tech-2020_12(81)

UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 12(81) Декабрь 2020 Часть 1 Москва 2020

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; Мартышкин Алексей Иванович, канд.техн. наук; Мерганов Аваз Мирсултанович, канд.техн. наук; Серегин Андрей Алексеевич, 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. – № 12(81). Часть 1. М., Изд. «МЦНО», 2020. – 104 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/1281 ISSN : 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2020.81.12-1 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2020 г.

Содержание 5 5 Безопасность деятельности человека 11 11 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В Г. ТАШКЕНТЕ Радкевич Мария Викторовна 15 Шипилова Камила Бахтияровна 18 Информатика, вычислительная техника и управление 22 25 О РАЗВИТИИ НАВЫКОВ ИНТЕРАКТИВНЫХ ОНЛАЙН-КУРСОВ В ДИСТАНЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА (МОДЕЛЬ-ПРОГРАММА 29 ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ) Ахмедов Бекжан Аскарович 35 35 СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ КОМПЛЕКСАМИ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ МАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ МАЛЫМИ ПАРТИЯМИ 40 Кабулов Нозимжон Абдукаримович 43 АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОБЪЕКТОВ ВЕДОМСТВЕННОЙ СЕТИ СВЯЗИ Сансевич Валерий Константинович 46 Безручко Валерий Владимирович 46 Морозов Владислав Витальевич Борисюк Артем Николаевич 51 ВАЖНОСТЬ ЦИФРОВОЙ И ГРАФИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ЦИФРОВОГО КОСМИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ Хазратов Фазлиддин Хикматович АВТОМАТИЗАЦИЯ УМНОГО ДОМА НА ОСНОВЕ РАЗЛИЧНЫХ ДАТЧИКОВ И ARDUINO В КАЧЕСТВЕ ГЛАВНОГО КОНТРОЛЛЕРА Холматов Ойбек Олим угли Дарвишев Азизбек Ботиржон угли ОПТИМИЗАЦИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ УСЕЧЕННЫХ КОНИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК Якубов Сабир Халмуродович Латипов Зухриддин Ёкуб угли Холиёрова Хилола Комил кизи Машиностроение и машиноведение УЧЁТ ДИССИПАЦИИ ЭНЕРГИИ В ПРОЦЕССЕ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ Ахунбаев Адил Алимович Туйчиева Шоирахон Шухратбековна Хурсанов Бойкузи Журакузиевич РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО, ЭФФЕКТИВНОГО СПОСОБА ВОССТАНОВЛЕНИЯ РЕСУРСА РАБОЧИХ ОРГАНОВ СО СФЕРИЧЕСКИМ ДИСКОМ Ишмурадов Шухрат Улуғбердиевич Худойбердиев Муҳаммад Солиҳ Авлоқул ўғли Гафуров Диёр Рустам ўғли ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОЙ ЗАПЫЛЕННОСТИ ОКРУЖАЮЩЕГО ВОЗДУХА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ РЕСУРС ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС Ишмуратов Хикмат Кахарович Мирхомидов Нодиржон Исроил угли Металлургия и материаловедение ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ НА ИХ ОСНОВЕ ДЛЯ ТРИБОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ Сайфуллаева Гулхаё Ихтиёровна Негматов Сайибжан Садыкович Абед Нодира Сайибжановна Негматова Комила Сайибжановна Камалова Дилнавоз Ихтиёровна ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ РАДИАЦИОННО – ОБРАБОТАННЫХ НАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ γ - ЛУЧАМИ Тожибоев Бегижон Мамитжонович Икрамов Нурилло Авазбекович

ТЕХНОГЕННЫЕ ОТХОДЫ – ПЕРСПЕКТИВНОЕ СЫРЬЕ 54 ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИИ УЗБЕКИСТАНА В ОЦЕНКЕ ОТВАЛЬНЫХ ХВОСТОВ ФИЛЬТРАЦИИ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВЫХ РУД 60 Хакимов Камол Жураевич 67 Каюмов Ойбек Азамат угли Эшонкулов Учкун Худойназар угли 71 Соатов Бекзод Шокир угли 71 ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ОЗОНИРОВАНИЯ ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ 75 РАСТВОРОВ МЕДНОГО ПРОИЗВОДСТВА 78 Холикулов Дониёр Бахтиёрович 82 82 СОЗДАНИЕ НОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ФЛОТОРЕАГЕНТОВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ 86 В ПРОЦЕССЕ ФЛОТАЦИИ РУД 92 Хурсанов Абдулла Халмурадович 96 Негматов Сайибжан Садикович Абед Нодира Сойибжоновна Процессы и машины агроинженерных систем УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДРЕНАЖНО-КРОТОВОГО ОРУДИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ Ражабов Яраш Жабборович Исаков Зафар Сафаров Шавкат АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРАГИРОВАНИЯ МАСЛА ИЗ КУКОЛОК ТУТОВОГО ШЕЛКОПРЯДА В ПОЛЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СИЛ Хамидов Баходир Таджиддинович ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ЭКСТРАГИРОВАНИЯ МАСЛА ИЗ КУКОЛОК ТУТОВОГО ШЕЛКОПРЯДА Хамидов Баходир Таджиддинович Строительство и архитектура ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СЫРЬЕВЫМ МАТЕРИАЛАМ ГАЗОБЕТОНОВ И ВЫБОР КВАРЦЕВОГО ПЕСКА В УСЛОВИЯХ ХОРЕЗМСКОГО РЕГИОНА Бабаев Забибулла Камилович Ибрагимов Дилшод Уразбоевич ВЫБОР РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ «ПЛОСКАЯ РАМА – РОСТВЕРК-ГРУППА СВАЙ» ПРИ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ Бузруков Закирё Саттиходжаевич АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ВЫПОЛНЕННЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ ПРИ ДЕТАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКЕ РАБОТ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ Казакбаева Мухаббат Турабаевна Каллибеков Айдос Полатович РАСЧЕТ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ Маткаримов Шухрат Адхамович Ахмедов Ахаджон Урмонжонович

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. БЕЗОПАСНОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА ОЦЕНКА КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В Г. ТАШКЕНТЕ Радкевич Мария Викторовна д-р техн. наук, проф. кафедры «Экология и управление водными ресурсами», Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Республика Узбекистан E-mail: [email protected] Шипилова Камила Бахтияровна базовый докторант, Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Республика Узбекистан E-mail: [email protected] ASSESSMENT OF THE ATMOSPHERIC AIR QUALITY IN TASHKENT Maria Radkevich Doct. of tech. Sci., Professor, Department of Ecology and Water Resources Management, Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers, Uzbekistan Shipilova Kamila basic doctoral student, Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers, Uzbekistan DOI: 10.32743/UniTech.2020.81.12-1.5-10 АННОТАЦИЯ В статье рассматриваются проблемы оценки и современное состояние качества воздуха в г. Ташкенте. Сопоставление доступных данных о качестве воздуха, полученных по результатам отечественных и иностранных служб мониторинга, показывает несоответствие оценок качества. Если отечественные данные соответствуют оценке «низкий уровень загрязнения», то иностранные показатели дают воздуху Ташкента оценку «нездоровый». Расхождение показателей объясняется разными системами оценки и недостаточным охватом территории Ташкента постами мониторинга. ABSTRACT The article examines the problems of assessment and the current state of air quality in Tashkent. Comparison of the available air quality data obtained from the results of domestic and foreign monitoring services shows a discrepancy between the quality assessments. If domestic data correspond to the assessment of \"low level of pollution\", then foreign indicators give the air of Tashkent an assessment of \"unhealthy\". The discrepancy between the indicators is explained by different assessment systems and insufficient coverage of the territory of Tashkent by monitoring posts. Ключевые слова: качество воздуха, индекс загрязнения, мониторинг, твердые частицы. Keywords: air quality, pollution index, monitoring, particulate matter. ________________________________________________________________________________________________ Неуклонный рост населения Земли и развитие интенсивно загрязняется атмосферный воздух в хозяйственной деятельности приводит к росту за- крупных городах, где источниками загрязнения яв- грязнения окружающей среды. Из всех видов загряз- ляются не только предприятия промышленности и нения наиболее опасным для человека является за- коммунально-бытового хозяйства, но и транспорт. грязнение воздуха, так как невозможно избежать проникновения вредных веществ из воздуха в чело- Улучшение состояния воздуха населенных веческий организм в процессе дыхания. Особенно пунктов является одной из задач ЦУР 11 «Устойчивые города и населенные пункты». __________________________ Библиографическое описание: Радкевич М.В., Шипилова К.Б. Оценка качества атмосферного воздуха в г. Ташкенте // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11046 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Согласно исследованиям [8, 9] загрязнение го- диоксида азота, окиси углерода, фенола, фтористого родской атмосферы в значительной мере зависит водорода, аммиака, формальдегида, тяжелых метал- от климатических условий и ветрового режима, лов. частично обусловленного планировкой города. В г. Ташкенте природно-климатические условия вы- Основными загрязнителями считаются пыль, ражаются частыми инверсиями и застойными явле- угарный газ, двуокись азота, двуокись серы и ам- ниями в атмосфере, что способствует накоплению миак, по этим показателям среднегодовые концен- загрязнителей в приземном слое атмосферы. Высокая трации могут превышать ПДК в отдельные месяцы. запыленность воздуха частично объясняется сухим климатом, супесчаными почвами и частыми ветрами. Для комплексной оценки состояния атмосфер- ного воздуха применяется Индекс загрязнения ат- Наблюдение за загрязнением атмосферного воз- мосферы (ИЗА), который рассчитывают по 5 веще- духа в г. Ташкенте проводится службами Узгидро- ствам, имеющим наиболее высокие концентрации. мет на 13 постах, располагающихся в 8 районах На рис. 1 приведены данные о многолетней динамике г. Ташкента. Для получения более детальной инфор- значений ИЗА для Ташкента за двадцатилетний пе- мации посты наблюдений располагаются в различ- риод [4]. В последнее десятилетие уровень загрязнения ных функциональных зонах (жилой, промышленной атмосферного воздуха в целом по Ташкенту счита- и около автомобильных дорог) [4, 6]. Учитывая, что ется пониженным, значения ИЗА ниже 5 баллов, всего в г. Ташкенте имеется 11 районов, становится несмотря на то, что в некоторых районах Ташкента ясно, что заметная часть территории города вообще регулярно наблюдается превышение ПДКмр по пыли, не имеет постов наблюдения. диоксиду азота, оксиду углерода, фенолу и формаль- дегиду (в сентябре 2020 года число случаев превы- Для оценки качества воздуха измеряются кон- шения составило 32 % [1, 4]). центрации пыли, сернистого ангидрида, оксида и Рисунок 1. Динамика изменения ИЗА для г. Ташкента за 1992 - 2018 гг. Уровень загрязнения атмосферного воздуха в В г. Ташкенте, как и в других городах мира, име- городе Ташкенте обусловлен выбросами вредных ются автоматические посты мониторинга качества веществ от стационарных и передвижных источников. атмосферы, установленные иностранными государ- Основным источником выбросов загрязняющих ве- ствами. В частности, такой пост имеется на здании ществ является городской автотранспорт, влияние посольства США в г. Ташкенте. С этого поста резуль- которого особенно заметно на крупных перекрест- таты наблюдений поступают в сеть Интернет в ре- ках. Данные о загрязнении атмосферного воздуха в жиме реального времени по шкале AQI. Шкала AQI Ташкенте публикуются ежедневно на сайте Узгид- (Air Quality Index) основана на стандарте US EPA, ромета [6] с указанием выявленных случаев превы- использующем формулу Instant Cast [7]. Используется шения фактической концентрации над ПДКмр. К со- в США для оценки загрязнения воздуха в реальном жалению, в отличие от международных наблюда- времени. Оценки качества и возможные риски со- тельных постов, Узгидромет не публикует данные гласно этой шкалы представлены в табл. 1. Индекс о загрязнениях в режиме он-лайн. качества атмосферного воздуха AQI является ком- плексным показателем и рассчитывается на основе Если судить по приведенным данным, можно индексов концентрации 5 загрязняющих веществ: O3, сделать вывод, что состояние атмосферного воздуха взвешенные частицы (РМ), CO, SO2, NO2. В этом за- в г. Ташкенте можно считать удовлетворительным. ключается отличие от принятого в Узбекистане ИЗА, Однако зарубежные наблюдатели называют качество который рассчитывается по другим веществам. воздуха в городе «нездоровым». Для сравнения рассмотрим данные о загрязнении атмосферы Ташкента, публикуемые международными наблюдателями. 6

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. IQA Таблица 1. Показатели шкалы AQI 0-50 50-100 100-150 150-200 200-300 300-500 Оценка Хорошо Умеренно Нездоровый для от- Нездоровый Очень опасный дельных групп нездоровый Степень риска Нет риска Умеренный риск для Проблемы со здоровьем Негативное воздействие Опасно для здоровья Чрезвычайно опасно, для здоровья чувствительных у чувствительных на здоровье всех групп (риск для всех граждан). возможны серьезные нарушения здоровья к загрязнению людей к загрязнению людей населения Уровень загрязненности воздуха практически оценке «Нездоровый – вредно для чувствительных в любой стране мира можно сейчас узнать в ряде от- групп», а концентрация взвешенных частиц 41,2 мг/м3. крытых интернет-ресурсов. Например, на сайте На данный момент г. Ташкент занимает 219-е место IQAir [5] представлены данные о загрязненности среди городов мира по уровню загрязненности воздуха по индексу AQI и по уровню РМ2,5 за 2017- воздуха. Первое место в этом рейтинге занимает 2019 годы в различных городах мира (рис. 2). Судя г. Газиабад (Индия), в котором концентрация уро- по приведенным данным, наблюдения за качеством вень загрязнения РМ2,5 составляет в среднем 110,2, воздуха в г. Ташкенте ведутся международными орга- а качество воздуха находится на отметке «Вредно» низациями с 2018 года. По состоянию на 2019 год ка- (а в течение 4 месяцев в году – на отметке «Очень чество воздуха в столице Узбекистана соответствовало вредно»). Рисунок 2. Загрязнение воздуха городов (мировой рейтинг по AQI и РМ2,5) 7

