tech-2022_02(95)

№ 2 (95) февраль, 2022 г. логике. С момента опубликования основополагаю- Основная часть щей работы [1] прошло 55 лет и применение нечет- ких подходов при принятии решений в различных Операции над Z-числами в моделях принятия сферах деятельности стало устоявшейся практикой. решений В задачах принятия управленческих решений Основные операции с Z-числами описаны в [3]. в социально-экономических сферах, например в ту- Большинство исследователей при работе с нечеткими ризме, ЛПР часто оперирует информацией, которую величинами в основном оперируют нечеткими чис- можно охарактеризовать как несовершенную. Это лами (НЧ), заданными трапециевидной и треугольной связано с такими особенностями этой сферы как функциями принадлежности (ФП). Использование большая вовлеченность различных людей в процесс подобных функций обеспечивает как адекватное оказания туристических услуг; неоднородность описание предметной области, так и проведение участников (туроператоры и турагенты, отели, основных математических операций над нечеткими транспортные организации, объекты питания, госу- числами. дарственные и муниципальные органы и т. д.), каждый из которых представляет собой систему со своим Для решения задач на основе МКПР в условиях разнообразием циркулирующей информации; нали- высокой неопределенности широко используются чием данных из источников различной достоверности Z-числа, части которых выражены нечеткими трапе- (рекламные сайты, объявления, расписание авиа- циевидными или треугольными числами. В этих рейсов, нормативные акты, телевидение, социоло- подходах используются такие операции как извле- гические службы и т.д.). чение квадратного корня, возведение в квадрат, определение расстояния и меры сходства между Вышеуказанные обстоятельства порождают числами. проблему принятия решений в условиях с большой неопределенностью. Для решения подобных задач в С целью расширения традиционных многокри- 2011 году Л.Заде предложил концепцию Z-чисел [2], териальных методов (например TOPSIS, позволяющую описывать несовершенную инфор- PROMETHEE, VIKOR и т. д.) для решения задач с мацию выражениями максимально приближенными высоким уровнем неопределенности предлагается к естественному языку (computing with words). Если формализовать следующие операции с Z-числами. рассматривать туризм, то можно привести множе- ство примеров использования информации, которая Определение 1. Z-число (непрерывное / дис- наилучшим образом может быть описана Z-числами. кретное) — это упорядоченная пара (A, B) нечетких Например, менеджеры турагентств в ответ на обра- чисел. Первый компонент – часть A, выраженная щение к экспертам о прогнозе потока туристов на непрерывным/дискретным нечетким числом — это следующий квартал вряд ли получат точную число- ограничение на значения, которые может принимать вую оценку. Обычно ответ будет в форме «вероятно неопределенная переменная X на оси действительных уменьшится». Также если турист и турагентство бу- чисел. Часть B, выраженная непрерывным/дискрет- дут интересоваться состоянием медицинских услуг, ным нечетким числом, является мерой уверенности то вряд ли получат ответ, выраженный в количестве или определенности A. больничных коек или врачей на 1000 жителей. Такой ответ не устроит и инициатора, однако если он полу- Пример: X равно A со степенью уверенности B, чит информацию вида «весьма вероятно на высоком или Температура= (примерно 5, очень уверен), Воз- уровне», то будет удовлетворен ответом. В указанных раст= (примерно 10, полностью уверен) двух примерах Z-числами и их значениями будут Объем турпотока в следующем квартале = (умень- Если выразить эти же значения в форме трапе- шится, вероятно) и Состояние медицинского обслу- циевидных или треугольных функций принадлеж- живания = (на высоком уровне, весьма вероятно). ности, то указанные Z-числа можно представить Как видно из примеров, парадигма Z-чисел, объеди- следующим образом няющая (синтезирующая) в себе нечеткий и вероят- ностный подходы, позволяет описывать информа- Zтемп=(4.5, 4.9, 5.1, 5.5) (0.8, 0.85, 0.95, 1) или цию для принятия решений на естественном языке. Zвозраст=(9, 10, 11) (0.9, 1,1) Операции над Z-числами широко освещены в Определение 2. Квадратный корень из Z- англоязычной литературе. На русском языке таких публикаций значительно меньше. Учитывая важность числа проблемы формализации неопределенности высокого Расчет квадратного корня из Z-числа ZY (AY, BY) = уровня для многокритериальных подходов к приня- тию решению (МКПР), предлагается рассмотреть √������������(������������, ������������) представляет собой процедуру, состоя- некоторые операции над Z-числами, используемые щую из нескольких шагов. Необходимым условием в моделях принятия решений. извлечения квадратного корня является не отрица- тельность частей A и B. 1-й шаг. Расчет части А. Для расчета квадратного корня для части А в случае непрерывного нормального нечеткого числа, для наглядности и простоты представленного тре- угольной ФП, записанной в виде A= [a1, a2, a3], где a1 <a2 <a3, используем метод α-среза. Тогда записав нечеткое число с треугольной ФП в виде α-срезов c конечными точками левой и правой частей Aα= [(a2-a1)α +a1,a3-(a3-a2)α] 50

№ 2 (95) февраль, 2022 г. получим Функция принадлежности также претерпевает √������������ =[√(������2−������1)������ + ������1, √(������3−(������3 − ������2)������] (1) нижеследующие изменения ������−������1 , ������1 ≤ ������ ≤ ������2 ������2−������1 , √������1 ≤ ������ ≤ √������2 (2) ������2−������1 ������2−������1 μA (x)={ ������3−������ , ������2 ≤ ������ ≤ ������3 => ������√������(x)= ������3−������2 , √������2 ≤ ������ ≤ √������3 ������3−������2 ������3−������2 { Следует отметить, что видоизменение функции 1-й шаг. Расчет части А. принадлежности непрерывного НЧ при операции Для расчета целой степени (квадрата) для части извлечение квадратного корня не оказывает суще- А в случае непрерывного нормального нечеткого ственного влияния на дальнейшие практические числа A, представленного трапециевидной ФП, за- расчеты. Это связано с тем, что в используемых для писанной в виде A= [a1, a2, a3, a4], где a1 <a2 <a3 <a4 , большинства практических задач треугольных или используем метод α-среза. Тогда записав нечеткое трапециевидных НЧ – как разновидности нечетких число с трапециевидной ФП в виде α-срезов c конеч- L-R чисел важны носитель и ядро этих чисел, а ными точками левой и правой частей также соответственно преобразования числовых значений, связанных с носителем и ядром. Aα= [(a2-a1)α +a1,a4-(a4-a3)α] 2-й шаг. Расчет части B. получим Согласно методике указанной в [3] BY=BX Определение 3. Возведение Z-числа в квадрат (Aα)2= [((a2-a1)α +a1)2,(a4-(a4-a3)α)2] (3) Вычисление Z-числа ZY (AY, BY) = ZX (AX, BX)2 также представляет собой процедуру, состоящую Функция принадлежности также претерпевает из нескольких шагов. нижеследующие изменения 0, ������ ≤ ������1 0, ������ ≤ ������12 ������−������1 , ������1 ≤ ������ ≤ ������2 √������−������1 , ������12 ≤ ������ ≤ ������22 ������2−������1 ������2−������1 μA (x)= 1, ������2 ≤ ������ ≤ ������3 => ������������2(x)= 1 , ������22 ≤ ������ ≤ ������32 (4) ������4−������ , ������3 ≤ ������ ≤ ������4 √������−������4 , ������32 ≤ ������ ≤ ������42 ������4−������3 ������4−������3 { 0. ������4 ≤ ������ { 0, ������ ≥ ������42 Как и при операции извлечения корня, видоиз- 4 (6) менение функции принадлежности непрерывного НЧ при операции возведения в квадрат не оказывает ������(������1, ������2) = 0.5 ∙ {∑ |������1������ − ������2������| существенного влияния на дальнейшие практические расчеты. ������=1 2-й шаг. Расчет части B. 4 Так же, как и в случае извлечения корня, при операции возведения в корень BY=BX.. + ∑ |������1������ − ������2������|} Определение 4. Произведение скалярной ве- личины на Z-число ������=1 Произведение скалярной величины λ на Z- число – Z2= λ ∙ Z1, где λ ϵ R, определяется формуле Определение 6. Меры сходства Z-чисел Мерой сходства двух нечетких чисел является Z2= (λ A1,B1) (5) действительное число от 0 до 1, которое характеризует их сходство с точки зрения формы и расположения. Определение 5. Расстояние между Z-числами. Если два нечетких числа идентичны, то мера сходства равна 1. Существует много методов расчета этого Согласно методике предложенной в [4] расстоя- показателя. Для вычисления меры сходства Z-чисел ние между двумя Z-числами Z1 и Z2, части которых в случае задания их частей трапециевидными или задаются трапециевидными нечеткими числами треугольными нечеткими числами предлагается использовать следующий подход. A1=(a11,a12,a13,a14), B1=(b11,b12,b13,14), Один из подходов заключается в вычислении индекса Жаккара [4], измеряющего сходство между A2=(a21,a22,a23,a24), B2=(b21,b22,b23,24), рассчитывается конечными множествами (наборами) и определяемого как результат деления размера (величины) пересе- по следующей формуле чения множеств на размер (величину) объединения множеств (наборов). J (B1,B2) = | ������1∩ ������2| (7) | ������1 ∪ ������2| 51

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Индекс Жаккара для Z-чисел, части A и B кото- Для вычисления меры сходства между треуголь- рых выражены трапециевидными или треугольными ными и трапециевидными нечеткими числами Ḃ1= числами, вычисляется по формуле: (b11, b12, b13, b14) и Ḃ2= (b21, b22, b23, b24), где b11≤b12≤b13≤b14≤1 и b21≤b22≤b23≤b24≤1 будем исполь- J (Z1, Z2) = 1 ������(������1, ������2) + 1 ������(������1, ������2) (8) зовать формулу, в которой принимается во внима- 2 2 ние взаимное положение чисел и формы функций принадлежности [5]. где J (A1, A2) и J (B1, B2) рассчитываются по формуле Для принятия во внимание при расчетах отно- ������ (Ḃ 1, Ḃ 2 ) сительного взаимного расположения чисел опре- деляются т. н. крайние точки l=min {b11, b21} и r = = 1 ∑8������=1(������������ ∗ ������������) max {b14, b24}. Первое слагаемое определяет сходство 2 относительно l, второе относительно r. ∑���8���=1 ���������2��� + ∑8������=1 ���������2��� − ∑8������=1(������������ ∗ ������������) (9) Аргументы для формулы рассчитываются по правилам, приведенным в таблице 1. + ∑8������=1 ���������′��� 2 1 ∑8������=1(���������′��� ∗ ���������′��� ) ∗ ���������′��� ) ∑���8���=1 ���������′��� 2 − ∑���8���=1(���������′��� Таблица 1. 2 + Аргументы для расчета меры сходства x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 b11-l b12-l b13-l b14-l y1 y2 y3 y4 1 b12 -b11 b13 -b12 b14 -b13 b21-l b22-l b23-l a24-l x'1 x'2 x'3 x'4 y5 y6 y7 y8 r-x4 r-x3 r-x2 r-x1 y'1 y'2 y'3 y'4 1 b22 -b21 b23 -b22 b24 -b23 r-y4 r-y3 r-y2 r-x1 x'5 x'6 x'7 x'8 1 x6 x7 x8 y'5 y'6 y'7 y'8 1 y6 y7 y8 Также в практических расчетах оправдано при- экономических сферах деятельности, который менение другого подхода, когда мера сходства возможно описать при помощи синергетического между двумя Z-числами рассчитывается как вели- формализма Z-чисел, сочетающих в себе нечеткие и чина, обратно пропорциональная расстоянию между вероятностные подходы. Предложенные методы ними. математических расчетов с Z-числами, задающих значения неопределенных переменных, позволяют 1 (10) формализовать и решать задачи выбора оптималь- ������ (������1, ������2) = 1 + ������(������1, ������2) ного решения в условиях высокой неопределенно- сти. Z-числа могут быть заданы непосредственно Расстояние может быть рассчитано по формуле исследователями в виде упорядоченных пар трапе- циевидных и треугольных нечетких чисел. Наличие 1 (11) формализмов, описывающих операции над Z-числами, ������(������1, ������2) = ������(������1, ������2) − 1 делает возможным их применение для решения задач принятия управленческих решений. В статье зада- Для расчета меры сходства между Z-числами по ются широко используемые в МКПР операции над формуле (10) использовать расстояние, рассчитан- Z-числами такие как извлечение квадратного корня, ное по формуле (6). возведение в квадрат, определение расстояний и меры сходства. Заключение Неопределенность – ключевой атрибут в при- нятии управленческих решений в социальной и Список литературы: 1. Zadeh L.A. Fuzzy Sets // Information and Control. – 1965. Vol. 8. № 3. – pp. 338–353. 2. Zadeh L.A. Note on Z-numbers// Information Science. – 2011. Vol. 181. № 14. – pp. 2923–2932. 3. The arithmetic of Z-numbers. Theory and Applications /Aliev R.A., Huseynov O.H., Aliyev R.R., Alizadeh A.V. Singapore : World Scientific, 2015.-p.316. 4. Aliev R.A., Pedrycz W., Huseynov O.H., Eyupoglu S.Z. Approximate Reasoning on a Basis of Z-Number-Valued If–Then Rules. // IEEE Transactions on Fuzzy Systems. – 2017. Vol. 25. № 6. – pp.1589–1600. 5. Hwang C.-M., Yang M.-S. New Similarity Measures Between Generalized Trapezoidal Fuzzy Numbers Using the Jaccard Index. // International Journal of Uncertainty, Fuzziness and Knowledge-Based Systems. – 2014. Vol. 22, № 6. – pp. 831-844. 52

№ 2 (95) февраль, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.95.2.13144 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТЕРНАРНЫХ СИСТЕМ С УЧЁТОМ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ Ойматова Ходжармо Холмуродовна доц. кафедры общей физики, Бохтарский государственный университет имени Носира Хусрава, Республика Таджикистан, г. Бохтар Е-mail: oymatova123@ mail.ru. DETERMINATION OF THE HEAT CONDUCTIVITY COEFFICIENT OF TERNARY SYSTEMS TAKING INTO ACCOUNT CHANGES IN TEMPERATURE AND THE HEAT TRANSFER COEFFICIENT Khodzharmo Oimatova Associate Professor of the Department of General Physics, Bokhtar State University named after Nosir Khusrav, Tajikistan, Bokhtar АННОТАЦИЯ Проведено расчётное исследование методом сканирующего калориметра с учётом коэффициента теплоот- дачи для определения коэффициента теплопроводности трёхкомпонентных систем кремниевой кислоты, много- слойной углеродной нанотрубки и нанопорошка гидразина в интервале температур от 290 до 625К. На основе полученных результатов и закона соответственных состояний выведено эмпирическое уравнение для расчета коэффициента теплопроводности неисследованных опытным путем систем. ABSTRACT A computational study was carried out using the scanning calorimeter method, taking into account the heat transfer coefficient to determine the thermal conductivity coefficient of three-component systems of silicic acid, multilayer carbon nanotube and hydrazine nanopowder in the temperature range from 290 to 625K. On the basis of the obtained results and the law of the corresponding states, an empirical equation is derived for calculating the thermal conductivity coefficient of systems that have not been experimentally studied. Ключевые слова: тернарная система, коэффициент теплопроводности, гидразин, многослойная углеродная нанотрубка, кремниевая кислота, температура, нагревание. Keywords: ternary system, thermal conductivity, hydrazine, multilayer carbon nanotube, silicic acid, temperature, heating. ________________________________________________________________________________________________ Одной из важных теплофизических характери- Для того, чтобы исследовать коэффициент тепло- стик является коэффициент теплопроводности λ, проводности тернарных систем кремниевой кислоты, Вт/(м.К), показывающий количество теплоты, про- многослойной углеродной нанотрубки и нанопо- ходящее через единицу поверхности в единицу вре- рошка гидразина экспериментальным способом от- мени при единичном градиенте температуры. Коэф- носительно порошковых материалов применялась фициент теплопроводности зависит от вида среды, установка сканирующего калориметра, позволяю- структуры вещества, температуры, давления, кон- щая проводить измерения при различных темпера- центрации и т.д. Наибольшая теплопроводность турах. Для определения коэффициента наблюдается у металлов и сплавов, наименьшая – теплопроводности нами были использованы данные у газов. Коэффициент теплопроводности неметалли- удельной теплоёмкости сканирующим калориметром ческих твердых тел во многом зависит от их плотно- в интервале температур от 290 то 625К и данные сти, которая, в свою очередь, зависит от пористости. характеристики установок [1. c. 75, 2. c. 182]. Экпери- Увеличение пористости вызывает уменьшение плот- ментальная установка состоит из нагревателя, ности и, как следствие, снижение коэффициента ячейки с высотой 26,5 мм и диаметром 30 мм, соот- теплопроводности [1. c. 75]. ветственно площадью ������ = 2,663 ∙ 10−3 м2 с компо- нентами тернарных систем, термопарой, подставки Целью исследования является определение коэф- для ячейки и самописца, подключаемого к персо- фициента теплопроводности трёхкомпонентных нальному компьютеру при помощи кабеля USB [2- систем кремниевой кислоты, МСУНТ и нанопорошка гидразина при нагревании. 3]. __________________________ Библиографическое описание: Ойматова Х.Х. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТЕРНАРНЫХ СИСТЕМ С УЧЁТОМ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13144

