ABOUT LIMITLESS DIMENTIONAL SYSTEM OF LINEAR EQUATIONS Ahmadjon Zaparov Head lecturer, department of mathematics, Andijan state university, Republic of Uzbekistan, Andijan city Farkhod Arziqulov DSc, assistant professor, department of mathematics, Andijan state university, Republic of Uzbekistan, Andijan city Tursunkhon Abduqayumova Student of the department of mathematics, Andijan state university, Republic of Uzbekistan, Andijan city Matlubakhon Abdullayeva Student of the department of mathematics, Andijan state university, Republic of Uzbekistan, Andijan city АННОТАЦИЯ В статье изучены системы уравнений, проблемы применения методов их решений к неограниченноразмер- ным системам линейных уравнений. ABSTRACT In this article was studied the systems of linear equations, the using problems of solving methods in limitless dimen- tional system of linear equations. Ключевые слова: неограниченноразмерные, система линейных уравнений. Keywords: limitless dimentional, the system of linear equations. _______________________________________________________________________________________________ Известно, что системы линейных уравнений вхо- из первых изучаемых математических объектов. Од- дят в курс среднего образования и являются одними нако можно сказать, что они до сих пор не изучены __________________________ Библиографическое описание: О неограниченно размерных систем линейных уравнений // Universum: Техниче- ские науки: электрон. научн. журн. Запаров А. [и др.]. 2018. № 12(57). URL: http://7universum.com/ru/ tech/ar- chive/item/6655

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. полностью. В настоящей статье рассмотрены сферы, ������11������1 = ������1 (2) в которых еще не применены эти системы. Подтвер- ������21������1 + ������22������2 = ������2 ждением тому могут служить выводы, сделанные в ������31������1 + ������32������2 + ������33������3 = ������3 статье, о бесконечноразмерных системах линейных …………………………………….. уравнений. ������������1������1 + ������������2������2 + ⋯ + ������������������������������ = ������������ В данной работе использованы методы ограни- {… … … … … … … … … … … … … … … … … … … ченных систем линейных уравнений для изучения понятий бесконечноразмерных систем линейных Тогда системы (1) и (2) называются эквивалент- уравнений, их эквивалентности и решения. В статье ными, если для любого натурального числа m следу- показано, что понятия и методы решения ограни- ющие системы взаимно эквивалентны. ченно размерных систем линейных уравнений могут быть применены для некоторых типов бесконечно- ������11������1 = ������1 (3) размерных систем линейных уравнений. Для этого ������21������1 + ������22������2 = ������2 рассмотрим следующую систему бесконечноразмер- ������31������1 + ������32������2 + ������33������3 = ������3 ных линейных уравнений общего вида: …………………………………….. ������1������1������������1 = ������1 . {������������1������1 + ������������2������2 + ⋯ + ������������������������������ = ������������ ������2������1������������1 + ������2������2������������2 = ������2 ������11������1 = ������1 ������3������1������������1 + ������3������2������������2 + ������3������3������������3 = ������3 …………………………………….. ������21������1 + ������22������2 = ������2 ������31������1 + ������32������2 + ������33������3 = ������3 . {…���������…���������1…���������…���1 + ������������������2������������2 + ⋯ + ������������������������������������������ = ������������ …………………………………….. … …………………………… … …… {������������1������1 + ������������2������2 + ⋯ + ������������������������������ = ������������ 1. Бесконечноразмерные системы линей- Последовательность 1, 2, ..., m называется ре- ных уравнений, их эквивалентность и их реше- шением системы, если для любого натурального ния. числа m числа 1, 2, ..., m являются решениями Мы применяем понятия и методы решений си- уравнения (3). Поиск всех решений системы (1) назы- стем линейных уравнений для некоторых типов бес- вается решением этой системы. Ясно, что нахожде- конечноразмерных линейных уравнений. Для этого ние значений переменных системы (1) производится сначала рассмотрим систему бесконечноразмерных от верхней части к нижней. линейных уравнений. Пример. Пусть дана следующая система линей- ных уравнений с неограниченной размерностью. ������11������1 = ������1 ������21������1 + ������22������2 = ������2 ������1 = 1 ������1 + ������2 = 1 ������31������1 + ������32������2 + ������33������3 = ������3 (1) ������1 + ������2 + ������3 = 1 …………………………………….. …………………………………….. (4) ������������1������1 + ������������2������2 + ⋯ + ������������������������������ = ������������ ������1 + ������2 + ⋯ + ������������ = 1 {… … … … … … … … … … … … … … … … … … … {… … … … … … … … … … … … … … … … … … … Если рассмотрим систему как систему ниже тре- Эта система имеет единственное решение, кото- угольных бесконечно размерных линейных уравне- рое представляет собой следующую последователь- ний, то число уравнений в этой системе линейных ность: уравнений является бесконечным. Неизвестными этой системы являются x1, x2, ..., xm; свободными x1 = 1, x2 = 0, x3 = 0, x4 = 0, ..., xm = 0, .... числами неограниченной последовательности – b1, b2, ..., bm – образуют бесконечную последователь- Действительно, для любого натурального числа ность. Основной матрицей для данной системы явля- m, x1 = 1, x2 = 0, x3 = 0, x4 = 0, ..., xm = 0 будет един- ется следующее: ственным решением следующей системы: ������11 0 00 00 ������1 = 1 (5) ������21 ������22 ������1 + ������2 = 1 ������31 ������32 00 00 ������1 + ������2 + ������3 = 1 ������33 0 00 …………………………………….. …… …⋱ ������������3 … 00 { ������1 + ������2 + ⋯ + ������������ = 1 ������������1 ������������2 ⋯⋯ ������������������ 0 (⋯ ⋯ ⋯ ⋱) Описание. Пусть задана система (1) со следую- Теперь к системе (1) мы применяем метод Кра- щей системой бесконечноразмерных линейных урав- мера. Докажем следующую лемму. нений. 7

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Лемма. Пусть для системы (1) ниченной последовательности. Для таких систем по- нятие эквивалентности систем можно описать следу- ������������ = ������11 0 00 0 ющим образом. ������21 ������22 ������31 ������32 00 0 Описание. Пусть вместе с системой (6) задана ������33 0 0 следующая система бесконечноразмерных линейных …… …⋱ уравнений: ������������3 … 0 (������������1 ������������2 ������������������ ) ������1������1������������1 = ������1 (7) ������11 0 00 ������1 ������2������1������������1 + ������2������2������������2 = ������2 ������21 ������22 ������2 ������3������1������������1 + ������3������2������������2 + ������3������3������������3 = ������3 00 ������3 …………………………………….. ������������ = ������31 ������32 …… ������33 0 ⋮ …⋱ ������������) (������������1 ������������2 ������������3 … {…������…������������…1 ������…������1 + ������������������2������������2 + ⋯ + ������������������������������������������ = ������������ … …………………………… … …… Здесь матрица Bm образуется заменой свободных чисел последнего столбца матрицы Am. Предполо- Тогда системы (6) и (7) называются эквивалент- жим, что для всех матриц Am детерминанты отлича- ными, если для любого натурального числа m вза- ются от нуля. Тогда решением системы (1) является имно эквивалентны и следующие системы: единственная последовательность (x1, x2, ..., xm, ...), которая удовлетворяет условию ������1������1������������1 = ������1 ������2������1������������1 + ������2������2������������2 = ������2 xm=det(Cim)/det(Am), i=1,2,...m. ������3������1������������1 + ������3������2������������2 + ������3������3������������3 = ������3 (8) …………………………………….. Доказательство. Согласно условию леммы для любого натурального числа m (3) решение системы {������������������1������������1 + ������������������2������������2 + ⋯ + ������������������������������������������ = ������������ (1) единственно и находится следующим образом: ������1������1������������1 = ������1 xm=det(Cim)/det(Am), i=1,2,...m. ������2������1������������1 + ������2������2������������2 = ������2 ������3������1������������1 + ������3������2������������2 + ������3������3������������3 = ������3 Здесь ������1 ⋯ ������1������ …………………………………….. ��������������� ��� = ������11 0 00 ������2 ⋯ ������2������ {������������������1������������1 + ������������������2������������2 + ⋯ + ������������������������ ������������������ = ������������ ������21 ������22 ������3������ , ������1������1������������1 = ������1 ������31 ������32 00 ������3 ⋯ ⋮ ⋮ ⋱ ������2������1������������1 + ������2������2������������2 = ������2 …… ������33 0 ������3������1������������1 + ������3������2������������2 + ������3������3������������3 = ������3 …⋯ …………………………………….. (������������1 ������������2 ������������3 … ������������ ⋯������������������ ) {������������������1������������1 + ������������������2������������2 + ⋯ + ������������������������ ������������������ = ������������ значит, Cim матрица образуется заменой свобод- ных чисел i-ного столбца матрицы Am. Предположим, Последовательность 1, 2, ..., m, ... называется что уместно равенство Cmm=Bm. Кроме того, един- решением системы (6), если для любого натураль- ственное решение (x1,x2,...,xm) системы (3) удовлетво- ряет m-ным количествам начальных уравнений си- ного числа m числа 1, 2, ..., m являются решением системы (8). Поиск всех решений системы (6) назы- стемы (1). Так как натуральное число m выбрано слу- вается решением этой системы. Ясно, что (6) все значе- ния переменных системы можно найти последова- чайно, естественное число необязательно тельно сверху вниз. Ниже решается система некоторых бесконечноразмерных линейных уравнений. xm=det(Cim)/det(Am)=det(Bi)/det(Ai), i=1,2,...m. Пример 1. Решите следующую систему беско- Доказательство закончено. нечно размерных линейных уравнений. Теперь дадим систему бесконечномерных линей- ных уравнений в следующем общем виде. ������1 = 1 ������1������1������������1 = ������1 21������1+12������2=1 ������2������1������������1 + ������2������2������������2 = ������2 ������3������1������������1 + ������3������2������������2 + ������3������3������������3 = ������3 (6) 13������1+13������2+13������3=1 …………………………………….. …………………………………….. {…���������…���������1…���������…���1 + ������������������2������������2 + ⋯ + ������������������������������������������ = ������������ {… … … … … ���1���������1 +���1���������2+⋯+���1���������������=1 … … … … … … …………………………… … …… …… ………………… Как вы можете видеть, некоторые из переменных Решение. Основные и расширенные матрицы могут быть недоступны в этой системе. По этой при- этой системы имеют следующий вид: чине коэффициенты переменных, не указанных в си- стеме, считаются нулевыми. Решение данной си- стемы x1, x2, ...., xn, ... можно искать в виде неогра- 8

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. 10 00 0 10 00 1 11 11 1 22 00 0 22 00 2 ������������ = 1 1 1 0 0, ������������ = 1 1 1 0 1 . 3 0 3 3 …3 …3 …⋱ …3 3… …⋱ ⋮ (1 1 1 ���1���) ������ ������ ������ … 1 ( 1 1 1 … ���1���) 10 ������ ������ ������ 11 00 22 00 1 Тогда x1 = 1, ������������ = 1 1 1 0 1. xm=det(Bm)/det(Am)=0, m=2,3,4,.... 3 1 …3 …3 …⋱ (1 1 1 … 1) бесконечная последовательность является реше- ������ ������ ������ нием системы. Тогда x1 = 1, Как видно, существует взаимосвязь между систе- мами бесконечномерных линейных уравнений и си- xm=det(Bm)/det(Am)=1, m=2,3,4,.... стемами размерных линейных уравнений. Например, мы можем обосновать следующие общие гипотезы: бесконечная последовательность является реше- нием данной системы. Гипотеза 1. Если система бесконечномерных ли- нейных уравнений имеет единственное решение, то Пример 2. Решите следующую систему беско- между этим решением и решениями системы размер- нечных размерных линейных уравнений. ных линейных уравнений с этой системой суще- ствует неразрывная связь. ������1 = 1 Гипотеза 2. Если решение системы бесконечно- 21������1+12������2=12 мерных линейных уравнений единственно и это ре- шение является нулевым приближением, то это ана- 31������1+31������2+31������3=31 логично системе размерных линейных уравнений. …………………………………….. Гипотеза 3. Если последовательность (или сеть) определителей основных матриц системы размерных {… … … … … ���1���������1+���1���������2+⋯+���1���������������=���1��� … … … … … линейных уравнений, соответствующая данному бес- конечно размерному линейному уравнению, имеет ……………………… предел, то эта система безграничного линейного уравнения имеет единственное решение. Решение. Основными и расширенными матри- цами этой системы являются: 10 00 0 11 22 00 0 ������������ = 1 1 1 0 0, 3 0 …3 …3 …⋱ (1 1 1 … ���1���) ������ ������ ������ Список литературы: 1. Головина Л.И. Линейная алгебра и некоторые ее приложения. – М.: Наука, 1985. – 392 с. 2. Кострикин А.И. Введение в алгебру. – М.: Наука, 1994. – С. 319 3. Кострикин А.И. Сборник задач по алгебре. – М.: Наука, 1987. – С. 352. 4. Краткий курс по математике / В.Е. Шнейдер и др. – Ташкент: Учитель, 1985. С. 407. 5. Мальцев А.И. Основы линейной алгебры. – М.: Наука, 1970. – С. 400. 6. Сарымсаков Т.А. Курс функционального анализа. – Ташкент: Учитель, 1980. – С. 402. 7. Халмош П. Конечномерные векторные пространства. – М.: ИЛ, 1968. – С. 322. 9

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ РАЗРАБОТКА ОНЛАЙН-СЕРВИСА АНАЛИЗА КОНКУРЕНТНОЙ СРЕДЫ И БИЗНЕС-ПЛАНИРОВАНИЯ Васильева Кристина Дмитриевна научный сотрудник, РАНХиГС при Президенте РФ, РФ, г. Москва E-mail: [email protected] Винокуров Алексей Юрьевич ведущий разработчик, LiteBox, РФ, г. Ульяновск E-mail: [email protected] DEVELOPING OF ONLINE SERVICE FOR COMPETITIVE ENVIRONMENT ANALYSIS AND BUSINESS PLANNING Kristina Vasilyeva research worker, RANEPA, Russia, Moscow, Alexey Vinokurov, lead developer, LiteBox, Russia, Ulyanovsk АННОТАЦИЯ Статья посвящена разработке online-сервиса анализа конкурентной среды и бизнес-планирования с исполь- зованием архитектуры SPA и современного стека web-разработки MEAN. ABSTRACT The article is devoted to the development of online service for analysis of the competitive environment and business planning using the SPA architecture and modern web development stack MEAN. Ключевые слова: бизнес-план, online-сервис, микросервисы, MEAN, Angular, Node.js. Keywords: business plan, online service, microservices, MEAN, Angular, Node.js. _______________________________________________________________________________________________ Статья посвящена разработке web-приложения RESTful API, через который происходит обмен дан- online-сервиса анализа конкурентной среды и бизнес- ными с клиентской частью приложения, и осуществ- планирования. Данный сервис предназначен для ис- ляет взаимодействие с микросервисами. пользования предпринимателями, маркетологами и другими специалистами, осуществляющими анализ Микросервис сканирования осуществляет скани- рынка и составление бизнес-планов. Исследования и рование интернет-ресурсов по выбранным парамет- разработки проводились при поддержке Фонда со- рам. Архитектура серверной части приложения поз- действия инновациям. воляет интегрировать в приложение новые микросер- висы без значительной переработки программного За основу архитектуры сервиса взята модель кода. микросервисов, преимуществами которой являются модульность и расширяемость [9]. В качестве стека Для хранения данных серверная часть приложе- разработки выбран распространенный стек MEAN ния и микросервисы используют No-SQL СУБД [2]. Серверная часть приложения предоставляет MongoDB [5]. __________________________ Библиографическое описание: Васильева К.Д., Винокуров А.Ю. Разработка онлайн-сервиса анализа конкурентной среды и бизнес-планирования // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2018. № 12(57). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6640