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. На этом же ресурсе есть возможность получить обнаружить (рис. 3), что уровень загрязнения воз- данные о загрязнении воздуха в реальном времени и духа находится на «красном» уровне опасности, а получить прогноз загрязнения на ближайшие дни. концентрация РМ2,5 составляет 155 мг/м3 (для срав- По представленным на сайте данным можно заметить, нения – в начале ноября этот показатель 176 мг/м3). что показатели загрязнения воздуха резко изменя- Эти показатели значительно превышают данные за ются по дням недели. На данный момент (1 декабря тот же день (1.12.2020 г.) с ранее рассмотренного 2020 г) после осадков оценка качества воздуха в сайта [3]. Для каждого города, в котором имеется Ташкенте составляет 1 US AQI («хорошо») и основ- пункт мониторинга (в Ташкенте это – здание по- ным загрязнителем указан озон при концентрации сольства США), можно получить развернутую ин- 2 мкг/м3 [5]. формацию об изменении качества воздуха за про- шедшие 12 месяцев (рис. 4). Можно заметить, что Следует отметить, что данные по г. Ташкенту на наибольшее число дней с повышенным (красным) различных открытых ресурсах несколько противо- уровнем загрязнения приходится на октябрь – март. речивы. Попробуем предположить причины этого явле- Еще один ресурс, на котором можно найти неко- ния. Концентрация загрязнений в городском воздухе торые данные о загрязнении воздуха в г. Ташкенте, в первую очередь зависит от интенсивности движе- представлен на сайте nytimes.com. Данный ресурс ния транспорта и погодных условий [8, 9]. Следует даёт оценку качества различных городов мира только отметить, что в апреле – августе 2020 года интенсив- по показателю загрязнения твердыми частицами. ность движения транспортных средств была ниже На данном ресурсе указывается худший показатель обычного уровня в связи с карантинными ограниче- для г. Ташкента за текущий год. Максимальное загряз- ниями COVID-19. Например, в июле 2019 года, кон- нение твердыми частицами составляло 212 мкг/м3, центрация загрязнения была в 1,5 раза выше. что оценивается как «очень нездоровый» уровень [10]. На сайте проекта Всемирного индекса качества воздуха (WAQI.Info: World Air Quality Index) можно Рисунок 3. Данные на 1.12.20 (с сайта https://waqi.info/ru/#/c/42.09/72.46/7.1z) 8

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Рисунок 4. Данные о концентрации РМ2,5 за 2020 год Кроме того, учитывая, что заметная часть за- Для обеспечения экологических служб и населе- грязнений поглощается зелёными растениями [2], ния более достоверными сведениями следует пере- можно считать причиной повышенного загрязнения смотреть имеющиеся в Узбекистане нормативы по воздуха в осенне-зимний период отсутствие в течение определению качества воздуха в населенных пунк- этого времени зеленых листьев у городской расти- тах и включить в число оцениваемых показателей тельности. твердые частицы РМ10, РМ5 и РМ2,5, а также увели- чить число постов наблюдения. Заключение. В целом можно отметить, что ка- чество воздуха в г. Ташкенте нельзя называть «здо- Для улучшения качества атмосферы города сле- ровым». Данные, публикуемые отечественными дует в первую очередь предусмотреть озеленение службами мониторинга, являются неполными, так улиц и других территорий города вечнозелёными как постами наблюдений охвачена не вся террито- растениями, причем с точки зрения газо- и пылепо- рия г. Ташкента и отечественные нормативы не учи- глощающей способности предпочтительными явля- тывают загрязнения воздуха опасными твердыми ются лиственные виды. частицами РМ10, РМ5 и РМ2,5. Список литературы: 1. В каких районах Ташкента обнаружено загрязнение воздуха // Sputnik Узбекистан / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://uz.sputniknews.ru/society/20200904/14904715/V-kakikh-rayonakh-Tashkente-obnaruzheno- zagryaznenie-vozdukha.html. (дата обращения 11.11.20) 2. Горохов В.А. Городское зеленое строительство. Серия: Специальность «Архитектура». Стройиздат. Москва, 1991. ISBN 5-274-00737-6. 3. Загрязнение воздуха в мире: Индекс качества воздуха в режиме реального времени. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://waqi.info/ru/#/c/42.09/72.46/7.1z (дата обращения: 1.12.20). 4. Индекс загрязнения атмосферы в Ташкенте с 2006 года стабильно остается ниже 5 баллов. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://review.uz/ru/post/indeks-zagryazneniya-atmosfery-v-tashkente-s-2006-goda- stabilno-ostaetsya-nizhe-5-ballov (дата обращения 11.11.20) 5. Качество воздуха в мире. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.iqair.com/ru/ (дата обраще- ния: 1.12.20) 6. Экологический бюллетень по городу Ташкенту // Официальный сайт Узгидромет / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://hydromet.uz/jekologicheskij-bjulleten/10-jekologicheskij-bjulleten-po-gorodu-tashkentu.html (дата обращения: 10.11.2020). 9

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. 7. Сomparison of EU Air Quality Pollution Policies and Legislation with Other Countries. Study 1. Review of the Implications for the Competitiveness of European Industry. January 2004. AEA Technology Environment and Metroeconomica for the European Commission 8. Mayer H. Air pollution in cities / Atmospheric Environment. 33 (1999) 4029-4037 9. Munir S. at al. Analysis of Air Pollution in Urban Areas with Airviro Dispersion Model—A Case Study in the City of Sheffield, United Kingdom. Atmosphere 2020, 11(3), 285; https://doi.org/10.3390/atmos11030285 10. Climate. The New York Times Company [Internet]. Available at: https://www.nytimes.com/interac- tive/2019/12/02/climate/air-pollution-compare-ar-ul.html. 8.11.20 10

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ О РАЗВИТИИ НАВЫКОВ ИНТЕРАКТИВНЫХ ОНЛАЙН-КУРСОВ В ДИСТАНЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА (МОДЕЛЬ-ПРОГРАММА ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ) Ахмедов Бекжан Аскарович ст. преподаватель, Чирчикский государственный педагогический институт, Республика Узбекистан, г. Чирчик E-mail: [email protected] RESEARCH ON DEVELOPING SKILLS OF INTERACTIVE ONLINE COURSES IN THE REMOTE CONDITIONS OF MODERN SOCIETY (MODEL-PROGRAM FOR TEACHERS OF EDUCATIONAL INSTITUTIONS) Bekjan Akhmedov Senior Teacher of the Department of \"Informatics\" Chirchik State Pedagogical Institute Uzbekistan, Chirchik АННОТАЦИЯ В этой статье отмечается, что традиционные курсы квалификации не полностью оправдывают себя в системе образовании и переподготовки современных государственных педагогов. В системе общественного образования Узбекистана необходимо постоянно совершенствовать навыки учителей через онлайн-платформы. В настоящее время, школьные учителя в Узбекистане проходят курсы повышения квалификации раз в пять лет, что является старой системой, преподаватели должны на постоянной основе совершенствовать свои знания более современными и интерактивными методами. Предлагаю несколько моделей интерактивных онлайн-курсов обучения в стране через определенные интерактивные интернет платформы. ABSTRACT This article notes that traditional qualification courses do not fully justify themselves in the education and retraining system of modern state teachers. In the public education system of Uzbekistan, it is necessary to constantly improve the skills of teachers through online platforms. Currently, school teachers in Uzbekistan are trained every five years, which is the old system, school teachers must constantly improve their knowledge. We offer several models of interactive online training courses in the country through certain interactive internet platforms. Ключевые слова: Интернет, компьютерные сети, онлайн-образование, вебинары, форумы, дистанционное обучение, образовательный кластер, онлайн обучение, квалификация, переподготовка кадров. Keywords: Internet, computer networks, online education, webinars, forums, distance learning, educational cluster, online training, qualifications, retraining. ________________________________________________________________________________________________ ВВЕДЕНИЕ онлайн-курсов обучения в стране областными цент- Похоже, пришло время конца областным цен- рами повышения квалификации обучения через трам переподготовки и повышения квалификации определенные интерактивные платформы. В статье населения, педагогам целесообразно использовать обобщены результаты теоретического анализа проб- онлайн-курсы для повышения квалификации учителей лемы распространения онлайн моделей обучения. общеобразовательных учреждений. Так как разра- Мы рассматриваем онлайн-обучение как самостоя- ботка новой системы курсов повышения квалифика- тельную систему, как одну из системных форм обуче- ции и ее внедрение является требованием времени. ния. Поэтому, прежде всего, необходимо сослаться на Целесообразно еще больше повысить роль онлайн- возможные варианты организации онлайн-обучения, курсов в системе образования страны. В этой статье их особенности, чтобы определить для каких целей я предлагаю несколько моделей онлайн-курсов: в и при каких условиях может быть наиболее подходя- сфере народного образования. Реализовать систему щим тот или иной вариант, а во-вторых, определить __________________________ Библиографическое описание: Ахмедов Б.А. О развитии навыков интерактивных онлайн-курсов в дистанционных условиях современного общества (модель-программа для преподавателей образовательных учреждений) // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/10992 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. специфику компонентов каждого из возможных традиционных общеобразовательных проблем. Сеть вариантов логически сконструировав их пра- расширяет доступ к информационно-ресурсным вильно [5]. массивам, а использование обратной связи онлайн- обучения увеличивает качество. Критерии оценки Существующая сегодня в мировой практике результатов данного вида онлайн-обучения остаются сеть открытого и онлайн-образования базируется на такими же, как при очной форме обучения. некоторых моделях. Которые используют различные традиционные средства массовой информатизации: Модель 2. Учебное заведение - Интернет - телевидение, видеозаписи, печатные издания, ком- Учебное заведение. Охватывает студентов и учителей, пьютер телекоммуникации и многое другое. которые участвуют в общих онлайн образовательных проектах двух или более учебных заведениях дневного Мы, в свою очередь, предлагаем некоторые иные вида обучения. Этот вид обучения является допол- модели организации учебного процесса. Это позволит нением к основному, но иногда модель позволяет нам реализовать весь потенциал - интернет-технологий: изучать определенные темы или разделы, но это исключительные ситуации. Связь с удаленными Когда мы анализируем литературу по проблемам слушателями устанавливается, но не регулярно. онлайн-обучения, мы можем сделать вывод, что когда дело доходит до модели онлайн-обучения, авторы 3-модель. Слушатель - интернет - учитель. выбирают разные основы для их классификации. Онлайн-обучение частично заменяет очное обучение. Есть несколько разных подходов к определению моде- А учитель, который находится вдали от него, будет лей онлайн-обучения. В основном авторы предлагают работать с онлайн-учеником на регулярной или протестировать онлайн-обучение. Модели, основан- периодической основе. В учебном процессе исполь- ные на практике, а не на теоретическом анализе. зуются разные формы занятий - онлайн-курсы, се- минары, консультации. Число сеансов взаимодей- 1) традиционный (внешний): подразумевает ствия между слушателем и онлайн-преподавателем наличие взаимодействия между учителем и слуша- увеличится, а затем увеличится качество онлайн- телем, ориентированы только на самостоятельную исполнения. Группа в основном состоит из студентов работу, а затем на продолжение самостоятельной ра- дневной и онлайн-формы обучения. Уроки прово- боты в данной методической комплекции; дятся онлайн, как правило, в режиме дополнитель- ного образования и включают углубленное изучение 2) использование информационных и коммуника- темы или предмета, подготовки к поступлению в ционных технологий. При этом слушатель работает ВУЗ и так далее. В редких случаях (например, когда в самостоятельно с комплектом учебных пособий, ко- дневной форме обучения нет необходимого учителя), торые предоставляются частично в электронном виде. онлайн-учитель научит студентов теме, включенной Взаимодействие между учителем и учащимся осу- в основной компонент. Это вариант онлайн-обучения: ществляется с помощью разных типов общения. когда учитель проводит занятия с учениками из своей Модели онлайн-обучения предложенные выше почти школы, а также со студентами из других школ и да- неотличимы от онлайн-обучения; леких городов. Результаты онлайн-обучения опре- деляются в зависимости от конкретных задач для 3) получать учебно-методическую помощь через каждого урока, с незначительным пересечением с мессенджер электронно-социальной сети телеграмм очными общими результатами обучения, которые в и учить уроки самостоятельно. Эта модель - уни- основном дополняет их. кальная особенность онлайн-обучения, которая предполагает реализацию систематической обратной 4-модель. Студент - интернет - центр. Онлайн- связи между учеником и учителем через специально обучение сравнивается с очным обучением и средства созданный телеграмм канал или группу; индивидуализации обучения. Слушатели обучаются в онлайн-центре с дополнительными возможностями, 4) комбинированный. Все четыре модели онлайн- и могут раскрыть свой творческий потенциал. В вир- обучения в основном нацелены на обучаемых, кото- туальных классах работа студентов проводится ко- рые совершенствуются. Определение типа (модели) гда почти все предметы не связаны между собой. дистанционного онлайн-обучения относится к взаи- Онлайн-обучение здесь работает как отдельный вид модействиям между учащимися и учителями, учебные обучения – сопоставимый на базовое или хотя бы материалами и веб-материалами. Каждый последую- дневное образование. Роль и место всех основных щий тип онлайн-обучения отличается от предыдущего компонентов традиционного образование меняются: в том, что он смещает акцент учебного процесса на его цели, содержание, формы, критерии оценки образо- онлайн-компонент. Следующие ниже типы онлайн- вания. обучения не исключают других возможных комби- наций и могут отражать как отдельные области обу- 5-модель. Слушатель - Интернет - ... Онлайн- чения, так и быстро развивающийся набор очного и обучение выполняет функцию гибко - распределен- дистанционного обучения процесса. ного обучения. Слушатель посещает несколько школ одновременно, а не дневную или онлайн-школу. Об- Модель 1. Учебное заведение - Интернет. В рам- ширная учебная программа слушателя построена ках данной модели онлайн-образования процесс таким образом, что разные предметы изучаются в базового обучения проходит в очной смене. Доступ разных учреждениях и от разных учителей. Коорди- в интернет используется как дополнительный источ- нирующую роль играет дневное или удаленное ник информации. Слушатели вместе с преподавате- лем, взаимодействуют с информацией, которая им непонятна и используют разные предметы техноло- гии обучения. В этом случае онлайн-обучение ста- новится дополнительным инструментом в решении 12