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Для определения коэффициента теплопроводно- где С- удельная теплоёмкость тернарных систем сти в данной работе использовали следующее урав- нение [3. с. 170]: (кДгж∙К), ������- масса исследуемых образцов, ∆∆������������- скорость нагрева, ℎ = 26,5 мм -высота ячейки, ������ -площадь ������ = С������(∆������) ℎ , Вт/(м.К) (1) поперечного сечения ячейки и ∆������- разность темпе- ратуры [3. с. 170]. ∆������ ������∆������ Результат расчета коэффициента теплопровод- ности по первой концентрации при нагревании при- ведены в таблице 1. Таблица 1. Коэффициент теплопроводности трехкомпонентных систем кремниевая кислота, МУНТ и нанопорошок гидразина при нагревании При нагревании Опыт №1 Опыт №2 Опыт №3 λ, Т,К λ, Т,К λ, Т,К λ, Т,К λ, Т,К λ, Т,К Вт/(м Вт/(м ∙ К) Вт/(м Вт/(м ∙ К) Вт/(м ∙ К) Вт/(м ∙ К) ∙ К) ∙ К) 550 3,5 296 535 3,3 281 529 3,3 300 308 1,7 556 3,5 296 1,6 548 3,5 281 1,5 549 3,5 332 1,8 562 3,6 305 1,7 562 3,6 292 1,6 563 3,6 356 2,0 570 3,6 330 1,8 575 3,7 325 1,8 578 3,7 366 2,0 580 3,7 360 2,4 586 3,8 358 2,0 591 3,8 366 2,0 585 3,8 392 2,2 598 3,9 380 2,1 604 3,9 365 2,0 593 3,8 426 2,5 606 3,9 405 2,3 614 4,0 365 2,0 600 3,9 459 2,7 616 4,0 433 2,7 622 4,1 370 2,2 605 3,9 490 3,0 622 4,1 468 2,8 630 4,3 550 3,4 612 4,0 513 3,1 501 3,1 Как видно из таблицы, согласно первому экспе- на 72%, в третьем опыте в интервале температур от рименту в интервале температур от 300 до 612К ко- 281 до 630К коэффициент теплопроводности увеличи- эффициент теплопроводности увеличивается на 72%, вается на 85%. Используя данные таблицы, построим во втором опыте в интервале температур от 296 до график зависимости коэффициента теплопроводности 616К коэффициент теплопроводности увеличивается от температуры. 5 Ряд1 Ряд2 Ряд3 4,5 Коэффициент теплопроводности λ, 4 Вт/(м·К) 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 290 340 390 440 490 540 590 640 Температура Т, К Рисунок 1. Изменение коэффициента теплопроводности тернарных систем при нагревании. Ряд 1- опыт №1; Ряд 2- опыт №2; Ряд 3- опыт №3 54

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Как видно из таблицы 1, при нагревании смесей: Для получения апроксимационной зависимости диоксида кремния и многослойных углеродных коэффициента теплопроводности исследуемых тер- нанотрубок и нанопорошка гидразина, коэффициент нарных систем и их порошков функциональной за- теплопроводности увеличивается с увеличением висимости в виде [4, 5]: температуры. Из рисунка 1 следует, что в этом тем- пературном интервале коэффициент теплопровод- ������ = ������(���������1��� ), (2) ности указанных материалов линейно возрастает ������1 для всех экспериментов. где ������ и ������1 −теплопроводность образцов при темпе- В заключении можно сказать, что в каждом ратуре Т и Т1= 454К Вели-чина Т1 соответствует опыте коэффициент теплопроводности меняется по середине температурного диапазона, в котором разному, то есть в первом опыте среднее значение про-изводится измерение коэффициента теплопро- водности исследуемых объектов, это способствует коэффициента теплопроводности 2,467 Вт/(м ∙ К), максимальному уменьшению разброса опытных во втором опыте среднее значение коэффициента данных на графике относительно общей прямой. теплопроводности 2,397 Вт/(м ∙ К) и в третьем опыте среднее значение коэффициента теплопроводность будет равна 2,522 Вт/(м ∙ К). ������/������1 0,700 0,800 0,900 1,000 1,100 1,200 1,300 ������/������1 1,600 1,400 1,400 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0,000 0,600 Рисунок 2. Зависимость относительной коэффициента теплопроводности ( ������ ) смесей тернарных систем ������������ кремниевой кислоты, МСУНТ и нанопорошка гидразина от относительной температуры ( ������ ) ������������ для первой концентрации На рисунке 2 показан рост относительной тепло- Выражения 3 показывает, что при известном проводности образцов с ростом относительной тем- пературы по линейному закону [6,7]. Линии этих значении ������1 представляется возможным рассчитать фигур описываются выражением: коэффициент теплопроводности изучаемых материа- лов с изменениями температуры, которое связано Рисунка 2 демонстрирует рост относительной с добавлением массы нанопорошка гидразина: коэффициента теплопроводности образцов с увеличе- нием относительной температуры по линейному ������1 = ������(������) 4) закону [4. с.186, 5. с. 42]. Прямые этих рисунков описываются как выражение: Линию, изображенную на рисунке 3, можно описать уравнением: ������ = (0,4399 ( Т 2 + 0,3936 ( Т ) + 0,2477) ������1 (3) Т1 ) Т1 ������1 = (−3364,8������2 + 246,83������ + 1,2468), Вт/(м ∙ К) (5) 55

№ 2 (95) февраль, 2022 г. ������1, Вт/(м∙К) 6 5 4 3 2 1 m, кг 0 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 Рисунок 3. Зависимость коэффициента теплопроводности тернарных систем от массы нанопорошка гидразина Сопоставляя уравнения (3) с выражениями (5), Расчет коэффициента теплопроводности изуча- можно получить следующие уравнения: емых смесей тернарных систем при изменении температуры от 300K до 612К уравнением (6) дает Т2 Т погрешность до 5%. ������ = (0,4399 (Т1) + 0,3936 (Т1) + 0,2477) (−3364,8������2 + 246,83������ + 1,2468) Вт/(м ∙ К) (6) С помощью уравнения (6) можно вычислить теплопроводность экспериментально, где для этого необходимо знать массу нанопорошка гидразина в исследуемых тернарных системах. Список литературы: 1. Котовский В.Н. Теплопередача. / Утверждено Редакционно-издательским советом МГТУ ГА в качестве учебного пособия. – М.: – 2015. – 75с. 2. Ойматова Х.Х. Влияние нанопорошка гидразина на изменение удельной теплоемкости тернарных систем / Х.Х. Ойматова, Дж.Ф. Собиров, Ш.Р. Сафаров, З.К. Хусайнов // Материалы Международной конференции на тему “Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах”.-Махачкала.- 2019.- С. 182-185. 3. Ойматова Х.Х. Коэффициент теплопроводности тернарных систем с учётом коэффициента теплоотдачи / Х.Х. Ойматова, Ш.Р. Сафаров, М.А. Зарипова, М.М. Сафаров. //Материалы международной научно- практической конференции «Электроэнергетика Таджикистана. Проблемы энергосбе-режения, энергоэф- фективности и использования возобновляемых источников энергии». МЭИ.- Душанбе. – 2021. -С.170-174. 4. Ойматова Х.Х. Получение эмпирических уравнений для расчета плотности тернарных систем / Х.Х. Ойма- това, Ш.Р. Сафаров, М.А. Зарипова, М.М. Сафаров // Материалы Республиканской научно-практической конференции (с международным участием). «Теплоэнергетика и теплофизические свойства веществ». Ду- шанбе. – 2021. -С. 183-187. 5. Ойматова Х.Х. Расчет коэффициента теплоотдачи тернарных систем кремниевой кислоты, МСУНТ и нано- порошка гидразина при нагревании / Х.Х. Ойматова // Вестник Бохтарского государственного университета имена Носира Хусрава (научный журнал). – Бохтар. - 2021. - № 2/3(90). - С. 42-46. 56

№ 2 (95) февраль, 2022 г. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТЕЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ Сайфуллаева Нозима Баходировна преподаватель кафедры теории начального образования, Бухарский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] METHODS OF DETERMINING THE NEEDS OF STUDENTS IN THE PROCESS OF USING CLOUD TECHNOLOGIES IN EDUCATION Nozima Sayfullaeva Teacher, department of pre-primary education, Bukhara State University, Republic of Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ Если сеть не защищена должным образом, компания рискует потерять не только данные, но и доверие и репутацию на рынке при атаке. Если компания не может должным образом защитить свою сеть, все усилия компании по продвижению и привлечению трафика на сайт могут быть внезапно сорваны. В статье анализируются лучшие практики и различные виды сетевой безопасности. ABSTRACT If the network is not adequately protected, the company runs the risk of losing not only data, but also trust and reputation in the market when an attack occurs. If a company is unable to properly protect its network, all of the company’s efforts to promote and generate traffic to the site may suddenly be thwarted. The article analyzes best practices and different types of network security. Ключевые слова: сетевые атаки, сетевая безопасность, брандмауэр, уязвимость. Keywords: network attacks, network security, firewall, vulnerability. ________________________________________________________________________________________________ Облачные вычисления — это не просто модное В последние несколько лет все чаще обсуждают словечко, это сильное направление в развитии ИТ- «облачные вычисления». Это относительно новая индустрии. Когда дело доходит до облачных тенденция развития ИТ-индустрии, ориентированная вычислений, нам необходимо различать три разные на пользователя и связанная с увеличением исполь- модели обслуживания: инфраструктура как услуга зования различных мобильных устройств, таких как (IaaS), платформа как услуга (PaaS) и программное ноутбуки, планшеты и смартфоны. Исследования обеспечение как услуга (SaaS). Областью этой показали, что это один из самых быстрорастущих работы является модель обслуживания как секторов цифровой экономики. В сетях облачных программного обеспечения. Это означает аренду вычислений удаленные серверы, системы хранения вычислительных ресурсов в сети удаленных (дата-центры и фермы серверов) и их ресурсы серверов, где выполняются приложения и хранятся используются по желанию пользователя. Термин данные. Область применения облачных вычислений «облако» используется как метафора для Интернета, очень широка и растет с каждым днем, так как она поскольку не имеет значения, где расположены имеет много преимуществ для пользователей и используемые аппаратные и программные ресурсы [4]. более широкое использование различных мобильных Для ИТ-специалистов облачные вычисления — это устройств (ноутбуки, планшеты и смартфоны) и новая бизнес-модель и новая технологическая плат- более широкий доступ к мобильному Интернету. форма для разработки и развертывания приложений, Облачные вычисления используются в образовании, а для конечных пользователей — новый и более но это означает, что эти услуги принимаются всеми дешевый способ использования приложений [3]. лицами, участвующими в процессе обучения. Облачные вычисления имеют много преимуществ, Поэтому цель данной статьи — выяснить, нужны ли но все данные и приложения имеют некоторые нашим студентам приложения и сервисы в облаке ограничения, поскольку они расположены в любом (SaaS), в какой степени они их используют, и какие месте в Интернете. Его можно использовать в типы приложений и сервисов лидируют. Это пока- различных сферах повседневной жизни, в том числе зывает, что студенты готовы «прыгнуть в облако». в образовании. Помимо предоставления учащимся __________________________ Библиографическое описание: Сайфуллаева Н.Б. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТЕЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13108

№ 2 (95) февраль, 2022 г. и преподавателям доступа ко многим облачным при- зрения экономии финансовых средств и управления ложениям и сервисам, которые можно использовать ресурсами». в формальном и неформальном образовании (обычно бесплатно), облачные вычисления обеспечивают Потенциал облачных вычислений для повышения большую гибкость и мобильность в использовании эффективности, стоимости и удобства для обра- ресурсов для преподавания и обучения, высокий зовательного сектора признается рядом учебных уровень совместной работы. , общение и совместное заведений США. Некоторые университеты привет- использование ресурсов, а также персонализирован- ствовали доступность превосходных вычислительных ное обучение создают среду или виртуальные мощностей за счет облачных вычислений для сообщества для обучения и преподавания. исследовательских целей. «Многие образовательные учреждения начали передавать предоставление Национальный институт стандартов и технологий электронной почты студентам в систему облачных Министерства торговли США описывает облачные вычислений… Образовательные учреждения также вычисления как «модель предоставления универ- начали использовать низкоуровневые облачные сального, удобного сетевого доступа по запросу к службы для целей хранения данных. Это может общему пулу настраиваемых вычислительных быть привлекательно в областях, где безопасность ресурсов (например, сетям, серверам, хранилищам, данных менее важна, например, когда видео и аудио приложениям и услугам). .\" ) могут быть быстро предоставляются в качестве открытых обучающих предоставлены и удалены с минимальными усилиями ресурсов. Еще одно применение облачных вычис- по управлению или взаимодействием с поставщиком лений, которое появляется в сфере образования, — услуг ». «Облачные вычисления для обычных поль- это развертывание институциональных систем зователей Интернета и компьютеров — это либо управления образованием (LMS) в облаке. Аутсорсинг доступ к данным, либо к программному обеспечению. доставки LMS третьим сторонам, таким как Любая онлайн-активность, такая как использование Blackboard или Moodle, имеет смысл для учреждений, программного обеспечения, может производиться которые не могут оправдать затраты на приобретение, на разных устройствах, вне зависимости от скорости хранение и поддержку аппаратного и программного доступа в интернет. обеспечения»[5]. -обучение Это в основном связано с облачной средой электронного обучения, в которой Для конечных пользователей облачные вычис- ресурсы открытого обучения создаются, исследуются ления означают, что вам не нужно беспокоиться о и совместно используются участниками по всему хранении оборудования или покупке нового миру, а учителя могут гибко получать доступ к своим оборудования, получении лицензий на программное данным с компьютера дома, в школе, библиотеке, обеспечение, обновлении или обновлении сущест- ученике. комнату или где-либо еще через веб-браузер, вующего программного обеспечения, синхронизации и обеспечить быстрое и эффективное общение, данных и т. д., потому что все это включено в совместную работу, совместное использование или «облако». услуга Можно сказать, что облачные совместное использование. вычисления — это новая движущая сила ИТ- революции, в рамках которой разрабатываются С их помощью учащиеся могут создать новые ИТ-услуги, изменяя способы использования, «персонализированную учебную среду на основе обслуживания и финансирования услуг по запросу. облачного обучения». Помимо отдельных приложе- Облачные вычисления характеризуются масштаб- ний в облаке, места для хранения и синхронизации ностью (количество и объем используемых ресурсов средств связи и совместной работы, офисных в соответствии с потребностями приложения и инструментов для работы с документами и данными оплатой за фактическое использование ресурсов), по требованию. В то время как отдел компьютерных мобильностью и независимостью от платформы услуг университета стремится обеспечить 99,5% до- (доступ в любое время, из любого места и с любого ступа к своим образовательным сервисам, таким как устройства). Существует три типа облачных вычис- LMS, Google предлагает 99,9% доступность для своего лений: Инфраструктура как услуга (IaaS) — это пакета образовательного программного обеспечения, аппаратный компонент с различными формами и это оставляет цель позади. Используя облачные аренды виртуальных технологий, включая исполь- сервисы и приложения, учащиеся и преподаватели зование платформы (PaaS) облачной операционной могут повысить мобильность, поскольку их учебные системы и средств разработки в качестве услуги. ресурсы и необходимые приложения доступны сервис, указывающий на использование различных через ноутбуки и устройства, подключенные к веб-приложений, запущенных и работающих на Интернету. Например, занятия могут проводиться сервере (SaaS); Эти модели различаются по типу и за пределами школы/факультета, или студенты размеру ресурсов, используемых и управляемых могут выполнять задания в разных местах. пользователями. Подключение к облаку и исполь- зование «скрытых» ресурсов позволяет обмениваться При этом возможности облачных вычислений данными в любое время и в любом месте, с широким должны быть признаны всеми участниками спектром приложений, доступностью услуг в любое процесса обучения и найдены для использования и время и в любом месте, безопасностью данных, применения в образовании. Исследование сосредо- хранением, резервным копированием и многим точено на использовании облачных сервисов (SaaS) другим. «Потенциальные преимущества использо- для студентов. Причина, по которой студенты вания облачных вычислений можно оценить с точки выбраны в качестве целевой группы исследования, заключается в том, что студенты становятся все 58

№ 2 (95) февраль, 2022 г. более зависимыми от онлайн-сервисов для обучения обучения. Однако для этого учащиеся и препода- и оценивания. Учащимся необходимо определить, ватели должны быть готовы к использованию нужны ли им облачные сервисы и приложения (SaaS) облачных сервисов и ознакомиться с их и как часто они их используют. Он также направлен преимуществами и ограничениями. Исследования на изучение взаимосвязи между потребностью в показывают, что респонденты (студенты) часто облачных сервисах и их активным использованием, находятся в сети и используют несколько поскольку они не всегда могут быть взаимосвязаны. компьютеров и аналогичных устройств (планшетов, смартфонов) одновременно. При использовании Облачные вычисления — это новая модель компьютеров они (в среднем) иногда требуют предоставления ИТ-услуг, предполагающая аренду использования облачных приложений и сервисов. ресурсов, расположенных внутри «облака», и Наибольшее использование зафиксировано в облач- являющаяся направлением будущего развития ИТ- ном коммуникационном программном обеспечении, индустрии. Обычные люди все чаще находятся в а наименьшее — в облачных документах/офисных сети, проверяют электронную почту и используют приложениях. Гендерная разница в потребности в другие формы общения, пишут и редактируют облачных сервисах или частоте использования документы и сотрудничают, смотрят фильмы и облачных приложений не подтверждена. Однако видео или слушают музыку, а также создают личные обнаружена значимая корреляция между потреб- документы и фотографии в Интернете. хранится в ностью в облачных приложениях/сервисах и Интернете. Нет необходимости устанавливать, лицен- частотой их использования. Также существует зировать или обновлять программное обеспечение, зависимость между количеством компьютеров и а также нет затрат на техническое обслуживание, мобильных устройств, используемых для выхода в поскольку все программное обеспечение и службы Интернет, и частотой использования облачных доступны через веб-браузер. Облачные вычисления приложений/сервисов. Основываясь на своих средних (SaaS) основаны на «самообслуживании по требо- ответах, студенты сообщили, что они «иногда» ванию» с моделью «оплата по мере использования», нуждаются в облачных приложениях/сервисах и хотя такое программное обеспечение распространено используют их, что означает, что они еще не готовы для обычных пользователей и образовательных «переключиться на облако». Их необходимо обучать приложений бесплатно. Учащиеся могут создать и поощрять в отношении облачных приложений и свою собственную «облачную персонализированную служб, чтобы они знали об их преимуществах. среду обучения» или использовать мобильное обучение и облачный доступ к ресурсам открытого Список литературы: 1. Турдиева Г.С., Сулайманова М.А. Методы организации электронных учебных ресурсов в образовательном процессе через платформу дистанционного обучения moodle// ACADEMY. Научно-методический журнал, 2020. № 5 (56). Стр 40-43. 2. Турдиева Г.С., Шойимов А. Использование информационных технологий в сфере туризма// “ACADEMY” , №6 (57). 2020 г. 3. Турдиева Г.С., Набиева Д. Методика создания тестовых вопросов в системе дистанционного обучения Moodle //Теория и практика современной науки. – 2017. – №. 12. – С. 695-698. 4. Турдиева Г.С., Шойимов А.С. Основные особенности и функции использования современных облачных служб в системе образования// Вестник науки и образования 2021. № 17 (120).Часть 3. 5. Атаева Г.И., Хамроева Х.Ю. Анализ возможности использования облачных технологий в высшем образова- нии Узбекистана // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 1(94). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12983 59