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Клиентская часть приложения построена на позволило достичь наибольшей гибкости и скорости принципах SPA (Single Page Application) и предостав- разработки при минимальной затрате ресурсов. ляет пользовательский интерфейс (UI), через кото- рый осуществляется работа пользователя с системой. В результате был разработан прототип web- сервиса бизнес-планирования и анализа конкурент- Для реализации серверной части приложения и ной среды, реализующего следующие функции: микросервисов выбрана платформа Node.js [6,7] и язык программирования ESMAScript 2015 (ES6) [3]. 1. управление учетными записями и Для разработки REST API использовался фреймворк авторизация пользователей; Express [4]. 2. работа пользователей с несколькими Для реализации клиентcкой части приложения проектами (до 10 проектов на одного пользователя); выбран фреймворк Angular 6 и язык программирова- ния TypeScript [8,11]. 3. сканирование находящихся в открытом доступе web-ресурсов по заданным параметрам с Архитектура приложения показана на рисунке 1. целью поиска страниц, содержащих информацию о параметрах конкурентной среды; Рисунок 1. Архитектура приложения Процесс написания программного кода был орга- 4. группировка и выдача результатов поиска с низован на основе организационного фреймворка возможностью поиска и фильтрации по ключевым Scrum, предполагающего итеративный характер раз- словам; работки приложения [1,12]. Использование Scrum 5. формирование бизнес-плана по типовому шаблону и вывод его на печать. Разработанный прототип представляет собой многопользовательское приложение (в настоящее время установлен лимит в 100000 пользователей, по- тенциально он может быть увеличен). Процедура аутентификации (проверки подлинности) пользова- телей осуществляется путем сравнения пароля, вве- денного пользователем, с паролем, сохраненным в виде хэша в базе данных приложения. После прохождения аутентификации открыва- ется главный пользовательский интерфейс приложе- ния, включающий несколько разделов. Для переключения между разделами служит главное меню в верхней части окна приложения. Пользователь приложения имеет возможность параллельной работы с несколькими проектами, в каждом из которых могут быть сохранены собствен- ные настройки интеллектуального поиска коммерче- ских предложений и бизнес-план. После прохождения аутентификации по умолча- нию отображается режим результатов анализа. Поль- зовательский интерфейс режима результатов анализа показан на рисунке 2. Рисунок 2. Пользовательский интерфейс прототипа приложения (режим просмотра результатов анализа) 11

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. В режиме просмотра результатов анализа Для быстрого составления бизнес-плана с ис- найденные коммерческие предложения отобража- пользованием результатов анализа используется ре- ются в виде карточек, сгруппированных по представ- жим шаблона бизнес-плана, позволяющий быстро ленным на рынке компаниям. На каждой карточке составить типовой бизнес-план на основании резуль- имеется гиперссылка для перехода на исходную web- татов анализа. страницу, с которой была получена информация, с целью актуализации информации, просмотра допол- Разработанный online-сервис в настоящее время нительной информации о компании, ее контактов, находится в режиме тестирования и в ближайшее местоположения и т. д. время на его основе планируется открыть стартап, предназначенный для маркетологов и предпринима- телей. Список литературы: 1. Джефф Сазерленд. Scrum. Революционный метод управления проектами. Издательство «Манн, Иванов и Фербер», М. 2016. - 288 с. 2. Документация стека MEAN [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://mean.io/ 3. Документация ECMAScript [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ecmascript.org/docs.php 4. Документация Express [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://expressjs.com/ 5. Документация MongoDB [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://docs.mongodb.com/ 6. Документация Node.js [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://nodejs.org/en/docs/ 7. Дэвид Хэррон: Node.js Разработка серверных веб-приложений на JavaScript. М., ДМК-Пресс, 2015. – 144 с. 8. Козловский Павел, Бэкон Дарвин Питер. Разработка web-приложений с использованием AngularJS. М., ДМК- Пресс, 2014. – 394 с. 9. Микросервисы (Microservices) [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://habr.com/post/249183/ 10. Сухов К. Node.js. Путеводитель по технологии. М., ДМК-Пресс, 2015. – 416 с. 11. Angular. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://angular.io/ 12. Scrum Guide Russian [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.scrumguides.org/docs/scrum- guide/v2017/2017-Scrum-Guide-Russian.pdf 12

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. УСЛОВНЫЙ КРИТЕРИЙ ПРЕДПОЧТЕНИЯ ПРИ СИНТЕЗЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ КЛИМАТ-КОНТРОЛЯ Северюхин Егор Павлович соискатель, Государственный университет природы общества и человека “Дубна”, кафедра КИТЭС РФ, Московская обл., г.Дубна E-mail: [email protected] CONDITIONAL CRITERION OF PREFERENCE AT SYNTHESIS OF INTELLECTUAL SYSTEMS OF CLIMATE CONTROL Egor Severyukhin Competitioner, Government University of Nature, Society and Man “DUBNA”, Russia, Moscow region, Dubna АННОТАЦИЯ В статье предлагается новый подход к построению условного критерия предпочтения, основанного на отли- чающейся платформе, сочетающей в себе безусловный и условный критерий предпочтения. Новый подход осно- вывается на условном критерии предпочтения, который позволяет выбирать оптимальные сочетания пар крите- риев и по ним подбирать оптимальный состав интеллектуальной системы. Предлагается условный критерий предпочтения, основывающийся на теории нечетких множеств и теории принятия решений. Этот условный кри- терий предпочтения предполагается использовать, как часть большого алгоритма по синтезу системы климат- контроля. После применения процедуры дефазификации [1] решений, остаются только наиболее предпочтитель- ные варианты исполнения интеллектуальной системы климат-контроля. ABSTRACT In article new approach to creation of conditional criterion of the preference based on a different platform, combining unconditional and conditional criterion of preference is offered. New approach is based on conditional criterion of pref- erence which allows to choose optimum combinations of couples of criteria and to select optimum structure of intellectual system for them. The conditional criterion of preference which is based on the theory of indistinct sets and the theory of decision-making is offered. This conditional criterion of preference is supposed to be used, as part of big algorithm on synthesis of system of climate control. After application of procedure of a defazifikation of [1] decisions, there are only most preferable options of execution of intellectual system of climate control. Ключевые слова: условный критерий предпочтения; дефазификация; нечеткое множество. Keywords: the conditional criterion of preference; defazification; unsharp set. _______________________________________________________________________________________________ На современном этапе развития общества перед и теория нечетких множеств [1], в процессе разра- человеком все чаще встает проблема выбора наибо- ботки успешно применяются элементы комбинато- лее оптимального решения с минимальным количе- рики. ством известной информации, выраженной числен- Задача определения условного критерия предпо- ными значениями показателей качества. Общие по- чтения, наиболее оптимально подходящая для реали- казатели качества, характеризующие в данной статье зации синтеза из блоков (последовательной сборки) систему климат-контроля подчас мало известны, и выбора конечного варианта системы климат-кон- иногда известны только характеристики лишь неко- троля представляется центральным вопросом. Она торых, отдельных частей системы (называемые в освещается в данной статье. дальнейшем частными показателями качества), В процессе решения предлагается один из воз- именно они и обеспечивают численные технические можных подходов к оптимизации или к построению показатели функционирования автоматизированной условного критерия предпочтения, применяемый системы. при синтезе системы климат-контроля на основе пер- При синтезе систем климат-контроля интеллек- воначальной оптимизации с помощью площадей, и туальных зданий подходящий математический аппа- последующей дефазификации оставшихся решений с рат предоставляет как теория принятия решений, так помощью простейшей функции нормального распре- деления [2]. С помощью функций нормального рас- пределения предполагается представить и выделить __________________________ Библиографическое описание: Северюхин Е.П. Условный критерий предпочтения при синтезе интеллектуальных систем климат-контроля // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2018. № 12(57). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6675

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. два множества решений: “посредственные -средние” нее степень принадлежности к грануле “средний— наилучший” является большей, чем у остальных- т.е и “средние- наилучшие”. она является наиболее оптимальным вариантом ис- полнения, сочетающим в себе пять блоков составля- Мощность нечеткого множества составляется ав- ющих. торами только из элементов отобранных по безуслов- После того как получено условное, мысленное разделение системы климат-контроль на уровни про- ному критерию предпочтения, применяя принцип оп- ектирования, осуществляется сравнение прошедших отбор по Парето вариантов блоков системы между тимальности Парето, в соответствии с теорией при- собой. Для наглядности они располагаются на гра- фике по порядку см. рис.1 . нятия решений. Оптимизации для прошедших отбор по Парето Пусть для примера число лингвистических пере- вариантов осуществляется по парам основных (клю- чевых) критериев. Весь представленный далее менных, [1] используемых при реализации данного алгоритм приводится только для одной пары критериев X и Y. В общем же случае рекомендуется метода равно трем. Точность оценки качества по рассматривать не только одну пару ключевых критериев, а как все их возможные сочетания или условному критерию представляется в трех града- если критериев много –ключевые сочетания главных критериев. В дальнейшем, на рисунке №1 циях: ”посредственное” [v1], ”среднее”[v2] и изображается примерный вид расположения моделей-аналогов систем климат-контроля, взятый “наилучшее”[v3]. Количество же информационных из реального примера. гранул [1] используется две “посредственный—сред- ний” [v1(x,y)-v2(x,y)]; “средний—наилуч- ший”[v2(x,y)-v3(x,y)], где v1(x,y) ,v2(x,y), v3(x,y)— функции принадлежности к этим трем лингвистиче- ским переменным. В таком случае каждая модель системы климат- контроля имеет кроме двух рассматриваемых число- вых значений показателей качества еще и три функ- ции принадлежности: A(v1,v2,v3,x,y). Система, при- нимается наилучшей по условному критерию, если у Рисунок 1. Иллюстрация моделей аналогов, прошедших отбор по Парето Предлагаемый алгоритм используемого услов- больше, то соответственно при расчетах нужно учесть их большее количество). ного критерия предпочтения. 1) Руководствуясь принципом рациональной Scр S необходимости, лицом, принимающим решения 5) Вычисляется характеристика:   при (ЛПР) вводятся ограничения с1 для Xр и с2 для Yр.  [0,1]. Данная характеристика представляет собой (на практике, например, такими ограничениями например могут быть минимальная мощность обо- промежуточный параметр. 6) Вычисляются коэффициенты перевода: грева, стоимость (бюджетные ограничения) и проч. 2) Рассчитывается общая ограничиваемая пло- щадь [уе] S  c1* c2 в условных единицах; Ограни-  K1  c1  c1  xв  ( p1)  c2  yв чения налагаются посредством условий определяе-  V ; (3) мых заказчиком к разрабатываемому проекту.  K  c2  V ( p2) sa  xpa * ypa ; 2 3) Вычисляются значения: .... (1) s f  xpf * ypf ; Вспомогательный график с единичной площа- 4) Вычисляется промежуточный параметр: дью SВ  1 необходим, для того чтобы зафиксиро- Scp  SA  SB  SC  SD  SE  SF ; для представлен- вать и отсечь площадь оптимизации, ограничивае- 6 мую по расчетным значениям на реальном графике. ных шести точек (2) (если число выбранных точек 14

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. 7) Осуществляется расчет Sop  M **SВ ; в та- 9) Расчет крайних точек, расположенных на осях ком случае зададим нормирующий множитель M=2; координат: 8) Рассчитывается радиус RВ:  xp  K1 * xB ; Для радиуса, расположенного на   K2 * yB  * RВ2  Sop  M **SВ ; отсюда  y p 4 вспомогательном графике: RВ  4* M *  * SB ; (5)- вспомогательный радиус .  xp1  K1 * RВ ; yp1  0; для обозначения рассчи-    x p2  0; yp2  K2 * RB ; танных координат на основном графике. Рисунок 2. Иллюстрация построения вспомогательного графика (площади оптимизации) 10) Фиксируются две крайние точки на вспомо- 11) На основном графике строится эллипс-гра- гательном графике и на основном графике [точки пе- ница, путем перенесения рассчитанных точек со ресечения круга и эллипса с осями критериев соот- вспомогательного графика. Определение точного ветственно]. Затем определяется местонахождение расположения эллипс-границы на основном графике остальных точек, сначала на вспомогательном, а за- осуществляется посредством операции преобразова- тем и на основном графике. ния. yВ  RB2  xB2 ;-для окружности . По этой фор- Здесь, муле отображаем значения yв на вспомогательном (xB1, yB1 )  (xP1, yP1 )  графике.  ) ( xB 2 , yB 2 )  переводятся в ( xP 2 , yP 2  посредством ....  ....  Шаг интерполяции на вспомогательном графике равен : hB  RB  0  RB ; если n=10 (обычно такого (xBn , yBn )  (xPn , yPn )  n 10  xPi  K1 * xВi количества точек бывает достаточно для восстанов-  yPi  K2 * xPi при N=0,1,..,n-1; i  (1, N )  ления окружности с требуемой точностью по ним, но Шаг интерполяции (7) на основном графике рас- рекомендуется для достижения большей точности считывается с учетом расположения точек по кото- использовать большее количество расчетных точек). рым осуществляется восстановление четверти эллип- Тогда значения получаются xBi  xB0  hB * N; при соида на основном графике. На примере приведен- N=0, 1,..,n-1. i  (1, n) ном в данной статье четверть круга-границы на вспо- Здесь для совокупности точек yBi  RB2  xB2i ; могательном графике постепенно преобразуется в (6) при i  (1, n) . четверть эллипса-границы на основном графике. (xB1, yB1 )  hP  RP ;(7), где xPi  xp0  hp * N ; (8) n ) С учетом n точек ( xB 2 , yB 2  .-->восстанавлива- y pi  f ( x pi ) ; x2  y2  1;-Для эллипсоида с центром ....  a2 b2 (xBn , yBn )  в точке начала координат откуда ypi  b2  b2 xPi2 a2 ется окружность на вспомогательном графике, рас- считанной площади. И впоследствии осуществляется  a  x p1 b  yp2 построение окружности по формуле: yB  RB2  xB2 ; где N=0,1,…,n-1 ; i  (1, N ) . ; 15

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Рисунок 3. иллюстрация построения основного графика с площадью оптимизации Часть эллипсоида-границы строится посред- размерностью (yi/xi), выражаемая через условные ством сплайн-интерполяции с использованием n рас- единицы критериев X и Y. считанных точек, ограничивая площадь оптимизации по формуле эллипса. Длина перпендикуляра вычисляется, как число- вой параметр α-для решений справа-вверху (рис.3) от После того как четверть эллипса построена, об- разграничивающей линии и, как числовой параметр ласть содержащая прошедшие по условному крите- β-для решений, расположенных слева -внизу от раз- рию решения ограничена, перед лицом, принимаю- граничивающей линии эллипсоида (рис.3). щим решения появляются два альтернативных вари- анта действий, из которых нужно выбрать один. При осуществлении операции дефазификации нечеткого множества оценивается расположение мо- Вариант первый: ограничиться выделением делей справа и слева от этого эллипсоида. Тогда про- наиболее подходящих сочетаний (моделей-аналогов) цедуру дефазификации предполагается проводить с с последующей технической реализацией всех остав- помощью функции нормального распределения [2]. шихся вариантов. В дальнейшем же по практической Здесь, αj –длины перпендикуляров до точек A, B, D, реализации в жилой зоне отобрать наилучший вари- E, F от линии эллипсоида; v1(αj)-значение величины ант автоматизированной системы климат-контроля. функции принадлежности модели A,B,D,E,F к классу лингвистических переменных”. Вариант второй: попытаться выделить, при необ- ходимости, среди отобранных проектов наилучшие Рисунок 4. Иллюстрация определения величины модели-аналоги автоматизированных систем с помо- функции принадлежности [1] щью теории нечетких множеств. Предположительно проектировщик ограничен в финансовых средствах, для класса “средний— посредственный” исполь- не имеет возможности реализовать все оставшиеся варианты тогда, далее в статье описывается решение зуя ,лингвистические переменные “посредствен- вышеупомянутой задачи руководствуясь вторым ва- риантом действий. ные”[v1], “средние”[v2] ; оценка функции принад- Решая задачу выбора оптимальной модели си- лежности вариантов- моделей посредством пара- стемы климат-контроля, в конечном счете, необхо- димо задействовать аппарат дефазификации нечет- метра αj. v1   1 exp( s)2 /(2 2 ) ких множеств[1]. Использование дефазификации не- 2 худших решений, в общем случае, допускается, чтобы случайно в процессе выбора не отбросить не- худший вариант-исполнения системы климат-кон- троля, оказавшийся за обозначенной границей, т.е. попадающий в зону наиболее перспективных вариан- тов реализации. Операцию дефазификации отобранных решений предполагается проводить с помощью перпендику- ляра, который опускается на часть эллипсоида-гра- ницы, расположенную в положительных координат- ных осях, из каждой точки модели-аналога. В даль- нейшем измеряется длина перпендикуляра. По дан- ной длине мы определяем качество данной системы климат контроля. Эта длина принимается к расчету 16