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. учреждение или родитель. Учебное заведение превра- (Учитель и интернет-учащийся). Во-вторых, научить щается в центр личного обучения. Эта модель онлайн- слушателей обучаться онлайн (учитель - интернет и обучения позволяет гибко учитывать личность и учащийся) Кроме того, выделяются пять типов органи- цели слушателя, создавать свою индивидуальную зации процесса онлайн-обучения на основе анализа траекторию обучения. Однако для реализации этих литературы и обобщения практики. Основные сред- возможностей необходимы координация высоко- ства доступности учебных материалов считается квалифицированного обучения наставником или важным критерием, на основе которого различают другим преподавателем-тренером, работающим в эти модели. уникальной и хорошо функционирующей педагоги- ческой системе. Система диагностики и оценки ре- В рамках проекта ISO «Специализированное зультатов по типам, целям, содержанию, будет создана обучение использованию интернета» было предло- организационная структура, формы и методы онлайн- жено шесть моделей обучения через интернет в кон- обучения, т.е. дидактическая система создается. Кроме текст онлайн-обучения. того, в обоих случаях в школе действует онлайн- система. Выбранный тип онлайн-обучения позво- 1) классическая модель обучения; ляет организаторам учебного процесса планировать 2) проектная модель обучения; отношения между очными и онлайн-обучающимися, 3) модель дифференцированного обучения; которое автор называет уровнем онлайн-обучения 4) модель обучения в режиме «лекция-семинар»; в динамике развития. Однако обратите внимание, 5) внешнее исследование; что модели, описанные выше, не определяют осо- 6) гибридная модель обучения. бенности онлайн-обучения, такие как тип общения, Все шесть моделей основаны на работе с интернет- синхронизация и частота взаимодействий, возмож- комплекса слушателей. В общем, интернет-комплекс ности интерактивной информационно-обучающей состоит из описаний, содержания, задач, средств среды и так далее. Не подчеркивая эти условия, это обучения и контроля, а также рекомендаций для неуместно говорить только о возможности создания учителей-кураторов. Интернет-комплекс может иметь дидактической, а тем более методической системы, любую форму, удобную для сетевого учителя. Главное в соответствии с вышеупомянутыми моделями. требование к форме организации интернет-комплекса состоит в том, чтобы его можно было отправить с Некоторые учёные рассматривают модели помощью Интернет-сервисов. онлайн-обучения, основанные на использовании В рамках классической модели онлайн-обучения, интернета, не только как средство коммуникации, работа учащихся с одним набором интернета осу- но и как средство учебной среды. ществляется за одно занятие. Оптимальным, по мне- нию разработчиков, является обучающий режим для Новой идеей, основанной на этой модели, явля- изучения информационного материала и выполнения ется идея расширения аудитории сферы онлайн- заданий, предусмотренных в комплекте для чтения образования посредством технических средств связи и выполнения при наблюдении учителя-куратора. (телевидение, радио, интернет). Эта модель широко Остальная работа по изучению содержательного ма- используется в Корее, Китае, Японии и др. териала а выполнение заданий должно выполняться самостоятельно. Рекомендуемое количество занятий Учитывая эти модели онлайн-обучения, можно в неделю не должно превышать четырёх. По резуль- рассматривать модели для организации деятельности татам промежуточного экзамена содержание и учебного заведения (или сети учебных заведений), как методы обучения может быть изменено учителем- более классифицированным и фактически осущест- организатором. влять процесс непрерывного качественного онлайн- В модели обучения, основанной на проектах, обучения учащиеся выполняют один или несколько проектов. Онлайн-кураторы предоставляют консультационную ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ помощь. Распределение учебного времени в рамках Кроме того, некоторые авторы по разному раз- проекта не регламентируется. Основное требование личают модели онлайн-обучения. к форме представления результатов проекта - воз- Модель 1. Полное онлайн-обучение. В этой мо- можность отправки через интернет-сервисы. дели работают учителя, которые преподают онлайн. В модели дифференцированного обучения Ученики выполняют в определенной последова- учитель-организатор работает индивидуально с тельности следующие действия: получают учебный аудиторией онлайн, с использованием разных мето- материал – изучают задачи - решают - присылают дов для каждого и разных учебных материалов для результаты – проверяются и оцениваются. Отноше- каждого, в зависимости от процесса и результатов ния между учителем и слушателем, слушателем и задач учащегося и результаты личного взаимодей- другим слушателем, преподавательский и учебный ствия через интернет. Отдельным слушателям раз- контент, слушатель и контент, по мнению автора, решается выбирать своё направление и методы обу- сведены к минимуму и неудобны. чения, отправляя различные онлайн-материалы. Модель 2. Частично онлайн-обучение сочетается Модель обучения лекция-семинар организована с традиционными формами обучения. Эта модель сетевым преподавателем в рамках онлайн-обучения. предусматривает различные варианты использования Обучение и все преподаваемые уроки разделены на элементов онлайн-обучения в процессе обучения. лекции и семинары. Кроме того, учащимся требуется В первом случае - использует содержание онлайн- курсов для прямого обучения в обычном классе 13

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. самостоятельное выполнение домашних заданий. Лек- Модели онлайн-обучения можно дополнительно ции будет читать преподаватель в ученика в аудито- отличить от моделей, предлагаемых в рамках онлайн- рии или в сети с использованием интернет-техноло- обучения, на основе, описанной выше. Различные гий. Семинары проходят в группах под руковод- модели онлайн-обучения и методологическая система ством преподавателя-куратора. Темы и методы прове- может быть разработана для каждой выбранной мо- дения семинаров устанавливает преподаватель. Семи- дели или группы моделей. Это в первую очередь нары для школьников проводятся в течение урока по связано с различиями в характеристиках среды ин- 40-45 минут под руководством учителя-наставника. формационных технологий. Это, в свою очередь, приводит к отличию целей, которые могут быть Остальную работу по изучению материала и вы- достигнуты в процессе реализации данного онлайн полнению заданий следует выполнять непосред- обучения. ственно. Количество семинаров в неделю не должно превышать трех. Таким образом, онлайн-обучение — это инноваци- ЗАКЛЮЧЕНИЕ онный метод доставки образования пользователям, Из всех рассмотренных моделей можно сделать вывод, что учащиеся смогут работать независимо который содействует развитию новой культуры обу- друг от друга, с учителем и учителем-куратором, чения, коммуникации, сотрудничества, получению индивидуально или реализовать коллективное ин- терактивное обучение. знаний через Интернет, созданию академических Мессенджеры Telegram, WhatsApp, мобильные приложения “Mobile Cluster” [3], телеконференции, сообществ. Появление массовых открытых дистан- чат или форум можно использовать в моделях, кото- ционных курсов базируется на реализации совре- рые предполагают наличие этих взаимодействий для организации взаимодействия субъектов учебного менных образовательных принципов открытости процесса - слушателей, учителя, учителя-куратора. При реализации модели гибридного образования ис- обучения, равенства участников учебного процесса, пользуются подходы и принципы характерные только интернационализации образовательных систем и для некоторых систем обучения и применяются одно- временно вышеупомянутые описываемые модели. глобализации образовательного пространства. Стре- С точки зрения нашего исследования, мы мительное развитие таких курсов количественно должны сначала вывести государственное образова- ние на новый уровень профессионального развития. уменьшает роль традиционной системы образования, однако, не принижает ее фундаментально-академи- ческого значения. Несмотря на радикальную транс- формацию процесса обучения в условиях массовой информатизации общества, качественное непре- рывное образование невозможно без базиса теоре- тических знаний, полученных с участием педагогов, экспертов, профессионалов той или иной отрасли наук [4]. Список литературы: 1. Ахмедов Б.А., Математические модели оценки характеристик качества и надежности программного обеспе- чения. // Eurasian Education Science and Innovation JournaL,// Ref. Libr.- 2020. Vol 3(10), P. 97-100. 2. Гулбоев Н.А., Дуйсенов, Н. Э., Ахмедов, Б. А., & Рахманова, Г. С. // Модели систем управления электрическими сетями. // Молодой ученый, 2020. Т. 22(312), С.105-107. URL: https://moluch.ru/archive/312/pdf/1568/ 3. Мухамедов Ғ.И., & Ахмедов Б.А. // Инновацион “Klaster mobile” иловаси. // Academic Research in Educational Sciences, // Ref. Libr.- 2020. Vol 1 № 3. P. 140-145. URL: http://ares.uz/storage/app/media/2020yil/Vol_1_Is- sue_3/140-145.pdf 4. Романова Н.Л. Онлайн-курсы как инновационная форма дистанционного обучения / Н.Л. Романова. — Текст : непосредственный // Педагогика высшей школы. — 2018. — № 2 (12). — С. 5-8. — URL: https://moluch.ru/th/3/archive/86/3178/ (дата обращения: 23.11.2020). 5. Akhmedov B.A., & Khasanova S.K. Public education system methods of distance in education in development of employees. // Journal of Innovations in Engineering Research and Technology// Vol. 3. № 65 P. 252-256. 14

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ КОМПЛЕКСАМИ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ МАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ МАЛЫМИ ПАРТИЯМИ Кабулов Нозимжон Абдукаримович доцент, Андижанский машиностроительный институт, Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] CONTROL SYSTEMS FOR TECHNOLOGICAL COMPLEXES FOR PROCESSING OILSEEDS IN SMALL BATCHES Nozimjon Kabulov Associate Professor, Andijan Machine-Building Institute, Republic of Uzbekistan, Andijan АННОТАЦИЯ В статье предлагается алгоритм оперативного управления переработкой партий сырья на маслоэкстракцион- ном заводе. Полученные упрощенные алгоритмы субоптимального управления для технологического комплекса позволили реализовать их на базе сложных технических средств, что особенно важно в условиях пищевой про- мышленности. ABSTRACT The article proposes an algorithm for operational management of processing batches of raw materials at an oil extraction plant. the obtained simplified algorithms for suboptimal control for the technological complex allowed them to be implemented on the basis of complex technical means, which is especially important in the food industry. Ключевые слова: алгоритм, переработка, сырье, функция, оптимизация, процесс, моделирование, коэффициент, критерий, субоптимальный. Keywords: algorithm, processing, raw materials, function, optimization, process, modeling, coefficient, criteria, suboptimal. ________________________________________________________________________________________________ В практике функционирования технологических Как следует из последнего выражения, отличие комплексов при переработке скоропортящегося предлагаемого критерия от известных заключается масличного сырья возникают такие ситуации, когда в том, что функция потерь выделена как самостоятель- сырье поступает отдельными, сравнительно неболь- ная составляющая, а функция стоимости готового про- шими партиями и без продолжительного хранения дукта определяется как гипотетическая величина, направляется в промышленную переработку [2]. определяющая его выход из сырья без потерь. В таких случаях целесообразно принять следую- Очевидно, что величина Q не соответствует щее выражение: смыслу дохода как экономической категории в связи с тем, что здесь не учитывается реализация отходов Q = F1(с) – F2(с) – F3(с) – F4(с). (1) производства, что несколько изменяет абсолютные значения оценочных критериев. Здесь F1 = – функ- Таким образом, оптимизацию технологического ция стоимости готового продукта i-го вида, полу- комплекса по переработке скоропортящегося мас- ченного из сырья l-го сорта без потерь; личного сырья можно осуществлять на базе крите- рия [2]. F2 = – функция затрат на сырье С учетом того, что рассматриваемый технологи- l-го сорта; − функция стоимости по- ческий процесс организован по схеме одного про- F3 = дуктового потока, в качестве критерия оптимизации можно использовать аддитивную функцию: терь при производстве продукта i-го вида из l-го сорта, оцененная по стоимости готового продукта; , (2) F4 = − функция всех видов затрат на производство продукции; где ограничения по производитель- − суммарное значение потерь сырья и цен- ности перерабатывающего аппарата. ного компонента в нем при хранении и переработке; l, l, j – вид сырья, готового продукта, затрат [1]. __________________________ Библиографическое описание: Кабулов Н.А. Системы управления технологическими комплексами при переработке масличного сырья малыми партиями // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11021 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Каждая очередная партия сырья состоит из Для рассматриваемого случая величина крите- отдельных малых однородных партий : рия q является функцией переменных как процесса хранения, так и переработки: , (3) q = . (7) где n – количество малых однородных партий. В связи с этим общая задача оптимизации перера- Если предположить, что состав малой партии ботки партии сырья складывается из частных за- однороден = const, то квазистатические ре- дач оптимизации переработки каждой партии : жимы функционирования технологического комп- q= , (4) лекса будут обусловлены сменой перерабатываемой партии, что и определяет дискретность в решении где = + . оптимизационной задачи. В отличие от предыдущих задач, здесь необходимость в определении очеред- Решение оптимальной задачи вида (4), как и в ности переработки малых партий сырья отпадает, предыдущем случае, сводится к поиску такого рас- а поиск можно свести к определению хода которой обеспечит минимум величины q: ( )= , (8) = + t, (5) где ������ – коэффициент запаса сырья ������ = , кото- а в качестве модели перерабатывающего аппарата – рый может быть выражен в количестве абсолютного экспоненциальное уравнение: масла. При этом принимается V = ,= из = , (6) условия максимальной загрузки сырья. Исследования полной модели технологического комплекса зависи- мости (8) позволили дать количественную оценку при этом рассматривался детерминированный вари- диапазонам изменения и соответственно ант модели технологического процесса. (рис. 1, 2). В результате статистического моделирования с Упрощенный алгоритм управления рассматри- помощью описанных ранее алгоритмов получены ваемым аппаратом сводится к зависимости: области изменения возможных значений ������ + , (9) В то же время с учетом того, что в условиях про- изводства реализовать предлагаемые алгоритмы за- где – постоянные коэффициенты, численно труднительно, нами рассмотрены варианты упроще- определяемые при моделировании. ния процедур поиска близких к оптимальным значе- ний . Рисунок 1. Зависимости критерия оптимальности 16