№ 2 (95) февраль, 2022 г. СЕТЕВЫЕ АТАКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ НИХ Турдиева Гавхар Саидовна ст. преподаватель, Бухарского государственного университета, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] NETWORK ATTACKS AND THEIR USE OF PROTECTION Gavhar Turdieva Senior Lecturer, Bukhara State University, Respublika Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ Если сеть не защищена должным образом, компания рискует потерять не только данные, но и доверие и репутацию на рынке при атаке. Если компания не может должным образом защитить свою сеть, все усилия компании по продвижению и привлечению трафика на сайт могут быть внезапно сорваны. В статье анализируются лучшие практики и различные виды сетевой безопасности. ABSTRACT If the network is not adequately protected, the company runs the risk of losing not only data, but also trust and reputation in the market when an attack occurs. If a company is unable to properly protect its network, all of the company’s efforts to promote and generate traffic to the site may suddenly be thwarted. The article analyzes best practices and different types of network security. Ключевые слова: сетевые атаки, сетевая безопасность, брандмауэр, уязвимость. Keywords: network attacks, network security, firewall, vulnerability ________________________________________________________________________________________________ Новые цифровые технологии открывают новые информацию. В сетевых атаках преступники наце- возможности для анализа больших данных, что лены на периметры сети, чтобы получить доступ может привести к киберугрозам со стороны кибер- к внутренним системам. Существует два основных захватчиков и террористов. Сегодня Интернет знает типа сетевых атак: пассивные и активные. При о пользователе больше, чем его близкие родствен- пассивных сетевых атаках злоумышленники входят ники, что грозит хищением личной информации и в сети без разрешения, контролируют и крадут личную использованием ее в корыстных целях. информацию без внесения каких-либо изменений. Активные сетевые атаки включают изменение, Во всем мире более половины малых и средних шифрование или повреждение данных. предприятий и индивидуальных предпринимателей столкнулись с кибербезопасностью. Количество и внешний вид атак с использованием сети растет очень быстро. Постоянные атаки — Эти организации опасаются, что риск кибератак серьезная проблема для всего компьютерного мира. высок из-за нехватки ресурсов и опыта в области Именно поэтому организации тратят огромные суммы кибербезопасности. Эта проблема обострилась в на обеспечение сетевой безопасности. Проблемы сете- эпоху COVID-19 из-за перехода на цифровые техно- вой безопасности влияют на удобство использования, логии. Наиболее распространенными методами атак, конфиденциальность и целостность информации, с которыми сталкивались эти организации, были доступной в организации. Злоумышленники пыта- вредоносное ПО/вирусы (24%), повреждение данных ются выявить бреши в безопасности, связанной с (16%) и фишинговые атаки (15%). Девять из 10 рес- технологиями. В свою очередь, это требует, чтобы пондентов (88%) заявили, что у них есть по крайней системный администратор был в курсе новых атак, мере одна форма кибербезопасности, такая как которые появляются в сети. антивирусное программное обеспечение, брандмауэр или многофакторная аутентификация, а 70% заявили, Построение сети — простая задача, а что они слишком уверены или переоценивают свои обеспечение ее безопасности — сложная задача. процедуры кибербезопасности. знать, что устройство Причина в том, что злоумышленник пытается обнару- надежно. жить уязвимости в системе с помощью различных инструментов. Сетевые атаки — это несанкционированные действия с цифровыми активами в сети организации. Сеть организации также может подвергаться Злоумышленники обычно проводят сетевые атаки, различным атакам изнутри. Атака изнутри обычно чтобы изменить, удалить или украсть личную более опасна, чем атака снаружи. __________________________ Библиографическое описание: Турдиева Г.С. СЕТЕВЫЕ АТАКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ НИХ // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13106

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Поэтому организация должна ежедневно выпол- причиной этого является падение сети, осуществляю- нять важную задачу, такую как мониторинг и щей внутреннюю атаку, политика безопасности и обнаружение сетевых атак. знание организацией законодательства. Следующие факторы в настоящее время способ- Внешние угрозы. Внешние атаки являются ствуют увеличению сетевых проблем: результатом уже существующей в сети уязвимости. Злоумышленник может осуществлять эти атаки Устройство или программный инструмент просто ради интереса, материальной выгоды или для настроены неправильно. Уязвимости безопасности дискредитации организации. При этом нападающий обычно вызваны неправильной настройкой устройства обладает высокой квалификацией и может работать или программного обеспечения в сети. Например, в команде. При проведении атаки используются использование неправильно настроенного или не специальные технологии, наблюдается долговремен- имеющего шифрования протокола приведет к раскры- ная готовность. При этом атаки осуществляются без тию конфиденциальной информации, пересылаемой помощи внутреннего персонала. Некоторые внешние по сети. Неправильно настроенное устройство может атаки включают атаки на основе злоумышленников дать злоумышленнику доступ к системе или сети. и вирусов, атаки на основе паролей, атаки на основе Неправильно настроенный программный инструмент вредоносных сообщений и атаки на основе опера- может привести к несанкционированному использо- ционной системы. ванию приложения или программного обеспечения. Внешние угрозы принято делить на два типа: Небезопасный и плохой дизайн сети. Сеть, спро- структурированные и несистематические внешние ектированная неправильно и небезопасно, может угрозы. столкнуться с различными угрозами и возможностью потери данных. Например, если технологии Систематизированная внешняя угроза. Система- брандмауэра, IDS и виртуальной частной сети (VPN) тизированные внешние угрозы осуществляются реализованы небезопасно, они могут сделать сеть высококвалифицированными лицами. Эти люди уязвимой для различных угроз. смогут быстро определить существующую уязви- мость в сети и использовать ее в своих интересах. Врожденная технологическая уязвимость. Если Эти лица или группы лиц обычно причастны к устройство или программный инструмент не может совершению крупных киберпреступлений. справиться с определенными типами сетевых атак, то оно будет уязвимо для этих атак. Многие устрой- Бессистемная внешняя угроза. Бессистемные ства, приложения или веб-браузеры нетерпимы внешние угрозы обычно осуществляются неквалифи- к атаке, побуждающей их отказаться от службы, или цированными лицами с использованием различных к нападениям со стороны человека. Если в системах готовых хакерских инструментов и скриптов. Эти используется более старый веб-браузер, эти системы типы атак обычно выполняются отдельными лицами, будут более уязвимы для распределенных атак. Если чтобы проверить свои способности или проверить, системы не обновлены, может быть достаточно не- есть ли уязвимость в организации. большой троянской атаки, чтобы очистить машину пользователя. Как использовать антивирусное программное обеспечение: Невежество пользователей. Халатность последних пользователей сети может оказать серьезное влияние Антивирусное программное обеспечение защи- на безопасность сети. Могут возникнуть серьезные щает ваше устройство от вирусов, которые могут проблемы с безопасностью, такие как потеря данных, удалять данные, замедлять или выключать ваше утечка в результате действий человека. Злоумышлен- устройство или позволять спамерам отправлять ники также используют технологии социальной электронные письма через вашу учетную запись. инженерии для сбора информации о пользователях. Антивирусная защита сканирует файлы и нежела- тельные сообщения электронной почты на наличие Умышленные действия пользователей. Уволен- вирусов, а затем удаляет любые вредоносные объекты. ный сотрудник может по-прежнему использовать Вам необходимо постоянно обновлять антивирусное распределенный диск. В этом случае это приведет к программное обеспечение, чтобы справляться с утечке конфиденциальной информации организации. последними «ошибками», которые распространяются Такая ситуация расценивается как преднамеренные в Интернете. Большинство антивирусных программ действия пользователей. имеют возможность автоматически загружать обновления, когда вы находитесь в сети. Кроме того, Сетевые угрозы обычно делятся на два типа: убедитесь, что программное обеспечение постоянно внутренние угрозы и внешние угрозы. запущено и сканирует систему на наличие вирусов, особенно если вы загружаете файлы из Интернета Внутренние угрозы. 80% преступлений, связан- или проверяете свою электронную почту. Установите ных с компьютером или Интернетом, являются антивирусную программу для ежедневного скани- внутренними атаками. Эти атаки могут быть рования на наличие вирусов. Вы также должны осуществлены обиженными, злонамеренными сотруд- тщательно сканировать свою систему, по крайней никами внутри организации. Большинство этих атак мере, два раза в месяц [1]. осуществляются привилегированными пользова- телями сети. Шпионское ПО — это программное обеспече- ние, устанавливаемое без вашего ведома или согласия, Внутренние атаки могут представлять более которое может отслеживать ваши действия в серьезную угрозу, чем внешние атаки. Основной 61

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Интернете и собирать личную информацию, пока вы брандмауэр должен быть правильно настроен и находитесь в сети. Некоторые программы-шпионы, регулярно обновляться. называемые кейлоггерами, будут записывать все, что вы вводите, включая ваши пароли и финансовую Как выбирать надежные пароли. информацию. Признаки того, что ваше устройство Защитите свое устройство и учетные записи от могло быть скомпрометировано шпионским ПО, злоумышленников, выбрав пароли, которые трудно включают внезапное увеличение рекламы, посещение угадать. Используйте надежные пароли, состоящие веб-сайтов, которые вы не хотите посещать, и общее не менее чем из восьми символов, комбинации букв, снижение производительности. Защита от шпионского цифр и специальных символов. Важно не использо- ПО включена в некоторые антивирусные программы. вать слова, которые легко найти в словаре, или ссылки Инструкции по активации функций защиты от на личную информацию, например день рождения. программ-шпионов см. в документации к анти- Некоторые хакеры используют программы, которые вирусному программному обеспечению. Вы можете проверяют каждое слово в словаре и легко находят купить отдельное шпионское ПО. Как использовать личную информацию, например дату рождения. Брандмауэр. Попробуйте использовать первую букву каждого слова и фразу, которая поможет вам вспомнить пароль. Брандмауэр — это программа или Что такое система обнаружения атак? оборудование, которое блокирует доступ хакеров Это система, которая отслеживает сетевой трафик к вашему компьютеру и его использование. Подобно для обнаружения несанкционированного доступа тому, как некоторые телепродавцы автоматически или активности в сетевой среде. При обнаружении набирают случайные телефонные номера, хакеры аномалии некоторые системы обнаружения ищут информацию в Интернете. Они отправляют атак/сбоев способны предпринимать определенные экзо-запросы (вызовы) на тысячи компьютеров и действия для предотвращения или смягчения ждут ответов. Брандмауэры не позволяют вашему последствий атак. компьютеру отвечать на эти случайные вызовы. Эффективная кибербезопасность имеет решаю- Брандмауэр блокирует связь с источниками, которые щее значение для бизнеса, и она становится все вы не разрешаете. Это особенно важно, если у вас более важной по мере распространения инициатив есть высокоскоростное подключение к Интернету, цифровой трансформации, облачных вычислений и такое как DSL или кабель. Некоторые операционные удаленной работы в организациях. Злоумышленники системы имеют встроенные брандмауэры, которые все чаще атакуют подключенные к Интернету системы можно отключить. Убедитесь, что вы включили и плохо защищенные веб-приложения, тем более что брандмауэр. Чтобы быть эффективным, ваш все больше людей работают из дома из-за пандемии COVID-19. Список литературы: 1. Анорбоев А. Преступление киберпреступности: уголовно-правовая и криминологическая характеристика. - Т.: 2020, Журнал правовых исследований. 2- специальный номер. - Б. 300-309. 2. Турдиева Г.С., Шойимов А.С.Основные особенности и функции использования современных облачных служб в системе образования// Вестник науки и образования 2021. № 17 (120).Часть 3. 52-55 стр. 3. Турдиева Г.С. Исползование информационных технологий в сфере туризма // Шойимов А. Научно-методический журнал “ACADEMY” Российский-импакт фактор:0.19. №6 (57). 2020 г.22-24 бет. 62

№ 2 (95) февраль, 2022 г. МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЕ МАШИНЫ Ахмедов Алишер Тоирович ассистент, Джизакский политехнический институт Узбекистан, Джизакская область, г. Джизак E-mail: [email protected] TILLING MACHINES Alisher Axmedov Assistant , Jizzakh Polytechnic Institute, Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ На эффективность технологической операции оказывает больше влияния соблюдение правил эксплуатации и особенно настройки проектной геометрии почвообрабатывающих машин, так как во всем комплексе сельско- хозяйственных работ от правильной настройки агрегата кроме качества операции, зависит так же величина тягового сопротивления машины, расход горючего и износ рабочих органов. ABSTRACT The effectiveness of the technological operation has more influence compliance with the rules of operation and especially the settings of the project geometry of tillage machines, since in the entire complex of agricultural work on the correct setting of the unit, in addition to the quality of the operation, the magnitude of the machine's traction resistance, fuel consumption and wear of the working bodies depends. Ключевые слова: техническое условие, геометрическая схема, взаимо рассположение, рабочие органы, проектной геометрии, устойчивость плуга, угла наклона тяги, правильная установка, линия тяги трактора, след центра тяжести, проверочные шаблоны, колибры, контрольные приборы, геометрические схемы. Keywords: technical condition, geometric scheme, interpretation, working bodies, design geometry, plow stability, thrust tilt angle, correct installation, tractor line, trail of the center of gravity, check patterns, colibras, control devices, geometric schemes. ________________________________________________________________________________________________ В строительстве Нового Узбекистана сельскохозяйственных работ от правильной настрой- немаловажную роль играет сельское хозяйство. За ки агрегата кроме качества операции, зависит так же последние пять лет происходят большие изменения, величина тягового сопротивления машины расход в том числе производство новых заводов и фабрик, горючего и износ рабочих органов. вместо фермерских хозяйств создаются агро-кла- стеры. В последствии создаются новые рабочие ме- При существующих агротехнических требованиях ста в сёлах и кишлаках, что играет немаловажную на почвообрабатывающие машины технологическая роль в обеспечении трудоустройства населения операция не может быть выполнена качественно, страны. потому что отработавщие непольный сроки службы почвообрабатывающие машины имеют значительные Высококачественная технологическая операция отклонения геометрических параметров от проектных. является залогом получения высоких урожаев сель- скохозяйственных культур, качество её, так как и Наблюдением за работой и ремонтом почвооб- эффективность использования почвообрабатыващих рабатывающих машин в полевых условиях установ- машин в сельском хозяйстве, в значительной мере лено, что на изменение геометрической схемы вли- зависит от их правильной подготовки к работе и яет не только их износ, но и другие дополнительные эксплуатации. Между тем в этом деле имеются серьез- факторы конструктивного, технологического и экс- ные недостатки. плуатационного происхождения. На эффективность технологической операции Этими факторами на примере двух ярусных плу- оказывает больше влияния соблюдение правил гов может быть некачественное изготовление от- эксплуатации и особенно настройки почвообраба- дельных деталей корпуса, неправильная сборка и ре- тывающих машин, так как во всем комплексе гулировка плуга в борозде, колебания рамы при ра- боте и другие. __________________________ Библиографическое описание: Ахмедов А.Т. ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЕ МАШИНЫ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13059

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Наличие указанных факторов приводит к тому, Так при слишком опущенном прицепе колеса что нарушаются строго установленные геометри- плуга могут быть недогружены, передний корпус ческой схемой и техническими условиями взаимо- не обеспечивает заданную глубину, а задний корпус расположения рабочих органов, опорных колес, точек будет чрезмерно углублен. Слишком высокая уста- прицепа, движителей, а также плуга в целом между новка прицепа повышает давление на колеса, что собой в пространственной системе координат, вернее приводит к изгибу колен от осей передних колес, его проектная геометрия. Двух ярусные плуги ра- пере углубляется передний корпус, задний корпус ботают в тяжелых почвенных условиях. Во время при этом не обеспечивает нужной глубины пахоты. работы на глубине 30...40 см на корпус плуга дей- ствует сила сопротивления пласта, достигающая Нарушение правильной установки прицепа в го- до 9...13 Кн В следствии чего рабочие органы, стойки, ризонтальной плоскости ведет к перекосу рамы рамы и др. части плугов деформируются. Например: плуга, увеличению или уменьшению ширины захвата. лезвие лемехов занимают различные положения относительно горизонта, оказывая также различное Изучением состояния проектной геометрии па- влияние на агротехнические показатели работы плуга. хотных агрегатов работающих в хлопководческой зоне можно выявить отклонения плоскости качания 1. В продольно-вертикальной плоскости угол движителей трактора от оси симметрии по ходу, наклона лезвия к горизонту принимает положитель- а также нарушение проектной геометрии плугов по выше указанным контрольным точкам и параметрам. ные и отрицательные значения, что вызвано колеба- ниями рамы в продольно вертикальной плоскости В существующей технологии ремонта почвооб- или наклоном стойки корпуса вперед или назад. рабатывающих машин мало уделяется внимания контролю и восстановлению геометрической схемы. 2. В поперечно-вертикальной плоскости угол Почвообрабатывающие машины не попадают в цент- наклона лезвия к горизонту также может колебаться. ральные и специальные мастерские. При их ремонте Это обусловлено наклоном рамы в сторону непа- обычно заменяются изношенные рабочие органы ханого поля или наоборот, а также наклоном стоек лемеха, полевые доски, отвалы и т.д. вправо или влево. При проверке полной восстановленности и ре- Исследованиями выявлено, что при располо- монта необходимо включить в типовую технологию жении носка лемеха ниже пятки устойчивость плуга ремонта почвообрабатывающих агрегатов, как завер- по глубине улучшается, но тяговое сопротивление шающую операцию, контроль их проектной геомет- увеличивается на 7...10%, а при расположении носка рии на специальной проверочной плите или на пло- выше тяговое сопротивление плуга снизится на щадке. Правильная регулировка, как известно, имеет 10...14%, но зато ухудшится устойчивость хода его большое значение. по глубине. Поддержание показателей надежности и эффек- Очень важно правильно отрегулировать положе- тивности почвообрабатывающих машин (снижение ние прицепа плуга, так как технико-экономические числа и времени простоев, связанных с техниче- показатели пахотных агрегатов и устойчивость хода скими неисправностями, тяговых сопротивлений и плуга значительно зависит от правильной установки расходы горюче-смазочных материалов, высокопро- угла наклона тяги в продольно-вертикальной плос- изводительная безотказная работа и т.д.) на высоком кости. уровне возможны только путем сохранения проект- ной геометрии в процессе их эксплуатации Как показывают исследования, нарушение уста- от начала до истечения срока службы. новки прицепа при изменении глубины вспашки в вертикальной плоскости повышает тяговое сопро- тивление до 50% и влечет за собой неустойчивость хода по глубине. Список литературы: 1. Батурин А.А. Влияние механического состава почв на износ лемехов/ Почвоведение.1952, № 5. 2. Буянов А.И. «О рациональной выбраковке изношенных деталей сельскохозяйственных машинах. Трение и износ в машинах». ч 1, М., 1939. 3. Бортовой В. «Износ рабочих органов плуга на песчаных почвах». Полесья, «Механизация соц-го с/х ».1936, № 8. 4. Васильев С.П. Об изнашивающей способности почв. Повышение 5. Ермолов П.С. долговечности рабочих деталей почвообрабатывающих машин. Машгиз., 1960. 6. Василенко П.М. Элементы методики математической обработки результатов экспериментальных исследова- ний. М., 1958. 7. Веденяпин Г.В. Предельные величины износов. «Вестник с-х науки», 1960, № 8. 8. Казарцев В.И. Метод математической статистики для оценки срока службы ДМ и их износа, М., «Вестник с.-х. Науки». 1960, №7. 9. Казарцев В.И. Об основных критериях для установления предельно-допустимых износов ДМ., М., Вестник с.-х. науки», 1959, № 3. 10. Игамбердиев Х.Х., Соатов А.М., «Коэффициент трения скольжения листьев и коробочек зеленцового ке- нафа».XXIIIМеждународный научно-практической конференции «Вопросы технических и физико-матема- тических наук в свете современных исследований» Новосибирск 2020 год. 64