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Значение v2 ( A) связано с v1( A) посредством со- Из всех оставшихся вариантов, кроме С, аналог отношения: A является наилучшим, и следует вторым по предпо- чтительности после С. Таким образом, для рассмат- v2 (A)  1 v1( A) риваемого примера, модель С является наиболее под- ходящей для практической реализации в техниче- Рисунок 5. Определение величины функции ском исполнении. принадлежности для класса “средний— наилучший”, Приведенный пошаговый алгоритм является лишь одним из возможных в данном случае при реа- лингвистические переменные: “средние”[v2], лизации выбора, но он обладает рядом преимуществ. “наилучшие”[v3]; оценка функции принадлежности Во-первых, он математически обоснован. Во-вторых, вариантов— моделей посредством параметра β. предполагает возможность полного перебора базы данных, оставшихся из числа нехудших решений, v2  1 exp ;( s)2 /(2 2 ) где β –длины перпен- наглядно представить варианты. В-третьих, предо-  2 ставляет возможность четко определить окончатель- ный выбор, руководствуясь парой наиболее важных дикуляров опущенные от точки С до рассчитанной критериев. В-четвертых, позволяет создавать новые границы; варианты реализации систем климат- контроля и сэкономить финансовые и трудовые ресурсы при тех- v2-отображает значение величины функции при- нической реализации. надлежности модели С к классу “средних”. Выводы Для осуществления процесса дефазификации ре- В данной статье предлагается условный крите- шений используется функция нормального распреде- рий предпочтения, основанный на оптимизации по ления; где v3 (C)  1 v2(C) .Для рассматриваемого площадям. задания в этой статье β≠0 только для аналога обозна- Поставленная задача решается с помощью опре- чаемого буквой С, v2(C)≠0, значит из шести рассмат- деления функция принадлежности к нескольким ти- риваемых аналогов С является единственным пред- пам лингвистических переменных, для градации и ставителем класса “посредственные -средние” с оценки решений-аналогов систем климат-контроля ненулевой функцией принадлежности. между собой. В качестве вспомогательной операции выбора используется дефазификация нечеткого мно- У остальных вариантов аналогов функция при- жества решений. В более сложном случае (не рас- надлежности к классу “посредственные” [v1] значи- сматриваемом в рамках данной статьи), для более тельно выше, чем у модели С. чем одной пары критериев X и Y, введение дефази- фикации позволит не исключить нехудшие вари- v1(F )  v1 (E)  v1(B)  v1(D)  v1( A))  v1(C) анты, оказавшиеся расположенные, ближе к ядру  2(C)  2( A)  2(D)  2(B)  2(E)  2(F) (оси) нечеткого множества[1], а при необходимости учесть качество, выраженное через другие критерии. Список литературы: Поскольку принадлежность к множеству “наилуч- шие” для одной пары критериев (X-Y) не подразуме- вает автоматического включения данной реализации в множество “нехудшие” для других пар критериев. В результате осуществления вышеуказанного ал- горитма реализуется подготовка к проектированию нового варианта системы климат-контроля. Происхо- дит последовательная отбраковка неподходящих ва- риантов блоков и число возможных сочетаний для синтеза автоматизированной системы климат-кон- троля сокращается, впоследствии же осуществляется синтез автоматизированной системы. 1. Анджей Пегат. Нечеткое моделирование и управление, Щецинский технический университет. Пер.с англ. А.Г.Подвесовского, Ю.В.Тюменцева. М.: Бином, 2009; 2. В.Е.Гмурман Теория вероятностей и математическая статистика. М.” Высшая школа”, 2001. 3. Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник: Учеб. Пособие для вузов. Под.ред. В.Н. Вол- ковой, В.Н.Козлова. -М.: Высш.шк., 2004-616 с.:ил. 4. Яхъяева Г.Э. Нечеткие множества и нейронные сети: учебное пособие / Г.Э.Яхъяева. -2-е изд.,испр.-М.: Ин- тернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010-316 стр. 17

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. ПОДХОД К СИНТЕЗУ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ КЛИМАТ-КОНТРОЛЯ Северюхин Егор Павлович соискатель, Государственный университет природы общества и человека “Дубна”, кафедра КИТЭС РФ, Московская обл., г. Дубна E-mail: [email protected] APPROACH TO SYNTHESIS OF THE INTELLECTUAL AUTOMATED CLIMATE CONTROL SYSTEMS Egor Severyukhin Competitioner, Government University of Nature, Society and Man “DUBNA”, Russia, Moscow region, Dubna АННОТАЦИЯ Рассматривается проблема многокритериальной параметрической оптимизации. В статье приведен общий подход к решению задачи многокритериального параметрического синтеза интеллектуальной системы климат- контроля. Приводится общая постановка задачи синтеза интеллектуальной системы. В процессе решения этой задачи предлагается разделение на классы различных вариантов исполнения по типам интерфейсов, формируется матрица возможных решений, рассматривается выбор решений. Приводится общий вид алгоритма синтеза си- стемы климат-контроля по критериям. В окончании приводится анализ результатов, и теоретические выводы, заключение о возможности практического применения. ABSTRACT The problem of multicriteria parametrical optimization is considered here. Article is devoted the problem resolution of multicriteria parameter optimization. In article the general approach is given to the solution of a problem of multicriteria synthesis of intellectual system of climate control. The problem definition of synthesis of intellectual system is given. In the course of the solution of this task division into classes of various options of execution on types of interfaces is offered, the matrix of possible decisions is formed, the choice of decisions is considered. The synthesis algorithm of system of climate control by criteria is given. The analysis of results, and theoretical conclusions, the conclusion is provided in the termination about possibility of practical application. Ключевые слова: интеллектуальная система климат-контроля; параметрическая оптимизация; экономия ре- сурсов. Keywords: intellectual system climate control, parametrical optimization; resource saving. _______________________________________________________________________________________________ На современном этапе развития общества, чело- Здесь V (vном, t) – случайный процесс изменения век предъявляет все больше и больше требований к комфорту внутри своего жилья. Кроме того, возрас- параметров; Dx-область работоспособности; T- тают требования по экономии тепла, электроэнергии, а также экономии финансовых ресурсов для домохо- заданное время эксплуатации системы. зяйств. В этой статье рассматривается общий подход к синтезу интеллектуальных систем с помощью бло- У проектировщика имеется ряд параметров: ков их составляющих. 1) Q={q1, q2, …,q4} – множество общих показателей Задача оптимального параметрического синтеза качества, описывающих характеристики системы [2] состоит в выборе номинальных значений внут- ренних параметров синтезируемой системы Vном= (v1 климат-контроля ; U ={u1,u2,..,un} общие условия ха- ном ,..,vn ном) обеспечивающих максимум вероятности ее безотказной работы, а также функции максимума рактеризующие систему климат-контроля, комфорта и функции минимума энергозатрат, в тече- ние заданного времени: Vном =arg max P1{V(vном, t) Є O=. {o1,o2..,on} общие ограничения характеризующие Dx, t Є[0,T]} U всю систему климат-контроля; Vном =arg min P2{V(vном, t) Є Dx, t Є[0,T]} (1). 2) Pa={pa1, pa2,. ..pa6 },.,Pf={ pf1, pf2,. ..pf6 } – множе- ство частных показателей качества, характеризую- щих блоки системы климат-контроля; Ua={ua1, ua2, uan},..,Uf={ uf1, uf2 } – множество частных условий , описывающих характеристики блоков составляющих системы климат-контроля; Oa={Oa1, Oa2,. ..Oa6 },..,Of={ Of1, Of2,. ..Of6 } – множество частных __________________________ Библиографическое описание: Северюхин Е.П. Подход к синтезу интеллектуальных автоматизированных систем климат-контроля // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2018. № 12(57). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6675

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. ограничений, описывающих характеристики блоков буква-модель отображается вектором c координа- составляющих системы климат-контроля; тами взаимно однозначно отображающим значения показателей качества приведенных систем. В данном 3) Nq – число возможных значений на шкале кри- случае три вектора с пятью компонентами составля- териев q i G K, характеризующих каждый уровень; ющими, по числу блоков образуют матрицу опти- мальных решений. 4){ i 1}, { i 2}, { i 3} – множество векторов, Таблица 1 (в приложении) обозначает и выделяет определяющих альтернативные варианты реализа- эти блоки-уровни проектирования, которые отобра- ции первого уровня системы КК, LON- интерфейса; жаются на рисунке 1. Также на данном рисунке при- EIB- интерфейса; и X10-интерфейсов соответ- водится примерная система климат-контроля с выде- ственно; ленными ее составляющими, техническими комплек- тующими. Они распределены по данным блокам- { i 1},{ i 2},{ i 3} – множество векторов, опре- уровням рис. 1. деляющих альтернативные варианты второго уровня При проектировании оптимальных вариантов си- системы КК, LON-интерфейса;EIB- интерфейса; и стемы огромное значение имеет тип интерфейса, на X10-интерфейсов соответственно; котором функционирует данная система, поэтому каждый блок, составляющий системы климат-кон- {  i 1},{  i 2},{  i 3} – множество векторов, опреде- троля, относят к тому или иному типу интерфейса. Матрица решений T приводится с учетом трех, рас- ляющих альтернативные варианты третьего уровня сматриваемых в статье типов интерфейса: LON, EIB, системы КК, LON-интерфейса;EIB- интерфейса; и X-10. Типовой пример решения данной задачи пред- X10-интерфейсов соответственно; ставляется на нижеприведенном алгоритме. Общий вид реализации, отбора и доработки до технической { i 1},{ i 2},{ i 3} – множество векторов, опреде- модели приведен на рисунке 2. ляющих альтернативные варианты четвертого уровня системы КК, LON-интерфейса; EIB- интерфейса; и X10-интерфейсов соответственно; { i 1},{ i 2},{ i 3} – множество векторов, опреде- ляющих альтернативные варианты пятого уровня си- стемы КК, LON- интерфейса; EIB-интерфейса; и X10-интерфейсов соответственно; 5) T= {Ti}; i=1,2,..,t – множество из t векторов, описывающих данные системы климат-контроля в целом; 6) Значимость общих показателей качества, qi=(q i 1 , q i2, …,q i n), где qi Є Kq; ui Є U ; Задачей, решаемой в данной статье является: по- добрать и предложить метод проектирования си- стемы климат-контроля, построив понятную и непро- тиворечивую классификацию векторов по предпо- чтениям лица принимающего решение(ЛПР). С математической точки зрения проектировщику интеллектуальной системы климат-контроля требу- ется построить классификацию векторов A→{ Ai }, l=1,2,..,L оптимальным образом, удовлетворяющую требованиям заказчика. Выбрав наилучший вариант проектировщику (лицу, принимающему решение) предстоит работать в дальнейшем над его практической реализацией. Если отметить более точно, то общая задача с ма- тематической очки зрения состоит в том, чтобы отыс- кать и подобрать составляющие матрицы T, где 1 2 3     1 2  3  T=  1 2 3  .  1 2 3    1 2 3  Вышеуказанная матрица T-представляет собой матрицу оптимальных решений, составляющих си- стему климат-контроля по уровням. В ней каждая 19

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Рисунок 1. Модель автоматизированной системы климат-контроля c разделением на блоки-уровни проектирования Выводы. Алгоритм синтеза интеллектуаль- систему, с выделением их в отдельные таблицы дан- ной системы климат-контроля реализованной на ных для удобства использования, компонуемых по единому типу интерфейса. Таким образом, чтобы едином интерфейсе один блок при желании проектировщика, можно Реализацию алгоритма предполагается осу- было заменить на другой. ществлять по этапам, которые регламентируют про- цесс создания матрицы нехудших решений и в даль- 5) Из альтернативных вариантов исполнения по- нейшем отобранные блоки могут служить основой средством блоков (известных фирм производителей: для синтеза оптимальной технической модели си- Johnson Controls, Honeywell, Siemens и.т.п) происхо- стемы климат-контроля. Т.е. отобранные таким обра- дит формирование векторов, отображающих закон- зом блоки можно считать оптимальными компонен- ченную автоматизированную систему. Каждому тами для создания законченной системы климат-кон- блоку синтезируемой системы соответствует своя троля. буква: α1, β1, γ1 и.т.д. Параметры, численно характе- 1) Техническое и экономическое обоснование и ризующие эти блоки, подвергаются анализу. Далее введение пяти выделяемых блоков системы климат- осуществляется формирование из векторов ─множе- контроля; ства матриц, соответствующих отдельной интеллек- 2) Выбор лицом, принимающим решение (ЛПР), туальной системе климат-контроля. Одна матрица показателей качества, условий и ограничений как об- соответствует одному законченному варианту реали- щих, технически характеризующих всю систему це- зации интеллектуальной системы климат-контроля. ликом; так и частных, технически характеризующих пять уровней системы обособленно друг от друга; 6) Применяется безусловный критерий предпо- 3) Сбор информации из доступных источников и чтения: по определенным частным показателям каче- формирование информационной базы данных, состо- ства реализуется отбор среди векторов, для каждого ящей из самых современных автоматизированных уровня проектирования по принципу оптимальности систем климат-контроля; по Парето [1]. 4) Условная фрагментация интеллектуальных си- стем по блокам, составляющим интеллектуальную 7) Применяется условный критерий предпочте- ния, к выделенным блокам в табл.1., используется условный критерий предпочтения. 20

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. 8) Теперь на данном этапе ЛПР, имея набор век- Таким образом определяется набор векторов, при- торов, производит перебор комбинаций сочетаний надлежащих множеству M5, составляющие в сово- векторов, ставя конечной целью, добиться формиро- купности матрицу T1. вание из них законченных систем (общим количе- ством L единиц), представляемых пока в матричной 15) Осуществление проектирования и создания форме T; технической модели системы, а затем и технического проекта интеллектуальной системы климат -кон- 9) Анализ матриц-моделей по общим: показате- троля на основе матрицы, указанной в пункте 14. лям качества, условиям и ограничениям скомбиниро- ванных вариантов на уровне законченных моделей 16) Представление технического проекта для его систем климат-контроля подразумевает: последующей поэтапной реализации на практике, в отведенном жилом доме. При этом компонуются и 9.1) Применение к L вариантам безусловного выделяются зоны проектирования, т.е используется критерия предпочтения: по общим показателям каче- зонный принцип построения системы. ства реализуется отбор по принципу паретовской оп- тимизации [1]. 17) Реализация выводов, проверка, повторный анализ технических свойств синтезированных си- 9.2) Отметка и фиксирование всех моделей ин- стем климат-контроля. теллектуальных систем, прошедших отбор (общим количеством L-g единиц). У инженера-разработчика, работающего над но- вым проектом автоматизированной системы климат- 10) Применение к L–g вариантам (где g–это не контроля, появляется возможность найти оптималь- прошедшие отбор по пункту 9 вектора) условного ное равновесие в процессе синтеза: не сокращая вы- критерия предпочтения для окончательного выбора в бор по одному показателю качества, при этом не общем случае. Далее выбор по этому условному кри- ухудшать другой показатель качества. Такое требо- терию предпочтения реализуется по общим условиям вание и соответствующая задача подчас возникают и общим ограничениям, а также с использованием перед генеральным конструктором и командой инже- субъективной целевой результирующей функции. неров-проектировщиков: им необходимо четко огра- ничивать свои возможности, сопоставляя их с имею- 11) Фиксируются и отмечаются L-g-g1 оставши- щимися доступными аналогами и потребностями за- еся модели после отбора по пункту 10. казчика. Реализуется данное требование заказчика за счет применения эллиптической фигуры оптимиза- 12) Расположение прошедших отбор вариантов ции, и последующего за этим исключения нехудших (кол-вом L-g-g1 штук) функционально представлен- решений. Таким образом, создается мобильность при ных функциями F1 (q1,q2,..,qn), F2 (q1,q2,..,qn),.., FL-g-g1 принятий решений в выборе оптимального сочетания (q1,q2,..,qn ) на шкале оценок[1], [3] составленной ли- компонентов, которая наиболее необходима для до- цом принимающим решения, с помощью субъектив- стижения технической совместимости устройств. ной целевой результирующей функции (CЦРФ). У проектировщика обозначается возможность 13) Сравнение векторов, отображающих закон- исключить неудачные варианты реализации систем, ченные варианты исполнения систем климат-кон- за счет многократных повторяемых применений троля) и последующий выбор того вектора с коорди- условного критерия предпочтения, сначала к отдель- ным блокам, а затем и к целым сформированным си- натами T j ( j ,  j , j , j ,j ) при j=1,2,3. , у котором стемам. Аналоги российского производства адапти- руются к российским климатическим условиям и воз- FL (q1,q2,..,qn) принимает минимальное значение. можностью изготовить их нашими предприятиями с Данное действие реализуется при учете того, что все оптимальным соотношением цены и технических ха- значения показателей качества устремляются к ми- рактеристик. нимуму. 14) Формирование единственной матрицы 1 2 3     1 2 3  T1 =  1 2 3  решений, из отобранных ука-  1 2 3    1 2 3  занным, подобно приведенному алгоритму методу. 21

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Рисунок 2. Иллюстрирует общий, укрупненный вид алгоритма синтеза интеллектуальной системы климат-контроля Список литературы: 1. Кини Р.Л., Райфа Х. Принятие решений при многих критериях предпочтения и замещения. М:” Радио и связь”, 1981. 2. Абрамов О.В. Методы и алгоритмы параметрического синтеза стохастических систем// Проблемы управле- ния, №4, 2006.С.3-8 3. Батищев И., Львович Я.Е., Фролов В.Н. Оптимизация в САПР. Издательство Воронежского государствен- ного университета, 1997. Приложение. Таблица 1. Предполагаемые блоки-уровни проектирования интеллектуальной автоматизированной системы климат-контроля Номер Уровни системы климат-контроля 1 уровень блок сбора и обработки информации 2 уровень блок управления и передачи информации 3 уровень блок \"умного\" пола 4 уровень блок отопления и устройств обогрева 5 уровень блок исполнительных и переключающих устройств 22