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Зависимости критерия оптимальности от Зависимость оптимальных значений расхода расхода F (XF = 0,06 об. доли, V = 680 кг/г и Vg = 0,8 об. доли) при значениях коэффициента запаса сырья ������: Fопт. от ������ при XF об. доли: кривая 1 − 0,02; 2 − 0,04; 3 − кривая 1 – 1; 2 – 4; 3 – 8; 4 – 16. 0,06; 4 − 0,08. Рисунок 2. Зависимость оптимальных значений Анализ полученных характеристик показывает: все экстремальные значения q находятся в области рабочих режимов что указывает на целесооб- разность их практической реализации. Область из- менения колеблется в пределах от 5 до 15 %, причем чувствительность как по так и по примерно одинакова. С увеличением запаса сырья оптимальные значе- ния расхода возрастают, а с увеличением объ- емной доли масла в сырье уменьшаются. Увеличе- ние запаса сырья ������ стимулирует повышение расхода сырья, что приводит к уменьшению величины есте- ственных потерь масла при хранении, а увеличение доли масла в сырье , наоборот, требует снижения расхода сырья с целью уменьшения величины по- терь масла при переработке. Таким образом, полученные упрощенные алго- ритмы субоптимального управления для технологи- ческого комплекса позволяют реализовать их на базе сложных технических средств, что особенно важно в условиях пищевой промышленности. Список литературы: 1. Kabulov N.A. Construction of intellectual industrial storages of perishable vegetable raw materials // International scientific and technical journal «Chemical Texnology. Control and Management». – Tashkent, 2019. – № 3. – P. 30–37. 2. Simulation of Chemical-Technological Complexes / N.R. Yusupbekov, Sh.M. Gulyamov, A.N. Yusupbekov, N.A. Kabulov // Advances in Intelligent Systems and Computing. Springer Nature. – Prague, Czech, 2019. – Vol. 1095. – Р. 588–595. 17

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОБЪЕКТОВ ВЕДОМСТВЕННОЙ СЕТИ СВЯЗИ Сансевич Валерий Константинович канд. техн. наук, доцент, сотрудник, Академия ФСО России, РФ, г. Орёл, E-mail: [email protected] Безручко Валерий Владимирович канд. техн. наук, доцент, сотрудник, Академия ФСО России, РФ, г. Орёл E-mail: [email protected] Морозов Владислав Витальевич сотрудник, Академия ФСО России, РФ, г. Орёл Борисюк Артем Николаевич сотрудник, Академия ФСО России, РФ, г. Орёл ALGORITHM FOR EVALUATING THE QUALITY OF OBJECTS DEPARTMENTAL COMMUNICATION NETWORK Valery Sansevich Candidate of Technical Sciences, assistant professor, Employee, FSO Academy of Russia, Russia, Orel Valery Bezruchko Candidate of Technical Sciences, assistant professor, Employee, FSO Academy of Russia, Russia, Orel Vladislav Morozov Employee, FSO Academy of Russia, Russia, Orel Artem Borisyuk Employee, FSO Academy of Russia, Russia, Orel АННОТАЦИЯ В статье рассмотрены вопросы параметрического описания объектов ведомственной сети связи с целью форма- лизации проявляемых ею свойств и использование для информационно-аналитической поддержки принятия решений должностными лицами системы управления. ABSTRACT The article deals with the parametric description of objects of the departmental communication network in order to formalize its properties and use it for information and analytical support of decision-making by officials of the management system. Ключевые слова: сеть связи, объект связи, качество связи, свойство связи. Keywords: communication network, communication object, communication quality, communication property. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Алгоритм оценки качества объектов ведомственной сети связи // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Сансевич В.К. [и др.]. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11025 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Количественно качество какого-либо из объектов средств в качество объекта должен производиться ведомственной сети связи (ВСС) может быть опре- с учетом их использования как в его составе, так и делено через совокупность величин показателей в составе ВСС. потребительских свойств этого объекта, определяю- щих его приспособленность к использованию по Пусть в ВСС развернуты S пунктов управления, предназначению. Однако анализ качества построе- обслуживаемые Z объектами (узлами, станциями ния и применения объектов ведомственной системы связи), и функционируют Is сетей связи пунктов связи затруднен наличием неопределенностей в све- дениях об изменениях в параметрах этих объектов, ( )управления. В i-ой сети связи i = 1,Is организу- а также ограниченными возможностями должност- ных лиц по переработке таких сведений в масштабе ется Ji направлений связи, а в j-ом направлении реального времени. Неопределенности ведут к иска- жению представлений как о самих объектах, так и о ( )связи j = 1, Ji применяется K j линий связи. Для реальных условиях их функционирования, а ограни- чения вынуждают прибегать к поиску методов, ( )работы k-ой линии связи k = 1, K j используется обеспечивающих приемлемую точность проведения оценки для принятия правильных решений в мини- Hk средств объекта, Wh из которых – резервные. мальные сроки. Указанные недостатки могут быть Требуется оценить объекты ВСС по показателям устранены путем выработки и рационализации ре- шений на основе применения показателей качества качества, т.е. всех составляющих ВСС. При этом поскольку объ- ектом могут обслуживаться одновременно линии K пот  K тр , z = 1, Z, (1) связи нескольких направлений, то синтез качеств раз- z z мещаемых на нем и используемых на этих линиях где K пот(тр) – потенциальный (требуемый) показа- z тель качества z-го объекта ВСС. Порядок оценки объектов ВСС представлен на рисунке 1. Рисунок 1. Алгоритм оценки объектов ведомственной сети связи по показателю качества 19

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. При определении величин свойств, проявляемых сообщений в выполняемой ВСС задаче по предостав- средствами объектов связи, необходимо принимать лению телекоммуникационных услуг соответствую- во внимание отсутствие полной информации о со- щим потребителям (органам государственной власти), стоянии этих средств в данный момент времени и а их использование обеспечивает возможность пере- происходящих на объектах изменениях. Поэтому, с хода от рассмотрения качества структуры системы достаточной для практики принятия решений точно- к рассмотрению качества ее функций, т.е. стью, множество этих величин может быть ограничено нормальным случаем, позволяющим сводить их к Вi = i Is (6) нулю или единице [1, 2], т.е. Is i при  Bi = 1; i =1 i =1 С = 1, если С  С ;тр дос (2) h  если h1,4 h1,4 0, С  С ,тр дос Вj = Вi j Ji Ji h1,4 h1,4 (7)  j при Bj = Bi ; j=1 j =1 где C тр(дос) – требуемые (достигаемые) величины h1,4 структурных свойств средства по показателям ка- = Вjk Kj нальной емкости, дальности действия, времени без- В при B = Bj; (8) k k отказной работы (времени перехода c основного Kj средства на резервное). k k =1 k =1 Определение показателя качества h-го средства Вh = В h Hk Hk (9) z-го объекта k при Bh = Bk . При свертке структурных свойств средства объ- l h =1 екта возможно использование правил математической логики [1, 2], т.е. h =1 Кh =  Стр , (3) Тогда из выражений (6) – (9) следует, что h 1,4 а при наличии резерва Is Ji K j Hk (10) К вос Кh Кw, w = 1,Wh ,     Вhkji = 1, h i =1 j =1 k =1 h=1 =  (4) где K вос – восполняемый показатель качества h-го где Вhkji – оперативно-тактическая важность h-го h средства k-й линии связи j-го направления связи i-й сети связи. средства; Определение показателя важности z-го объекта Kw – показатель качества Wh резервных средств ВСС h-го средства; Важность z-го объекта связи будет зависеть от важности сетей, направлений, линий и средств  – знак логического умножения; связи, входящих в его состав, т.е.  – знак логического сложения. Определение весовых коэффициентов h-го средства Iz Jz Kz Hz (k-й линии связи, j-го направления связи, Вz = Вhkji , i-й сети связи) (11) Согласно [3] соответствующие весовые коэффи- i =1 j =1 k =1 h=1 циенты могут быть рассчитаны по формуле Rh(k , j ,i) −r где Iz , Jz , Kz , H z – количество сетей, направлений, ( ) = 2h(k, j,i) r = 1, Rh(k, j,i) , (5) 2 − 1 ,Rh(k , j,i) линий и средств связи, функционирующих в составе z-го объекта ВСС. где Rh(k, j,i) – количество используемых приоритетов Определение показателя качества h-го средства с учетом его важности в каждой группе составляющих ВСС. Полученные весовые коэффициенты использу- Потенциальное количество качества, вносимого h-м средством в выполнение стоящей перед ВСС за- ются для определения величин показателей опера- дачи, определяется как тивно-тактической важности каждой из сетей, направлений, линий и средств связи в составе ВСС. K пот = Kh Bh , (12) h Определение оперативно-тактической важности i-й сети связи (j-го направления связи, а при наличии резерва k-й линии связи, h-го средства) К пот = К вос Вh . (13) Величины показателей важности пропорцио- h h нальны обслуживаемым ими потенциальным потокам 20

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Определение показателя качества z-го объекта К пот Z ВСС z К отн= Z при К отн = 1. (16) Величина потенциального количества качества z z z-го объекта связи, участвующего в выполнении сто- К пот ящей перед ВСС задачи, определяется как z z =1 z =1 Iz Jz Kz Hz Ранжирование объектов ВСС    К = К ,пот пот По результатам расчетов производится ранжи- z hkji (14) рование объектов в составе рассматриваемой ВСС по относительным величинам показателя качества i =1 j =1 k =1 h=1 объектов. где K пот – потенциальное количество качества h-го K отн  K отн  ...  K отн  ...  K отн . (17) hkji 1 2 z Z средства k-й линии связи j-го направления связи i-й сети связи. Величина погрешностей в расчетах качества объектов на них зависит от точности исходных дан- Данное выражение позволяет рассматривать все ных и для принятия правильного решения не должна превышать (10-15)% [5]. средства, входящие в объект связи. При этом струк- На основании проведенного исследования тура объекта адекватно преобразуется в возлагае- можно сделать следующие выводы. мые на него функции, что дает возможность оцени- Представленная методика параметрического оценивания качества объектов сети связи позволяет вать эффективность функционирования ВСС через производить количественную оценку качества объек- тов, ранжирование их в составе ВСС. Определение восстанавливаемость работоспособности средств, качества объекта осуществляется учетом приоритет- ности в использовании размещаемых на нем средств подвергаемых поражающим и подавляющим воз- связи и зависит от способов резервирования средств, приоритетности линий, в состав которых они вхо- действиям. На практике количественное определе- дят, направлений, обеспечиваемых этими линиями, и сетей связи пунктов управления, включающих эти ние качества объектов, как правило, ограничивается направления. При этом в ВСС соответствующие со- ставляющие могут обладать одинаковыми приори- рассмотрением одной – двух сетей связи, обеспечи- тетами. Результаты параметрической оценки каче- ства объектов связи могут быть использованы не вающих работу действующих командного и вспомо- только для сравнительной оценки их возможностей, но и оценки устойчивости ВСС, обеспечивающей гательного пунктов управления. максимальную оперативность в оценке обстановки по связи и состоятельности решений по изменению Определение относительного показателя состава и построения системы. качества h-го средства (z-го объекта) ВСС Относительная величина показателя качества конкретного средства (объекта) рассчитывается с учетом показателей качества всех средств (объектов), задействованных в ВСС, т.е. Kотн h    пот Is Ji Kj Hk K отн h K =h Is Ji K j Hk    при = 1; (15) пот i=1 j =1 k =1 h=1 K hkji i=1 j =1 k =1 h=1 Список литературы: 1. Паращук И.Б., Бобрик И.П. Нечеткие множества в задачах анализа сетей связи.- М.: ВУС, 2001.- 80 с. 2. Попов В.И. Методика оценки эффективности системы военной связи. - С.Пб.: ВАС, 1988. - 34 с. 3. Серков В.В. Об опыте построения телекоммуникационной составляющей информационных систем в регионе. Статья. – М.: УВС ФАПСИ, ИПС № 2, 2002. С. 8-11. 4. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений.- М.: СИНТЕГ, 1998.- 376 с. 5. Теоретические основы организации связи в объединениях и соединениях.- СПб.: ВАС, 1991.- 148 с. 21