№ 2 (95) февраль, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.95.2.13057 ОЦЕНКА ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ ПРОФИЛЯ КУЛАЧКА ПО УГЛУ ДАВЛЕНИЯ Иргашев Амиркул д-р техн. наук, проф., Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Курбанов Бехзод Баходир угли докторант, Ташкентский государственный технический университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] EVALUATION OF THE WEAR INTENSITY OF THE CAM PROFILE BY THE PRESSURE ANGLE Amirqul Irgashev Doctor of technical Sciences, Professor Tashkent state technical university Republic of Uzbekistan, Tashkent Behzod Qurbonov Doctoral student, Tashkent state technical university Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье с учетом нарастающего износа профиля исследована интенсивность износа поверхности кулачка, контактирующего с тальком в процессе эксплуатации, и оценено изменение этой интенсивности в зависимости от угла давления. Исследовано влияние износа профиля камеры на газораспределительный механизм (ГРМ) и работу двигателя. Проанализирована возможность существенного улучшения трибологических свойств пары кулачок – толкатель на основе численного метода формулировки закона движения толкателя. ABSTRACT In the article, taking into account the increasing wear of the profile, the intensity of wear of the surface of the cam in contact with talc during operation is studied, and the change in this intensity depending on the pressure angle is estimated. The effect of chamber profile wear on the gas distribution mechanism (GDM) and engine operation has been studied. The possibility of a significant improvement in the tribological properties of a cam-pusher pair is analyzed on the basis of a numerical method for formulating the law of motion of the pusher. Ключевые слова: сельское хозяйство, кулачок, толкатель, интенсивность, износ, угол давления, сила нормального давления, прочность. Keywords: agriculture, cam, pusher, wear, pressure angle, intensity, normal pressure force, strength. ________________________________________________________________________________________________ При эксплуатации сельскохозяйственных машин кулачковых механизмов определяется пределом их надежность обеспечивается большим количе- износа контактирующих поверхностей кулачка и ством узлов или деталей. Один из них – кулачок. толкателя [2]. В кулачковых механизмах надежность в основном определяется долговечностью, а последняя – изно- Так как скорость изнашивания поверхности состойкостью кулачков. кулачка зависит также от свойств материала, кон- тактных напряжений и условий контакта, в данной ра- В процессе передачи движения на контактной боте для оценки долговечности сопряжения кулачок- поверхности кулачка происходит износ, что отри- толкатель использовалась величина интенсивности цательно сказывается на движении хода толкателя. изнашивания [5]. Следовательно, износостойкость и долговечность __________________________ Библиографическое описание: Иргашев А., Курбанов Б.Б. ОЦЕНКА ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ ПРОФИЛЯ КУЛАЧКА ПО УГЛУ ДАВЛЕНИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13057

№ 2 (95) февраль, 2022 г. где k – коэффициент, учитывающий влияние допол- (2) нительных параметров на износ пары и определяе- мый экспериментально; где: Sтр – путь трения; bг – полуширина линии контакта по Герцу. pnmax – наибольшая величина нормального кон- Первые три фактора при расчете кулачка объ- тактного напряжения; единяются в один – величину контактных напряже- НВ – твердость материала; ний. В литературных источниках по проектирова- fсц – коэффициент сцепления; нию кулачковых механизмов ткацких станков ос- f – коэффициент трения скольжения в сопря- новной количественной характеристикой в контакте жении; считается расчет на контактную прочность кулачков Ra1 и Ra2 – средние арифметические отклонения и роликов по формуле [3; 1]: профилей поверхностей; hгр – толщина граничной пленки; ������������ = 20√������������������������������������������������(1���������1���2+(���������+���2)������) , (3) ρпр – приведенный радиус кривизны контакти- рующих поверхностей; где ������������– максимальное контактное напряжение, МПа; μ – динамическая вязкость масла при темпера- Pmax – максимальная нормальная сила, прижи- туре вступающих в контакт поверхностей; Vк = V1 + V2 – суммарная скорость качения, мающая ролик к кулачку; определяемая как сумма скоростей V1 и V2 переме- Е1 и Е2 – модули упругости материалов кулачка щения точки контакта соответственно по кулачку и толкателю; и ролика; для стали Е1=(2–2,2)∙105 МПа, для чугуна Рпн – нагрузка на единицу длины контакта; Е2 =(1–1,35)∙105 МПа; β – пьезокоэффициент масла; λ – теплопроводность масла; r – радиус ролика, м; Pe – среднее число Пекле; αв – коэффициент, характеризующий зависимость ������ – радиус кривизны профиля кулачка в точке вязкости масла от температуры; контакта с роликом, м; Vск – скорость скольжения в контакте. Значения приведенного радиуса кривизны, b – длина контактной линии. нагрузки в контакте, контактного напряжения, ско- Pmax – сила нормального давления, вычисляемая ростей Vк и Vск определяются по известным форму- по формуле [3]: лам в зависимости от кинематической схемы кла- панного привода. Коэффициент трения f определя- ������������������������ = ������2cos (θ+М������������������������������(������)), (4) ется по соответствующей эмпирической зависимо- сти, полученной для быстроходных кулачковых ме- где θ – угол давления; ханизмов [5; 4]. Линейный износ рабочей поверхно- M – результирующий момент сопротивления на сти кулачка за цикл нагружения определяется по формуле: кулачковом вале, Н·м; ������ – коэффициент трения в высшей паре; ℓ2 – длина коромысла, м. Мы можем изучить интенсивность износа в области контакта кулачка с толкателем в трех частях (рис. 1). 66

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Рисунок 1. Изображение износа в области контакта кулачка с толкателем в трех частях, после 5 миллионов циклов нагружения: А – рамп; В – профиль; С – вершина кулачка Исследования показывают, что наибольший из- его контакта с толкателем. Как видно из графика, ве- нос (область C) происходит на вершине, средний из- личина износа на участке А (рамп) достигает макси- нос – на профиле (область В) и наименьший износ – мального значения 0,08·10−7мм. По мере уменьше- на секции рампы (область A). ния значения угла зацепления количество коррозии На этом графике изображено пространственное изменение износа поверхности кулачка за один цикл увеличивается и значение количества коррозии в об- ласти В (профиля) достигает примерно 0,14·10−7мм. Рисунок 2. Интенсивность изнашивания профиля кулачка по углу давления Таким образом, интенсивность изгиба увеличи- пор, пока угол изгиба не достигнет 7–8°. Этот про- вается по мере уменьшения угла давления, а когда цесс повторяется в каждом цикле движения кулачка, угол давления достигает 0°, интенсивность изгиба а износ на участке С (вершина кулачка) всегда вы- увеличивается, и этот процесс продолжается до тех сок. Список литературы: 1. Абдумажидов Р.Б., Хамроев Р.K., Жуманов О.У. Анализ логистических подходов при использовании само- свалов // Universum: технические науки. – М., 2021. – № 4 (85). С. 5–8. 2. Иргашев А., Хамроев Р.K. Экспериментальная оценка концентрации продуктов износа в масле агрегатов машин // Universum: технические науки. – М., 2020. – № 11 (80). – С. 66–68. 3. Степурин П.В. Теоретическое исследование трения и изнашивания рабочих поверхностей кулачковых механизмов // Трение и износ. – 1998. – Т. 19, № 6. – С. 739–744. 4. Analysis of operational indicators when using dump trucks / Sh.A. Sultanova, R.K. Hamroyev, O.U. Jumanov, B.V. Qambaraliev // International scientific and technical journal INNOVATION TECHNICAL AND TECHNOL- OGY. – 2021. – Vol. 2, № 1. 5. Irgashev A., Hamrоуev R.K. Features of fuel economy of agricultural equipment and environmental influence on oil // Technical science and innovation. – Tashkent, 2021. – № 1 (07). – P. 297–302. 6. Mirzayev N.N., Qurbonov B.B., Hamrоуev R.K. Estimation of the rotation speed of gears in oil depending on the load // Technical science and innovation. – Tashkent, 2020. – № 4 (06). – P. 198–204. 67

№ 2 (95) февраль, 2022 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ В СФЕРЕ АГРО-ИНЖЕНЕРИИ Кобилов Бекзод Уктам угли ассистент, Джизакский Политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected] RESEARCH OF SPATIAL MECHANISMS IN THE FIELD OF AGRO-ENGINEERING Bekzod Kobilov Assistant, Jizzakh Polytechnic Institute, Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ В этой статье приводится анализ пространственных механизмов, используемый в сельскохозяйственных машинах. Введутся исследования пространственных механизмов с вращательными кинематическими парами, геометрические оси которых пересекаются под разными углами. ABSTRACT This article gives an analysis of the spatial mechanisms used in agricultural machines. And stud ies of spatial mechanisms with rotational kinematic pairs and geometric axes that intersect at different angles will be introduced. Ключевые слова: анализ, механизмы, машины, группы, шарниры, оси, углами, поворотными, соединения, вал, инструмента. Keywords: analysis, mechanisms, machines, groups, hinges, axes, angles, rotary, connections, shaft, tool. ________________________________________________________________________________________________ Пространственные механизмы, применяемые в Устройство включает ножевую планку с сегмен- машинах, можно разделить на две группы: меха- тами, соединенными с тремя кривошипами радиуса r, низмы с кинематическими сферическими парами, станиной и механизмом Беннета-Шитикова, состоя- сферическими парами с пальцем, парами шар-труба, щим из ведущего кривошипа, ведомого кривошипа цилиндрическими парами и вращательными парами и шатуна. Ведомый кривошип соединен с третьим (шарнирами). выступающим кривошипом. режущего устройства под углом β, равным 210-220 0 . Поскольку стебли Первая группа хорошо изучена; эти механизмы срезаются в первой половине оборота ножевой по- могут быть легко произведены. Что же касается про- лосы, вторая половина простаивает; в результате странственных механизмов с поворотными шарни- полоса с сегментами имеет неравномерное движение; рами, то их проектирование затруднено, так как су- инерционный момент отрицательно влияет на кон- ществовал значительный разрыв между теорией и струкцию. практикой. Одним из первых механизмов этой группы был сферический механизм Кардана-Гука, Второе применение пространственного пяти- широко использовавшийся для передачи движения. звенного механизма. Это устройство для стержне- Исследователи попытались создать другие механизмы вого конвейера, которое увеличивает отделение с поворотными соединениями. Не было такой системы почвы и снижает травмирование клубней картофеля. и теории производства таких механизмов; они были Устройство включает два пространственных криво- созданы комбинацией ссылок методом проб и ошибок. шипа и два шатуна. Однако звенья не вращались, а механизмы не рабо- Повышение сепарации грунта достигается за счет тали. того, что слой грунта имеет относительное движение Приводы сельскохозяйственных машин для пере- в зоне воздействия встряхивателей и по всей длине дачи движения между пересекающимися валами: полотна. Это происходит под влиянием неравномер- привод быстроходного режущего органа, привод ного движения полотна с переменной силой Q, дей- ленточного транспортера картофелеуборочного ком- ствующей на почвенный слой. Чем больше амплитуда байна, привод дискового привода свеклоуборочного колебаний этой силы, тем больше деформация комбайна. и др. Механизмы упрощают работу инстру- слоя, разрушающая и усиливающая его отрыв. Это ментов и повышают их надежность и долговечность. подтверждается результатами расчетов, представ- Представлена схема привода быстроходного режу- ленными графиками зависимости от угла поворота 91 щего инструмента с пространственным четырехзвен- ведущего кривошипа привода лифта: Q X - по поверх- ным механизмом Беннета-Шитикова. ности полотна и Q Y - перпендикулярно ей. __________________________ Библиографическое описание: Кобилов Б.У. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ В СФЕРЕ АГРО-ИНЖЕНЕРИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13091

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Устройства первичной обработки. Механизмы два оборота, т.е. смеситель может уменьшать дви- пространственной связи используются для преобра- жение. зования постоянной угловой скорости ведущего кривошипа в переменную скорость ведомого криво- Резервуар совершает спиральное простран- шипа. Это свойство используется для обеспечения ственное неравномерное движение с управляемым нестационарной работы многих устройств с целью инерционным воздействием на обрабатываемый интенсификации процесса смешивания компонен- материал. Сложное движение вертикальной оси PP′ тов в барабанных смесителях. В этих устройствах барабана смесителя. шатун является водителем рабочих органов: про- странственных мешалок, кантователей для полиро- Устройства для стирки и очистки изделий. вания и шлифования деталей, продуктов твердения, К этой группе относятся устройства для мойки ав- протравки семян и т. д. томобилей, чистки пустотелых изделий, часовых механизмов. Одной из конструкций для очистки Пространственный инерционный смеситель с крупногабаритных изделий являются картеры транс- механизмом Беннета-Шитикова, бак которого за- миссии тракторов ДТ-54. В качестве основы исполь- креплен на шатуне. При работе смесителя ведущий зуется механизм Беннета-Шитикова. Исследования кривошип вращается с постоянной угловой скоро- стиральных машин на основе пространственных стью, а ведомый - с переменной скоростью, при этом механизмов с поворотными шарнирами подтвердили плоскости вращения кривошипа находятся в перпен- их работоспособность. дикулярных плоскостях, контейнер будет совершать сложное пространственное движение с управляемым Анализируя исследуемый материал возмож- инерционным воздействием на обрабатываемый ность определения содержания пространственного материал. В результате интенсификация обработки шарнирно-рычажного механизма Беннета-Шитика. увеличивается в несколько раз по сравнению, а каче- ство обработки максимально. Математические модели кинематики и динамики позволяют интенсифицировать процесс изготовления Другой тип смесителя, содержащий механизм этих устройств, повысить их качество и эффектив- Беннета-Шитикова. В этом смесителе емкость (ба- ность; вращательные пары в виде защищенных от рабан) за один оборот ведущего кривошипа делает внешней среды шарнирных узлов позволяют повы- сить их надежность. Список литературы: 1. Мерцалов Н.И. Теория пространственных механизмов. М.: Машгиз, 1951. 2. В.П. Горячкин, Собрание сочинений. Том. 2. Механика Земли. Сельхозгиз, Москва, 1937 г. 3. Е.И. Воробьев, Ф.М. Дименберг, Пространственные суставные механизмы. Замкнутые и открытые кинема- тические цепи (Наука, Москва, 1991). 4. Верховский А.В. Шестимерные пространственные шарнирные механизмы Вестник Томского технологического института 61(1) , 47–52 (1947). 5. Зиновьев В.А. Пространственные механизмы с нижними парами . М.: Гостехиздат, 1952. 6. Евграфов А.Н., Петров Г.Н. Расчет геометрических и кинематических параметров пространственно-звенного механизма с избыточными звеньями Проблемы машиностроения и надежности машин 3 : 3–8 (2013). 7. Kobilov B.U. Abdurakhmanov A.M. \"theoretical justification of criteria of capacity of Knots and components of the equipment\" //концепции, теория и методика фундаментальных и Прикладных научных исследований, 136-137 стр, 2021. 8. Кобилов Б.У. \"the life of quality of any kenaf.\" //современные проблемы и перспективные направления инно- вационного развития науки, 39-40 стр, 2021. 69

ДЛЯ ЗАМЕТОК

ДЛЯ ЗАМЕТОК

Научный журнал UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ № 2(95) Февраль 2022 Часть 1 Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 54434 от 17.06.2013 Издательство «МЦНО» 123098, г. Москва, улица Маршала Василевского, дом 5, корпус 1, к. 74 E-mail: [email protected] www.7universum.com Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии «Allprint» 630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3 16+

UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 2(95) Февраль 2022 Часть 2 Москва 2022

УДК 62/64+66/69 ББК 3 U55 Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии: Горбачевский Евгений Викторович, канд. техн. наук; Демин Анатолий Владимирович, д-р техн. наук; Елисеев Дмитрий Викторович, канд. техн. наук; Звездина Марина Юрьевна, д-р. физ.-мат. наук; Ким Алексей Юрьевич, д-р техн. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Ларионов Максим Викторович, д-р биол. наук; Манасян Сергей Керопович, д-р техн. наук; Мажидов Кахрамон Халимович, д-р наук, проф; Мартышкин Алексей Иванович, канд.техн. наук; Мерганов Аваз Мирсултанович, канд.техн. наук; Пайзуллаханов Мухаммад-Султанхан Саидвалиханович, д-р техн. наук; Серегин Андрей Алексеевич, канд. техн. наук; Усманов Хайрулла Сайдуллаевич, канд.техн. наук; Юденков Алексей Витальевич, д-р физ.-мат. наук; Tengiz Magradze, PhD in Power Engineering and Electrical Engineering. U55 Universum: технические науки: научный журнал. – № 2(95). Часть 2. М., Изд. «МЦНО», 2022. – 68 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/295 ISSN : 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2022.95.2-2 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2022 г.