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ГАШЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН Алимухамедов Шавкат Пирмухамедович д-р техн. наук, профессор Ташкентского института по проектированию, строительству и эксплуатации автомобильных дорог, Республика Узбекистан, г. Ташкент Гапиров Абдусамин Дехканбаевич канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой Ташкентского института по проектированию, строительству и эксплуатации автомобильных дорог, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] STRESSED DEFORMED CONDITION OF DEVICE FOR DAMPING DYNAMIC LOADS IN TRANSMISSION OF TRANSPORT MACHINES Shavkat Alimukhamedov doctor of technical Sciences, Professor of Tashkent institute of design, construction and maintenance of automobile roads, Uzbekistan, Tashkent Abdusamin Gapirov candidate of technical Sciences, associate Professor, Department head of Tashkent institute of design, construction and maintenance of automobile roads, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Разработаны модель и алгоритм статического расчета пространственной модели, основанные на конечно- элементной дискретизации и численных методах решения задачи. Проведен анализ напряженно-деформирован- ного состояния устройства для гашения динамических нагрузок в трансмиссии транспортных машин в зависи- мости от угла наклона прорезей, приложенной нагрузки и условий закрепления. Установлены области с наиболь- шими напряжениями и осевые перемещения в конструкции устройства. ABSTRACT A model and an algorithm for static calculation of the spatial model based on finite element discretization and nu- merical methods for solving the problem are developed. The analysis of the stress-strain state of the device for damping dynamic loads in the transmission of transport vehicles, depending on the slots inclination angle, the applied load and fastening conditions. The areas with the highest stresses and axial displacements in the design of the device are estab- lished. Ключевые слова: трансмиссия, гаситель, деформация, напряжения, нагрузка, оболочка, МКЭ. Keywords: transmission, damper, deformation, stress, load, casing, MFE. ________________________________________________________________________________________________ Способность амортизировать и демпфировать упругие муфты, а также демпферы крутильных коле- колебания нагрузки, толчки и удары в трансмиссии баний малой жесткости с возможностью регулирова- транспортных машин является важной задачей, ре- ния момента трения [2]. шение которой приводит к увеличению ресурса её уз- Недостатком указанных демпферов является лов и деталей. большой угол холостого хода (до 2000) торсиона, пе- Обычно для уменьшения динамических нагрузок редающего крутящий момент двигателя, вследствие в трансмиссии применяется резино-металлические чего увеличивается время начала движения транс- портного средства, в режимах пуска и реверса, а ___________________________ Библиографическое описание: Алимухамедов Ш.П., Гапиров А.Д. Напряженно-деформированное состояние устройства для гашения динамических нагрузок в трансмиссии транспортных машин // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2018. № 12(57). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6768

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. также возникновения явления ударного импульса в где σij, εij – компоненты тензоров напряжений и де- конце угла закрутки. формаций; М – крутящий момент, приложенный к основанию конструкции (вала) и распределенный по Для устранения указанных недостатков предла- границе li; V – объем вала;  – обозначает изохронную гается [3] устройство для гашения динамических вариацию деформаций и поворота нагруженного нагрузок в трансмиссии транспортных средств торца φ. Первое слагаемое в (1) – представляет вари- (рис.1). ацию потенциальной энергии, а второе – работу кру- тящего момента на повороте . Рисунок 1. Общий вид демпфера в трансмиссии Рисунок 2. Модели упругого звена с наклонами транспортных машин прорезей: 1, 2 – цилиндры с фланцами; 3 – вязко-упругий эле- а – 300; б – 450; в – 600 ; г – без прорезей мент; 4 – втулки; 5 – болты; 6 – гайки Физические свойства материала конструкции Рассматривается напряженно-деформированное описываются упругими соотношениями между состояние (НДС) конструкции, состоящей из двух напряжениями σij и деформациями вида одинаковых цилиндров длиной 145 мм, соединенных жестким кольцом. Внешний радиус цилиндров ij  ijij  2ij , (2) 38 мм, толщина стенок 3 мм [1]. Внешний диаметр кольца 100 мм, а внутренний совпадает с внутренним где величины  и  являются упругими констан- диаметром цилиндров и равен 70 мм. Каждый из ци- линдров имеет по 4 наклонных прорези, симмет- тами Ламе. рично расположенные относительно центрального Для решения поставленной задачи определения сечения. Ширина прорезей 3,5 мм, их расстояние от верхнего и нижнего края цилиндров одинаково и напряженно-деформированного состояния конструк- равно 24 мм. Наклон прорезей в расчетах варьиро- ции под действием приложенной нагрузки и в зави- вался от 300 до 600, поскольку одной из задач иссле- симости от наклона прорезей воспользуемся методом дования являлось выявление влияния на напря- конечных элементов (МКЭ). женно-деформированное состояние конструкции различных углов наклона прорезей. На рис. 2, а угол Рассмотрим процедуру МКЭ применительно к наклона прорезей составляет 300, на рис. 2, б – 450, на поставленной задаче расчета оболочек. Пусть сре- рис. 2, в – 600, а на рис. 2, г прорези отсутствуют. Верх динная поверхность оболочки S ограничена линией конструкции жестко защемлен, а внизу приложен i1, где задана краевая нагрузка. Для получения разре- крутящий момент величиной 1Hм, показанный на шающей системы уравнений поставленной задачи и чертежах, вектор которого параллелен оси. Материал получения матрицы жесткости всей системы, разо- – сталь, со следующими физико-механическими ха- бьем рассматриваемую область на элементы, тогда рактеристиками: модуль Юнга Е=2,6∙106МПа, коэф- (1) представится в виде: фициент Пуассона v=0,3, удельный вес γ=7,8∙10-4 Н/м3. N iej e      An  ij dv M крdl  0 (3) Для математической постановки задачи исполь-   зуется принцип возможных перемещений, согласно которому сумма работ всех активных сил на возмож- n1 V i1 ных перемещениях равна нулю: Рассмотрим конечно-элементную дискретиза- ij   A  dv Mdl  0 , (1) цию развертки серединной поверхности оболочки с прорезями треугольными элементами (рис. 3). Коор- ij динаты узлов элементов в представленной прямо- lV угольной системе координат будут определяться ко- 1 личеством вертикальных разбиений и уравнениями наклонных прямых с углом наклона прорезей (  ) : 24

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. yi=х tg+bi , (4) где величина bi представляет собой ординату наклонной прямой на левой границе развертки. Рисунок 3. Конечно-элементная дискретизация боковой поверхности конструкции После определения координат узлов в локальной Вектор узловых перемещений конечного эле- системе координат (х, у), нетрудно перейти к цилин- мента имеет вид дрической системе (r, , z), фактически склеить раз- q  u1 v1 w1 u2 v2 w2 u3 v3 w3 (6) вертку. В этой системе первая координата r j для всех Зависимости (5), являясь наиболее простыми, удовлетворяют условию непрерывности перемеще- узловых точек оболочек будет равна радиусу цилин- ний в пределах всего тела, т.к. вдоль каждой стороны треугольника перемещения, изменяясь по линейному дра R, вторая координата  j будет определяться от- закону полностью определяются значениями в узло- вых точках, примыкающих к данной стороне. Следо- ношением j  xj / R , а координата j  У j. вательно, для соседних элементов, с одинаковыми перемещениями в узлах, совпадают перемещения и в Предполагается, что напряженное состояние любой точке их общей границы- стороны. Таким об- определяется в рамках линейной теории оболочек. разом, при переходе от элемента к элементу непре- Тогда напряженное состояние в срединной плоско- рывность перемещений не нарушается. сти элемента описывается соотношениями плоской задачи теории упругости, а в качестве величин, опре- Соответствующий вектору узловых перемеще- деляющих решение сформулированной задачи, при- ний (6) вектор узловых усилий: нимаются линейные перемещения u, v, w (рис. 4) в каждом из узлов конечно-элементной дискретиза- ции, общее число которых равно N.    R  R1x R1y R1z R2x R2y R2z R3x R3y R3z (7) Между векторами (6) и (7) можно установить за- висимость вида R  K q (8) Рисунок 4. Узловые перемещения треугольного где K  – матрица жесткости конечного элемента в элемента в общей системе координат локальной системе координат. При этом предполага- Аппроксимирующие функции поля перемеще- ется, что перемещения оболочки малы по сравнению ния в пределах r–го элемента принимаются по линей- с ее толщиной. Поэтому для матрицы жесткости эле- ному закону: мента оболочки используется матрица жесткости треугольного элемента, используемая в плоской за- r 1r2x  1r3y даче теории упругости и приведенная во всех извест-   ur 11 ных классических монографиях. Эта матрица имеет порядок (6х6) и следующий вид r 2r2x  2r 3 y (5) 21  vr  r 3r2x  3r3y   wr 31 25

№ 12 (57) декабрь, 2018 г.   y223  ax223 x223  ay223  a  x32 y23     y322  ax321     K  Eh   y23 y31  x23 x31 ax13 y23  x23 y31 a   x13 y31 x321  ay321  4s(1 2 )  ax32 y31  x13 y23 x23 x31  ay23 y31 ax21 y31  x13 y12  ax21 y23  x32 y12 ax12 x31  y12 y31 x12 x31  ay12 y31   ax12 x23  y12 y23 x12 x23  ay12 y23 ax13 y12  x21 y31 y122  ax122 x122  ay122   ax32 y12  x21 y23 a   x21 y12 (9) Здесь: s=0.5(x23y31-x31y23); xij=xi-xj; a=G(1-2)/E; h разработанной программы, реализующей метод ко- – толщина элемента. нечных элементов, с использованием треугольных конечных элементов для оболочек, составляющих Для кольца жесткости, находящегося в централь- конструкцию и кольцевых треугольных элементов ной части оболочки, используются кольцевые эле- для кольца жесткости. менты треугольного сечения (рис.5). При выводе На рис. 6-7 показано деформированное состоя- матрицы жесткости для такого элемента предполага- ние конструкции с прорезями, направленными под ется, что поле перемещений внутри объема конеч- различными углами (300 - на рис. 6; 450 – рис.7 и 600 ного элемента зависит только от координат r и z. И – рис.8) под действием нагрузки в виде единичного тогда задача становится аналогичной плоской задаче крутящего момента (Мкр=1Нм), место приложения теории упругости. которого находится в нижней части конструкции и показано на чертежах. Производимый им поворот конструкции противоположен направлению проре- зей. Другой торец конструкции жестко защемлен. Масштаб на всех чертежах одинаков, однако дефор- мированное состояние звена с наклоном 300 более выражено, чем во всех остальных случаях. Рисунок 5. Кольцевые элементы треугольного Рисунок 6. Компоненты напряженно- профиля деформированного состояния упругого звена с В процессе формирования матрицы жесткости наклоном прорезей 300 при единичном крутящем всего вала, объединяющего оболочку и кольцо жест- моменте в основании и жесткой заделкой вверху кости, учитываются кинематические условия на стыке оболочки и кольца, т.е. равенство линейных перемещений узловых точек. Элементы сформированной матрицы жесткости представляют собой коэффициенты в разрешающей системе линейных алгебраических уравнений, а стол- бец свободных членов – узловой нагрузкой, прило- женной к валу К q  P (10) Полученная система (10) решается методом Хо- а) Продольные б) Касательные в) Главные лецкого. напряжения, напряжения, перемещения [Па]: С помощью описанного подхода, заключающе- -2,0 – (1); [Па]: гося в применении метода конечных элементов к ста- [мм]: +0,8 – (2); 0,0 – (1); тическому и динамическому расчету исследуемой -1,2х10-2 – (1); +3,3 – (3). 1,6 – (2); конструкции, решен ряд задач и проведены исследо- -0,25х10-2 – (2); 3,2 – (3). вания, касающиеся напряженно-деформированного +0,5х10-2 – (3); состояния упругого вала с прорезями в зависимости +1,2х10-2 – (4); от наклона прорезей, приложенной нагрузки и усло- вий закрепления вала. Из чертежа на рис. 6, где прорези направлены под углом 300, видно, что верхняя часть боковой поверх- Ниже приведены результаты статического рас- ности раскручивается, а нижняя часть, к границе ко- чета и приведены исследования влияния наклона торой приложен крутящий момент, скручивается, что прорезей конструкции на ее напряженно-деформиро- приводит в первом случае к выпиранию, а в другом – ванное состояние. Результаты получены с помощью 26

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. к сужению боковой поверхности с прорезями. Ре- Распределение касательных напряжений на боко- зультаты расчетов показывают, что чем круче наклон вой поверхности конструкций показано на рис. 6, б; прорезей (  = 450, 600), тем меньше выпор боковой 7, б. Здесь также при малом угле наклона прорезей поверхности. В отсутствии прорезей деформация (  = 300) наибольшие значения напряжений (  r конструкции показана на рис. 8, где продольные пе- =4,95 МПа достигаются в областях между прорезями, ремещения практически отсутствуют, и конструкция причем как в нижней, так и в верхней частях кон- совершает чистое кручение под действием прило- струкции. С увеличением угла  до величины 450 ка- женного момента. сательные напряжения в нижней части между проре- зями уменьшаются до значения 3,3 Па, а в верхней – Рисунок 7. Компоненты напряженно- до 0,78 Па. При  = 600 внизу между прорезями напряжения еще меньше –  r = 1,5 Па, а вверху – деформированного состояния упругого звена с всего 0,25 Па. наклоном прорезей 450 при единичном крутящем Таким образом, увеличение наклона прорезей приводит к уменьшению касательных напряжений по моменте в основании и жесткой заделкой вверху всей боковой поверхности конструкции, особенно в верхней, незагруженной части. При отсутствии про- а) Продольные б) Касательные в) Главные резей напряжения (рис. 8) концентрируются у осно- вания и практически отсутствуют на боковой поверх- перемещения напряжения, напряжения, ности конструкции. [мм]: [Па]: [Па]: Наибольшие значения растягивающих напряже- ний (6, в – 7, в) достигаются на границах прорезей. -5х10-2 – (1); -2,4 – (1); 0,0 – (1); При этом с увеличением наклона (  = 300, 450, 600) абсолютные значения растягивающих напряжений -2,2х10-2 – (2); -1,5 – (2); 0,2 – (2); последовательно уменьшаются с 12 Па (при  = 300) до 3 Па (при  = 450) и 0,2 Па (при  = 600). Для ци- -0,5х10-2 – (3); 0,25 – (3). 2,0 – (3). линдров без прорезей напряжения на боковой по- верхности незначительны, и проявляются в виде кра- Перемещения по оси конструкции на уровне евых эффектов в местах приложения нагрузки. кольца жесткости при различных углах наклона про- резей показаны на соответствующих рисунках с ин- Рисунок 8. Компоненты напряженно-дефор- дексом «а» и составляют, соответственно, мированного состояния упругого звена без проре- 7,05∙10-2мм при  = 300 (рис. 6, а); 1,56∙10-2мм зей при единичном крутящем моменте в основа- при  = 450 (рис. 7, а); 3.42∙10-3 мм при  = 600. В нии и жесткой других сечениях значения перемещений представ- Во всех приведенных расчетах приложенный к лены в таблицах с соответствующими индексами торцу вала крутящий момент противоположен изолиний. Размерность перемещений, представлен- направлению прорезей. Для сравнения на рис. 9 по- ных в таблицах, дается в миллиметрах. казано деформированное состояние конструкции с прорезями, расположенными под углом  =300 в Таким образом, из полученных результатов масштабе 1:100 при действии крутящего момента в видно, что наклон прорези влияет не только на ради- основании, направленном в противоположную сто- альные перемещения (это ясно из анализа приведен- рону. ных чертежей деформированного состояния), но и на осевые перемещения точек конструкции. При этом наибольшие радиальные перемещения наблюдаются в области, ослабленной прорезями, а осевые – в цен- тральной части - на кольце жесткости. С увеличе- нием угла наклона прорезей и те, и другие перемеще- ния уменьшаются. Следующая серия расчетов касается определения напряжений, возникающих при действии момента в основании для различных углов наклона прорезей. Значения напряжений (в Па) на изолиниях приво- дятся в таблицах на соответствующих рисунках. 27