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. ВАЖНОСТЬ ЦИФРОВОЙ И ГРАФИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ЦИФРОВОГО КОСМИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ Хазратов Фазлиддин Хикматович преподаватель, Бухарский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] THE IMPORTANCE OF THE DIGITAL AND GRAPHIC HISTORY OF DIGITAL SPACE IMAGES IN GEOINFORMATION SYSTEMS Fazliddin Khazratov Lecturer, Bukhara State University, Republic of Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ В этой статье исследуются знания и навыки, необходимые для повышения квалификации учителей географии важность цифровой и графической истории цифрового космического изображения в геоинформационных системах. Кроме того, в статье даны инструкции для учителей географии по использованию информационных технологий в обучении ГИС. ABSTRACT This article explores the knowledge and skills required to improve the skills of geography teachers and the importance of the digital and graphic history of digital space imagery in geographic information systems. In addition, the article provides instructions for geography teachers on the use of information technology in teaching GIS. Ключевые слова: геоинформационные системы, данные, информация, знания, геоинформатика, принятие решений, география, информатика, информационный технологии, цифровой, космический, метод. Keywords: geographic information systems, data, information, knowledge, geoinformatics, decision making, geography, informatics, information technology, digital, space, method. ________________________________________________________________________________________________ Прогресс общества зависит прежде всего от че- полученными с помощью картографии (комплекс- ловеческого фактора. Вот почему необходимо за- ный просмотр и географический, пространственный действовать мышление и интеллект в более творче- анализ). Это отличает ГИС от других информацион- ской работе. Открытие новых технических ных систем и эта технология сейчас используется устройств и средств - результат творческого подхода практически во всех сферах человеческой деятель- к условиям жизни, труда человека, научно-техниче- ности, включая анализ глобальных проблем, таких как ских исследований. К ХХ веку человечество многое перенаселение, загрязнение земель, вырубка лесов, сделало для облегчения не только физического, но и стихийные бедствия, а также он широко использу- умственного труда. Таким образом, в ХХI веке было ется при решении небольших задач, таких как поиск создано и реализовано множество технических удобного маршрута, выбор оптимального местопо- устройств. ложения нового офиса, поиск дома по его адресу, поиск по цифровым кодам, прокладка труб на месте, Сегодня существует так много информации, что ее различные проблемы с питанием. невозможно быстро проанализировать традицион- В последнее время системы управления были ными методами. В последние десятилетия двадца- разработаны и действуют в ответ на необходимость отображения информации на электронных картах на того века появились новые формы информационных основе требований новых информационных техно- систем. Одной из таких информационных систем яв- логий. Это: геоинформационные системы; Системы управления; системы проектирования. ляется Географическая информационная система. При решении социально-технических задач ис- Также известен как географическая информацион- пользуется большой объем информации о располо- ная система ГИС (геоинформационная система) во жении топографических, гидрографических, инфра- структурных объектов. Выразить ту или иную ситу- многих местах. Географические информационные ацию на экране компьютера - отобразить различные системы (GIS) - это современные компьютерные графические изображения. технологии, необходимые для картирования и анализа объектов существующей вселенной, а также событий, происходящих на нашей планете. Эта технология обобщает традиционные методы работы с базами данных (запрос и статистический анализ) и данными, __________________________ Библиографическое описание: Хазратов Ф.Х. Важность цифровой и графической истории цифрового космического изображения в геоинформационных системах // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11066 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Геоинформационные технологии направлены на энергия преобразуется в электрические сигналы с практическое применение данных в виде электронных помощью детектора. Затем этим сигналам присваи- картографических систем и сред обработки данных ваются 8-битовые числовые значения. То есть от 28 до различного характера. 256 означает, что информация в цифровом изобра- жении содержит числа от 0 до 255. Основной класс геоинформационных систем со- стоит из координатных данных, хранящих геометри- Приемное устройство получает энергию от ческую информацию и отражающих пространствен- земли в различных электромагнитных спектрах, то ный аспект. Основные типы координатных данных: есть каналах. Это называется мультиспектральным точка (узлы, концы), линия (открытая), контур (за- изображением и измеряется в пикселях на микро- мкнутая линия), многоугольник (сфера). На практике метр. для построения реальных объектов используется большой объем данных. Это: точка подвеса, нор- Принцип просмотра цифровых изображений на мальный узел, покрытие, слой и так далее. Эти типы экране основан на интенсивности цвета информации данных взаимосвязаны. Их можно разделить на три в каждом пикселе. Здесь используется цветовая диа- группы: звенья для построения сложных объектов, грамма. Для просмотра цифровых изображений состоящих из простых элементов; ссылки рассчиты- нужно изменить динамику. Для этого создается и ваются по координатам объектов; ссылки, которые модифицируется гистограмма изображения. определяются при вводе данных. Первый шаг - создать числовую гистограмму Геоинформационная система ГИС - это набор изображения. Принцип просмотра цифрового изоб- технического программного обеспечения и алгорит- ражения на экране основан на интенсивности и мических операций для сбора, ввода, хранения, ма- цвете информации в каждом пикселе. Здесь исполь- тематического и картографического моделирования зуется цветовая диаграмма. географических данных. Векторные и растровые модели составляют ос- Географическая информация (геоинформация) - нову визуального представления данных с помощью это информация, определяющая географическое по- ГИС-технологий. Векторные модели основаны на ложение и состав природных или техногенных объ- представлении геометрической информации с помо- ектов, а также их границы на Земле. Эта информация щью векторов. В растровых моделях объект (область) получается в основном с помощью дистанционного отражается в пространственных ячейках, составляю- зондирования, картирования и различных методов щих периодическую сетку. Каждая ячейка в растровой построения изображений. модели имеет слой одинакового размера, но с разными характеристиками (цвет, плотность). Эта процедура Географические данные состоят из 4 взаимосвя- называется масштабированием. Растровые модели занных компонентов: по местоположению; по составу делятся на регулярные, нерегулярные и рекурсивные и характеристикам; в зависимости от пространствен- или иерархические мозаики. Есть три типа регулярной ного отношения или положения; согласно времени. мозаики: квадратная, треугольная и шестиугольная. Как упоминалось выше, источником географи- Квадратная форма удобна для обработки больших ческой информации является дистанционное зон- объемов информации, создания треугольных сфери- дирование Земли, которое считается данными. Ди- ческих поверхностей. В качестве мозаики непра- станционное зондирование Земли осуществляется вильной формы используются треугольные сетки с помощью специально оборудованных самолетов и неправильной формы и многоугольники Тиссена. спутников Земли. Аэрокосмические данные посту- Они используются для построения числовых моделей пают в виде изображений поверхности Земли. частей заданного района по группам заданных точек. Таким образом, векторные модели хранят информа- Есть два типа спутниковых изображений: фото- цию о местоположении объекта, а растровые модели графические и цифровые, в которых изображения хранят информацию об объекте в конкретной точке. снимаются с помощью камер, установленных на Растровые модели в основном используются при об- спутнике или самолете, и такие изображения в ос- работке аэрокосмических изображений. новном анализируются визуально. Цифровые изоб- ражения представляют собой двумерные матрицы, Цифровую карту можно организовать как набор состоящие из нескольких миллионов небольших слоев. Слои ГИС состоят из набора цифровых кар- участков. Эти поля называются пикселями. Сумма тографических моделей, основанных на сочетании пикселей составляет цифровое изображение. Циф- пространственных объектов с общими функциональ- ровые изображения обладают высокой точностью и ными свойствами. Набор слоев составляет основу могут обрабатываться и анализироваться с исполь- графической части ГИС. зованием новых компьютерных технологий. Использование геопространственных информа- Цифровое космическое изображение - это набор ционных систем (ГИС) - одна из новых, но все более информации, состоящий из двухмерной геометриче- популярных областей науки. ской матрицы. Эти изображения сделаны с помощью электронного приемного устройства. К спутнику Хорошо известно, что исторические события и прикреплен электронный приемник. Это устройство процессы происходят в пространстве и времени. Все получает энергию, возвращаемую от каждой эле- исторические объекты присутствуют в той или иной ментарной поверхности земли. Эта элементарная границе. Демаркация этой границы позволяет соста- поверхность называется пикселем (размер пикселей вить более полную картину исторического события. варьируется от спутника к спутнику). Полученная Итак, работа с картами - необходимая часть истори- ческого исследования. Однако процесс создания 23

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. исторической карты намного сложнее, необходимо хозяйстве и других областях. В образовании ГИС адаптировать географическую карту к изучаемому используется для изучения таких предметов, как периоду, включить все объекты на основе общих география, историческая география и история окру- сведений об этой исторической границе, сравнить жающей среды. ГИС связывает изображение геогра- карты. Это займет много времени. фических границ с качественной и количественной информацией экологического, географического, ад- Поэтому рекомендуется загрузить процесс сопо- министративного характера. Сила этой связи заклю- ставления на свой компьютер. ГИС базируется на чается в сочетании визуальной и статистической ин- наборе электронных карт по темам. В целом компь- формации. Можно создавать карты, которые вклю- ютеризированные исторические карты делятся на два чают такую информацию, как структура почвы, рас- типа: иллюстративные (визуальные наборы суще- тительность, уровни освещения, дороги, отношения ствующих данных) и исследовательские или анали- собственности и общая стоимость земельных участ- тические (набор файлов данных, которые могут ков. Таким же образом можно нанести на карту все быть преобразованы в различные наборы изображе- исторические здания города. На Западе возможно- ний). Именно на основе второй группы карт можно сти компьютерного картографирования подчеркива- создавать полные пространственно-временные модели лись с 1980-х годов, и появилась научная работа по исторических процессов. Эти модели позволяют нам применению ГИС в области истории. В 1994 г. во определять закономерности и связи, которых нет в Флоренции прошел специальный международный традиционных исследованиях. семинар по этому вопросу. На Международной научно-практической конференции «Геоинформа- ГИС в основном используется в географии и ис- тика - 2000» (Томск, Россия) было заявлено о трех торической демографии, которые являются областями крупных исследовательских проектах. исторического образования. Однако ГИС широко используется в землеустройстве, учете земель, лесном Список литературы: 1. Акабирова Л.Х., Атаева Г.И. Особенности уроков с применением информационных технологий // Проблемы педагогики, № 2(47), 2020. С. 42-44. 2. Капралов Е.Г., Кошкаров А.В., Тикунов Б.С., Геоинформатика, Москва. 2005. 468 с. 3. Самардак А.С. Геоинформационные системы. Владивосток. 2005. 124 с. 4. Хазратов Ф.Х. Современные проблемы интеграции геоинформационных систем и интернет-технологий // Universum: технические науки: электрон. научн. журн., 2020. № 9 (78). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/10735/ (дата обращения: 11.11.2020). 5. Хазратов Ф.Х. Геоинформационные технологии и информационная культура учителя географии // Вестник науки и образования, №22(100). Ч. 2., 2020. С. 33-37. 6. Шипулин В.Д., Основные принципы геоинформационных систем, Харьков. 2010. 336 с. 7. Khazratov F., Juraev Kh. METHODS OF CREATION AND ORGANIZATION OF WORK, TECHNOLOGY FOR CREATING AUTO-NAVIGATION MAPS [Электронный ресурс]: URL: http://www.jcreview.com/?mno=9704\\ 24

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. АВТОМАТИЗАЦИЯ УМНОГО ДОМА НА ОСНОВЕ РАЗЛИЧНЫХ ДАТЧИКОВ И ARDUINO В КАЧЕСТВЕ ГЛАВНОГО КОНТРОЛЛЕРА Холматов Ойбек Олим угли ассистент, Андижанский машиностроительный институт Республика Узбекистан, Андижан E-mail: [email protected] Дарвишев Азизбек Ботиржон угли студент, Андижанский машиностроительный институт Республика Узбекистан, Андижан SMART HOME AUTOMATION BASED ON DIFFERENT SENSORS AND ARDUINO AS THE MASTER CONTROLLER Oybek Kholmatov Assistant, Andijan machine-building institute Uzbekistan, Andijan Darvishev Azizbek Botirjon ugli Student, Andijan machine-building institute Uzbekistan, Andijan DOI: 10.32743/UniTech.2020.81.12-1.25-28 АННОТАЦИЯ Популярность домашней автоматизации значительно возросла в последние годы из-за гораздо более высокой доступности и простоты. Имея возможность контролировать аспекты наших домов и иметь возможность автома- тически реагировать на события, он становится все более и более популярным и необходимым из-за соображений безопасности и затрат. Предлагаем внедрить комплексную систему домашней автоматизации и безопасности. Наш проект предлагает недорогое решение с использованием готовых компонентов для снижения затрат и про- граммного обеспечения с открытым исходным кодом, чтобы обойти лицензионные требования к программному обеспечению. Arduino управляет датчиками и исполнительными механизмами, которые контролируют опреде- ленное местоположение и предпринимают действия на основе определенных параметров, таких как окружающий свет, температура и т. д. Arduino также может отправлять предупреждения, если обнаруживает отклонение от нормы. Схема распознавания голоса позволяет пользователю использовать голосовые команды для управления своим домом. ABSTRACT The popularity of home automation has been increasing vastly in recent years due to much higher affordability and simplicity. Being able to control aspects of our houses, and having the feature to respond automatically to events, it is becoming more and more popular and necessary due to security and cost purposes. We propose to implement integrated home automation and security system. Our project proposes a low-cost solution using off the shelf components to reduce cost and open-source software to get around the licensing requirements of the software. An Arduino controls sensors and actuators that monitor a defined location and take action based on specified parameters like ambient light, temperature, etc. The Arduino can also send alerts if it detects an abnormality. The voice recognition schema allows the user to use voice commands to control his house. Ключевые слова: домашняя автоматизация, Arduino, распознавание голоса, графический интерфейс пользователя, Microsoft Visual Basic. Keywords: Home Automation, Arduino, Voice Recognition, Graphical User Interface, Microsoft Visual Basic. ________________________________________________________________________________________________ Введение время в мире, и их конечными пользователями яв- Системы домашней автоматизации быстро по- ляются, в частности, инвалиды и пожилые люди, являются и становятся популярными в настоящее но из-за их сложности и стоимости они не всегда __________________________ Библиографическое описание: Холматов О.О., Дарвишев А.Б. Автоматизация умного дома на основе различных датчиков и Arduino в качестве главного контроллера // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11068 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. принимаются. Старение населения происходит почти C. Датчик температуры (LM35) во всех странах мира. Старение является результатом Это прецизионное устройство для измерения снижения смертности и, что наиболее важно, сниже- температуры на интегральной схеме с выходным ния рождаемости. Этот процесс приводит к относи- напряжением, линейно пропорциональным темпера- тельному сокращению доли детей и увеличению туре по шкале Цельсия. Устройство LM35 [9] имеет доли людей основного трудоспособного возраста и преимущество перед линейными датчиками темпе- пожилых людей в населении. Доля пожилых людей ратуры, калиброванными в градусах Кельвина, по- (в возрасте 60 лет и старше) в мире увеличилась с скольку пользователю не требуется вычитать большое 9,2 процента в 1990 году до 11,7 процента в 2013 году постоянное напряжение из выходного сигнала для и будет продолжать расти как доля мирового населе- получения удобного масштабирования по шкале ния, достигнув 21,1 процента к 2050 году [1]. быстрый Цельсия. экономический рост, уровень жизни также растет D. Датчик газа и дыма (MQ2) день ото дня. Современное общество хочет безопас- Этот модуль Grove - Gas Sensor (MQ2) [10] по- ной, экономичной, комфортной и удобной жизни, лезен для обнаружения утечки газа в доме и на про- идеальной для каждой семьи. изводстве. Он может обнаруживать H2, LPG, CH4, CO, алкоголь, дым и пропан. Благодаря быстрому вре- Цель исследования мени отклика измерения могут быть выполнены как Аппаратная часть в основном состоит из цифро- можно скорее. Также чувствительность можно регу- вого компьютера, платы Arduino Uno, резисторов для лировать потенциометром. Когда целевой горючий обнаружения света, датчика температуры (LM35), газ существует, проводимость датчика увеличива- датчика газа и дыма (MQ2), датчика температуры и ется вместе с увеличением концентрации газа. влажности (DHT11), веб-камеры, двигателя посто- E. Датчик температуры и влажности (DHT11) янного тока, который обсуждается. наряду с их кон- DHT11 [11] использует емкостной датчик влаж- кретными функциями. ности и термистор для измерения окружающего воз- А. Arduino Uno духа и выдает цифровой сигнал на вывод данных Плата Arduino [8] состоит из 8-, 16- или 32-разряд- (выводы аналогового входа не требуются). Он до- ного микроконтроллера AVR Atmel с дополнитель- вольно прост в использовании, но требует аккуратного ными компонентами, которые помогают в програм- выбора времени для сбора данных. Единственным мировании и подключении других схем. Эта плата реальным недостатком этого датчика является то, имеет линейный стабилизатор на 5 В и кварцевый что с него можно получать новые данные только раз генератор на 16 МГц. в 2 секунды. Б. Светочувствительные резисторы (LDR) Материал и методы Это особый тип резистора с (переменным) со- В этой статье наша главная цель - предложить противлением, которое изменяется в зависимости от модель системы домашней автоматизации. Предла- интенсивности падающего на него света. Это позво- гаемая архитектура системы показана на рисунке 1.1. ляет использовать их в светочувствительных схе- мах. Рисунок 1.1. Блок-схема, представляющая разработанную схему 26