Содержание 5 Машиностроение и машиноведение 5 9 ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПО СЕЧЕНИЮ СКОРОСТИ ПОЛОСЫ ПО ДЛИНЕ ОЧАГА ДЕФОРМАЦИИ 13 Махмудова Наргиза Абдунабиевна 13 ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 20 Пардаев Обид Рахимбобоевич Худоёров Шароф Туйчиевич 26 Металлургия и материаловедение 30 ОПТИМИЗАЦИЯ ФУТЕРОВКИ ИНДУКЦИОННЫХ ПЕЧЕЙ ПРИ ВЫПЛАВКЕ СТАЛИ МАРКИ 36 20ГЛ. ОБЗОР Турсунов Нодиржон Каюмжонович 36 Турсунов Тохир Муратжонович 39 Уразбаев Талгат Тилеубаевич 43 МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОМПЛЕКСНОГО РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИ МАРКИ 20ГЛ С АЛЮМИНИЕМ И КАЛЬЦИЕМ 43 Турсунов Нодиржон Каюмжонович 47 Уразбаев Талгат Тилеубаевич Турсунов Тохир Муратжонович 52 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ПЕРЕРАБОТКИ АНТИСТАТИЧЕСКИ-ТЕПЛОПРОВОДЯЩИХ АНТИФРИКЦИОННО –ИЗНОСОСТОЙКИХ И НАНОКОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ Тухташева Малоҳат Нафасовна Сапаров Бобур Жумабоевич Нормуродов Сардор Эркинович ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МОЛИБДЕНА И ДРУГИХ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ХВОСТОВ МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ Шодиев Аббос Неъмат угли Хасанов Абдурашид Салиевич Каюмов Ойбек Азамат угли Ёрматов Достонбек Ашурмамат угли Процессы и машины агроинженерных систем ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРАХИСА Куйчиев Одил Рахимович ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВЫХ ВОД В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ Шарофутдинова Назима Пулатовна Кадирова Надира Абраровна Бабоев Исомиддин Давронович Ниёзов Хасан Ниёзович Строительство и архитектура РАЗДЕЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Мамажонов Алишер Урагович Набиев Мумин Набиевич Косимов Латифжон Мухсинович ВЛИЯНИЕ АГРЕССИВНЫХ СРЕД НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ЛЕГКОГО БЕТОНА Ризаев Баходир Шамситдинович Мамадалиев Адхамжон Тухтамирзаевич Мухитдинов Музаффар Бахтиёрович Одилжанов Азимбек Зокиржон ўғли ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ АРХИТЕКТУРНЫХ РАСТВОРОВ Тожиев Инъомжон Илхомович

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОХВАТЫВАЮЩЕЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ КРУПНОСТИ 55 ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД 59 Тургунова Окибатхон Бекташевна 65 Сафаев Мухаммадзохид Абиджанович Тургунов Абдулхашим Ахмадалиевич МОДЕЛИРОВАНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ПОТОКА ВЫЗЫВАЮЩЕЙ КАВИТАЦИЮ И РЕЗКОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ ПОТОКА Худайкулов Савет Ишанкулович Муминов Ойбек Алишер угли ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 3D-ПРИНТЕРОВ В МАЛОЭТАЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ В УЗБЕКИСТАНЕ Юсупходжаев Саидғани Абдуллаходжаевич Ниғматжонов Диёржон Ғайратжон ўғли Фунтикова Радмила Юрьевна

№ 2 (95) февраль, 2022 г. МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ DOI - 10.32743/UniTech.2022.95.2.13069 ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПО СЕЧЕНИЮ СКОРОСТИ ПОЛОСЫ ПО ДЛИНЕ ОЧАГА ДЕФОРМАЦИИ Махмудова Наргиза Абдунабиевна доцент Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г.Ташкент E-mail: [email protected] CHANGE IN THE AVERAGE CROSS-SECTIONAL VELOCITY OF THE STRIP ALONG THE LENGTH OF THE DEFORMATION FOCUS Nargiza Makhmudova Associate Professor of Tashkent State Technical University named after Islam Karimov, Republic of Uzbekistan , Tashkent АННОТАЦИЯ В статье показан и расмотрен установившийся процесс прокатки, когда валки вращаются с постоянной скоростью, а скорости полосы перед валками и после выхода из валков не меняются. ABSTRACT The article shows and discusses the steady rolling process, when the rolls rotate at a constant speed, and the strip speeds before the rolls and after leaving the rolls do not change. Ключевые слова: валки, очаг деформации, бочки валка, сплющивания, зоной отставания, межвалковый зазор, идентификация. Keywords: rolls, deformation focus, roll barrels, flattening, lag zone, roll gap, identification. ________________________________________________________________________________________________ В теории прокатки обычно рассматривают устано- Закономерности изменения скорости полосы в вившийся процесс прокатки, когда валки вращаются очаге деформации проще всего объяснить на при- с постоянной скоростью, а скорости полосы перед мере прокатки тонкой широкой полосы в низком валками и после выхода из валков не изменяются. очаге деформации. Так как уширение в таком очаге отсутствует, все обжатие переходит в вытяжку, а Однако в самом очаге деформации скорость по- скорость полосы в поперечном сечении с координа- лосы увеличивается по мере уменьшения ее тол- той х (рис. 1), средняя по сечению, определяется из щины из-за обжатия, вследствие действия закона по- закона постоянства секундного объема выражением стоянства секундного объема. ������������ = ������1 ℎ1 . (1) Характер изменения скорости полосы оказывает ℎ������ большое влияние на ее напряженное состояние и на затраты энергии при прокатке. __________________________ Библиографическое описание: Махмудова Н.А. ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПО СЕЧЕНИЮ СКОРОСТИ ПОЛОСЫ ПО ДЛИНЕ ОЧАГА ДЕФОРМАЦИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13069

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Рисунок 1. Варианты скоростного режима полосы в низком очаге деформации: а - схема очага деформации: ������ − угол захвата; ABC - дуга захвата; ������в −окружная скорость бочки валка; ох - ось прокатки; NN -нейтральное сечение, единственное в очаге деформации, толщиной ℎн; ������1������1 − первое нейтральное сечение толщиной ℎн1; ������2������2 −второе нейтральное сечение толщиной ℎн2; ������1������1 − сечение, проходящее через вертикальную осевую плоскость валков, в которой полоса имеет минимальную толщину ℎ������������������; б -возможные графики изменения скорости полосы ������������ (средней по сечению) по длине очага деформации: 1 - с одним нейтральным сечением; 2 с двумя нейтральными сечениями; 3 - без нейтральных сечений Как показано в главе, угол захвата в низких очагах Если рост скорости полосы происходит по ли- деформации ������ < 10 ÷ 11° (в большинстве случаев нии 1, то ее пересечение с графиком ������в = const про- ������ = 3 ÷ 8°). При таких углах дуга захвата АВ мало исходит в точке N, определяющей положение сечения отличается от хорды, а с учетом упругого сплющи- NN в очаге деформации (рис. 1, а). В этом сечении вания они практически совпадают, причем отрезок АВ толщиной ℎнскорости полосы и бочки валка равны: наклонен к оси прокатки ох на угол ������ ≤ 5° (см. рис. 1). ������������(ℎ������ = ℎн) = ������в. (3) 2 Во всех остальных сечениях очага деформации Так как cos 5° = 0,996, при постоянной окружной (������������(ℎ������) ≠ ������в). Слева от сечения NN (на участке АN) скорости валков ������вее проекция на ось х равна (������������(ℎ������) < ������в), т.е. на этом участке полоса «отстает» от поверхности бочки валка. Поэтому участок АN очага ������ (2) деформации называют зоной отставания. Справа ������в������ = ������вcos 2 ≥ 0,996������в ≈ ������в = const. от сечения NN (на участке NВС) (������������(ℎ������) > ������в), т.е. на этом участке полоса «опережает» поверхность На рис. 1, б график окружной скорости бочки бочки валка. Поэтому участок NBC очага дефор- валка ������в, соответствующий выражению (2), показан мации называют зоной опережения. Сечение NN. в виде прямой, параллельной координатной оси ох разделяющее зоны отставания и опережения, в кото- (оси прокатки). На рис. 1, б показаны возможные ва- ром скорости полосы и бочки валка равны, назы- рианты графиков изменения по длине очага дефор- вают нейтральным. Толщина полосы в нейтральном мации скорости полосы ������������(средней по сечению), со- ответствующие выражению (1). В выражении (1) ������������ сечении ℎн, а также центральный уголγ������, соответ- является, по существу, функцией не координаты х , ствующий этому сечению (см. рис. 1, а), называе- а толщиныℎ������ поэтому на рис. 1, б, наряду с осью х, мый нейтральным углом, входят в число основных дана параллельная ей ось ℎ������. структурных параметров очага деформации. От по- ложения в нем нейтрального сечения зависят каче- Согласно (1), скорость полосы ������������(ℎ������)увеличи- ство поверхности полосы, усилие прокатки и расход вается из-за уменьшения толщины ℎ������от сечения энергии на процесс прокатки. Методы расчета пара- AA(������������(ℎ0) = ������0)до сечения ВВ(������������(ℎmin) = ������max). Однако увеличение скорости полосы может проис- метра ℎн изложены в главе. ходить по-разному. 6

№ 2 (95) февраль, 2022 г. График ������������(ℎ������), соответствующий линии 1, на без нейтральных сечений, состоящий только из зоны участке ВС имеет следующую особенность: скорость отставания, занимающей всю его длину. полосы здесь не увеличивается, а уменьшается (см. рис. 1, б). Это вызвано тем, что пластическая Для каждого из трех структурных типов очага деформация и обжатие полосы заканчиваются в деформации используются разные формулы энерго- сечении ВВ, где толщина полосы минимальна силового расчета, поэтому на первом этапе этого расчета необходимо идентифицировать структурный (������������(ℎ������ = 0) = ℎmin). На участке ВС поверхности тип очага деформации - определить, сколько нейтраль- бочек валков удаляются от оси прокатки, вызывая ных сечений он содержит. увеличение межвалкового зазора. Однако правее се- чения ВВ контакт полосы и валков сразу не прекра- Алгоритм идентификации и его применение в щается, так как на участке ВС упруго восстанавли- расчетах рассмотрены в главах 6, 8. С его помощью вается часть толщины полосы, сжатая после ее было установлено, что при горячей прокатке имеют входа в очаг деформации, до того, как началась место очаги деформации только 1 -го структурного пластическая деформация. типа - с одним нейтральным сечением, а при холодной прокатке возможно появление очагов деформации Поэтому толщина полосы на выходе из валков всех трех структурных типов [2]. ℎ1 < ℎmin, и, согласно закону постоянства секундного От чего зависит количество нейтральных сече- объема, ее скорость ������������(ℎ������)научастке ВС снижается. ний в очаге деформации? От соотношений значений следующих параметров: сопротивления металла В большинстве работ по теории прокатки рас- деформации, относительного обжатия, переднего и сматривались только очаги деформации с одним заднего натяжений, скорости прокатки, коэффици- нейтральным сечением, в которых скорость полосы ента трения между полосой и валками, контактных напряжений, действующих на полосу со стороны ������������изменяется по линии 1 (см. рис. 1, б). валков. Однако исследования и расчеты, выполненные Взаимосвязи между этими параметрами носят в 2000-2010 гг. [1], показали, что при холодной про- сложный характер, в последующих разделах они бу- катке тонких полос, наряду с вариантом 1, возможно дут раскрыты, тогда и станет понятна сущность ал- изменение скорости полосы по линиям 2 и 3 горитма идентификации структурного типа очага (см. рис. 1, б). деформации, который дает возможность определить не только количество нейтральных сечений, но и Линия 2 отличается от линии 1 тем, что пере- длины каждого участка этого очага: первого упру- сечение графиков������������(ℎ������) и ������в = const происходит гого (������1 упр), зон отставания и опережения пласти- не в средней части отрезка АВ, а вблизи сечения ВВ, ческого участка (������2 = ������пл.отст, ������3 = ������пл.опер), второго в котором ℎ������ = ℎmin, в точке������1, определяющей по- ложение нейтрального сечения ������1������1в очаге дефор- упругого (������1 упр)и - при наличии второго нейтраль- мации (см. рис. 1, а). ного сечения - его зон опережения и отставания В этом случае при снижении скорости ������������(ℎ������) на (������4опер, ������4отст). Кроме того, этот алгоритм позволяет втором упругом участке ВС график ������������(ℎ������) вновь рассчитать минимальную толщину полосы (ℎmin), пересекает прямую ������в = const в точке������2, после чего толщину полосы в каждом нейтральном сечении скорость полосы становится меньше скорости валков. (ℎн, ℎн1, ℎн2) и уголβ наклона очага деформации на втором упругом участке (см. рис. 1 а). Нужны ли такие Следовательно, точка ������2определяет второе нейт- расчеты? Нельзя ли обойтись более простыми методи- ральное сечение������2������2, разделяющее зону опережения ками, содержащимися в ранее изданных учебниках, ������1������2и вторую зону отставания������2������, расположенную в которых предполагалось, что в очаге деформации вблизи выхода полосы из валков. всегда имеется одно нейтральное сечение? Таким образом, график 2 изменения скорости Исследование работы ряда широкополосных ста- нов показало, что применение известных методик ������������(ℎ������) на рис. 1, б характеризует очаг деформации расчета структурных и энергосиловых параметров второго структурного типа - с двумя нейтральными очага деформации в современных условиях приводит сечениями ������1������1(толщина ℎн1) и ������2������2(толщина ℎн2) к слишком большим погрешностям при определении и с двумя зонами отставания ������������1и������2������, между кото- усилий, мощности прокатки, длины очага деформа- рыми находится одна зона опережения ������1������2. ции, положения в нем нейтрального сечения. А это не позволяет настроить стан на такой режим про- Линия 3 графика скорости полосы на рис. 1, б катки, который обеспечивает получение требуемой, существенно отличается от линий 1 и 2: скорость более высокой, чем ранее, точности размеров полосы, полосы ������������(ℎ������)в этом варианте, увеличиваясь от высокого качества поверхности и при этом израсхо- сечения АА к сечению ВВ, не успевает достичь зна- довать минимальное количество электроэнергии. В последние десятилетия XX в. вопросы точности, чения ������������(ℎ������) = ������в, а на упругом участке между се- качества проката и экономии энергии обострились, чениями ВВ и СС, снижаясь, тем более остается ранее они так остро не стояли, поэтому старые ме- меньше окружной скорости бочки валков. Таким тоды расчета устраивали специалистов прокатного образом, на всей протяженности очага деформации производства. АВС выполняется неравенство: ������������(ℎ������) < ������в, (4) т.е. график 3 изменения скорости полосы характе- ризует очаг деформации 3-го структурного типа - 7

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Кроме того, оснащение современных станов занных технологических и энергосиловых парамет- компьютерными системами контроля и управления рах по широкому диапазону режимов прокатки и ма- создало реальную возможность разработки более рок металла. точных методов расчета параметров процесса про- катки. На станах прежних поколений такой возмож- Таким образом, понимание закономерностей ности не было, так как отсутствовали компьютер- скоростного режима полосы в очаге деформации, ные базы данных, содержащие сведения о взаимосвя- излагаемых в данном разделе, необходимо специа- листам для того, чтобы их квалификация отвечала современным требованиям развивающегося конку- рентоспособного прокатного производства. Список литературы: 1. Загидуллин Р.Р. «Прокат ишлаб чиқариш технологик жараёни» Ўқув қўлланма. Тошкент: ТДТУ, 2013. - 253 б. 2. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки. - М.: Металлургия, 2000. - 320 с. 3. Третъяков А.В. Теория, расчет и исследования станов холодной прокатки. - М.: Металлургия, 1996. - 255 с. 4. Никитин Г.С. Теория непрерывной продольной прокатки: Учеб. пособие. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. - 399 с. 8

№ 2 (95) февраль, 2022 г. ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР Пардаев Обид Рахимбобоевич доцент, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак Е-mail: [email protected] Худоёров Шароф Туйчиевич ст. преподаватель, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак Е-mail: [email protected] ENERGY AND RESOURCE-SAVING DEVICE FOR SEEDS CLEANING OF AGRICULTURAL CROPS Obid Pardayev Assistant professor, Jizzakh Polytechnic Institute, Uzbekistan, Jizzakh Sharof Xudoyorov Senior Lecturer, Jizzakh Polytechnic Institute, Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ В статье приведены сведения об устройстве, принципе работы, экспериментальном образце универсального устройства, разработанного для очистки семян сельскохозяйственных и зернобобовых культур от крупных и мелких примесей, а также семян сорных растений путем разделения их на фракции с помощью воздушного потока. ABSTRACT The article provides information about the device, the principle of operation, experimental sample of universal device designed for seeds cleaning of agricultural and leguminous plants crops from large and small impurities, as well as weed seeds by separating them into fractions using air stream. Ключевые слова: семена сельскохозяйственных культур, семена зернобобовых культур, энерго- и ресурсо- сбережение, универсальное устройство, принципиальная схема, принцип работы, экспериментальный образец, изготовление, очистка, разделение на фракции, воздушный поток, физико-механические свойства. Keywords: seeds of agricultural crops, seeds of leguminous plants crops, energy and resource-saving, universal device, principle scheme, principle of work, experimental sample, production, cleaning, separation to fractions, air flow, physical and mechanical properties. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Известно, что в последние годы после Кроме того, в составе зернобобовых культур со- уборки зерновых культур, на освобожденные поля, держится большое количество сложных углеводов, вместе другими сельскохозяйственными культурами, относящихся к группе В, а также витамины и мине- на больших площадях высеваются и зернобобовые ралы так необходимые для человеческого организма. культуры. Однако, до сегодняшнего дня в дехканских и Причиной этого является то, что, во-первых, из фермерских хозяйствах для очистки семян сельско- года в год увеличивается потребность населения в хозяйственных и зернобобовых культур от крупных зернобобовых культурах, во-вторых, в составе семян и мелких примесей, а также семян сорных растений зернобобовых культур по сравнению с семенами отсутствует какое-либо простое по конструкции пшеницы в два раза больше протеина, а по сравнению универсальное устройство, отвечающее современным с рисом в три раза больше [1]. требованиям, а также энерго- и ресурсосбережение. __________________________ Библиографическое описание: Пардаев О.Р., Худоёров Ш.Т. ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13087