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Рисунок 9. Деформированное состояние модели с В этом случае, в отличие от предыдущего, боко- прорезями под углом 300 при воздействии вая поверхность нижнего цилиндра – раскручива- ется, а верхнего – скручивается. Осевые перемеще- крутящего момента в направлении, совпадающем ния совпадают по абсолютному значению, но проти- воположны по направлению тем, которые были по- с направлением прорезей лучены ранее при положительном направлении кру- тящего момента. Таким образом, можно заключить, что наличие прорезей приводит к увеличению всех видов напря- жений, а также осевых и радиальных перемещений точек конструкции. При этом для малого наклона прорезей (  =300) одинаково ослабленными явля- ются центральные зоны верхней и нижней оболочек вдоль границ прорезей. С увеличением угла (  =450, 600) и при отсутствии прорезей наибольшие значения всех напряжений концентрируются в нижней части конструкции. Часть конструкции, находящаяся выше кольца жесткости, с увеличением угла наклона про- резей постепенно освобождается от напряжений, и в отсутствии прорезей становится практически неза- груженной. Список литературы: 1. Алимухамедов Ш.П., Хикматов Ш.И. и др. Динамика трансмиссии колесных мобильных машин. Ташкент: Adabiyot uchqunlari, 2017. – 188 c. 2. Демпфер крутильных колебаний малой жесткости с возможностью регулирования момента трения // Патент России № 2399812. 2000. Бюл. № 26 / Тверсков Б. 3. Устройство для гашения динамических нагрузок в трансмиссии транспортных машин // Патент Республики Узбекистан UZ IAP 05524. 2018. Бюл. № 12 / Нарзиев С.О., Алимухамедов Ш.П. [и др.]. 28

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАЛЬЦА СЕНОКОСИЛКИ ПУТЕМ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Маркарян Степа Енокович д-р техн. наук, профессор, Национальный аграрный университет Армении, Республика Армения, г. Ереван [email protected] Овсепян Гурген Саркисджанович д-р техн. наук, профессор, Национальный аграрный университет Армении, Республика Армения, г. Ереван [email protected] Симонян Ален Рафаелович аспирант, Национальный аграрный университет Армении, Республика Армения, г. Ереван [email protected] INCREASING THE GRASS MOWING MACHINE FINGER QUALITATIVE CHARACTERIS- TICS WITH THERMOCHEMICAL PROCESS Stepan Markaryan Doctor of Technical Sciences, National Agrarian University of Armenia Repuclic of Armenia, Erevan Gurgen Hovsepyan Doctor of Technical Sciences, National Agrarian University of Armenia Repuclic of Armenia, Erevan Alen Simonyan Aspirant, National Agrarian University of Armenia Repuclic of Armenia, Erevan АННОТАЦИЯ Пальцы сенокосилок, работающих на горных сенокосах, имеют низкую эксплуатационную надежность. В основном они ломаются. Для повышения долговечности пальцев приняты технологии температурной обработки стальных пальцев и покрытых тугоплавким металлом – рением. Он в корне отличается от традиционных методов термодиффузионной обработки инструментов, применяемых в настоящее время. ABSTRACT For increasing the fingers durability accepted thermal operations and covering the steal fingers with refractory metal – renium. This method fundamentally differs from traditional methods that are used now days to operate tools with thermal diffusion. Ключевые слова: косилка, палец, сенокос, термохимический, рений. Keywords: grass mowing machine, finger, landscape, thermochemical, renium. _______________________________________________________________________________________________ Естественные горные сенокосы каменистые, уменьшают надежность их эксплуатации, производи- имеют шероховатые поверхности и часто покрыты тельность, а также увеличивают эксплуатационные кустарниками. Во время работы сенокосилок проис- затраты. И поэтому в Национальном аграрном уни- ходит большое количество отказов, которые резко ___________________________ Библиографическое описание: Маркарян С.Е., Овсепян Г.С., Симонян А.Р. Повышение качественных характери- стик пальца сенокосилки путем термохимической обработки // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2018. № 12(57). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6665

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. верситете Армении проводятся работы в направле- В направлении повышения качественных харак- нии повышения надежности эксплуатации сеноубо- теристик пальца сенокосилки считаем целесообраз- рочных машин [2, 6 и др.]. ным применить современные передовые технологии температурной обработки стали с дальнейшим ее по- В сенокосилках из восстанавливающих деталей крытием тугоплавкими металлами, которые обеспе- большинство отказов наблюдаются у пальцев. В ос- чивают высокую эффективность и качество [1, 7, 8]. новном они ломаются. С нашей стороны ведутся ра- боты в направлении повышения долговечности паль- При использовании подобных технологий будет цев. возможно регулирование режимов термической об- работки, особенно процесс медленного охлаждения Палец сенокосилки изготавливается литейным после покрытия рением, что приводит к уменьшению способом из чугуна (КЧ 35-10, ГОСТ-1215-79) и из внутренних напряжений, обеспечивает достаточную стали (серии 35L, ГОСТ-977-75) [4]. Стальные пластичность, увеличивает трещиностойкость, тем пальцы более прочные и долговечные, чем чугунные. самым уменьшая ломкость пальцев. Однако в естественных сенокосах они также не удо- влетворяют эксплуатационным требованиям. По- В результате научно-исследовательской работы этому наши исследования посвящены повышению были обоснованы высокая прочность, стойкость, долговечности стальных пальцев в этих условиях. коррозиеустойчивость, износостойкость при покры- тии внешних поверхностей деталей и инструментов Во время эксплуатации пальцы ломаются в месте диффузионным износостоиким покрытием тугоплав- крепления и заменяются на новые. Частая поломка кими металлами [1, 3, 5, 7, 8]. Была также поставлена пальцев объясняется тем, что при работе сеноко- задача проделать те же работы и в отношении пальца силки на естественных сенокосах, они часто ударя- сенокосилки, получить на ней износостойкие слои и ются о камни и выходят из строя (рис. 1). Частая по- металлические покрытия путем термохимической ломка пальцев, изготовленных литейным способом обработки. И в то же время выявить новые пути уве- объясняется тем, что металл, из которого он изготав- личения прочности. ливается имеет большую хрупкость и малую пла- стичность. Новейшим методом научно обоснованы техноло- гические основы получения износостойких поверх- Рисунок 1. Пальцы сенокосилки (сломанные и не ностей термодиффузионным путем покрытия рением сломанные). В середине показан образец, и обеспечение долговечности пальцев, уменьшение их поломок, и увеличение коррозиеустойчивости и изготовленный литьем стали 35 L, который износостойкости. используется при исследовании процессов термохимической обработки Металл рений обладает наилучшими механиче- скими, физическими и технологическими каче- По техническим данным [5] металл серии 35L ствами. Имеет темно-серебристый цвет, плавится проходит термическую обработку – закалка произво- при высокой температуре-3180˚C и кипит при темпе- дится при температуре 850˚C, а для получения доста- ратуре 5600˚C. точной пластичности производится отпуск при тем- пературе 650˚C. Однако не всегда удается сохранять Рений имеет высокую прочность, твердость, из- вышесказанные термические режимы обработки, по- носостойкость, пластичность, коррозиеустойчи- скольку пальцы имеют высокую твердость (HB 250- вость, электропроводность [3, 8]. 300, вместо HB 150-200). Это также является след- ствием несоблюдения режимов отлива (охлаждение Рений получают также и в Армении на металлур- производится раньше, чем это нужно) в следствии гических предприятиях-” Армениан Молибден Про- чего получается высокая хрупкость металла и низкая дакшн” и” Макур Еркат”. пластичность. В следствии увеличения твердости пальцы приобретают высокую хрупкость, и ударяясь Предусмотрено автоматизировать и компьюте- о камни, ломаются. ризировать регулирование технологических опера- ций термохимической обработки пальца сеноко- силки, для чего проделана определенная работа. Проводились сравнения результатов работ, про- водимых в разных средах по термодиффузионной об- работке и получения износоустойчивых поверхно- стей на инструментах с качественными характери- стиками пальцев сенокосилки, покрытых рением. В ходе исследований было обнаружено, что кроме хорошей поломкоустойчивости деталей, рений обладает также высокой сопротивляемостью разным кислотам и влажности. Для работ покрытия рением и металлографиче- ских исследований были разработаны 6 пальцев, а также взят образец из того же состава, который обес- печивает получение более точных данных. Разработана технология термодиффузионной об- работки пальцев сенокосилки раствором соли рения (NH4ReO4), для чего и были ранее выбраны пальцы, с 30

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. которых было удалено масленное покрытие и произ- Рисунок 2. Технологическая цепочка устройств и ведены все необходимые операции для дальнейшего оборудований для термодиффузионной обработки использования, а именно – очищение, сушка и про- верка. Масляное покрытие было снято с помощью тугоплавкими металлами пальцев косилки: электролиза химических и органических растворов. 1-выбор пальцев сенокосилки, 2-удаление масля- После этого пальцы были очищены от растворов чи- ного слоя, чистка, сушка и проверка, 3-погружение стой водой. Обсушивание проводилось на воздухе пальцев в водный раствор перрената аммония, или в муфлоновой печи при низкой температуре 4-сушка пальцев в электрической печи T=90-100˚C, T=50-600 C, а в конце были произведены осмотр и t=60 мин., 5-согревание в водородной среде с после- тщательная проверка. дующим покрытием рением, 6-температурный гра- фик термохимической обработки а) зона согревания, На рис. 2 показана технологическая цепочка обо- б) зона покрытия рением, в) зона охлаждения, 7- за- рудований, выбранных для термодиффузионной об- каливание пальцев T= 90-95˚C, t=60 мин, 8-поверх- работки пальца косилки тугоплавкими металлами. ность покрытого рением пальца, 9-(9-1, 9-2, 9-3, 9-4) Покрытие рением пальцев проводится в водородной рисунки инструментов с рениемным покрытием среде и в солях рения–перрената аммония при темпе- (фрезы, резаки, ролики, палец сенокосилки, вальца). ратуре 10000C. В результате такой обработки пальцы покрываются 10-15 мкм поверхностным и 50-75 мкм диффузионным износостойкими слоями, которые также способствуют увеличению прочности изделий. Был выбран образец для испытаний и произве- дено металлографическое исследование. Образец по- казан на рис. 3б. На поверхности данного образца от- сутствуют микротрещины и другие недостатки (от- верстия, скопления большого количества свободного графита, неровное распределение различных фаз и т.д.). На рис. 3б показан отполированный образец по- сле того прошел процесс обработки покрытием ре- ния. Покрытие рением было произведено вышеизло- женной технологией, т.е. в водородной среде при температуре 8000C в течении одного часа. В результате рентгеновского исследования по- верхности пальца, покрытого рением выявлены но- вые фазы, в том числе и Re3W, Re3WC, Re, Co6W6C, Co7W6 и интерметалоиды- SiO2, CCо2W4, Cо3W, WC, Cо6W6C, которые способствуют увеличению каче- ственных характеристик пальца сенокосилки, в том числе получению достаточной прочности, пластич- ности и твердости. Выявление данных о коррозиоустойчивости и безотказности работы пальца сенокосилки было про- изведено с помощью механических испытаний, а этот метод дает возможность выявить общие харак- теристики образцов покрытых рением, связанные с разными режимами и методами. 31

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. а) б) в) Рисунок 3. а) палец сенокосилки, изготовленный из стали серии 35L, б) структура поверхности пальца до покрытия рением, в) структура поверхности пальца после покрытия рением (увеличено в 200 раз) В ходе научных экспериментов выявлено, что В результате проделанных научно-эксперимен- технологический процесс покрытия рением стальных тальных данных стало ясно, что закрепление рением поверхностей – это новейшее достижение с точки поверхностного слоя имеет большое значение и дает зрения увеличения их качественных характеристик. возможность выявить новые сферы деятельности, а Он в корне отличается от традиционных методов тер- также увеличить коррозиоустойчивость, долговеч- модиффузионной обработки инструментов, приме- ность работы, износостойкость и надежность ответ- няемых в настоящее время. ственных инструментов и деталей. Список литературы: 1. Иванов В.В., Поплавко Е.М., Малевский А.Ю. Минеральное сырье. Рений/Справочник.-М.: ЗАО “Геоинфор- марк”, 1998.-346с. 2. Маркарян С.Е., Акопян О.Т., Айрапетян Д.Т., Результаты экспериментальных исследований по выбору и эф- фективной эксплуатации сеноуборочных машин в горных условиях//Альманах современной науки и образо- вания, номер 2, Томбов, 2015.-С. 80...83. 3. Овсепян Г.С., Карапетян Г.К., Механические свойства и структура рения. -Ер.: Чартарапет, 2009. – С. 112. 4. Особов В.И., Васильев Г.К., Сеноуборочные машины и комплексы. -М.: Машиностроение, 1983. -304 с. 5. Сорокин В.Г., А.В. Вопосникова и др. Справочник сталей и сплавов. -М.: Машиностроение, 1989. - 640 с. 6. Тарвердян А.П., Акопян О.Т., Айрапетян Д.Т. Технико технологические основы повышения эксплуатацион- ной надежности сеноуборочных машин // Известия НАУА, №4, Ер., 2013. - С. 95...101. 7. Шадерман Ф.И., Кременецкий А.А., Новый сырьевой источник рения и перспективы его промышленного освоения //Разведка и охрана недр. -1996.-№8. -С. 17...21. 8. Hovsepyan G.S., Petrosyan D.P., Poghosyan G.E., Hovhannisyan V.A., Karapetyan G.A., The analysis of mechanism of rhenium-coated tools wear-resistance rising.-Tbilisi, 2017.-V 15, №2. -page 184...186. 32

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА ЭВОЛЮЦИЯ СТЕКЛА В РАЗВИТИИ АРХИТЕКТУРНЫХ СТИЛЕЙ КОНСТРУКТИВИЗМА, БРУТАЛИЗМА, БИОНИКИ Вечкасова Екатерина Николаевна и.о. доцента, кафедра основ архитектурного проектирования Пензенский государственный университет архитектуры и строительства 440028, РФ, Пензенская область, г. Пенза, ул. Германа Титова, дом №28 E-mail: [email protected] Фам Оксана Шоновна бакалавр, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства 440028, РФ, Пензенская область, г. Пенза, ул. Германа Титова, дом №28 E-mail: [email protected] EVOLUTION OF THE GLASS IN DEVELOPMENT OF ARCHITECTURAL STYLES OF CONSTRUCTIVISM, BRUTALISM, BIONICA Ekaterina Vechkasova Acting obzannosti assistant professor, Department of the basics of architectural design Penza State University of Architecture and Construction, 440028, Russia, Penza Region, Penza, Herman Titov Street, 28 Oxana Fam Bachelor, Penza State University of Architecture and Construction, 440028, Russia, Penza Region, Penza, Herman Titov Street, 28 АННОТАЦИЯ Строительство стеклянных зданий постоянно развивается, появляются новые технологические и архитектур- ные решения. В данной статье рассмотрены вопросы актуальности использования стекла в современном строи- тельстве, история возникновения и применения стекла в архитектуре, возможности применения стекломатериа- лов в различных архитектурных стилях. Проанализировано использование стекла и стекломатериалов архитек- торами в периоды расцвета конструктивизма в СССР, брутализма в США и странах Европы, а так же новейшего течения бионики. Приведены примеры позитивного и негативного воздействия «стеклянной архитектуры» на жизнь человека и облик городского пространства в целом. ABSTRACT The construction of glass buildings is constantly developing, new technological and architectural solutions are emerg- ing. This article discusses the relevance of the use of glass in modern construction, the history of the emergence and use of glass in architecture, the possibility of using glass materials in various architectural styles. The use of glass and glass materials by architects was analyzed during the heyday of constructivism in the USSR, brutalism in the United States and European countries, as well as the latest trend of bionics. Examples are given of the positive and negative impact of \"glass architecture\" on human life and the appearance of urban space in general. Ключевые слова: стекло, архитектура, конструктивизм, фасад, здание, брутализм, форма, поверхность, био- ника. Keywords: glass, architecture, constructivism, facade, building, brutalism, form, surface, bionics. _______________________________________________________________________________________________ Современный строительный рынок предлагает все более новыми качественными видами строитель- архитекторам и дизайнерам широкий выбор ассорти- ной продукции. Особое место среди них занимает мента материалов, который регулярно пополняется стекло. ___________________________ Библиографическое описание: Вечкасова Е.Н., Фам О.Ш. Эволюция стекла в развитии архитектурных стилей конструктивизма, брутализма, бионики// Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2018. № 12(57). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6697