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Система домашней автоматизации состоит из работающий на 5 вольт, можно напрямую подклю- двух основных аппаратных компонентов: компьютер, чить к плате Arduino. В качестве прототипа для мо- на котором работает Matlab, Visual Basic, и плата ниторинга показаний датчика с помощью Arduino микроконтроллера Arduino Uno, гибкая, недорогая, мы реализовали простую настройку для подключения предлагающая множество цифровых и аналоговых аналогового датчика к плате Arduino. В этом разделе входов, последовательный интерфейс, а также мы будем контролировать температуру в доме авто- цифровые и ШИМ-выходы. Домашний сервер ПК матически с помощью специального датчика темпе- поддерживает управление платформой Matlab-GUI, ратуры LM35. Он имеет выходное напряжение, про- а Arduino Uno управляет бытовой техникой, а также порциональное температуре по Цельсию. Он имеет позволяет пользователю получать к ним доступ с по- низкую способность к самонагреву, подходит для мощью голосовых команд. Компьютер связывается удаленных приложений, низкая стоимость за счет с платой микроконтроллера Arduino Uno через обрезки на уровне пластины, работает от 4 до 30 В, USB-кабель для передачи данных. К портам платы в этом случае выход с низким импедансом. В этом микроконтроллера подключается ряд приборов и проекте мы использовали это для определения ком- датчиков. Бытовую технику можно контролировать натной температуры, Arduino классифицирует изме- и получать доступ к ней удаленно. Arduino позво- ренную температуру как горячую, нормальную или ляет пользователям контролировать различные холодную, а затем соответственно регулирует ско- типы датчиков, такие как термометры и детекторы рость вентилятора, изменяя рабочий цикл двигателя движения, в режиме реального времени. Аналоговые и с помощью метода ШИМ. Таким образом, если тем- цифровые контакты на плате Arduino могут служить пература в помещении становится очень высокой в качестве входных и выходных контактов общего или низкой, он может автоматически регулировать назначения (GPIO). Микроконтроллер ATmega328, вентилятор в соответствии с температурой. встроенный в плату Arduino, содержит аналого-циф- ровой преобразователь (АЦП), который преобразует Результаты и обсуждение аналоговый входной сигнал в число от 0 до 1023. Це- Для реализации и демонстрации разработанной лое число пропорционально величине напряжения, теоретически системы мы создали прототип, пред- приложенного к аналоговому. ввод. Любой датчик, ставляющий различные бытовые приборы. Таким образом, вся разрабатываемая система представлена ниже (Рис. №: 2.1). Рисунок 2.1. Полная схема На этом рисунке, приведенном здесь, мы можем Заключение видеть различные части разработанной печатной В этой статье предлагается и реализуется новая платы, которая при необходимости подключается к архитектура для экономичной системы умного дома. цифровым и аналоговым выводам Arduino. Изобра- Он дает общее представление о том, как управлять жение защитной панели, разработанной графиче- различной бытовой техникой и обеспечивать ским интерфейсом Matlab, приведено выше, которая безопасность с помощью Arduino Uno и графи- состоит из нескольких кнопок и экрана камеры. ческого интерфейса Matlab. Стоимость технологии 27

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. умного дома для некоторых людей является и обеспечивает защиту от возможных злоумышлен- аргументом против выбора таких установок. В этом ников. Для будущей работы можно дать некоторые проекте используются недорогие полочные ком- рекомендации, например, добавить датчики движе- поненты и он основан на платформах Visual Basic и ния для автоматического включения / выключения Arduino, которые являются FOSS (Free Open Source света, вентиляторы в зависимости от положения Software). Таким образом, общая стоимость внедре- пользователя, в систему можно добавить беспровод- ния очень дешевая и доступна обычному человеку. ную связь, а также можно добавить планировщики Эта недорогая система предназначена для повышения для управления бытовой техникой. Вся система уровня жизни в доме. Функция голосового управ- может быть изготовлена как экономичный ком- ления обеспечивает помощь и поддержку, особенно мерческий аппаратный комплекс. Концепция этой инвалидам и пожилым людям. Система безопасности, домашней автоматизации также может быть разработанная в графическом интерфейсе пользо- использована для автоматизации сети в интел- вателя Matlab, также обеспечивает безопасность дома лектуальных сетях в энергосистемах. Список литературы: 1. “World Population Ageing” Department of Economic and Social Affairs Population Division, United Nations, New York, 2013. 2. Renato J.C. Nunes, Jose C.M. Delgado, “An Internet Application for Home Automation”, 10th Mediterranian Electrotechnical Conference. MEleCon 2000, vol 1, USA: IEEE 2000, pp. 298-301. 3. R. Shepherd, “Bluetooth wireless technology in the home,” Journal of Electronics and Communication Engineering, vol. 13, no. 5, pp. 195–03, Oct. 2001. 4. N. Sriskanthan and Tan Karand, “Bluetooth Based Home Automation System”, Journal of Microprocessors and Microsystems, Vol. 26, pp.281-289, Elsevier Science B.V., 2002. 5. Maqsood J, “Artificial Intelligence, Modelling and Simulation (AIMS)”,2014 2nd International Conference, Madrid, pp.109 – 114, 18-20 Nov.2014. 6. Cubukcu, A.; Kunsan, M.; Kaplan, K.; Metin Ertunc, H., ”Development of voice-controlled home automation using Zigbee module”, Signal. 7. Adriansyah, A.; Dani, A.W., ”Design of Small Smart Home system based on Arduino”, Electrical Power, Electronics, Communications, Controls, and Informatics Seminar (EECCIS), 2014, Malang, pp.121 – 125, 27-28 Aug. 2014. 8. Arduino [Online] Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Arduino 9. Texas Instruments- LM35 [Online] Available: http://www.ti.com/product/lm35 10. Grove - Gas Sensor (MQ2) [Online] Available:http://www.seeedstudio.com/wiki/ 11. DHT11 basic temperature-humidity sensor, Adafruit [Online] Available:http://www.adafruit.com/product/386 28

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. ОПТИМИЗАЦИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ УСЕЧЕННЫХ КОНИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК Якубов Сабир Халмуродович профессор Каршинский инженерно-экономический институт, Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: [email protected] Латипов Зухриддин Ёкуб угли ст. преподаватель Каршинский инженерно-экономический институт, Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: [email protected] Холиёрова Хилола Комил кизи ассистент Каршинский инженерно-экономический институт, Республика Узбекистан, г. Карши OPTIMIZATION OF AXISYMMETRIC TRUNCATED CONICAL SHELLS Sabir Yakubov Prof of Karshi engineering and economics institute, Uzbekistan, Karshi Zuhriddin Latipov Senior lectures of Karshi engineering and economics institute, Uzbekistan, Karshi Xilola Xoliyorova Assistent of Karshi engineering and economics institute, Uzbekistan, Karshi АННОТАЦИЯ В народном хозяйстве широкое применение находят тонкостенных конструкций типа оболочек, это приводит к тому, что к ним предъявляются все более жесткие требования, которые связаны не только с экономией средств, материалов при возведении различных сооружений, но и с созданием конструкций минимального веса. В связи с этим актуальной задачей является проектирование конических оболочек минимального веса. ABSTRACT In the national economy, thin-walled structures such as shells are widely used, this leads to the fact that more and more stringent requirements are imposed on them, which are associated not only with saving money and materials during the construction of various structures, but also with the creation of structures of minimum weight. In this regard, an urgent task is the design of conical shells of minimum weight. Ключевые слова: алгоритм, математические программирования, весовая оптимизация, конструкция, кони- ческие оболочки, толщина, целевая функция, минимальный вес Keywords: algorithm, mathematical programming, weight optimization, design, conical shells, thickness, objective function, minimum weight. ________________________________________________________________________________________________ Для решения разнообразных оптимизационных чем универсальные алгоритмы. В общем виде за- задач создан и бурно развивается аппарат математи- ческого программирования: линейного нелиней- дачи математического программирования ставятся ного, динамического, а также методы случайного поиска. Созданные на базе этих методов алгоритмы следующим образом [1]. Требуется определить зна- и программы позволяют решать определенные под- классы оптимизационных задач, которые тем шире, чения оптимизируемых параметров X = (x1, x2 ,..., xn ), сообщающих целевой функции __________________________ Библиографическое описание: Якубов С.Х., Латипов З.Ё., Холиёрова Х.К. Оптимизация осесимметричных усеченных конических оболочек // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11128 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. F(X) минимум (максимум) при соблюдении ограни- обратные и оптимизационные для достаточно слож- чений ных конструкций производится при помощи числен- ных методов. При этом очевидна целесообразность fi (X )  0, i = (0,m); (1) соотношения точности расчетной модели (которая  может выражаться в количестве членов ряда коор- f j (X ) = 0, j = (0,1).  динатных функций, узлов разностной сетки, конеч- ных элементов) и положения поисковой системы в Ограничения (1) образует некоторую область D области поиска. существования решения оптимизационной задачи. Не уменьшая общности, задачи математического Практическая необходимость при проектирова- программирования можно записать в виде: нии различных объектов, в том числе, и инженерных конструкций, решать различные типы оптимизаци- F ( X ) min = F ( X * )  F ( X ); (2) онных задач привела к созданию библиотек оптими-  зирующих программ, пакетов прикладных программ X  D.  различных уровней и назначения. Собрание в одном пакете различных алгоритмов увеличивает класс ре- Универсальность алгоритма зависит от требова- шаемых оптимизационных задач, что, естественно, ний, предъявляемых к целевой функции и ограниче- приводит к повышению эффективности применения ниям, накладывающим алгоритм для успешного ре- компьютерной техники. шения задачи (2). Так методы линейного програм- мирования требуют линейности, а нелинейного – Инженерные конструкции и сооружения, вклю- выпуклости F(X) и ограничений (1). Алгоритмы слу- чающие в себя конические оболочки, широко при- чайного поиска более универсальны, т.к. не предъ- меняются в таких важных отраслях народного хо- являют жестких требований к виду задачи (2) и мо- зяйства, как ракетостроение, самолетостроение, тур- гут решать многоэкстремальные задачи с невыпук- бостроение и т.д. лой многосвязанной областью D [1]. Так как к ним предъявляются все более жесткие Оптимизационные задачи, в частности задачи требования связанные не только с экономией оптимизации инженерных конструкций, как видно средств, материалов при возведении различных со- из анализа [1-4], предполагают использование ши- оружений, но и с созданием конструкций минималь- рокого класса методов математического программи- ного веса. В связи с этим актуальной задачей явля- рования от симплекс-алгоритма до глобальных алго- ется проектирование конических оболочек мини- ритмов случайного поиска. Постановка задач опти- мального веса. мизации и обратных задач расчета конкретных кон- струкций позволяет унифицировать методы их ре- Весовая оптимизация инженерных конструкций шения на основе применения перечисленных мето- предусматривает минимизацию веса этих конструк- дов [1]. Стоит отметить, что подобные задачи обла- ций при воздействии на них заданных систем внешних дают рядом особенностей по сравнению с абстракт- сил с соблюдением условий сохранения необходимой ными задачами математического программирова- прочности, устойчивости, жесткости конструк- ния, что позволяет разработать новые алгоритмы ций [2, 3]. или модифицировать известные методы с ускорен- ной сходимостью. Из этих особенностей можно вы- Задача в общем виде может быть записана так: делить следующее. Во-первых, при весовой оптими- зации конструкций минимум целевой функции все- F (x) = G → min; гда находится на одном или пересечении ограниче-  ний по прочности, жесткости, устойчивости рас- Gmax   ;  сматриваемых конструкций. Эта особенность позво-  (3) ляет производить параметрическую адаптацию алго- Pmax  Pkp ;  ритмов поиска. Во-вторых, задача прямого расчета конструкции, как правило требует на несколько по- Umax  U ,  рядков больше затрат машинного времени, чем вы-  числение целевой функции. Отсюда – возможность структурной адаптации алгоритмов с целью макси- где G – вес конструкции; мально уменьшить количество прямых расчетов конструкций. В - третьих, как прямые расчеты, так и max – максимальные напряжения в конструкции;  – допускаемые напряжения; Рmax – максимальная сжимающая сила; Ркр – критическая сила; Umax – максимальные перемещения в конструк- ции; U – допускаемые перемещения. 30

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Рисунок 1. На высоту оболочки и величину радиуса отверстия при вершине (рис.1) накладываются ограничения Проверка ограничений (3) возможна лишь после где i- интенсивность напряжений, определяемая по формуле решения системы дифференциальных уравнений равновесия или движения рассматриваемых кон- 2  − 2 +2 ( )i =2 струкций с соответствующими начальными или гра- (5) ничными условиями. Задача оптимизация конических оболочек ста- Напряжения  и  вычисляются после решения вится следующим образом [4]. Требуется перекрыть прямой задачи расчета осесимметричной конической оболочки. окружность радиусом R конической оболочкой, спо- При решении приведенных ниже задач количе- собной выдержать действующие внешние нагрузки ство узлов сетки N принималось равным 50. Задачи решались при следующих значениях физических и Z() и X(), которая при этом будет иметь мини- геометрических характеристик оболочки: мальный вес. На высоту оболочки и величину ради- уса отверстия при вершине (рис.1) накладываются ограничения. Е=2,1·106 кг/см2; При этом вес оболочки – минимизируемая функ- =0,3; =2000 кг/см2; =0,0078 кг/см3; R= 100 см. ция 1 (4) Оболочка имеет жесткое защемление по обоим контурам. Оптимизация производилась с точностью G = 2 sin     h( )d 0 =0,5%. Решены следующие задачи: Задача 1. Произвести оптимизацию оболочки где - удельный вес материала оболочки. Оптимизируемые параметры такие: угол конус- постоянной толщины под равномерно распределен- ной нормальной нагрузкой ности оболочки ; координата отверстия при вер- Z = 10кг / см2 ; Х = 0. шине 0; параметры, определяющие толщину обо- лочки. Система ограничений следующая: Система ограничений такая: min    max ;  4    1,57; min  0  0max ; 0,1  0  0,5; 0  h  5см; hmin  h  hmax ; 0  H  100см; 10см  r  50см; Hmin  H  Hmax ; i   . rmin  r  rmax ; i   ; 0 = 0 ;1 = R; Результаты расчетов приведены в таблице 1. 1 sin  H = R −0 cos ;r = 0  cos , tg 31