№ 2 (95) февраль, 2022 г. В связи с этим, дехканские и фермерские хозяй- веденного патентного поиска и анализа ранее прове- ства очищать семена сельскохозяйственных культур, денных исследований в этом направлении. Экспери- выращенных для собственных нужд, вынуждены осу- ментальный образец универсального устройства ществлять примитивными устройствами или ручным был изготовлен в ООО «Янгиюль-Агромаш» на ос- трудом. Последнее приводит к затягиванию сроков новании договора, а пуск к работе был осуществлен уборки выращенного урожая, снижению качества сотрудниками лаборатории. очищенных семян сельскохозяйственных культур и повышению их себестоимости. Экспериментальные исследования по очистке семян сельскохозяйственных культур от крупных и Исходя из вышеизложенного, разработка и мелких примесей, а также семян сорных растений внедрение в дехканских и фермерских хозяйствах проводились на экспериментальном образце универ- универсального устройства для очистки семян сель- сального устройства в четырехкратной повторности, скохозяйственных и зернобобовых культур, отвечаю- а полученные результаты обрабатывались методом щего требованиям энерго- и ресурсосбережения, математической статистики [2, 3] по существующей простого по конструкции, является актуальным и программе имеющейся в современных компьютерах. имеет большое народнохозяйственное значение. Результаты исследований. Существующие Цель исследования. Разработка и изготовление устройства для очистки семян сельскохозяйственных экспериментального образца универсального и зернобобовых культур очень сложны по конструк- устройства простого по конструкции, энерго- и ре- ции, требуют больших энергетических и материаль- сурсосберегающего, отвечающего современным ных затрат. Кроме того, у существующих устройств требованиям и внедрение его в практику в дехканских ограниченные функциональные возможности, т.е., и фермерских хозяйствах. они предназначены только для очистки семян одной культуры. В связи с этим, на основании проведен- Задачи исследований. Очистка семян различ- ного патентного поиска и анализа ранее проведен- ных сельскохозяйственных и зернобобовых культур ных исследований в этом направлении нами разра- от крупных и мелких примесей, а также семян сор- ботана принципиальная схема энерго- и ресурсосбе- ных растений путем разделения их на фракции с по- регающего, универсального устройства для очистки мощью воздушного потока. семян сельскохозяйственных и зернобобовых куль- тур от крупных и мелких примесей, а также семян Материалы исследований. При изготовлении сорных растений путем разделения их на фракции с экспериментального образца энерго- и ресурсосбере- помощью воздушного потока. гающего, универсального устройства были исполь- зованы материалы и оборудование, выпускаемые На рисунке 1 представлена принципиальная отечественными производителями. схема энерго- и ресурсосберегающего, универсаль- ного устройства для очистки семян различных сель- Методы исследований. Принципиальная схема скохозяйственных культур от крупных и мелких энерго- и ресурсосберегающего, универсального примесей, а также семян сорных растений путем устройства для очистки семян сельскохозяйственных разделения их на фракции с помощью воздушного культур путем разделения их на фракции с помощью потока. воздушного потока разработана на основании про- Рисунок 1. Принципиальная схема универсального устройства для очистки семян различных сельскохозяйственных культур: 1–загрузочный бункер; 2–приспособление для регулирования нормы подачи семян; 3–механизм для регулирования скорости подачи воздуха; 4 – подшипники; 5 – вентилятор; 6 – приемный бункер; 7 – рама; 8–основание; 9 – электродвигатель; 10–муфта. 10

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Универсальное устройство состоит из загрузоч- из загрузочного бункера 1 с помощью скатной доски ного бункера 1, приспособления для регулирования равномерным слоем попадают в зону воздушного нормы подачи семян 2, механизма для регулирования потока создаваемого вентилятором 5. Попадая в зону скорости подачи воздушного потока 3, подшипни- воздушного потока очищаемые семена с различными ков 4, вентилятора 5, приемного бункера 6, рамы 7, примесями и семенами сорных растений в зависимо- основание 8, электродвигателя 9 и муфты 10. сти от физико-механических свойств разбрасываются на различные расстояния. Например, крупные при- Приспособление 2 позволяет регулировать норму меси, такие как камни, железо, комки земель и другие подачи семян в зависимости от их засоренности и подобные попадают в первую фракцию, очищенные физико-механических свойств. Механизм 3 позволяет семена во вторую фракцию, мелкие, пустые, горелые регулировать скорость подачи воздушного потока в семена, а также семена сорных растений и мелкие широком диапазоне для качественной очистки семян примеси в третью и четвертую фракции. При этом различных сельскохозяйственных и зернобобовых путем правильного выбора координаты оси располо- культур от крупных и мелких примесей, а также семян жения разделительной плоскости приемного бун- сорных растений. кера 6 можно четко разделить друг от друга рассеяв- шиеся крупные примеси, очищенные семена, мелкие Приемный бункер 6 универсального устройства примеси и семена сорных растений на несколько можно разделить на несколько фракции путем уста- фракций. Последнее позволяет получить полностью новления отсекателей. Так как, крупные и мелкие очищенные семена от крупных и мелких примесей примеси, очищенные семена, а также семена сорных и от семян сорных растений. растений в зависимости от физико-механических свойств попадают в различные фракции. Необходимо отметить, что путем регулирования скорости воздушного потока механизмами 3 на уни- Принцип работы устройства заключается в сле- версальном устройстве можно качественно очищать дующем. В зависимости от физико-механических от различных примесей, а также семян сорных свойств семян сельскохозяйственных культур в загру- растений от семян моркови до семян гороха. зочный бункер 1 загружается очищаемый материал в пределах 100-150 кг. Затем устройство подключается Для проверки работоспособности предлагаемого к сети и с помощью электродвигателя 9 и муфты 10 универсального устройства был изготовлен экспе- приводится во вращательное движение вентилятор 5. риментальный образец. На рисунке 2 представлен В зависимости от физико-механических свойств общий вид экспериментального образца универ- очищаемых семян с помощью механизма 3 устанав- сального устройства для очистки семян сельско- ливается оптимальная скорость подачи воздушного хозяйственных культур от крупных и мелких при- потока, а с помощью приспособление 2 регулируется месей и семян сорных растений путем разделения норма подачи семян. В это время очищаемые семена их на фракции с помощью воздушного потока. с различными примесями и семенами сорных растений а) б) Рисунок 2. Общий вид экспериментального образца универсального устройства: а) вид спереди; б) вид с боку 1–загрузочный бункер; 2–приспособление для регулирования нормы подачи семян; 3–скатная доска; 4–вентилятор; 5– механизм для регулирования скорости подачи воздушного потока; 6– приемный бункер; 7– основание; 8 – электродвигатель; 9– муфта; 10– рама 11

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Экспериментальный образец универсального культур, исключить ручной труд при их очистке, устройства для очистки семян сельскохозяйствен- улучшить условия труда рабочих и укрепить их ма- ных культур состоит из загрузочного бункера 1, териально-техническую базу. приспособления для регулирования нормы подачи семян 2, скатной доски 3, вентилятора 4, механизма Выводы для регулирования скорости подачи воздушного потока 5, приемного бункера 6, основания 7, электро- 1. Из-за отсутствия какого-либо простого по двигателя 8, муфты 9 и рамы 10. конструкции, энерго- и ресурсосберегающего, универ- сального устройства дехканские и фермерские хо- На экспериментальном образце универсального зяйства вынуждены очищать семена сельскохозяй- устройства в 2017-2018 годы для дехканских и ственных и зернобобовых культур примитивными фермерских хозяйств, а также частным предпринима- устройствами или ручным трудом, что приводит к телям качественно очищены 1,0 тонн семян моркови, затягиванию сроков уборки выращенного урожая 0,8 тонн семян люцерны, 0,6 тонн фасоли и более и снижению качества очищенных семян. 35 тонн маша. 2. Использование универсального устройства Изучение состава очищенных семян сельскохо- для очистки семян сельскохозяйственных и зернобо- зяйственных культур показало, что степень очистки бовых культур от крупных и мелких примесей, а также их от крупных и мелких примесей, а также семян семян сорных растений позволяет своевременно сорных растений составляет 95-98 %. убрать урожай, исключить ручной труд, улучшить условия работы рабочих и укрепить материально- Использование универсального устройства в техническую базу дехканских и фермерских хозяйств. дехканских и фермерских хозяйствах позволяет своевременно убрать выращенные для собственных нужд семена сельскохозяйственных и зернобобовых Список литературы: 1. Пилов А.П. Ловия ва мош [Текст] /А.П.Пилов. – Тошкент: Ўзбекистон, 1978. – 68 б. 2. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработка опытных данных [Текст] / Г.В. Веденяпин. – М.: Колос, 1973. – 199 с. 3. Лакин Г.Ф. Биометрия [Текст] / Г.Ф. Лакин. – М.: Высшая школа, 1980. – 293 с. 12

№ 2 (95) февраль, 2022 г. МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ DOI - 10.32743/UniTech.2022.95.2.13168 ОПТИМИЗАЦИЯ ФУТЕРОВКИ ИНДУКЦИОННЫХ ПЕЧЕЙ ПРИ ВЫПЛАВКЕ СТАЛИ МАРКИ 20ГЛ. ОБЗОР Турсунов Нодиржон Каюмжонович канд. техн. наук, и.о. доцент, доц. кафедры «Материаловедения и машиностроение», Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, Ташкент E-mail: [email protected] Турсунов Тохир Муратжонович ст. преподаватель кафедры «Материаловедения и машиностроение», Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Уразбаев Талгат Тилеубаевич ст. преподаватель кафедры «Материаловедения и машиностроение», Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] OPTIMIZATION OF THE LINING OF INDUCTION FURNACES DURING SMELTING STEEL GRADE 20GL. OVERVIEW Nodir Tursunov Ph.D., acting assistant professor Tashkent State Transport University, Department of Materials Science and Mechanical Engineering Uzbekistan, Tashkent Tokhir Tursunov Applicant, Senior Lecturer Tashkent State Transport University, Department of Materials Science and Mechanical Engineering Uzbekistan, Tashkent Talgat Urazbaev Applicant, Senior Lecturer Tashkent State Transport University, Department of Materials Science and Mechanical Engineering, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В данная статья посвещена исследованию условий работы футеровки тигля индукционной тигельной печи с целью увеличение срока службы футеровки и повышение количество плавок, что приведет более стабильной работы самой печи и увеличение производительности по металлу печи. В статье рассмотрены работа футеровки в тяжелых условиях, таких как тепловое, коррозийное и эрозийное воздействие жидкого металла, химическая коррозия шлака, ферростатическое давление столба жидкого металла. Исследование и обзор проводились на индукционной тигельной печи 6 тонн в условиях ташкентского литейно- механического завода. Для определения интенсивности циркулирование расплавленного металла по объему тигля, которая приводит к эрозии и разъедания рабочего слоя футеровки теоретически были определены: электромагнитная сила (1), и удельная электромагнитная сила (2) приложенная к единице объема [2, 3]. __________________________ Библиографическое описание: Турсунов Н.К., Турсунов Т.М., Уразбаев Т.Т. ОПТИМИЗАЦИЯ ФУТЕРОВКИ ИНДУКЦИОННЫХ ПЕЧЕЙ ПРИ ВЫПЛАВКЕ СТАЛИ МАРКИ 20ГЛ. ОБЗОР // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13168

№ 2 (95) февраль, 2022 г. ABSTRACT This article is devoted to the study of the working conditions of the lining of the crucible of the induction crucible furnace in order to increase the service life of the lining and increase the number of melts, which will lead to a more stable operation of the furnace itself and an increase in the productivity of the furnace metal. The article discusses the work of the lining in difficult conditions, such as thermal, corrosive and erosive effects of liquid metal, chemical corrosion of slag, ferrostatic pressure of the liquid metal column. The study was carried out at the 6 ton induction crucible furnace (ICF-6) in the conditions of the Tashkent foundry and mechanical plant. To determine the intensity of the circulation of molten metal throughout the volume of the crucible, which leads to erosion and erosion of the working layer of the lining, the following were determined: electromagnetic force (1), and specific electromagnetic force (2) applied to a unit volume [2, 3]. Ключевые слова: футеровка ИТП, срок службы тигля, требования к футеровке, футеровочная масса, тепловое, коррозийное, эрозийное, электромагнитные силы, 20ГЛ. Keywords: ICF lining, crucible service life, lining requirements, lining mass, thermal, corrosive, erosive, electromagnetic forces, 20GL. ________________________________________________________________________________________________ При эксплуатации индукционных тигельных толщины стены тигля, интенсивности гидродина- печей (ИТП-6) литейных механических заводах необ- мического перемешивания, гидростатического давле- ходимо строго следить за температурным режимом ния ванны металла на стену тигля, от текучести плавки, поскольку даже незначительное (на 20~50 K) металла, жесткости конструкции корпуса печи, от превышение температуры против допустимой для степени вибрации тигля, от условий эксплуатации данного материала футеровки резко уменьшает срок печи (непрерывная работа, двухсменный режим, ее службы. Тем временем, срок службы футеровки регулярность чистки тигля), а также от целого ряда и в следствии этого работа самой печи определяет качественных показателей и исполнения футеро- производительность по металлу и изделий. Исходя с вочных работ (набивки, режима сушки, разогрева и этого увеличение срока службы футеровки и повы- запуска печи в эксплуатацию). шение количество плавок в индукционных печах яв- ляется актуальной проблемой при ее эксплуатации. Исходя из условий работы и увеличение срока службы футеровки определено основные требования, Условия работы футерованного слоя тигля под- предъявляемые к футеровке ИТП вергается тяжелыми условиями: тепловое, корро- зийное и эрозийное воздействие жидкого металла, а) стойкость к термическимнапряженям, так как химическая коррозия шлака, ферростатическое дав- относительно тонкая стена тигля должна выдерживать ление столба жидкого металла (70 кПа при глубине большие перепады температур (температура жидкого металла 1 м в ИТП вместимостью 6 т.), механические металла при плавке стали 1800~1900 K; температура усилия при загрузке шихты и особенно при осажи- наружной поверхности стены приблизительно вании образующихся в процессе плавки «мостов». 450~500 K); Значение магнитного потока в ИТП зависит от б) высокая механическая прочность, так как стена удаленности металла от индуктора. Увеличение за- зора увеличивает реактивную мощность. Чем тигля при малой толщине должны выдерживать боль- меньше толщина стены тигля, тем меньше удельный шую нагрузку от массы жидкого металла, при чистке расход электроэнергии и меньше капитальные за- тигля, а также при загрузке крупногабаритной шихты; траты на преобразователи, в следствии уменьшение толщины тигля, увеличивается экономические пока- в) химическая стойкость от воздействия шлаков; затели печи. Поэтому толщина стены тигля должна г) огнеупорность футеровки должна превышать быть минимальной. Однако при уменьшении тол- температуру выплавляемого металла на 150~200 K, щины тигля сокращается срок его службы и умень- так как стена тигля должны противостоять размы- шается надежность работы печи. вающему действию металла, перемешиваемому магнитным полем печи. По этой же причине футе- Внутренняя поверхность тигля следует иметь ровка должна иметь высокую плотность; высокую плотность и химико-металлургическую д) футеровка должна иметь минимальную тол- стойкость, т.е. противостоять химическим реакциям щину, так как по мере утолщения тигля понижаются между футеровкой и расплавом (коррозионный износ) электрические и экономические показатели печи; и не образовывать с футеровкой легкоплавких эвтек- е) футеровка не должна проводить тока, в про- тических смесей. тивном случае возможно короткое замыкание в индукторе; Кроме агрессивности выплавляемого металла, ж) футеровка не должна иметь больших объемных срок службы тигля ИТП зависит от степени охлажде- изменений (усадки или роста), так как при больших ния футеровки, разности между температурой рас- объемных изменениях она может растрескиваться. плавленного металла и огнеупорностью футеровки, значения коэффициента термического расширения Технологические требования к футеровке ИТП материала футеровки и его термической стойкости, продолжительности выдержки металла в тигле, Огнеупорная футеровка чаще всего разрушается в результате химического взаимодействия со шлаками и компонентами сплава, расплавляемыми в печи. 14

№ 2 (95) февраль, 2022 г. От химического состава сплава зависит степень раз- При плавке стали износ футеровки в основном рушения футеровки, а также от его температуры происходит равномерно в виде размывания в соот- расплава, химического состава футеровки и пори- ветствии с движением металла в тигле. Агрессив- стости огнеупора. ность различных марок стали определяет степень износа (см. таблицу-1)[2]: Таблица 1. Степень износа Материал Индекс агрессивности Углеродистая сталь 1,4~1,5 % С 0,9 Углеродистая сталь, 0,8 % С 1,0 Хромистая сталь 1,2 Быстрорежущая сталь Высоколегированные стали 1,7~2,5 Жаропрочные стали 2~3 3~4 При плавке стали в среднечастотных ИТП дви- TiO2; ZrO2; Al2O3; MgO; MgAl2O4. Контактная ре- жение металла менее интенсивное, износ футеровки акция между расплавом стали и кислой футеровкой более равномерный и при прочих равных условиях стойкость футеровки выше, чем в печах промышлен- может быть представлена следующим уравнением [3]: ной частоты. 2Fe + SiO2 + O2 = 2Fe2+ + Si044- → (Fe2∙ Si04) Слабым звеном в тигле является шлаковый пояс, где футеровка обильно насыщается из шлака окси- Защитный шлаковый настил предотвращает дами SiO2; CaO; MgO; R2О. Массовая доля MgO в окислению легирующих компонентов сталей кисло- рабочей зоне шлакового пояса снижается до 21 %, родом воздуха, ускоряет рафинирование, уменьшает Fе203 увеличивается до 8 %, а содержание силикатов содержание в нем нежелательных примесей и неме- возрастает примерно в 4 раза, огнеупорная форсте- таллических включений. При плавке стали в основ- ритовая связка перерождается в неогнеупорную. ных огнеупорных тиглях шлаки образуются мало, При температуре расплава 1850~1900 К при постоян- поэтому в основной тигель дают добавки, образую- ном снабжении футеровки шлаками наблюдается щие шлак: известь, плавиковый шпат, периклаз, из- разрушение агрегатных скоплений, а также отдельных вестковое стекло, буру, оксид алюминия, кварцевый зерен периклаза и зерен образовавшейся шпинели песок, порошок шамота, различные соли и др [2,3]. при обжиге футеровки. В результате чего образуется менее устойчивая структура с корродированными Электродинамические силы в металле зернами периклаза и шпинели, разобщенными сили- катными прослойками, и с отдельными участками, В ИТП расплавленный металл интенсивно цир- состоящими из менее огнеупорных силикатов. Такая кулирует по объему тигля, а это приводит эрозии и структура менее износоустойчива в службе и обу- разъедания рабочего слоя футеровки тем самым его словливает высокий износ в шлаковом поясе тигля необходимо определить и учитывать. по причине оплавления. В следствии протекании индуктированного При выборе типа футеровки необходимо учиты- тока в металле определяется электромагнитная сила вать склонность некоторых компонентов в сталях (1), а затем удельная электромагнитная сила (2), к обменной реакции окисления с оксидами футе- приложенная к единице объема жидкого (рис.1). ровочных масс. Это свойство зависит от теплоты Среднее за период значение силы, действующей на образования оксидов которая для наиболее распро- страненных огнеупоров является следующей элементарный объем жидкого металла ������������, опреде- (кДж/моль): MgO - 608, SiO2 - 435, Al2O3 - 562, Cr2O3 - ляют по формуле [2]. 381, ZrO2- 540,1, Fe203 - 276,1, ТiO2 – 456 [3]. ������������ = 1 ������������{������������[������������ ������]} , (1) Реакции, проходящие на границе фаз “огнеупор– металл”, имеют большое значение как для правиль- 2 ного выбора вида футеровки печи, так и с точки зрения качества выплавляемого стали. Склонность где ������������ – вещественная часть комплексного вектора расплавленных металлов и сплавов к окислению (reelle – реальный); повышается в следующей последовательности: хром, никель, железо, алюминий, кремний, титан, ������������ – элементарный ток, протекающий в данном цирконий, нихром, магний, а склонность огнеупоров проводнике; к восстановлению уменьшается в ряду: Cr2O3; SiO2; ������������ – длина элементарного проводника; ������ = ������абс������ = ������0������������������ - комплексный вектор маг- нитной индукции; ������абс и ������������ – абсолютная и относительная магнит- ная проницаемость; ������0 = 4������ ∙ 10−7 - магнитная постоянная, Гн/м. 15