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Стекло имеет богатейшую историю и обширный оконно-балконных конструкций, либо же остекле- опыт применения в строительстве. В арсенале совре- нием лоджий на фасадах зданий. Проблема эстетиче- менного архитектора стекло является одним из ос- ского разнообразия жилых застроек в таком случае новных строительных материалов. На заре становле- не решалась, так же были упущены из виду социаль- ния новой архитектуры именно стекло – материал ные и архитектурно-художественные вопросы фор- промышленного века – было выбрано для воплоще- мирования комфортабельного жилища в неблагопри- ния смелых архитектурных идей в сооружениях, ока- ятных условиях крупных промышленных городов. завших влияние на ее последующее развитие. [1] В эпоху конструктивизма в СССР чаще всего За последние два столетия стекло приобрело уни- многоэтажные жилые дома трактовались лишь как кальные качества, которые позволили стать ему ве- некая сумма индивидуальных ячеек-квартир, а не дущим строительным материалом – одновременно сложное, многофункциональное, формирующее экологичным и практичным. Технический прогресс в среду обитания и ткань застройки образование, кото- стекольной промышленности привел к изобретению рым оно всегда было и будет. в конце XVII века листового стекла, появление кото- рого полностью изменило отношение к его привыч- Только отказ от серийно-массового, типового ным свойствам. жилища и возврат к конкретному его проектирова- нию и строительству, с учетом региональной специ- На стационарных зданиях светопрозрачные фа- фики, позволят сделать реальный шаг в будущее – к сады впервые в мире стали применять в Советском городской жилищной архитектуре, в которой синтез Союзе, где в то время процветала эпоха конструкти- адресности и индустриальных методов возведения визма, в том числе и в архитектуре. даст нужную эстетическую гармоничность – и от- дельных зданий, и жилой застройки в целом. Советские архитекторы-конструктивисты ви- дели своей главной задачей отрицание исторической Общеизвестно, что большинство многоэтажных преемственности, отказ от декоративных элементов жилых домов отличается измельченностью масштаба классических стилей и использование функциональ- фасадов, безликостью поэтажной сетки окон и лод- ной схемы как основы пространственной компози- жий. Стекло в свою очередь может позволить разби- ции. Архитекторы расцвета конструктивизма в СССР вать фасады на крупные, «читаемые» фрагменты. так же считали, что выразительность состоит не в де- Этот прием укрупняет масштаб фасадов, а светотене- коре, а в динамике простых конструкций, вертикалей вые эффекты обогащают общий рисунок жилой за- и горизонталей строения. Ведущим материалом, при- стройки. [3] меняемом в архитектуре конструктивизма, наравне с бетоном и металлом являлось стекло. В 20-50-х годах прошлого столетия, так же как и сейчас – спустя почти сто лет, стекло являлось флаг- В идеях советских модернистов и конструктиви- маном самых передовых архитектурных идей. стов стекло являлось, прежде всего, выражением Наряду с массовой застройкой жилых домов в кон- концепции свободы: свободного от лишних деталей структивизме новаторские принципы строительства фасада, свободной планировки – универсального реализовывались главным образом в дворцах куль- пространства. В начале ХХ века в строительстве по- туры, клубах или крупных промышленных зданий. явились каркасные металлические конструкции, поз- волившие освободить тектонику стены от ее основ- Например, здание газеты «Известия». Работа ар- ной функции – несущей, тогда мастера того времени хитекторов Григория Бархина и Артура Лолейта с ис- сразу взяли эту идею на вооружение. [2] пользованием панорамного остекления почти всего фасада здания. Внешним видом данное строение Для широкого применения стекла в архитектуре напоминает собранную из окон и балок решетку, конструктивизма особенно много в практическом и окна-иллюминаторы наверху – это кабинет главного теоретическом плане сделал Ле Корбюзье. Ему при- редактора. надлежит первое здание с фасадным остеклением – Дом Центросоюза, построенный в Москве. Совет- В Москве самая эффектная стеклянная постройка ские архитекторы эпохи конструктивизма (братья того периода — здание ВЭИ на Красноказарменной Веснины, Константин Мельников, Илья Голосов и улице по проекту А. Кузнецова, братьев Мовчанов, др.) увлекались идеями известного французского ар- Л. Мейльмана и С. Фисенко. На фасадах огромные хитектора, который часто приезжал в Россию и со- поверхности стекла — в расчете на большие залы трудничал с лидерами ОСА (объединение современ- свободной планировки. [2] ных архитекторов). Ярким примером архитектуры конструктивизма Тогда архитектурный облик городов в значитель- с применением стекла так же является дом культуры ной степени определяли жилые здания, занимающие им. С.М. Зуева, этот рабочий клуб был построен по основную часть территории страны. Характерным проекту Ивана Голосова. В центре композиции боль- примером конструктивизма в СССР являлись дома- шой цилиндр из двухслойных стекол в металличе- коммуны, архитектура которых часто соответство- ских переплетах с лестницей внутри. вала принципу, высказанному Ле Корбюзье: «Дом – машина для жилья», где главной концепцией проекта В дальнейшем применении стекла в архитектуре считалась функциональность здания. широкое признание завоевывает прием, когда в зда- ниях используются большие ленточные светопроемы Применение стекла в архитектуре таких зданий со сплошными ограждениями из стекла. Стеклянные чаще всего ограничивалось использованием в сетке поверхности являются в этих зданиях основным ар- хитектурным мотивом. 34

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. После осуществления ряда удачных проектов, Достаточно резко возникла идея строительства стек- где остекление занимало значительную площадь лянных небоскребов, олицетворяющих власть и про- ограждений, появляются здания со сплошными стек- гресс в крупных городах стран Европы, Азии и США. лянными ограждениями. Наряду с прозрачным бес- цветным стеклом используют цветное, а также Активное строительство «стеклянных домов» стекло с цветными непрозрачными покрытиями, в происходило, не опираясь на полноценные научные том числе эмалированное. Конструктивной основой исследования, что привело технически развитые таких зданий был каркас с навесными ограждениями. страны ко многим проблемам, обозначившим необ- ходимость массовой реконструкции зданий, постро- Дальнейшее развитие конструкций зданий с енных в тот период. Высотные здания, возведенные навесными ограждениями существенно изменило ха- в исторических центрах, обесценили прежние доми- рактер их архитектуры. Появляются здания с кри- нанты городской застройки. Новое строительство, за- сталлическими четкими объемами, в которых выяв- нимавшее целые кварталы, перекрывало сложивши- лена каркасная структура. Технические приемы еся пешеходные пути и транспортные магистрали. На предстают здесь как средства эстетической вырази- месте рекреационных площадей, между небоскре- тельности. бами, предназначенных для обеспечения комфорта в городской среде, сформировались неуютные и про- Появление металлического каркаса в ХIХ веке низанные сквозняками участки застройки. Погоня за стало одним из ключевых факторов развития архи- максимальным поступлением света в высотных зда- тектурной формы, так как позволило освободить тек- ниях с панорамными окнами вылилась в практически тонику стены от ее основной функции – несущей. нерешаемую проблему перегрева внутренних инте- Впоследствии его применение позволило создавать рьеров. [5] большие остекленные поверхности, иначе решать композиционную структуру зданий. Ярким приме- В течение эксплуатации высотных стеклянных ром архитектурного стиля того времени с использо- зданий стали выявляться и технические проблемы, ванием каркасных конструкций и монолитного которые мешали нормальному функционированию. остекления можно считать брутализм. Например, полная замена наружного остекления тре- буется зданию знаменитого Левер Хауса, возведен- Брутализм среди множества архитектурных сти- ного в 1952 году в Нью-Йорке по проекту архитекто- лей занимает особое место наравне с конструктивиз- ров Л.Скидмора и Н.Овингса. Причинами для гло- мом, так как тоже использует геометричность и руко- бальной реконструкции стало появление ржавчины водствуется главным образом своей масштабностью. несущих металлоконструкций и растрескивание сте- Но если конструктивизм обитал в основном в преде- кол вследствие температурных деформаций. лах Советского Союза из за своей идеологии, то бру- тализм распространился практически на всю Европу, Стоит отметить и тот факт, что архитектура зда- США и многие страны Азии. ний и внешний облик городов в значительной мере влияет на психику его жителей. Человеческий мозг Основными материалами, которые использовали тонко влияет на форму зданий и цветовое оформле- в брутализме остаются бетон и стекло. Это следует из ние. Однотипные, монолитные серые здания в усло- требований к прочности, практичности этих матери- виях городской уплотненной застройки, вводят лю- алов и сложности конструкций. дей с состояние тоски, повышают уровень стресса, утомления, также ухудшает настроение. В середине XX века технологии в строительстве позволили создавать еще большие площади идеально Строительство высотных стеклянных зданий в ровного плоского остекления на высоте. Выдаю- контексте крупных городов стало предметом много- щийся немецкий архитектор Людвиг Ми сван дер Роэ численных обсуждений в области архитектуры. Мас- в 1958 году представил здание небоскреб, в архитек- совая застройка однотипными небоскребами пресле- туре которого впервые был использован принцип довала главную цель – возведение большого количе- «навесных стен», основой здания служил «скелет» из ства квадратных метров площади за короткие сроки, железобетонных конструкций, а навесные стены и но социальный фактор при этом не учитывался. фасады с застекленными окнами как бы навешива- лись на этот скелет. Этот стеклянный небоскреб по- Формирование облика городов решает не только служил прототипом для многих стеклянных зданий, сугубо специальные планировочные и стилистиче- построенных позже. А так же дал начало интернаци- ские задачи. Учитывая влияние архитектуры на чело- ональному стилю высотных зданий, в которых за века, архитектура городов является одной из актив- счет прозрачности стекол артикулировалась функци- ных факторов формирования и развития психики и ональность внутренних элементов. [4] психической деятельности горожан, чье воздействие пока тщательно не изучено, но неоспоримо. Амери- Впоследствии применение стекла и стекломате- канский архитектор Луис Генри Салливен утвер- риалов позволило создавать большие остекленные ждал, что «архитектура – это искусство, которое воз- поверхности и иначе решать композиционную струк- действует на человека наиболее медленно, зато туру зданий. наиболее прочно» [6]. Технический прогресс и бурное развитие строи- Однообразие с множеством прямоугольных «до- тельной индустрии переродили стекломатериалы из мов-близнецов» и кварталов, однотонных по окраске утилитарного архитектурно-планировочного эле- и имеющих большое количество однородных эле- мента в доминирующий композиционный аспект. ментов, таких как голые стены и монолитное стекло 35

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. организует среду, которая резко отличается от есте- плавно изгибаются по всей поверхности здания, со- ственно-природной, в которой веками жил и форми- здавая гладкую сплошную поверхность фасада. ровался человек. Современная архитектура стеклянных оболочек В 1995 году художник Рик Силас предложил ин- шагнула далеко вперед и уже не ограничивается ла- новационную технологию с использованием холод- коничностью и простотой форм. Она прошла этап ногнутого литья, которое придавало стеклянным по- строгих прямолинейных плоскостей и объёмов. Се- верхностям трехмерность. Согласно этой методике годня это разнообразие зданий с разными цветовыми плоские многослойные стеклопакеты помещали в решениями, отличающихся неординарным реше- рамы, где они сгибались под собственным весом без нием светопрозрачных строительных конструкций. какого-либо термического воздействия, а создавае- Выразительность и эстетичность светопрозрачных мая криволинейность обеспечивала идеальную глад- фасадов подчеркивается дополнительными кон- кость поверхности фасадов, которые могли повто- структивными элементами – солнечными батареями, рить любую геометрию здания. [7] солнцезащитными устройствами, приточными кла- панами естественной вентиляции. Своеобразный Эта технология открывала новые возможности ночной эффект делает эти здания украшением ноч- интернациональному стилю в архитектуре. После ных улиц. Он создаётся дополнительным внутрен- стеклянных параллелепипедов человечество стало ним освещением. Здания со стеклянными стенами обживать здания со сложными асимметрическими эффектно выглядят как днём, так и ночью. В совре- поверхностями самых разнообразных форм: мас- менной городской застройке они, помимо великолеп- штабных сфер, спиралей. Стали создаваться уникаль- ного зрительного эффекта, создают специфический ные формы фасадов в стекле: выпуклые, вогнутые неповторимый облик любого города. [9] (например, естественно-научный музей Конфлуанс в Лионе), закрученные (такие, как башня Эволюция в С конца XIX века стекло стало одним из самых Москва-Сити). Так же проекты, обильно представ- выразительных средств архитектуры. Если проанали- ленные в заявках архитектурных конкурсах, подтвер- зировать историю архитектуры, то XX век – это экс- ждают, что сегодня стекло как строительный мате- перименты архитекторов и конструкторов с этим вы- риал переживает новый пик популярности. [8] дающимся материалом, параллельный поиск его фи- лософской и эстетической роли и процесс создания Рекордсмен по объему фасадного остекления се- все более совершенных видов стекла и новых форм годня – строящийся многофункциональный ком- применения. Стекло стало одним из факторов, повли- плекс «Лахта Центр» в Санкт-Петербурге. 85% фа- явших на развитие новой эстетики архитектурного садной поверхности здания – это остекление, состоя- объекта, оболочка которого должна защищать чело- щее из 16 тысяч различных по форме стеклопакетов. века от неблагоприятных факторов внешней среды и Подобный объем уникального фасадного стекла на при этом обеспечивать ему максимальную визуаль- высотном объекте применяется впервые в мире. ную связь с ней в моменты благоприятного воздей- ствия. Одним из прогрессивно развивающихся направ- лений в архитектуре является бионика, отличитель- В настоящее время стекломатериалы прочно за- ная черта данного стиля – применение органичных няли одно из передовых мест среди конструкцион- форм и естественное их объединение с окружающей ных и отделочных материалов. Стекло позволяет со- средой. Зародившись еще в древних веках, тенденция здавать уникальные здания и сооружения, не имею- заимствования архитектурных линий и объемов у щие аналогов в мировой истории архитектуры. природы приобрела новую огранку, проявившись с необычайной силой в стилистике современных обще- Положительные результаты экспериментов ар- ственных и частных зданий. хитекторов со стеклом привели к все более широ- кому применению этого материала в архитектуре, Современные технологии в производстве строи- что позволило говорить о появлении в арсенале архи- тельных материалов и широкие возможности проек- текторов нового по своим качествам и потенциалу тирования позволяют современным архитекторам со- материала. здавать оригинальные проекты, необычные по своей концепции и эстетической нагрузке. Исключением Современное архитектурное стекло – уникаль- не стало стекло. ный строительный и отделочный материал, который при всей своей хрупкости прочен, химически стоек, а Примером могут служить работы одного из са- главное – дает огромное многообразие архитектурно- мых выдающихся архитекторов XXI века и первой в дизайнерских решений, новые возможности для вы- истории женщины, награжденной престижной ражения тектонической структуры архитектурного Притцкеровской премией – Захи Хадид , такие как объекта. [3] центр Гейдара Алиева в Баку, Азербайджан. В про- екте практически не было использовано прямых ли- ний. Панели из стекла и армированного полиэстера Список литературы: 1. Стекло в архитектуре / С.П. Соловьев, Ю.М. Динеева. – М.: Стройиздат, 1981. – 191 с. 2. Стекло — значит свобода. Из истории русского авангарда / Е. Овсянникова – [режим доступа]: http://archspeech.com/article/steklo-v-avangarde (дата обращения 12.05.2018) 36

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. 3. Стекло и архитектура / Ю.С. Янковская – [режим доступа]: http://archvuz.ru/2005_4/6 (дата обращения: 11.05.2018) 4. История развития и основы технологии стекла: учеб. пособие / Н.И. Минько, В.М. Нарцев, Р.Г. Мелконян. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2008. – 396 с. 5. Теория глобального остекления.// Интерьер Дайджест №7(51)2004. – М.: Салон-Пресс, 2004, стр.38-43. 6. Архитектура и психология / А. В. Степанов, Г. И. Иванова, Н. Н. Нечаев. – М.: Стройиздат – 1993. – 295 с. 7. Использование стекла и изделий из него в современном строительстве / Н.И. Минько, А.Б. Аткарская, С.А. Кеменов// Строительные материалы. – 2008. – № 10. – С. 91 – 95. 8. Применение стекла в современном строительстве / А.Б. Жималов // Строительные материалы, оборудование и технологии XXI в. – 2002. – № 3. – С. 14 – 16. 9. Стекло в современной архитектуре / – [режим доступа]: http://www.glss.ru/blog/steklo-v-sovremennoj- arhitekture/ (дата обращения: 11.05.2018) 37