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Таблица 1. Результаты расчетов В лок. мин. G, кг , рад. 0 h, см  max кг / см2 1 200,94 1,1545 i 2 435,98 1,5700 0,50 1,00 1999,3 0,50 2,3723 1988 Задача 2. Оболочка постоянной толщины имеет Х=10cos кг/см2. Остальные параметры те же, что нагрузку Z=10sin кг/см2; и в задаче 1. Результаты расчетов приведены в табл. 2. Таблица 2. Результаты расчетов В лок. мин. G, кг  0 H, см  max кг / см2 i 1 198,16 1,18756 0,500 1,00 2 255,78 1,1938 0,1717 1,000 1996,6 3 442,37 1,5686 0,500 2,407 1992 1930 Задача 3. Оболочка линейно-переменной тол- Ограничения следующие: щины находится под нагрузкой Z = 10кг / см2; Х = 0. 0, 785    1,57; Толщина оболочки определяется по формуле 0,1  0  0, 5; 1  h0  3см; h = h0 + h1  −0 (6) 0  H  100; 1 −0 i   . Результаты расчетов приведены в табл. 3. Таблица 3. Результаты расчетов В лок. мин. G, кг  0 h0, см h1, см  max кг / см2 i 1 182,19 1,0335 0,500 1,00 -0,2671 2 241,48 0,9196 0,1320 1,00 -0,3222 1996 3 374,23 1,2998 0,1186 1,7285 -0,3739 1971 1896 Задача 4. Определить минимальный вес оболочки Параметры и ограничения, как в задаче 3. линейно-переменной толщины под нагрузкой Результаты даны в таблице 4. Z = 10 sin кг / см2; Х = 10  cos кг / см2. Таблица 4. Результаты В лок. мин. G, кг  0 h0, см h1, см  max кг / см2 i 1 164,34 0,9282 0,500 1,0438 -0,5897 2 218,91 1,2056 0,500 1,0000 0,2026 1998 3 428,97 1,5700 0,500 2,4885 -0,2778 4 499,03 1,5700 0,500 2,1692 0,4933 1992 1991 1998 Задача 5. Оптимизировать коническую оболочку, 0, 785    1,57; толщина которой меняется по закону 0,1  0  0,5; 1  h0  3; h = h0 + h1 sin  −0 + h2  −0 (7) −1  h1  1; 1 −0 1 −0 −1  h2  1; 0  H  100; Компоненты нагрузки имеют значения: Z = 10кг / см2; Х = 0 . Ограничения такие: 10  r  50; i   . 32

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Результаты расчетов приведены в табл. 5. Таблица 5. Результаты расчетов В лок. мин. G, кг  0 h0, см h1, см h2, см  max кг / см2 1 186,25 1,0751 0,5000 1,0000 -0,10577 -0,0743 i 2 209,75 1,0980 0,5000 1,0824 0,3959 -0,5732 3 279,64 1,1557 0,4631 1,8750 -1,0000 0,1624 1999,98 4 328,01 1,2311 0,5000 1,0000 0,5002 0,6558 5 435,09 1,5666 0,5000 2,4945 -0,4954 -0,7966 1957 6 306,83 1,1945 0,2392 1,2163 0,5443 -0,5439 1988 1972 1939 1978 Кривые i(), соответствующие 1,5,6 минимумам, приводятся на рис. 2. Рисунок 2. Кривые i(), соответствующие 1,5,6 минимумам, приводятся Задача 6. Оптимизировать коническую оболочку, Z = 10 sin кг / см2; Х = 10  cos кг / см2. с толщиной переменной, определяемой по формуле Результаты расчетов приведены в таблице 6. (7), под нагрузкой Таблица 6. Результаты расчетов В лок. мин. G, кг  0 h0, см h1, см h2, см  max , кг / см2 i 1 145,15 0,8693 0,5000 1,000 -0,4656 -0,1805 2 379,36 1,3587 0,5000 2,347 -1,0000 0,7254 1999,9 3 183,26 0,9374 0,5000 1,000 -0,8034 0,5670 4 143,13 0,8205 0,5000 1,000 -0,2729 -0,4618 1982 5 172,32 0,9331 0,1497 1,000 -0,5635 0,1015 6 411,20 1,5700 0,5000 3,016 -0,7621 -0,5295 1982 1999,97 1947 1962 Кривые i(), соответствующие 1,5,6 миниму- мам, приводятся на рис. 3. Рисунок 3. Кривые i(), соответствующие 1,5,6 минимумам, приводятся 33

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Задача 6. Оптимизировать коническую оболочку, Z = 10 sin кг / см2; Х = 10  cos кг / см2. с толщиной переменной, определяемой по формуле Результаты расчетов приведены в табл. 7. (7), под нагрузкой Таблица 7. Результаты расчетов В лок. мин. G, кг  0 h0, см h1, см h2, см  max , кг / см2 i 1 145,15 0,8693 0,5000 1,000 -0,4656 -0,1805 2 379,36 1,3587 0,5000 2,347 -1,0000 0,7254 1999,9 3 183,26 0,9374 0,5000 1,000 -0,8034 0,5670 4 143,13 0,8205 0,5000 1,000 -0,2729 -0,4618 1982 5 172,32 0,9331 0,1497 1,000 -0,5635 0,1015 6 411,20 1,5700 0,5000 3,016 -0,7621 -0,5295 1982 1999,97 1947 1962 Результаты вычислительных экспериментов по Применение для конических оболочек перемен- оптимизации осесимметричных усеченных кониче- скую оболочку свидетельствует о том, что все ной толщины (в виде различных законов h ()) поз- найденные минимумы целевых функции находи- лись на грани прочности и устойчивости, тогда как волило в ряде случаев снизить вес конструкции  27% значения их весов значительно отличаются. Иначе по сравнению с оболочками постоянной толщины, говоря, обе исследуемые конструкции, обладая оди- что говорит оптимизация целесообразности приме- наковым запасом прочности, отличаются более 20%. нения переменной толщины, постановки и решения задач оптимизации при проектировании специальных оболочек минимального веса. Список литературы: 1. Кабулов В.К., Назиров Ш.А., Якубов С.Х. Алгоритмизация решения оптимизационных задач. – Ташкент: Фан, 2008. – 204 с. 2. Nazirov Sh.A., Yakubov S.H. Structural complex configuration plate mathematical modeling and optimization // International Journal of Modern Engineering Research (IJMER), Vol.2, Issue.5, Sept.-Okt.2012.- pp. 2986-2991. 3. Shodmonkul Nazirov, Sabir Yakubov. Automation Engineering Design of Structures and Facilities // International Journal of Modern Engineering Research (IJMER) Vol.2, Issue.5, Sept.-Okt.2012. – pp. 2992-2997. 4. Yakubov S.H. Models and algorithms for decision making in computer-aided design engineering for constructions and buildings// Proceedings of Eleventh International Conference on Application of Fuzzy Systems and Soft Computing (Paris, France, September 2-3, 2014), «ICAFS – 2014», b – Quadrat Verlag, Paris, 2014.- pp. 111-118. 34

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ УЧЁТ ДИССИПАЦИИ ЭНЕРГИИ В ПРОЦЕССЕ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ Ахунбаев Адил Алимович канд. техн. наук, доцент, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана Туйчиева Шоирахон Шухратбековна преподаватель, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана Хурсанов Бойкузи Журакузиевич старший преподаватель, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] ACCOUNTING FOR ENERGY DISSIPATION IN THE DRYING PROCESS OF DISPERSED MATERIALS Adil Axunbaev Ph.D., Associate Professor, Fergana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Fergana Shoiraxon Tuychiyeva Lecturer, Fergana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Fergana Boykuzi Khursanov Senior Lecturer, Fergana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Fergana АННОТАЦИЯ В работе дана методика учёта энергии расходуемой на создание слоя материала в роторной сушилке с быстро- вращающимся ротором. На основе физической модели процесс дано математическое описание методики учёта энергии дисссипирующая в процессе сушки дисперсного материала в контактном аппарате. ABSTRACT The paper presents a methodology for accounting for the energy consumed to create a layer of material in a rotary dryer with a rapidly rotating rotor. On the basis of the physical model of the process, a mathematical description of the method of accounting for the energy dissipating in the process of drying dispersed material in a contact apparatus is given. Ключевые слова: диссипация энергии, сушка, контактный аппарат, быстровращающийся ротор, дисперсный материал. Keywords: energy dissipation, drying, contact apparatus, rapidly rotating rotor, dispersed material. ________________________________________________________________________________________________ Использование контактных сушилок с быстро- конвективными аппаратами, а также с контактными вращающимся ротором для сушки дисперсных ма- сушилками с тихоходными перемешивающими териалов является перспективным по сравнению с устройствами. В сушилках с быстровращающимся __________________________ Библиографическое описание: Ахунбаев А.А., Туйчиева Ш.Ш., Хурсанов Б.Ж. Учёт диссипации энергии в процессе сушки дисперсных материалов // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11124 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. ротором по сравнению с другими контактными ап- разместит их более компактно в процессе модерни- паратами процессы теплообмена происходят интен- зации технологического оборудования. сивнее 2-4 раза. Применение конвективных аппаратов для сушки мелкодисперсных материалов является, Сушка в исследуемом контактном аппарата про- также неэффективным из за наличия уноса продукта исходит в тонком перемешиваемом слое, который и необходимости создания пыле очистного оборудо- образуется в зазоре между лопатками и нагреваемой вания. Необходимо также отметить, что контактные стенкой барабана под действием центробежной аппараты с быстровращающимся ротором имеют силы, создаваемой быстровращающимся рото- малые размеры и удобную компоновку. Это, позволяет ром.(рис 1). 1 – корпус; 2 – ротор; 3 – лопатки; 4 – штуцер для подачи индикатора; 5 – шнековый питатель; 6 – штуцер вторичного пара; 7 – выгружной порог; 8 – выгружной штуцер. Рисунок 1. Схема экспериментальной установки Слой материала находящийся в зазоре в зависи- загрузки к месту выгрузки. Тогда задачу можно мости от размера частиц и технологических особен- ностей процесса может быть плотным или разрых- рассматривать как двухмерную. Рассмотрим процесс ленным (псевдоожиженным). Проведенные исследо- в отдельности по трем зонам сушки: вания процесса создания слоя материала показали, что энергия необходимая для создания слоя материала в • 1-зона нагрева материала от начальной темпе- зазоре зависит от многих параметров: таких как свой- ратуры tнач до температуры испарения tисп. Процесс ства самого материала, а также условия создания испарения не учитывается. слоя. При сушке тонкодисперсных материалов и ча- стиц размерами менее 1мм предпочтительно иметь • 2-зона испарения от Uнач до Uкр1 при разрыхленный слой. При разрыхленном слое, напо- tисп=const, т.е. период постоянной скорости сушки. минающим псевдоожиженный, расход энергии на перемешивание и транспортировку материала мини- • 3-зона досушки материала от Uкр до Uкoнеч. мален и его можно не учитывать в энергетическом При этом учитывается также прогрев материала от балансе процесса сушки. Однако при увеличении диа- tисп до tКонеч. метра и физической плотности высушиваемого ма- териала, а также коэффициента загрузки зазора ма- В этом случае система уравнений переноса териалом, энергия необходимая для создания слоя А.В. Лыкова можно представит в следующем виде: резко увеличивается. В этом случае, энергия необхо- димая для создания слоя, может составлять до 21%, du = K112u + K122T  от общего количества энергии расходуемую на d  сушку. Учитывая, что данная энергия на создание  (1) слоя в конечном счете диссипируется в тепловую dT энергию, то возникает необходимость учета дисси- d = K212u + K222T + N дисс  пации энергии создания слоя материала в общем  тепловом балансе процесса сушки. Или раскрыв полные производные по времени При математическом моделировании процесса через частные также необходимо учитывать, продольное переме- шивание материала в зоне его обработки, вызванное u + Vx u + Vy u = K112u + K122T  взаимодействием частиц с лопаткой и стенкой аппа- d dx dy  рата, а также друг с другом. С учетом вышесказан-  (2) ного влажный материал рассматривается как сплош- T T T ная фаза в виде плотного слоя движущийся от места d + Vx dx + Vy dy = K212u + K222T + Nдис   Для стационарного процесса u = T = 0 .   А также если принять что при интенсивном пере- мешивании материала в продольном направление 36