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Рисунок 1. Электромагнитные силы в системе “индуктор – металл” Удельная электромагнитная сила, приложенная В ИТП величина тока в индукторе может доходить к единице объема жидкого металла [3], равна, Н/м3 до нескольких тысяч ампер, а напряженность магнит- ного поля создаваемого индуктором, имеет величину ������уд = ������������ = ������абс ���̃���, (2) порядка 104~106А/м. Вследствие этого электромаг- ������������ нитные усилия, возникающие в индукторе и рас- ������ правляемом металле, могут достигать значительной величины. Для механически прочного индуктора эти где ���̃��� – вектор Пойнтинга, Вт/м2; усилия не представляют никакой опасности, а в жид- ������ – удельное электрическое сопротивление, Ом∙м. ком металле в тигле эти усилия вызывают движение, принимающее форму электродинамической цирку- Из формулы (2) следует, что направление электро- ляции, в результате которой металл в ванне энер- магнитных сил соответствует направлению потока гично перемешивается. энергии ���̃���в данной точке. Электромагнитные силы создают в каждой точке металла бесконечно малое При силе тока ������ ≈ 1 … 10 кА индуктор ИТП со- здает магнитное поле напряженностью ������ = ������������1 ≈ давление ������������с.ж создаваемое этой силой, равно отно- 10 … 100 к А⁄м, вследствие чего максимальное дав- шению ее к площади ������������(см. рис. 1): ление ������с.ж в жидкой стали (������������ = 1) при ������м/������экв≥9 (������мР → 1) достигает 0,1~10 кПа [2]: ������������с.ж = ������������ = ������уд ������������ (3) ������������ ������������с.ж = ������м ∙ √������0/(4������ ∙ ������м ∙ ������) ≈ 6,28 ∙ 10−7(������������1)2, (4) . ������������ где ������м – плотность потока активной мощности, кВт/м2; ������м = 1,4 ∙ 10−6Ом ∙ м– УЭС жидкой стали марки Давление в данной точке суммируется из эле- ментарных давлений, создаваемых во всех элемен- 20ГЛ. тах ������������, лежащих между рассматриваемой точкой и поверхностью металла (рис.2). 16

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Рисунок 2. Графики относительных значений электромагнитных удельных сил и давлений в полуограниченном металлическом теле Благодаря электродинамическому перемешива- этого шлак, покрывающий поверхность металла, сте- нию во всем объеме ванны происходит выравнивание кает к стенкам тигля, и для того, чтобы все зеркало температуры и, главное, химического состава, что ванны было покрыто шлаком, приходится давать способствует более быстрому расплавлению и по- больше шлакообразующих. Шлак, скопляющийся лучению однородного состава металла. С другой у стены тигля и химически взаимодействующий с стороны, электромагнитные усилия и вызванная ими футеровкой, разъедает ее на большем протяжении, электродинамическая циркуляция металла дефор- чем при плоской поверхности металла. Кроме того, мируют поверхность ванны, которая приобретает при циркуляции металла происходит увеличение экзогенных частиц шлака в объеме металла. выпуклый мениск высотой ℎэд (см.рис.3). Вследствие Рисунок 3. Магнитное поле и электромагнитные силы в тигле ИТП [3] 17

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Электромагнитные силы в металлическом ци- с пониженным давлением, т. е. вверх-вниз (см. рис. 3), линдре, помещенном в цилиндрический индуктор, этот металл будет перетекать от оси тигля к стенке направлены радиально к оси цилиндра (по направ- вверху и внизу. Движение металла у зеркала ванны и лению потока энергии), причем максимальное дав- у дна не вполне одинаково вследствие неодинаковости ление создается этими силами на оси цилиндра. ферростатических давлений и сил трения в этих ме- стах. Вследствие того, что электромагнитные силы, действующие на поверхность металла у дна тигля и Вертикальные силы у поверхности металла на зеркало ванны, весьма малы, электромагнитное (см. рис. 4) усиливают циркуляцию. Возникающую давление на оси тигля будет выжимать металл в места циркуляцию, называется двухконтурной. Рисунок 4. Электродинамическая циркуляция металла в тигле ИТП [3] Достаточна высокая скорость (0,5~1,5 м/с) тур- В периклаз вводят 20~30 % плавленого корунда. Оп- булентного движения металла усиливает эрозион- тимальный состав шпинельных масс: 45 % крупной, ный износ футеровки тигля, особенно в нижней зоне 10 % средней и 45 % тонкомолотой составляющей. поворота потока жидкого металла при большом фер- Верхний предел размера зерен обычно 4 мм, тонко- ростатическом давлении (до 70 кПа). При развитом молотая составляющая готовится до полного прохода турбулентном движении жидкого металлав ИТП через сито ≤0,074 мм. Размер зерен Al2O3<0,15 мм. число Рейнольдса превышает 20000, (по данным В качестве добавок в периклазокорундовые шихты ВНИИЭТО). вводят борную кислоту, буру или B2O3 в количестве 1~2 %, глину, фосфаты или хромиты. Масса пери- ВЫВОДЫ клазокорундового состава на основе обожженного и плавленого периклаза в ИТП вместимостью 5,5~10 т Исходя из исследования учета эрозии и некоторых имела удовлетворительную стойкость. металлов к обменной реакции окисления с оксидами, входящими в состав футеровочных масс, а также При этом для ИТП вместимостью 6~10 т можно высокую скорость турбулентного движения ме- применять комбинированную футеровку. Толщина талла предлагается использовать: кирпичного слоя составляет 75~130 мм, буферного – 20~30 мм. Футеровку выполняют из сухой шихты из Футеровка ИТП вместимостью 3~10 т. шпинель- обоженных основных материалов. ного состава на основе MgO и Al2O3. Стойкость таких футеровок составляет 50~150 плавок в зависимости от сортамента выплавляемой стали и состава огнеупора. 18

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Список литературы: 1. Егоров А.В. Расчет мощности и параметров электроплавильных печей. - М: МИСиС, 2000. -280 с. 2. Егоров А.В. Электрометаллургия стали и спецэлектрометаллургия. Электроплавильные печи черной метал- лургии. - М: МИСиС, 2007г. - 428 c. 3. Сасса В.С. Футеровка индукционных печей. М.: «Металлургия», 1989, 232 с. 4. Уразбаев Т.Т., & Зайнитдинов, О.И. (2020). Повышение механических свойств боковой рамы двухосной те- лежки грузовых вагонов. Вестник транспорта Поволжья, (1), 27-34. 5. Уразбаев Т.Т., Турсунов Т.М. Исследование и совершенствование технологии производства высокомарган- цевой стали 110Г13Л для железнодорожных крестовин. Научные труды республиканской н-т. конф. “Ресур- сосберегающие технологии на железнодорожном транспорте”. Ташкент, 2019, стр.150-155. 6. A.V. Perminov & I.L. Nikulin /Mathematical Model of the Processes of Heat and Mass Transfer and Diffusion of the Magnetic Field in an Induction Furnace/ Journal of Engineering Physics and Thermophysics volume 89, pages397–409 (2016). 7. A.S. Zavertkin /Effect of Quartzite Heat Treatment on Induction Furnace Lining Failure Mechanism/Refractories and Industrial Ceramics volume 60, p 67–70 (2019). 8. N.Y. Makhkamov, G.U. Yusupov, T.Tursunov and Kh.Djalilov /Properties of metal-based and nonmetal-based composite materials: A brief review/ IOP Conference Series: Earth and Environmental Science //614 (2020) 012068. 9. Pritibhushan Sinha and Subhash Saha Chandra /An Optimum Design of the Lining of a Medium Frequency Induction Melting Furnace/ Int. Trans. Opl Res. Vol. 5, No. 4, pp. 255±259, 1998. 19

№ 2 (95) февраль, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.95.2.13172 МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОМПЛЕКСНОГО РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИ МАРКИ 20ГЛ С АЛЮМИНИЕМ И КАЛЬЦИЕМ Турсунов Нодиржон Каюмжонович канд. техн. наук, и.о. доцент, доц. кафедры «Материаловедения и машиностроение, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, Ташкент E-mail: [email protected] Уразбаев Талгат Тилеубаевич ст. преподаватель кафедры «Материаловедения и машиностроение», Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Турсунов Тохир Муратжонович ст. преподаватель кафедры «Материаловедения и машиностроение» Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] METHOD OF CALCULATION OF COMPLEX DEOXIDATION OF STEEL GRADE 20GL WITH ALUMINUM AND CALCIUM Nodirjon Tursunov Doctor of Philosophy (PhD) of the Department «Materials Science and Mechanical Engineering» of TSTU, Uzbekistan, Tashkent Talgat Urazbaev Senior lecturer of the Department «Materials Science and Mechanical Engineering» of TSTU, Uzbekistan, Tashkent Tokhir Tursunov Senior lecturer of the Department «Materials Science and Mechanical Engineering» of TSTU, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Данная статья посвящается методике расчета совместного комплексного раскисления стали марки 20ГЛ. В качестве исследуемого металла выбрана сталь марки 20ГЛ. Показано, что при раскислении стали только алюминием продуктами являются оксиды алюминия (������������2������3), которые всплывают медленно из металла в шлак, следовательно, загрязнённость металла неметаллическими включениями выше. Снижение загрязнённости металла неметаллическими включениями связана, в первую очередь, с применением комплексного раскисления металла с алюминием и кальцием, приводящие к возникновению большого числа быстро удаляемых из металла жидких включений ������������������ ∙ ������������2������3 и 3������������������ ∙ ������������2������3. Улучшение эксплуатационной надежности и повышения механических свойств отливок, изготовленных из стали марки 20ГЛ, на сегодняшний день является актуальной задачей, что ведет к снижению затрат на их изготовление. Такая комплексная задача может решаться разными методами. Одним из них является совершенствование технологии раскисления стали. ABSTRACT This article is devoted to the method of calculating the joint complex deoxidation of steel grade 20GL. Steel grade 20GL was chosen as the metal under study. It is shown that when deoxidizing steel with only aluminum, the product is aluminum oxide ������������2������3, which floats slowly from the metal into the slag, therefore, the contamination of the metal with __________________________ Библиографическое описание: Турсунов Н.К., Уразбаев Т.Т., Турсунов Т.М. МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОМПЛЕКСНОГО РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИ МАРКИ 20ГЛ С АЛЮМИНИЕМ И КАЛЬЦИЕМ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13172

№ 2 (95) февраль, 2022 г. non-metallic inclusions is higher. The decrease in contamination of the metal from non-metallic inclusions is primarily due to the use of complex deoxidation of the metal with aluminum and calcium, leading to the formation of a large number of liquid inclusions ������������������ ∙ ������������2������3 and 3������������������ ∙ ������������2������3 which are quickly removed from the metal. Improving the operational reliability and increasing the mechanical properties of castings made of 20GL steel is an urgent task today, which leads to a reduction in the cost of their manufacture. Such a complex problem can be solved in different ways. One of them is the improvement of steel deoxidation technology. Ключевые слова: cталь 20ГЛ; комплексное раскисление; кислород; неметаллические включения; модификатор; кальций; алюминий. Keywords: steel 20GL; complex deoxidation; oxygen; non-metallic inclusions; modifier; calcium; aluminum. ________________________________________________________________________________________________ Введение 20ГЛ, использовалась методика, ранее описанная в литературах [1-8,15-17]. Для раскисления стали 20ГЛ, возможно, приме- нение таких комплексных раскислителей, как силико- Метод. Термодинамические расчеты комплекс- кальций, силикобарий, алюминий и кальций, а так же ного раскисления алюминием и кальцием. Проведен возможно применение сложных многокомпонентных подробный термодинамический расчет вариантов лигатур, содержащих все указанные элементы. Для раскисления стали марки 20ГЛ. Средний химический расчета комплексного раскисления стали марки состав металла, принятый для исследования и термо- динамического анализа приведены в таблице 1. Таблица 1. Химический состав стали марки 20ГЛ, % (масс.) C Mn Si S P Cr Cu Ni Al V 0,220 1,25 0,365 0,020 0,025 0,096 0,085 0,097 0,027 0,021 Реакцию раскисления стали можно представить ������ ∙ [������!] + ������ ∙ [������] = ���������!��������������� (4) в следующем виде [1-4] ������ ∙ [������‼] + ������ ∙ [������] = ���������‼��������������� (5) ������[������] + ������[������] ↔ ������������������������ (1) ������р(������) = ������������������������������ (2) В таком случае активности продуктов реакции ������������������∙������������������ будут меньше единицы, и за счет этого при одном и том же содержании элемента раскислителя можно по- Растворимость кислорода в стали 20ГЛ ее рас- лучить низкую концентрацию кислорода в расплаве, кислении по реакции (1) рассчитана из выражения чем при отдельном введении каждого раскислителя константы равновесия. в металл [2]. Константы равновесия для реакции (4) и (5) вы- ражаются через следующие уравнения ������������ = (������������������ ������������ ) = (������������������ ������������ ) (3) ���������������!��������������� ���������������!��������������� [������������]������∙[������������]������ [������]������∙������������������∙[������]������∙������������������ ������������������!∙������������������ ������������������!∙[������!]������∙������������������∙[������]������ ������ = =������! (6) При комплексном раскислении металлического ���������������‼��������������� ���������������‼��������������� расплава, активность оксидов, образующихся в ре- ������������������‼ ∙������������������ ������������������‼ ∙[������‼]������∙������������������∙[������]������ зультате процесса раскисления с разными раскисли- ������ = =������‼ (7) телями, меньше единицы, т.е. при одном и том же содержании элемента раскислителя можно получить где ���������������!���������������, ���������������‼���������������− активности продуктов реакции; металл с более низкой концентрацией кислорода [1]. [������!], [������‼], [������]− массовые содержания элементов При комплексном раскислении продукты раскисле- ния (растворы оксидов) – плавятся при более низких раскислителей и кислорода, соответственно; температурах, чем чистые оксиды, это дает возмож- ������������!, ������������‼, ������������− коэффициенты активности по Генри ности к их коагуляции и более полному удалению из расплава стали. элементов раскислителей и кислорода, соответ- ственно; В случае присутствия в расплаве металла не- скольких элементов раскислителей для каждого n, m, k, p− стехиометрические коэффициенты. можно записать реакции взаимодействия с кислоро- При совместном раскислении расплава двумя дом [1]. элементами ������! и ������‼ преимущественное участие в ре- акции принимает более сильный ������!, однако если в 21

№ 2 (95) февраль, 2022 г. процессе получаются сложные оксидные соедине- lg(������������ ∙ [������])������! = 1 ∙ (lg ���������������!��������������� − lg ������������! − ������ ∙ lg(������������! ∙ [������!])) ������ ния ���������������!��������������� ∙ ���������������‼���������������, то это способствует участию в реакции более слабого раскислителя ������‼. Реакцию (11) образования сложного оксидного соединения lg(������������ ∙ [������])������‼ = 1 ∙ (lg ���������������‼��������������� − lg ������������‼ − ������ ∙ lg(������������‼ ∙ [������‼])) ���������������!��������������� ∙ ���������������‼��������������� можно записать в следующем виде. ������ (12) ���������������!��������������� + ���������������‼��������������� = ���������������!��������������� ∙ ���������������‼��������������� (8) В случае совместного комплексного раскисления обеими раскислителями активности кислорода Константа равновесия для реакции (8) имеет определяемыми уравнениями (11) и (12) равны. следующий вид ������ =������!������‼ ������������������!������������������∙���������������‼��������������� (9) 1 ∙ (lg ���������������!��������������� − lg ������������! − ������ ∙ lg(������������! ∙ [������!])) = 1 ∙ ���������������������! ��� ������������ ∙������������������‼������������������ ������ ������ (lg ���������������‼��������������� − lg ������������‼ − ������ ∙ lg(������������‼ ∙ [������‼])) (13) Если образующийся комплексный оксид Уравнение (10) логарифмируется и определя- ются lg ���������������!��������������� и lg ���������������‼��������������� ���������������!��������������� ∙ ���������������‼��������������� является единственным, то его актив- ность ���������������������!���������������∙���������������‼��������������� принимается равной единице, и −1 уравнение (9) принимает вид. ������ ���������������������!���������������∙���������������‼��������������� lg ���������������!��������������� = ∙ (lg ������������!������‼ + ������ ∙ lg ���������������‼���������������) (14) ���������������������! ��� ������������ ∙������������������‼������������������ ������ = =������!������‼ 1 (10) −1 ���������������������! ��� ������������ ∙���������������������‼��������������� lg ���������������‼��������������� == ������ ∙ (lg ������������!������‼ + ������ ∙ lg ���������������!��������������� ) (15) Из прологарифмированных уравнений для кон- Для нахождения зависимости активностей окси- стант равновесия (6) и (7) для реакций (4), (5) можно определить зависимость активности кислорода в дов ���������‼��������������� и ���������!��������������� от концентраций элементов рас- расплаве от концентрации каждого раскислителя. кислителей в уравнение (13) подставляются уравне- ния (14) и (15) соответственно. lg ���������������‼��������������� = ������������������ ∙ (1 lg ������������‼ + ������ lg(������������‼ ∙ [������‼]) − 1 lg ������������!������‼ − 1 lg ������������! − ������ lg(������������! ∙ [������!])) (16) ������������+������������ ������ ������������ ������ ������ (17) ������ lg ���������������!��������������� = ������������������ ∙ (1 lg ������������! + ������ lg(������������! ∙ [������!]) − 1 lg ������������!������‼ − ������ lg(������������‼ ∙ [������‼]) −1 lg ������������‼ ) ������������+������������ ������ ������������ ������ ������ ������ Замена активностей продуктов реакций в урав- нениях (11) и (12) через выражения (16) и (17) поз- воляет рассчитать концентрацию кислорода в стали равновесную с элементами раскислителями. lg([������])������! = − ������ lg ������������! − ������������ lg(������������! ∙ [������!]) − 1 ������������!������‼ − ������������ lg(������������‼ ∙ [������‼]) − ������ lg ������������‼ − lg ������������ (18) ������������+������������ ������������+������������ ������������+������������ ������������+������������ ������������+������������ lg([������])������‼ = − ������ lg ������������‼ − ������������ lg(������������‼ ∙ [������‼]) − 1 ������������!������‼ − ������ lg ������������! − ������������ lg(������������! ∙ [������!]) − lg ������������ (19) ������������+������������ ������������+������������ ������������+������������ ������������+������������ ������������+������������ lg([������])������!������‼ = − 1 ������������!������‼ − ������ lg ������������! − ������ lg ������������‼ − ������������ lg(������������! ∙ [������!]) − ������������ lg(������������‼ ∙ [������‼]) − lg ������������(20) ������������+������������ ������������+������������ ������������+������������ ������������+������������ ������������+������������ Авторы работы [4] предполагают следующий и выражения для констант равновесия сложных механизм взаимодействия кальция с примесями в алюминатов кальция приведены ниже: металле. При вводе в жидкий расплав кальций испа- ряется - пары кальция, проходя через толщу ме- ������������������ + ������������2������3 = ������������������ ∙ ������������2������3, талла, взаимодействуют с кислородом и восстанав- ливают глинозём, образовавшийся в металле при где ������ =������������������∙������������2������3 ������������������������∙������������2������3 (21) предварительном раскислении алюминием, образуя ������������������������∙������������������2������3 комплексные оксиды типа������ ������������������ ∙ ������ ������������2������3, темпера- 3������������������ + ������������2������3 = 3������������������ ∙ ������������2������3, тура плавления которых, в зависимости от состава может быть ниже температуры плавления стали. где ������ =3������������������∙������������2������3 ������3������������������∙������������2������3 (22) Рассмотрим два случая: в первом случае продуктом ���������3���������������∙������������������2������3 совместного раскисления кальцием и алюминием 2 ∙ [������������] + 3 ∙ [������] = ������������2������3, является соединение ������������������ ∙ ������������2������3 (вариант 1), во вто- ром - 3������������������ ∙ ������������2������3, (вариант 2). Реакции образования где ������������������2������3 ���������������!��������������� ���������2���������∙���������3��� ���������2���������∙[������������]2∙���������3��� ∙[������]3 ������ = =������������2������3 (23) 22