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. ОЦЕНКА ГИДРОДИНАМИКИ ЖИДКОСТНЫХ ПОТОКОВ И ПРОЦЕССЫ МАССОПЕРЕНОСА КИСЛОРОДА В АЭРАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЯХ Абдукодырова Малахат Нориджоновна доцент, Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Узбекистан, г. Ташкент Радкевич Мария Викторовна д-р техн. наук, доцент, и.о. профессора Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] EVALUATION OF FLUID FLOW HYDRODYNAMICS AND OXYGEN MASS TRANSFER PROCESSES IN AERATION STRUCTURES Malakhat Abdukodyrova Associate Professor, Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers, Uzbekistan, Tashkent Maria Radkevich Doctor of tech. Sci., Associate Professor, Acting Professor of Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье рассматриваются рабочие характеристики гибких аэрационных трубок, выполненных из пористой резины. Выявлена зависимость между физическими характеристиками трубок и их гидродинамическими показа- телями. Также выявлено, что размер образующихся пузырьков не зависит от расхода воздуха, но связан с жест- костью отверстия. ABSTRACT The article discusses the performance of flexible aeration tubes made of porous rubber. The relationship between the physical characteristics of the tubes and their hydrodynamic indices is revealed. It was also revealed that the size of the bubbles formed does not depend on the air flow, but is associated with the rigidity of the hole. Ключевые слова: аэротенк, система аэрации, гибкий диффузор, твердость, размер пузырька Keywords: aeration tank, aeration system, flexible diffuser, hardness, bubble size _______________________________________________________________________________________________ Аэрационные сооружения являются основной аэрации рассмотрим свойственные им процессы гид- составляющей биологической очистки, обеспечива- родинамики жидкостных потоков и массопереноса ющей подачу и распределение кислорода в аэро- кислорода. тенке, поддержание активного ила во взвешенном со- стоянии и создание благоприятных гидродинамиче- В зависимости от способа подачи и распределе- ских условий работы аэротенков. ния воздуха различают аэраторы пневматического, механического, гидравлического и комбинирован- Ранее проведенная оценка работы Саларской ного типа [2]. В настоящее время наиболее широкое станции аэрации г. Ташкента [1] показала, что суще- распространение получили пневматические аэра- ствующая система аэрации (через фильтросные пла- торы [3], хотя вопрос о создании оптимальной кон- стины) не обеспечивает достаточного качества струкции аэратора до сих пор не решен. Все много- очистки. Таким образом, возникла необходимость образные по размеру и форме устройства пневмати- разработки более совершенной конструкции аэрато- ческой аэрации подразделяются мелкопузырчатые ров. В настоящее время наиболее эффективными (d = 1-4 мм), среднепузырчатые (d = 5-10 мм) и круп- считаются пневматические трубчатые аэраторы [3, нопузырчатые (d >10 мм). К мелкопузырчатым отно- 5]. Для оценки возможностей применения гидроп- сятся, например, аэраторы форсуночного и ударного невматических аэраторов на Саларской станции типа, а также керамические, тканевые и пластиковые аэраторы; к среднепузырчатым – перфорированные ___________________________ Библиографическое описание: Абдукодырова М.Н., Радкевич М.В. Оценка гидродинамики жидкостных потоков и процессы массопереноса кислорода в аэрационных сооружениях // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2018. № 12(57). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6715

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. трубы, щелевые и др.; к крупнопузырчатым – откры- своей гибкости трубка может быть установлена и тые трубы, сопла и т.п. смонтирована на различных поверхностях, причем возникающее в трубке усилие сдвига помогает Основным недостатком пористых мелкопузыр- уменьшить накопление загрязняющих веществ на чатых аэраторов является их засорение пылью, по- трубчатом диффузоре и увеличить продолжитель- ступающей с воздухом. Содержание пыли в воздухе ность его использования [5]. не должно превышать 0,05 мг/м3. Перерывы в аэра- ции приводят к фильтрованию жидкости через пори- При очевидных достоинствах гибких аэраторов стые аэраторы и забиванию их частицами активного на сегодняшний день нет точных методов их проек- ила. Эффекты обрастания снижают эффективность тирования, а также отсутствуют достоверные данные массопереноса кислорода и требуют большего рабо- о характеристиках различных видов и форм трубок и чего давления, которое снижает их энергетические оптимизации выпускаемой гибкой трубки диффузора характеристики [6]. аэрации, а также для оценки ее характеристик [4, 6]. Чтобы заполнить этот пробел, необходимо изучить Среднепузырчатые аэраторы (перфорированные различные гибкие трубки диффузора аэрации, ис- трубы диаметром d = 6…10 мм) менее эффективны, пользуемые в городских системах очистки сточных но и меньше засоряются. В процессе массопереноса вод. Кроме того, стоимость имеющихся на рынке кислорода в аэрационных сооружениях газ может аэрационных трубок составляет 70-75 долларов за 1 выделяться в виде небольших пузырьков для обеспе- м. Поэтому необходим поиск более дешевых матери- чения их наибольшей поверхности. алов и технологий изготовления. Предполагается в дальнейшем изготавливать гибкие аэраторы из рези- Считается, что наилучшими характеристиками новых отходов, что позволит повысить коэффициент обладают пузырьки, генерируемые на гибком отвер- рециклинга и уменьшить проблему накопления отхо- стии [5, 6]. Поэтому нами были проанализированы дов резины. гидродинамические характеристики массопереноса кислорода [4] при использовании гибких аэрацион- Для исследования было изготовлено несколько ных трубок. образцов гибких аэраторов длиной по 100 мм (рис. 1), имеющих множество мелких пор в стенках. Экспери- Гибкие трубки различаются по таким физиче- менты проводились при следующих рабочих усло- ским свойствам, как толщина стенки, прочность на виях: подача газа QГ = 0,5-5 л/мин, объем жидкости растяжение, размер отверстия, твердость и удлине- 10 л, высота слоя жидкости 0,25 м и температура ние, которые влияют на характеристики переноса 25 °С. В качестве рабочей жидкости использовалась кислорода. Учитывая свойства гибких трубок, их по- водопроводная вода. ристая стенка может образовывать мелкий пузырь, что приводит к увеличению межфазной области и ускоряет скорость переноса кислорода. Благодаря Рисунок 1. Гибкая аэрационная трубка из резины К главным физическим характеристикам, влияю- коэффициент объемного массопереноса жидкости щим на гидродинамику жидкостных потоков и про- цессы массопереноса кислорода в аэрационных со- (kL). оружениях, относятся: 1) коэффициент объемного Коэффициент массопереноса кислорода (kLо) массопереноса кислорода (kLо) и эффективность мас- сопереноса кислорода (ЭМК); 2) эффективность можно рассчитать по ф-ле (1), которую в свою оче- аэрации (ЭА); 3) основные свойства гибкости аэраци- онных трубок (толщина стенки трубок, их прочность редь можно перестроить в линейную ф-лу (2): на растяжение, размер отверстия, устойчивость при относительном удлинении); 4) гидродинамические Сs – Сt = ������ – (������������о) × ������ (1) параметры пузырьков (диаметр пузырьков dп), ча- (2), стота образования пузырьков и скорость образования Сs – Со пузырьков Uп); 5) оценка межфазной площади (Sм) и In(Сs – Сt)=In(Сs – Со) – kLо ∙t где Сs–растворенный кислород в жидкой фазе в рав- новесии (или насыщенный растворенный кислород); Сt – растворенный кислород во время аэрации; Со – изначальный уровень растворенного кислорода; kLо – 39

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. коэффициент массопереноса кислорода; t – время ������п = ∆D (7) аэрации. t ЭМК может быть рассчитана по формуле (3): где dп – диаметр пузырька; lп – длина пузырька; ∆D – пространственное смещение пузырьков в течение ЭМК = О2перенесенный = kLо × Сs × V (3) фиксированного временного периода; hп– высота пу- О2 добавленный ρ������ × QG зырька; t – временной период. где kLо – коэффициент массопереноса кислорода; Сs Для исследования основных показателей, харак- – растворенный кислород в жидкой фазе в равнове- теризующих гидродинамику жидкостных потоков, а именно: коэффициент массопереноса кислорода сии; V – объем аэрированной воды; ρG – плотность (kLо) и эффективность массопереноса кислорода воздуха; QG–расход воздуха. (ЭМК), были проведены испытания 20 вариантов аэрационных трубок с различными физическими Энергоэффективность диффузоров можно оце- свойствами. Толщина образцов колебалась от 2,5 до 3,6 мм, твердость – от 50 до 72 единиц, прочность при нить по эффективности аэрации (ЭА), которая свя- растяжении – от 1100 до 3200 МПа, удлинение – от 22 до 80 %. В процессе эксперимента определены за- зана с потреблением энергии РG, как представлено в висящие от которые зависят от характеристик тру- формулах (4) и (5). бок. Результаты для некоторых трубок представлены в табл. 1. РG = QG×∆Робщая= QG ×ρL× g × HL + ∆ Р (4) ЭА = kLо× Сs× V (5) Как видно из представленной таблицы, показа- тели массопереноса кислорода для различных типов ρG трубок взаимосвязаны с их физическими свойствами. Наилучшим показателем эффективности аэрации об- где РG– потребление энергии; QG – введенный пока- ладает трубка № 12 со следующими физическими па- раметрами: толщина стенки 3,15 мм; твердость 63 затель расхода воздуха; △Робщая– потеря энергии че- единицы, предел прочности 1000 Па, удлинение рез диффузор; ρL– плотность жидкости; g–ускорение 19 %. из-за силы тяжести; HL – высота жидкости; kLо – ко- эффициент массопереноса кислорода; Сs – раство- Выявлено, что изменение различных гидродина- ренный кислород в жидкой фазе в равновесии (или мических показателей аэрационных систем зависит от физических свойств трубок. С увеличением тол- насыщенный растворенный кислород); V – объем аэ- щины стенки трубки увеличивает коэффициент мас- сопереноса кислорода kLо в среднем от 1,2·10– 3с-1 до рированной воды; ρG – введенный показатель плот- 4,0·10– 3 с-1в зависимости от расхода газа. При этом ности воздуха. расход газа изменяется в среднем от 1 до 4 л/мин. Принимая во внимание гидродинамические пара- метры пузырька, а именно диаметр пузырька (dп) и скорость образования пузырьков (Uп) были получены формулы (6) и (7). ������п = 3√������п2 ∙ ℎп (6) Таблица 1. Показатели массопереноса кислорода в зависимости от типа аэрационных трубок № kLо, ЭМК, Рабочее давление, Эффективность аэрации, трубки ×10-3 1/с % кПа мг-О2/кВт∙с 1,2-5,4 79-287 1 1,3-3,2 2,1-2,4 121,68-183,74 402-904 2 1,1-2,7 1,4-2,3 107,9-110,65 391-989 3 1,2-3,0 1,2-2,0 106,52-109,27 178-833 5 1,1-3,7 1,3-2,1 108,9- 121,68 366-936 8 1,1-3,8 1,6-2,1 106,52-113,4 334-742 9 1,4-3,4 1,7-1,9 107,9-114,8 99-538 11 1,4-3,9 1,5-2,4 113,4 - 142,37 631-1210 12 1,2-3,6 1,7-2,4 106,52-108,58 49-475 13 1,3-12,2 1,6-2,2 113,4 - 190,7 69-226 16 1,3-3,3 2,2-5,4 128,6-314,9 480-1104 18 1,4-2,2 106,52-109,27 Кроме того, толщина стенки трубки напрямую самая низкая ЭА, полученные при использовании связана с использованием рабочего давления (Р), по- трубок с толщиной стенки и прочностью на растяже- требляемой мощностью (РG) и, следовательно, с эф- ние соответственно 3,4 мм 3100 Па и 2,8 мм и 3000 фективностью аэрации. Па. На рис. 2 на примере трех видов трубок, которые характеризуются средними показателями толщины Физические характеристики трубки необходимы стенки и прочности на растяжение, показана зависи- для описания механизма массопереноса кислорода и мость рабочего давления и скорости потока газа, уве- для выбора подходящей трубки-диффузора для аэра- личивающаяся по экспоненте. ции. Например, самый высокий коэффициент kLо и 40

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Рисунок 2. Зависимость рабочего давления от скорости потока газа Твердость трубки в различных диффузорах нахо- увеличения объема массопереноса, так как при этом дится в диапазоне от 50 до 72 единиц, что влияет на резко возрастает потребление энергии и снижается гибкость структуры трубки и модификацию размера коэффициент массопереноса в жидкой фазе. отверстий при различной скорости потока газа. Мно- гочисленные неоднородные поры и каналы (средний Таким образом, физические параметры (толщина диаметр около 0,19 мм) в стенках трубок служат от- стенки трубки, прочность трубки на растяжение, а верстиями для образования пузырьков. Было выяв- также ее твердость и удлинение) следует рассматри- лено, что размер образующихся пузырьков не зави- вать как ключевой фактор для управления потребле- сит от расхода воздуха, однако связан с жесткостью нием энергии, эксплуатационными расходами, гид- отверстия. Следовательно, характеристики твердо- родинамическими параметрами пузырьков и, следо- сти трубки играют важную роль в изменении разме- вательно, эффективностью массопереноса кислорода ров пузырьков. Размеры пузырьков также связаны со в гибком диффузоре. Задачей будущих исследований статическим поверхностным натяжением. Скорость является анализ характеристик гибких резиновых образования пузырьков варьируется в диапазоне 0,22 аэраторов при работе в сточных водах, а также эко- – 0,27 м/с и увеличивается с ростом расхода газа. По- номические показатели производства аэрационных этому можно заключить, что гидродинамические па- трубок из резиновых отходов. Кроме того, необхо- раметры пузырьков (диаметр и скорость образова- дима разработка теоретических моделей прогнозиро- ния) связаны между собой. Очевидно, что нет необ- вания параметров гидродинамики и массопереноса ходимости создавать много мелких пузырьков для пузырьков в реальных условиях аэрационного резер- вуара. Список литературы: 1. Абдукодырова М.Н. О возможностях интенсификации биологической очистки стоков в г. Ташкенте // Universum: технические науки. 2018. № 5 (50). С. 54-56. 2. Аэрационное оборудование. (Эл. ресурс). URL: http://www.sbm-mega.ru/aeration-equipment. Дата обращения 5.12.2018. 3. Мешенгиссер Ю.М. Теоретическое обоснование и разработка новых полимерных аэраторов для биологиче- ской очистки сточных вод. Дис. ... д-ра техн. наук. 05.23.04. – М.: ФГУП «НИИ ВОДГЕО», 2005. – 340 с. 4. Фомин Д.П., Заславский Ю.А. Моделирование процесса струйной аэрации жидкости // Успехи современного естествознания. 2004. № 4. С. 77-78 5. Low SL, Ong SL, Ng HY. Characterization of membrane fouling in submerged ceramic membrane photobioreactors fed with effluent from membrane bioreactors. Chem. Eng. J. 2016; 290: 91-102. 6. Narapong Hongprasith, Natchanok Dolkittikul et al. Study of different flexible aeration tube diffusers: Characteriza- tion and oxygen transfer performance. Environmental Engineering Research 21(3). 233-240 41

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОРСИСТОСТИ ХЛОПКО-НИТРОНОВОЙ ПРЯЖИ Ражапов Одил Олимович докторант, Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, Республика Узбекистан, г.Ташкент E-mail: [email protected] Матисмаилов Сайпила Лолашбаевич канд. техн. наук, доцент, Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, Республика Узбекистан, г.Ташкент Махкамова Шоира Фахритдиновна старший преподователь, Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, Республика Узбекистан, г.Ташкент Арипова Шахло Рауфовна старший преподователь, Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, Республика Узбекистан, г.Ташкент STUDYING OF THE HAIRINESS OF COTTON-NITRON YARN Odil Razhapov doctoral student, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent Saypila Matismailov candidate of technical sciences, assistant professor, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent Shoira Makhkamova senior teacher, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent Shakhlo Aripova senior teacher, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье приводятся результаты исследования влияния сырьевого состава и частоты вращения дискретизи- рующего барабанчика на ворсистость хлопко-нитроновой пряжи пневмомеханического способа прядения. ABSTRACT The article presents the study of the hairiness of the raw material composition and rotation frequency of the opening roller on the hairiness of cotton-nitron yarn of the rotor spinning. Ключевые слова: ворсистость, дискретизирующий барабанчик, нитрон, волокно, задачи оптимизации. Keywords: hairiness, the opening roller, nitron, fiber, optimization tasks. _______________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Исследование ворсистости хлопко-нитроновой пряжи // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. Ражапов О.О. [и др.]. 2018. № 12(57). URL: http://7universum.com/ru/ tech/ar- chive/item/6708

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Ворсистость является одной из характеристик Варьировалось два фактора: доля содержания геометрических свойств пряжи, это мало выступаю- нитрона в смеси (Х1) на уровнях 0%, 10%, 15% и ча- щие из тела пряжи кончики отдельных волокон. Они стота вращения дискретизирующих барабанчиков не участвуют в создании прочности пряжи, делают её (Х2) на уровнях 6000, 6500, 7000 мин-1 (в кодирован- пушистой, не стойкой к трению. Выступающие на ном виде значения обоих факторов равны –1, 0, +1). поверхности пряжи волокна могут сцепляться с во- Для решения задачи оптимизации проведён пол- локнами соседних нитей и вызывать обрывность на ный факторный эксперимент ПФЭ 32 [3]. ткацком и трикотажном оборудовании [1]. Параметрами оптимизации являлись: у1 – ворси- В данной работе исследовано влияние сырьевого стость пряжи, см; у2 – удельная разрывная нагрузка состава и частоты вращения дискретизирующего ба- пряжи, гс/текс; у3 – коэффициент вариации по раз- рабанчика на ворсистость хлопко-нитроновой пряжи, рывной нагрузке, %. полученной пневмомеханическим способом пряде- План и результаты экспериментов приведены в ния, и определены условия снижения ворсистости таблице 1. [2]. Оценка ворсистости пряжи осуществлялась Пряжа линейной плотности 20 текс вырабатыва- двумя методами: методом микроскопии с использо- лась на пневмопрядильной машине BD-330. ванием высоко увеличивающего микроскопа «Nikon» и путём тестирования пряжи на приборе PREMIER. Таблица 1. План и результаты экспериментов № ФАКТОР ФАКТОР Параметры оптимизации опыта Х1 Х2 Х1-содер- Х2-частота враще- y1 - вор- y2 - удельная y3 - коэффициент жание нит- ния дискрети-зи- систость разрывная вариации по рующего барабан- пряжи, см нагрузка, разрывной рона, % нагрузке, % чика, мин-1 гс/текс 1 1 -1 15 6000 4,06 10,2 10,1 2 10 15 6500 4,34 10,2 10,0 3 11 15 7000 4,78 10,0 10,3 4 0 -1 10 6000 3,73 10,4 9,3 5 00 10 6500 3,84 10,5 9,2 6 01 10 7000 3,98 10,3 9,5 7 -1 -1 0 6000 3,22 11,0 8,9 8 -1 0 0 6500 3,34 11,2 8,6 9 -1 1 0 7000 3,48 10,9 9,0 Результаты микроскопии пряжи приведены на рис. 1. х/б-100%, пдб=6000 мин-1 х/б-100%, пдб=6500 мин-1 х/б-100%, пдб=7000 мин-1 ПАН-10%, пдб=6000 мин-1 ПАН-10%, пдб=6500 мин-1 ПАН-10%, пдб=7000 мин-1 43