№ 2 (95) февраль, 2022 г. [������������] + [������] = CaO, При активностях соединений ������������������ ∙ ������������2������3 и 3������������������ ∙ ������������2������3равных единице и используя уравнения где ������CaO = ������CaO = ������������!���!��������������� (24) (20), (21) и (23) для реакции образования ������������������ ∙ ������������2������3 ������Ca∙������O ������Ca∙[Ca]∙������O∙[O] и уравнения (20), (22) и (23) для реакции образования На основании данных [1-4] рассчитаны значения 3������������������ ∙ ������������2������3. а так же соответствующие значения приведенных выше констант равновесия реакций констант реакций образования данных соединений, образования сложных алюминатов кальция из оксидов уравнение (17) для расчета концентрации кислорода при комплексном раскислении алюминием и кальцием при температуре 1873 К ������������������������∙������������2������3=6,262 и можно записать в виде: ������3������������������∙������������2������3=1,57. Согласно рекомендованным термо- динамическим данным [3] принимаем выражение при 1873 K lg ������������������2������3 = 13,7742 и lg ������������������������ = 10,481. lg[������]������������������∙������������2������3 = − 1 lg ������������������������ ∙������������2 ������3 − 1 lg ������������������������ − 1 lg ������������������2������3 − 1 lg(������������������ ∙ [������������]) − 1 lg(������������������ ∙ [������������]) − lg ������������ (25) 4 4 4 4 2 lg[������]3������������������∙������������2������3 = − 1 lg ������3������������������∙������������2������3 − 1 lg ������������������������ − 1 lg ������������������2������3 − 1 lg(������������������ ∙ [������������]) − 1 lg(������������������ ∙ [������������]) − lg ������������ (26) 6 2 6 2 3 lg[������]������������2������3 = − 1 lg ������������������2������3 − 2 lg(������������������ ∙ [������������]) − lg ������������ (27) 3 3 Коэффициент активности компонента ������ - ������������ рас- lg[������] = 1 (−������������������������′ − ������������������[������′]) (29) считан по следующей формуле. ������ lg ������������ = [������] ∙ ������������������ + [������] ∙ ������������������ + [������] ∙ ������������������+. .. (28) В паре алюминий, кальции более сильным раскис- лителем является алюминий, поэтому концентрацию где ������, ������, − компоненты в сплаве. кислорода для алюминия рассчитываем из выражения ������������������ – параметр взаимодействия первого порядка. для константы равновесия реакции (23) по уравне- Концентрацию кислорода в расчетах опреде- нию (30). ляем из уравнения (29) для сильного раскислителя, lg[������] = 1 (−13,7742 − 2������������[������������]) (30) принимая активность продукта реакции и коэффици- енты активности кислорода и раскислителя равными 3 единице. Таблица 2. Параметры взаимодействия первого порядка ������������������ в железе при 1873 К [1-14] j C Mn Si Al S P Cr Ni Cu Ca O i Al 0,091 -0,013 0,056 0,045 0,035 0,033 0,0034 -0,013 0,017 -0,047 -1,98 Ca -0,34 0,0015 -0,096 -0,072 -0,283 -0,215 0,024 -0,002 -0,002 -0,002 -154 O -0,45 -0,021 0,131 -1,17 -0,133 0,07 -0,04 0,006 -0,013 -61,6 -0,17 Определим, по формуле (28) коэффициент ак- тивность алюминия lg ������������������ = 0,045 ∙ [������������] + 0,091 ∙ 0,224 − 0,013 ∙ 1,25 + 0,056 ∙ 0,365 + 0,033 ∙ 0,025 + 0,035 ∙ 0,02 + 0,0034 ∙ 0,097 − 0,013 ∙ 0,097 + 0,017 ∙ 0,085 − 0,047 ∙ [������������] − 1,98 ∙ [������] =0,043 ∙ [������������] − 0,047 ∙ [������������] − 0,0146 − 1,98 ∙ [������] (31) Определим коэффициент активности кальция lg ������������������ = −0,072 ∙ [������������] − 0,34 ∙ 0,224 + 0,0015 ∙ 1,25 − 0,096 ∙ 0,365 − 0,215 ∙ 0,025 − 0,283 ∙ 0,02 + 0,024 ∙ 0,097 − 0,002 ∙ 0,097 − 0,002 ∙ 0,085 − 0,002 ∙ [Ca] − 154 ∙ [������] =−0,072 ∙ [������������] − 0,002 ∙ [������������] − 0,117 − 154 ∙ [������] (32) Определим коэффициент активности кислорода lg ������������ = −1,17 ∙ [������������] − 0,45 ∙ 0,224 − 0,021 ∙ 1,25 + 0,066 ∙ 0,365 + 0,07 ∙ 0,025 + 0,133 ∙ 0,02 − 0,04 ∙ 0,097 + 0,006 ∙ 0,097 − 0,013 ∙ 0,085 − 61,6 ∙ [������������] − 0,17 ∙ [������] =−1,17 ∙ [������������] − 61,6 ∙ [������������] − 0,089 − 0,17 ∙ [������] (33) 23

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Из полученных уравнений (31), (32), (33) постав- части уравнения подставляя в (30), получим уравнение ляя в (25), а в место концентрации кислорода в левой (34) после ряда преобразований: [������]������������������∙������������2������3 = 10−14∙(29,75−4,662∙[������������]+2 ∙lg[������������]− 246,6∙[������������]+lg[������������]−158,64∙1013∙(−13,7742−2 lg[������������])) (34) Из полученных уравнений (31), (32), (33) по- левой части уравнения подставляя в (30), получим ставляя в (26), а в место концентрации кислорода в уравнение (35) после ряда преобразований: [������]3������������������∙������������2������3 = 10−61∙(45,43−7,146∙[������������]+2 ∙lg[������������]− 369,98∙[������������]+3∙lg[������������]−466,98∙1013∙(−13,7742−2 lg[������������])) (35) Получение уравнение (31) и (33) поставляем на уравнения подставляя в (30), получим уравнение (36) (27), а в место концентрации кислорода в левой части после ряда преобразований: lg[������]������������2������3 = 10−13∙(13,3−3,424∙[������������]+2 ∙lg[������������]−4,47∙1031∙(−13,7742−2 lg[������������])) (36) По полученным уравнениям (34) и (35), рассчи- расплава при 1873К при условии образования слож- тываем равновесную концентрацию кислорода при ных алюминатов кальция ������������������ ∙ ������������2������3 и 3������������������ ∙ ������������2������3. комплексном раскислении алюминием и кальцием Результаты данных расчетов приведены на рисунке 1. Рисунок 1. Зависимости растворимости кислорода в расплавe состава стали марки 20ГЛ при температуре 1873 К от концентрации кальцием и алюминием Выводы В случае комплексного раскисления стали алю- минием и кальцием содержание кислорода и актив- Проведенные термодинамические расчеты про- ность кислорода ниже, чем при раскислении одним цессов раскисления показали возможность достиже- алюминием. ния низких концентрации кислорода в стали марки 20ГЛ, до уровня менее 1,5∙ 10−6% при концентрациях На основание полученных результатов можно алюминия (0,03%) и кальция (30 ppm), что обеспечи- заключить, что данная схема расчета, может быть вает высокий уровень чистоты стали по неметалли- основанием для расчета растворимости кислорода ческим включениям при использовании совместного для сталей марки 20ГЛ в варианте комплексного раскисления кальцием и алюминием. При темпера- раскисления с двумя элементами раскислителя. туре 1600 0С продукты реакции кальция и алюминия в жидком состоянии лучше удаляются в шлак. 24

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Списков литературы: 1. Демин К.Ю. Исследование влияния микролегирования и модифицирования на металлургическое качество стали и служебные свойства железнодорожных колес. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М. 2012. 2. В.Я. Дашевский, Н.Н. Макарова, К.В. Григорович, В.И. Кашин Комплексное раскисление железо-никелевых расплавов // Металлы, 2002, №1 стр. 18-25. 3. Григорович К.В., Демин К.Ю., Арсенкин A.M. и др. Перспективы применения барийсодержащих лигатур для раскисления и модифицирования транспортного металла. // Металлы. 2011. № 5. с. 146-156. 4. Григорович А.К. Гарбер. Анализ процессов комплексного раскисления расплавов углеродистых сталей. Металлы. 2011. № 5, с. 171-180. 5. Турсунов Н.К., Семин А.Е., Санокулов Э.А. Исследование процессов дефосфорации и десульфурации при выплавке стали 20ГЛ в индукционной тигельной печи с дальнейшим обработкой в ковше с использованием РЗМ // Черные металлы. - 2017. №1.- с. 33-40. 6. C.Н. Падерин, Г.В. Серов, Е.В. Шильников, А.В. Алпатов // Электрохимический контроль и расчеты стале- плавильных процессов, Москва 2011 г. С 283. 7. Температурная зависимость десульфурации металла в сталеплавильных агрегатах. Г.И. Котельников, А.Е. Семин, Р.С. Кулиш, С.А. Мотренко, С.Ю. Сапунов // Электрометаллургия. № 8. 2010. С. 12-15. 8. Steelmaking Data Sourcebook, Gordon&Breach Science Publ, N.Y.-Tokyo, 1988.325р. 9. Снитко Ю.П., Суровой Ю.Т., Лякишев Н.П. Соотношение между параметрами взаимодействия и атомными характеристиками компонентов // Докл. АН СССР. 1983. Т. 268. № 5.С.1154-1156. 10. Katsnelson A.M., DashevskiyV.Ya., Kashin V.I. Carbon Activity in Fe-, Co-, Ni- and Mil- Based Melts at 1873 K// Steel Research. 1993 V. 64. P.197-202. 11. Sigwoith G.K., Elliott J.F. The Thermodynamics of Liquid Dilute Iron Alloys // Metall Science. 1974. V. 8. N 9. P. 298-308. 12. The Recommended Values for the Reaction in Steelniaking< 2nd Ed., Ed. by The 19 Committee (Ironmaking), Japan Soc. Promotion of Sci., Tokyo. 1984. 254 p. 13. Григорян В.А., Белянчиков Л.H., Стомахин А.Я. Теоретические основы электросталеплавильных процессов. М.: Металлургия, 1987, 272 с. 14. Турсунов Н.К., & Тоиров О.Т. (2021). Снижение дефектности рам по трещинам за счёт применения конструк- ции литниковой системы. 15. Toirov O., & Tursunov N. (2021, June). Development of production technology of rolling stock cast parts. In E3S Web of Conferences (Vol. 264, p. 05013). EDP Sciences. 16. Уразбаев Т.Т., & Зайнитдинов О.И. (2020). Повышение механических свойств боковой рамы двухосной те- лежки грузовых вагонов. Вестник транспорта Поволжья, (1), 27-34. 17. Djanikulov A.T., Mamayev S.I., & Kasimov O.T. (2021, April). Modeling of rotational oscillations in a diesel loco- motive wheel-motor block. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1889, No. 2, p. 022017). IOP Publishing. 18. Kasimov O.T., Djanikulov A.T., & Mamayev S.I. (2021, November). Modeling the bending of the tire surface by pads during braking. In AIP Conference Proceedings (Vol. 2402, No. 1, p. 070030). AIP Publishing LLC. 25

№ 2 (95) февраль, 2022 г. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ПЕРЕРАБОТКИ АНТИСТАТИЧЕСКИ-ТЕПЛОПРОВОДЯЩИХ АНТИФРИКЦИОННО –ИЗНОСОСТОЙКИХ И НАНОКОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ Тухташева Малоҳат Нафасовна д-р техн. наук(PhD), Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Сапаров Бобур Жумабоевич ассистент., Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Нормуродов Сардор Эркинович магистрант, Ташкентский Государственный Технический Университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент TECHNOLOGICAL MODES OF PROCESSING ANTISTATIC-HEAT-CONDUCTING ANTIFRICTION-WEAR-RESISTANT AND NANOCOMPOSITE POLYMERIC MATERIALS Malohat Tukhtasheva Doctor of Technical Sciences (PhD), Tashkent Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Bobur Saparov Assistant, Tashkent Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Sardor Normurodov Master degree., Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Приведены результаты исследований технологических режимов переработки антистатический-теплопрово- дящих антифрикционное –износостойких и нано композиционных полимерных материалов. Изучено влияние технологических параметров переработки на физико-механические и триб технические свойства композиционных полимерных материалов. Это позволило нам разработать оптимальный технологический режим получения из них высококачественных деталей рабочих органов машин и механизмов, работающих в условиях фрикционного взаимодействия с хлопком-сырцом. ABSTRACT The results of the research of technological modes of processing antistatic-heat-conducting antifriction – wear-resistant and Nano composite polymeric materials are presented. The influence of technological parameters of processing on the physic mechanical and tribological properties of composite polymeric materials is studied. This allowed us to develop the optimal technological mode of obtaining from them high-quality parts of the working bodies of machines and mechanisms operating under conditions of frictional interaction with raw cotton. Ключевые слова: антистатический-теплопроводящие антифрикционное –износостойкие материалы, нано композиционные полимерные материалы, полимер, композиция, изделие, температура литья, давление впрыска. Keywords: antistatic-heat-conducting antifriction and wear-resistant materials, nanocomposite polymeric materials, polymer, composition, product, casting temperature, injection pressure. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Тухташева М.Н., Сапаров Б.Ж., Нормуродов С.Э. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ПЕРЕРАБОТКИ АНТИСТАТИЧЕСКИ-ТЕПЛОПРОВОДЯЩИХ АНТИФРИКЦИОННО – ИЗНОСОСТОЙКИХ И НАНОКОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13133

№ 2 (95) февраль, 2022 г. Известно, что наиболее распространенным ме- онное-износостойких нано композиционных полимер- тодом переработки полимеров и композиций в изде- ных материалов представляет научное и практиче- лия является литье под давлением, при котором по- ское значение для выбора оптимальных режимов лимерная композиция переводится в вязко текучее получения деталей трущихся пар рабочих органов состояние и впрыскивается под давлением в литье- хлопковых машин и механизмов [1-2]. вую форму. Кроме того, известно, что свойства по- лимерных материалов и композиций на их основе Литье под давлением является одним из основ- существенно зависят от технологии изготовления и ных методов переработки полимеров и композиций переработки. В связи с этим изучение влияния тех- в изделия. Важнейшими технологическими парамет- нологических параметров процесса литья под давле- рами литья под давлением, влияющими на качество нием на структуру, физико-механические и триб отливки изделий, являются: температура литья (Тр) технические свойства разработанных антифрикци- и давление впрыска (Р), так как наиболее существен- ное влияние на свойства материалов, в основном, оказывают они. 1, 1’ - разрушающее напряжение при изгибе; 2,2’ - ударная вязкость; 3,3’ - твердость по Бринеллю; 4,4’ - модуль упругости при изгибе; 5,5’- коэффициент трения; 6, 6’ - интенсивность изнашивания Рисунок 1. Зависимости физико-механических Рисунок 2. Зависимости физико-механических и триботехнических свойств образцов из и триботехнических свойств образцов из АТАИК АТАИППК, ( __) и АТАИНК(- - ) на основе и АТАИНК на основе полипропилена от удельного полипропилена от температуры расплава (Тр) давления впрыска (Р) Анализ кривых зависимостей, приведенных на материалов увеличиваются, а ударная прочность рис. 1-2, показывает, что выявленные оптимальные снижается. Это объясняется, очевидно, тем, что при технологические параметры процесса литья под давле- литье композиции повышенное давление способ- нием приводят к улучшению физико-механических ствует более плотной упаковке молекул, удалению и триботехнических свойств образцов из АТАИППК пор и пузырьков из неё. Дальнейшее увеличение и АТАИНК. удельного давления литья приводит к снижению свойств композиции. Кроме того, необходимо отме- Как видно из рис. 1, с повышением температуры тить, что для АТАИК и АТАИНК на основе поли- расплава до 523 К происходит постепенное сниже- пропилена при оптимальных значениях давления ние разрушающего напряжения при изгибе и удар- литья, по всей видимости, реализуется равномерное ной вязкости, а модуль упругости при изгибе и твер- распределение компонентов композиции по объему. дость по Бринеллю имеет максимум при темпера- При этом наблюдается увеличение всех показателей туре расплава 513 К. В дальнейшем, при темпера- композиционного материала (АТАИНК на основе туре выше 513 - 523 К происходит резкое снижение полипропилена) на 15-20 % до максимума (при этих показателей, что, по-видимому, объясняется удельном давлении 130 МПа), затем с повышением быстроразвивающейся деструкцией полимера при вы- удельного давления впрыска - снижение этих пока- соких температурах литья и падением молекулярной зателей. Повышение физико-механических и улуч- массы. Необходимо отметить, что при этом оптималь- шение триботехнических свойств композиционных ная температура расплава, позволяющая получить зна- полимерных материалов можно объяснить улучше- чения оптимальных физико-механических характери- нием реологических свойств, то есть, повышением те- стик составляет Тр = 513-523 К. кучести композиций за счет их структурирования . (таблица 1) Как видно из рис. 2, с повышением давления ли- тья разрушающее напряжение и модуль упругости при изгибе, твердость по Бринеллю исследуемых 27