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. ПАН-15%, пдб=6000 мин-1 ПАН-15%, пдб=6500 мин-1 ПАН-15%, пдб=7000 мин-1 Рисунок 1. Электронно-микроскопические снимки исследуемых образцов Изучая микрофотографии представленные на вертикали), что объясняется структурой волокна нит- рис.1. можно сделать следующие выводы: рон и его повышенной электризацией в процессе пе- реработки;  ворсистость пряжи любого сырьевого состава (см. по горизонтали) возрастает с увеличением ча-  наиболее высокую ворсистость имеет хлопко- стоты вращения дискретизирующего барабанчика, нитроновая пряжа с содержанием 15% ПАН, вырабо- распрямлённость волокон снижается; танная при частоте вращения дискретизирующего барабанчика – 7000 об/мин.  ворсистость пряжи возрастает с увеличением доли в сырьевом составе нитроного волокна (см. по Таблица 2. Индекс ворсистости № Наименование пока- 1 2 3 Варианты 7 8 9 зателей 456 15% 15% 15% 100% 100% 100% Характеристика вари- х/б х/б х/б 6000 6500 7000 6000 6500 7000 1 анта: сырьё 4,06 4,34 4,78 10% 10% 10% 3,22 3,34 3,48 nдис.б, мин-1 298,4 286,3 316,2 6000 6500 7000 290,4 297,8 346,2 3,73 3,84 3,98 2 Индекс ворсистости, 249,5 249,3 262,1 241,8 249,6 289,2 см 42,6 33 48,7 346,6 268,6 299,2 44,2 43,4 50,4 4,5 3 4,4 4,2 4,4 6,2 Число ворсинок на 100 1,4 1,0 1,0 286,6 230,2 255,0 0,2 0,4 0,4 м пряжи, - 53,4 35,2 40,6 - - - 5,6 2,8 3,2 - - - в том числе по груп- - - - 1,0 0,4 0,4 - - - пам длин: - - - - - - - - - - - - - - длина ворсинки - - - 3 мм - - - - - - 3 4 мм 5 мм 6 мм 7 мм 8 мм 9 мм 10 мм Оценка ворсистости пряжи при её тестировании нием 10% нитрона в смеску – 3,73-3,98, а с вложе- на приборе PREMIER проводилась по двум нием 15% нитрона – 4,06-4,78, т.е. ворсистость пряжи показателям: индексу ворсистости и числу ворсинок увеличивается при увеличении доли нитрона в смеси. на 100 метрах пряжи. Кроме этого замеры выполне- Если рассматривать влияние частоты вращения дис- ние на приборе PREMIER позволяют с помощью оп- кретизирующего барабанчика на ворсистость пряжи, тико-электрической сканирующей системы не то видим, что при каждом сырьевом составе ворси- только регистрировать количество ворсинок, но и стость пряжи повышается с увеличением частоты распределять их по 8 группам длин. Результаты вращения т.к. ворсистость пряжи на 40-78% зависит оценки ворсистости по вариантам приведены в таб- от конфигурации волокон внутри тела пряжи, кото- лице 2 и на рис.2. рая для пряжи пневмомеханического способа пряде- ния определяется в основном процессом в прядиль- Из таблицы 2 и рис.2. видно, что индекс ворси- ной камере. стости пряжи у хлопковой пряжи 3,22-3,48, с вложе- 44

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Рисунок 2. Зависимость индекса ворсистости пряжи от сырьевого состава и частоты вращения дискретизирующего барабанчика Из рис.2. так же видно, что если ворсистость резко на 17,7%, так как при чрезмерно высокой ча- хлопковой пряжи при увеличении частоты вращения стоте вращения химическое волокно вследствие дискретизирующего барабанчика возрастает незна- своей хрупкости укорачивается, а также электризу- чительно (на 8%), то с увеличением содержания нит- ется, это хорошо видно и на спектрограммах ворси- рона в смеске до 15% ворсистость возрастает более стости 3D (рис.3.). а - хлопковая пряжа б - с вложением 10% нитрона в - с вложением 15% нитрона Рисунок 3. Спектрограммы 3D-ворсистости пряжи при частоте nдб - 7000 мин-1 45

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Пики в интервале 5-20 см указывают в качестве волокна нитрон в смеси и с увеличением частоты вра- основной причины ворсистости пряжи процессы, щения дискретизирующего барабанчика, причём происходящие в прядильной камере. влияние на ворсистость пряжи сырьевого состава в 2,5 раза выше. Зависимость между количеством ворсинок на 100 м пряжи от сырьевого состава или частоты вра- Регрессионные зависимости для у2 и у3 имеет вид: щения дискретизирующего барабанчика отсутствует. у2  10,52  0, 45 х1  0, 07  х2  0, 025 х1х2 (2) Распределение количества ворсинок по группам у3  9, 43  0, 65 х1  0, 08 х2  0, 025 х1х2 (3) длин приводится в таблице 2. Из таблицы 2 видно, что полученная пневмомеханическим способом пря- С помощью полученных регрессионных зависи- дения пряжа, как хлопчатобумажная, так и хлопко- мостей была сформулирована и решена задача опти- нитроновая всех вариантов, на 83-87% состоит из мизации: минимизировать ворсистость пряжи при ворсинок длиной 3 мм, на 11,5-15,5% – длиной 4 мм, ограничениях снизу на удельную разрывную на 1-2% – длиной 5 мм, на 0,1-0,36% – длиной 6 мм. нагрузку и сверху на коэффициент вариации по раз- Ворсинки длиной от 7 до 10 мм в пряже, полученной рывной нагрузке. пневмомеханическим способом, практически не встречаются. Количество ворсинок любой группы Выводы: длин не зависит ни от сырьевого состава, ни от 1. Ворсистость пряжи увеличивается при увели- частоты вращения дискретизирующего барабанчика. чении долевого содержания нитрона в смеси. 2. Ворсистость пряжи возрастает с увеличением Для каждого параметра оптимизации, приведён- частоты вращения дискретизирующих барабанчиков. ных в таблице 1, рассчитаны коэффициенты регрес- 3. Зависимость между количеством ворсинок на сионных зависимостей. 100 м пряжи от сырьевого состава или частоты вра- щения дискретизирующего барабанчика отсутствует Для у1 (индекс ворсистости пряжи) уравнение ре- 4. Оптимальным является вариант с содержа- грессии принимает вид: нием 10% нитрона в смеске и частоты вращения дис- кретизирующего барабанчика 6500 об/мин. у1  3,86  0,52  х1  0, 205 х2  0,115 х1х2 (1) Из уравнения 1 видно, что ворсистость хлопко- нитроновой пряжи возрастает с увеличением доли Список литературы: 1. Труевцев Н.Н. Свойства пряжи пневмомеханического способа прядения. Ленинград, 1977 г. 2. Фролов В.Д. и др. Технология и оборудование текстильного производства. Ч.1. Производство пряжи и нитей. Иваново. ИГТА. 2006 г. 3. Семенов В.А. Теория вероятностей и математическая статистика. Учебное пособие. Стандарт третьего поко- ления. Питер. 2013 г. 46

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ШЕРСТЯНОГО ВОЛОКНА НА ПРОХОЖДЕНИЯ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА НА ПРИБОРЕ ПАM-1 Ахмедов Акмал Ахмедович канд. техн. наук, профессор, “Paxtasonoat Ilmiy markazi” Joint stock company, Республика Узбекистан, г.Ташкент E-mail : [email protected] Лайшева Элмира Талатовна старший преподаватель, Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, Республика Узбекистан, г.Ташкент Валиева Зулфия Фахритдиновна ассистент, Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, Республика Узбекистан, г.Ташкент E-mail: [email protected] INFLUENCE OF HUMIDITY AND GEOMETRICAL CHARACTERISTICS OF WOOL FIBER ON THE PASSAGE OF THE SOUND SIGNAL ON THE PAM-1 DEVICE Akmal Ahmedov candidate of technical sciences, “Paxtasonoat Ilmiy markazi” Joint stock company, Uzbekistan, Tashkent Elmira Laysheva senior teacher, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent Zulfiya Valieva assistant, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье изучено изменение показателей звукового сигнала прибора ПАM-1 в зависимости от влажности и геометрических характеристик шерстяного волокна. ABSTRACT The article examines the change in indicators of the sound signal of the device PAM-1, depending on the humidity and geometric characteristics of wool fiber. Ключевые слова: шерсть, длина, диаметр, неровнота, акустический прибор, влажность, звуковой сигнал, регрессионный анализ. Keywords: wool, length, diameter, unevenness, acoustic device, humidity, sound signal, regression analysis, _______________________________________________________________________________________________ Ввиду высокого удельного веса стоимости сырья ствующие методы оценки ее свойств. Поэтому ис- в шерстяной промышленности, первостепенное зна- пользование экспрессного акустического метода чение приобретает рациональное и экономное ис- определения геометрических характеристик и срав- пользование шерсти. В результате несоответствия ка- нение полученных результатов с полученными при чественных показателей физической шерсти требо- определении по стандартным методикам, является ваниям отрасли первичной обработки наблюдается актуальной задачей. тенденция снижения выхода волокна. Целью исследования явилось изучение возмож- В связи с такой ситуацией высокую актуальность ности использования акустического прибора ПАM-1 приобретают научные исследования, направленные при определении качественных характеристик шер- на разработку и внедрение более совершенных испы- стяных волокон. тательных приборов нового поколения и соответ- Косвенные характеристики тонины и грубости шерстяных волокон отобранных пород были также __________________________ Библиографическое описание: Ахмедов А.А., Лайшева Э.Т., Валиева З.Ф. Влияние влажности и геометрических характеристик шерстяного волокна на прохождения звукового сигнала на приборе ПАM-1 // Universum: Техни- ческие науки : электрон. научн. журн. 2018. № 12(57). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6711

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. определены на унифицированном акустическом при- Для оценки шерстяных волокон на приборе боре ПАM-1. Акустический прибор ПАM-1, предна- ПАM-1 экспрессным методом были проведены экс- значенный для определения показания микронейр периментальные исследования. Результаты опреде- хлопкового волокна экспрессным методом. Принцип ления прохождения сигналов звуковых импульсов работы прибора основан на способности пропускать через шерстяные волокна на приборе ПАM-1 при звуковые импульсы через текстильные волокна в за- массе образцов 10 грамм и влажности 17% представ- висимости от их структуры. Метод является косвен- лены в таблице 1. ным методом оценки тонины и грубости волокон [1]. Таблица 1. Оценка грубости шерстяных волокон акустическим методом № Наименование пород шерстя- Показания прибора, цикл Среднее п\\п ного волокна значение 1 Гиссарская 1 вар. 2 вар. 3 вар. 2 Каракульская 664 3 Местная помесная 664 664 664 1283 1517 1285 1282 1282 1517 1517 1517 Результаты прохождения звуковых импульсов представлены на рис.1 Рисунок 1. Прохождения звуковых импульсов через шерстяные волокна на приборе ПАM-1 Величина проходящего через массу навески шер- прибора. Это можно объяснить тем, что Гиссарская сти звукового импульса зависит от плотности шерсть имеет наименьший диаметр, большую равно- укладки массы волокон в измерительной камере. мерность по тонине и присутствие коротких волокон, Плотность будет тем выше, чем больше в составе дают сильное уплотнение и препятствуют проникно- тонких пуховых волокон. вение звука. Анализ результатов показывает, что наибольшую Так как воздух является проводником звука, то величину прохождения звукового импульса имеет чем больше плотность волокон, препятствующих грубая помесная шерсть, у которой самое большое проникновению воздуха, отмечается большее затуха- значение толщины волокна и равномерность по ние импульса. Таким образом, более тонкие и мягкие длине, что способствует равномерной укладке воло- волокна будут создавать более высокую плотность кон в измерительной камере и прохождению укладки и способствовать затуханию импульсов. наибольшего значения звукового импульса. Для исследования формы связи пар данных, при- Самое маленькое значение прохождения звуко- веденных в таблице 2, проведен регрессионный ана- вого сигнала у образца Гиссарской шерсти. Оно со- лиз. Для этого по статистическим данным получены ответственно на 48 % и 56% меньше, чем у Каракуль- уравнения зависимостей (линейная, полиномиаль- ской и Помесной шерсти, что вероятно можно объяс- ная) и рассчитаны коэффициенты детерминации с ис- нить большей плотностью укладки волокон в камере пользованием программы Microsoft Еxcel. 48

№ 12 (57) декабрь, 2018 г. Таблица 2. Показание прибора ПАM-1 в зависимости от тонины, массы и влажности образцов Показания прибора, цикл Диа- Масса образцов, Масса образцов, Масса образцов, грамм грамм грамм метр во- 8 № Порода овец локна, 9 10 Влажность образ- мкм цов,% Влажность образ- Влажность образцов,% цов,% 7 12 17 1203 1208 1206 7 12 17 7 12 17 1324 1520 1716 1 Шерсть Гиссарская 29 1666 1702 1738 818 827 911 594 629 664 2 Шерсть Каракульская 33 3 Шерсть Помесная 44 1108 1304 1499 882 1083 1283 1552 1603 1654 1440 1479 1517 В таблицу 3 занесены уравнения полиномиаль- зом описывают зависимость пар данных, а коэффи- ных моделей регрессии, которые наилучшим обра- циенты детерминации принимают наибольшие зна- чения. Таблица 3. Сводные данные регрессионного анализа Пары данных для оценки Параметры При массе пробы 8 грамм Уравнение модели Коэффициент детерминации, R2 При массе пробы 9 грамм При массе пробы 10 грамм При влажности пробы 7 % При массе пробы 8 грамм Y=30,809x+309,73 R2 =0,9999 При массе пробы 9 грамм При массе пробы 10 грамм Y=-2,1424x2 +205,33x-3334,5 R2 =1 Y=-1,4114x2 +159,43x-2842,2 R2 =1 При влажности пробы 17 % Y=-8,3839x2 +647,65x-10528 R2 =1 Y=-8,8674x2 +696,86x-11840 R2 =1 Y=-8,8985x2 +706,46x-12340 R2 =1 Качество составленных уравнений регрессии ром образцов шерстяных волокон наблюдается силь- оценено с помощью величины достоверности ап- ная зависимость, коэффициент детерминации при проксимации (коэффициента детерминации), кото- влажности 17% и при тонине шерстяных волокон со- рый равен квадрату коэффициента корреляции (R2). ответственно : 29 мкм, 33 мкм, 44 мкм составляет R2 Он показывает, в какой мере изменчивость у (резуль- = 1, значение которого говорит о том, что 100% об- тативного признака) объясняется поведением х (фак- щей вариации звукового импульса обусловлено вари- торного признака), т. е. какая часть общей изменчи- ацией фактора – размером поперечного сечения шер- вости у вызвана собственно влиянием х. Этот показа- стяных волокон. тель вычисляется путём простого возведения в квад- рат коэффициента корреляции. Тем самым доля из- Полученные значения по среднеквадратиче- менчивости у, определяемая выражением 1 − R2, ока- скому отклонению и коэффициенту вариации по вы- зывается необъясненной [2]. ходному параметру (прохождение звукового сиг- нала) в зависимости от массы отобранных лаборатор- Результаты регрессионного анализа показывают, ных проб при влажности проб 17% приведены в таб- что между факторами звукового сигнала и диамет- лице 4. Таблица 4. Показатели неравномерности значений прохождения звукового импульса Масса образцов, Масса образцов, Масса образцов, 8 грамм 9 грамм 10 грамм № Порода овец Средне квадратическое отклонение, мВ Коэффициент вариации,% Средне квадратическое отклонение, мВ Коэффициент вариации,% Средне квадратическое отклонение, мВ Коэффициент вариации,% 1 Шерсть Гиссарская 1,16 0,096 0 0 0 0 2 Шерсть Каракульская 1,39 0,08 1,22 0,08 1,73 0,13 3 Шерсть Помесная 0,94 0,05 2,0 0,12 0 0 49