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. изменением влажности и температуры можно пре- Рассмотрим решение уравнения по зонам. В зоне нагрева происходит прогрев материала до температу- небречь u = T = 0 . Тогда система уравнений (2) ры испарения, при этом будем считать что процессом x x испарения влаги можно пренебречь (испарение влаги выгладить не происходит) u = 0 и уравнение (7) имеет вид: y Vy u = K112u + K122T  y   (3) T d K (u) d 2 Vy y = K212u + K222T + Nдисс  Vy dy  сл = + K1 dy2 + Nдис = 0 (8)   c Подставляя 2u из первого уравнения системы (3) Линейная скорость перемещения Vу зависит от во второе и переобозначив константы Кіј производительности аппарата и зазора между ме- шалкой и стенкой, т.е: Vy dT = K12T + K2 Vy  u + Nдисс (4) Vy =  Gсух  (9) dy y  dапп сл Проинтегрировав уравнение по толщине слоя: Тогда распределение температуры по длине ап- парата в зоне нагрева будет описывается линейным,      неоднородном дифференциальным уравнением вто- рого порядка: Vy = 0 0 T dx  KiVy u dx +  NД  dx (5) y y 0 K12Tdx + d 2 A d dy 2 dy 0 + + By = C (10) Vy T  сл = K1  T − T   2T  сл + y  x  + K1 y 2  x x= R−сл x=R  где A = − Gсух ; K (и) NД   dапп    K1 K1 B =   С  K1 ; C = +Vy  K2 u   сл + N дисс = 0 (6) Общим решением неоднородного дифференци- y ального уравнения является сумма решений: общего решения однородного дифференциального уравнения где Т, U, Nд — средние по толщине слоя параметры. и частного решения неоднородного дифференциаль- Так как теплообмен идет только на стенке ного уравнения. Общее решение однородного диф- ференциального уравнения будет аппарата, а теплообменом между слоем и газом с внутренней стороны можно пренебречь, т.е. T = 0. Член  2T учитывает передачу  = C1es1y + C2es2 y (11) x K1 y2 x = R −сл тепла вдоль слоя за счёт продольного перемешивания. где S1 и S2 корни характеристического уравнения Здесь возможны варианты: S2+A•S+B=0 1) если принять модель полного вытеснения вдоль аппарата: то есть  2T =0 то решение такого Частное решение уравнения K1 y2  =C случая сильно упростится и будет рассмотрено далее. B 2) Если учесть перенос тепла за счёт перемешива- Тогда общее решение неоднородного линейного ния, то есть  2T ≠0 то вводя новую переменную дифференциального уравнения можно представить K1 y2 в виде ( ) = T −TГ.П и заменив −K dT X =R на  = C1e s1 y + C2es2 y + C (11 − 1) dx B K (u)(TГР −T ) /   c уравнение (6) примет вид: Зная функциональную зависимость температуры от длины аппарата, можно найти длину аппарата. Vy d  сл = K (u) + K1 d 2 + Vy  Nдис = 0 (7) Константы интегрирования находят из граничных dy dy2 условий.  c При Уравнение (7) описывает поле средних по тол-  щине слоя температуру и влажность материала по  длине аппарата. Чтобы получить замкнутую си- y=0 0 = TH − TГ .П .П  (12) стему, необходимо иметь данные по температурным y = LH  = Tисп − TГ   кривым сушки, то есть u = f (T ) . y=0  = 0  y  37

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Чтобы найти С1 и С2 в уравнение (10) необходимо После интегрирования уравнения (19) по всей продифференцировать уравнение (11) воспользо- длине зоны испарения, последнюю можно рассчи- тывать по уравнению вавшись граничными условиями (12) d = C1S1es1y + C2S2es2 y (13) Gсух  r ukr du dy   dапп  K (u) + N Дис Lисп = uy сс (20) При у=0 уравнение (13) примет вид Чтобы рассчитать длину зоны испарения по уравнению (20) необходимо знать зависимость C1S1 + C2S2 = 0 (14) Nдисс=f(и). Как показывают исследования и анализ Подставив уравнение (14) в (11) и воспользовав- литературных данных, если влажность материала не шись первым граничным условием уравнения (12) столь велика, чтобы имел место отжим влаги на теп- получим: лообменную поверхность, коэффициент трения,  = C2 S2 / S1 + C2 + C (15) а следовательно и Nдисс мало зависит от влажности. B Но если на поверхности образуется жидкая пленка, Отсюда то сопротивление резко возрастает. Рассмотрим зону до сушки С 2= (0 − C ) / (1+ S2 ) Gсух  d = k (u )  + B S1   dапп   dy   c Тогда распределение температуры в зоне нагрева:  = (0 − C) (1 + S2  S2 e s1 y + es2 y  + C +k1 d 2 − Gсух    r  du + NД = 0 (21) B S1  S1  B dy 2   dапп  c  dy / )   (16) Решая нелинейное уравнение (16) можно найти В уравнение (21) две переменные u и Ɵ не явля- ются независимыми и в теории сушки эта связь длину зоны нагрева. Уравнение (16) было решено определяется температурным коэффициентом сушки, который по определению равен: численными методами. Расчеты показали, что длина нагрева составляет 5-7% от общей длины аппарата. Рассмотрим зону испарения. В этой зоне идет только испарение растворителя при постоянной тем- в = d du пературе, близкой температуре мокрого термо- (22) метра. Причем температура постоянна по всей зоне испарения. С учетом того что градиенты темпера- С учетом (22) уравнение (21) можно записать: туры в этой зоне равны нулю, уравнение (7) для этого случая примет вид: Gсух k (u) u  dапп uкр в du  c (u вdu −k1 d (в du )    dy = + dy dy − K (u)  + Vy k2 du  сл + Nдисс = 0 (17) Gсух  r  du (23)  c dy  dапп    c dy − + =  NД 0 С учетом уравнения (9): K (u)  + Gсух k2 du  + Nдисс = 0 (18) Преобразовав ряд констант в уравнение (23)  c   dапп сл dy  сл Gсух = ; (u)  u    dапп   ( ) ( )k  Уравнение справедливо для материалов, не даю-   c  uкр  u + вdu =F u щих усадки при сушке.  При сушке коллоидных капиллярно-пористых Уравнение (23) в более компактном виде: тел необходимо учитывать усадку материала. Кон- станта переноса К2 = - r/c ,где r – теплота парообра-   b − r  du =   F (u) − зования, с – теплоемкость материала. Преобразуя  c  dy уравнение (18) du =   dапп  с  K(u)  + N Дисс  (19) −K1 du  db − K1b d 2u + Nдис = 0 (24) dy Gсух r   c  dy dy dy 2   38

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Изменение температуры и влажности в зоне до Для того чтобы получить продукт с заданной ко- сушки по длине аппарата будет описываться нели- нейным дифференциальным уравнением второго нечной влажностью Uк, необходимо, чтобы время порядка следующего вида: пребывания материала в сушилке было не менее не- обходимого времени сушки τн, найденного из кривого сушки u=f(τ) d 2u + f1 (u ) du + f2 (u) = 0 (25)  преб   Н (28) dy 2 dy В этом уравнение: Время пребывания может быть определено с учетом коэффициента заполнения кольцевого зазора: f1 (u) =   − r + K1 db  / K1 b (26)  преб =   dапр  L   к . з (29) b c dy  V   f2 (u) = −(  F(u) + N Д ) / K1 b Решения уравнения (25) было получено числен- Если равенство (28) выполняется, то расчет про- ными методами на ЭВМ, методом конечной разно- изведен правильно. В противном случае необходимо стей, если предварительно проапроксимировать за- увеличит аккумулирующую способность сушилки висимость температурного коэффициента сушки «b» изменением конструктивных параметров ее и сделать от влажности материала. второе приближение. Общая длина сушилки; Сравнение результатов экспериментов с реше- ниями уравнения (7) подтверждает необходимость L0=LH+Lисп+Lдос учета энергии диссипации материала в процессе сушки. Список литературы: 1. Фролов В.Ф., Круковский О.Н., Ахунбаев А.А. Сушка высоковлажных тонкодисперсных материалов // Минский международный форум «Тепломассообмен в химико-технологических устройствах» Тез. докл. – Минск, 1992. – С. 83. 2. Schlünder E.U. Fortschritte in den wissenschaftlichen Grundlagen zur Auslegung von Kontakttrocknern für grob‐und feinkörniges, rieselfähiges Trocknungsgut //Chemie Ingenieur Technik. – 1983. – Т. 55. – №. 12. – С. 940-949. 3. Сомов А.М. Термобработка дисперсных материалов в барабанно-центробежной сушилке: Дис…. Канд. Техн. Наук / ЛТИ им. Ленсовета. – Л., 1980, - 190 с. 4. Кафаров В.В., Перов В.Л., Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. – М.: Химия, 1974. – 344 с. 5. Тожиев Р.Ж., Ахунбаев А.А. Миршарипов Р.Х. Сушка тонкодисперсных материалов в безуносной роторно- барабанном аппарате // Научно-технический журнал ФерПИ, – Фергана, 2018. – № 2. – с. 116-119. 6. Ахунбаев А.А. Миршарипов Р.Х. Абдуллаева М.А. Исследование гидродинамики роторной сушилки с быстровращающимся ротором // Научно-технический журнал ТАДИ, – Ташкент, 2018. – № 2. – с. 79-82. 7. Тожиев Р.Ж., Ахунбаев А.А. Миршарипов Р.Х. Оптимизация конструкции сушильного барабана на основе системного анализа процесса //Universum: технические науки. – 2020. – №. 11-1 (80). 39

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО, ЭФФЕКТИВНОГО СПОСОБА ВОССТАНОВЛЕНИЯ РЕСУРСА РАБОЧИХ ОРГАНОВ СО СФЕРИЧЕСКИМ ДИСКОМ Ишмурадов Шухрат Улуғбердиевич PhD, ст. преподаватель, Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Худойбердиев Муҳаммад Солиҳ Авлоқул ўғли ассистент Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент Гафуров Диёр Рустам ўғли студент Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Ташкент DEVELOPMENT OF A RESOURCE-SAVING, EFFECTIVE METHOD FOR RESTORING THE RESOURCE OF WORKING BODIES WITH A SPHERICAL DISK Shukhrat Ishmuradov PhD, senior lecturer at the Tashkent state technical University named after Islam Karimov, Uzbekistan, Tashkent Khudoiberdiev Muhammad Salih Avloqul ugli Assistant at the Tashkent state technical University named after Islam Karimov, Uzbekistan, Tashkent Diyor Gafurov Student of Tashkent state technical University named after Islam Karimov, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В настоящее время несколько моделей сельхозтехники для обработки почвы завозятся из-за рубежа. Одна из таких почвообрабатывающих машин - дисковая борона. Сегодня при использовании сферических дисковых рабочих органов разных типов и разных размеров дисковых борон в зависимости от почвенно-климатических условий их часто поедают. В данной статье представлен анализ эрозии, вызванной использованием этих дисковых борон в различных условиях и трением почвы дисками, а также разработка экономичного, эффективного фермерского метода их восстановления. ABSTRACT Currently, several models of agricultural machinery for tillage are imported from abroad. One of these tillage machines is a disc harrow. Today, when using spherical disk working bodies of different types and different sizes of disk harrows, depending on soil and climatic conditions, they are often eaten. This article presents an analysis of the erosion caused by the use of these disk harrows in various conditions and the friction of the soil with disks, as well as the development of an economical, efficient farming method for their restoration. Ключевые слова: обработка почвы, дисковая борона, сферический диск, прочность, износостойкость, трение. Keywords: tillage, disc harrow, spherical disc, strength, wear resistance, friction. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Ишмурадов Ш.У., Худойбердиев М.С., Гафуров Д.Р. Разработка ресурсосбере- гающего, эффективного способа восстановления ресурса рабочих органов со сферическим диском // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11008 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Одной из текущих проблем в хлопковых и зер- на легкие и тяжелые. Применяется для обработки новых кластерах и фермерских хозяйствах является почвы или непахотных полей глубиной до 10 см лег- производство запасных частей для импортозамеща- кими дисковыми боронами, а также в садоводстве ющих рабочих мест, ориентированных на экспорт, для обработки почвы между рядами сада. С другой с использованием импортного сырья для восстанов- стороны, тяжелые дисковые бороны обрабатыва- ления готовых рабочих органов с использованием ются на глубину до 20 см и используются на открытых импортного местного сырья. полях [2, 3]. В предпосевной обработке почвы для выращи- Рабочий орган дисковых борон сферический, из- вания основных и второстепенных сельскохозяй- готовлен из стали 65 Г, диаметры дисков 450, 510, ственных культур в нашей стране используются 610 и 660 мм. Он оснащен сферическими, желобча- почвообрабатывающие машины типа БДТМ-3П - тыми (рамашка), желобчатыми (трапециевидными) 03А, АГ-1,8-20 (Россия), Грегуар Бессон (Франция), сферическими дисковыми рабочими органами, ко- Грегуар Бессон (Франция) и др. Kverneland »(США), торые перемешивают и измельчают крупные комья «Ruben» (Германия), «Nardi» и «Maschio Gaspardo» и растительные остатки, образующиеся в почве [3]. (Италия), «Lemken» (Германия), «Agromaster» (Тур- ция). В зависимости от типа дисковые бури делятся а – сферический диск; б – сферический диск с канавкой (трапеция) ; в – сферический диск с канавкой (рамашка). Рисунок 1. Общий вид рабочих органов дисковых борон Применение дисковых борон при подготовке дисковыми рабочими органами соблюдаются ука- полей влажностью 18-20%, свободных от зерна, при занные агротехнические требования. Одна из самых выращивании основных и второстепенных культур частых неисправностей при обработке почвы диско- в сельском хозяйстве республики является эконо- выми боронами - это эрозия боронных дисков и вы- мичным, эффективным методом. Потому что при ход из строя подшипников. В связи с тем, что диско- использовании дисковых борон их производитель- вые бороны находятся в постоянном трении с землей, ность высока, а поле качественно подготовлено. В по прошествии определенного времени диски изна- сельском хозяйстве правильное и качественное ис- шиваются и рабочий ресурс исчерпывается и, как пользование сельскохозяйственных культур в поле следствие, не соответствует агротехническим требо- при своевременном соблюдении агротехнических ваниям. Износ дисков вызван рабочими органами, мероприятий приведет к повышению урожайности. поэтому изношенные диски необходимо ремонтиро- вать. При обработке земель упомянутыми дисковыми боронами важно учитывать следующие агротехни- Сегодня научные сотрудники Ташкентского ческие требования: государственного технического университета имени Ислама Каримова, факультета машиностроения, ка- 1. Глубина обработки почвы 10-18 см. федры «Технологии оказания услуг», проводят ряд 2. Среднеквадратичное отклонение глубины об- исследований по восстановлению исчерпанных ре- работки почвы ± 3 см. сурсов дисковых рабочих органов. Дисковые бороны 3. Размер слоя, на котором обрабатываются разработали эффективные, ресурсосберегающие ме- земли, должен составлять не менее 80% от количе- тоды фермерам для восстановления изношенных, ства фракций менее 50 мм. истощенных, непригодных для использования дис- 4. Средняя высота неровностей, образующихся ков в установленных дисковых рабочих органах. на поверхности поля, должна быть не более 5 см. Для обеспечения полного соответствия агротех- Исследования показали, что дисковые рабочие ническим требованиям к машинам для подготовки органы диаметром 610 мм, установленные на диско- земли следует выровнять обрабатываемую почву, вых боронах, подверглись изнашиванию до 510 мм предварительно выровнять края полей, неровности в результате их использования, проводятся исследо- проезжей части, канавы для солевой промывки и по- вания по восстановлению их ресурса путем отрезания дачи якобовой воды, а также получившийся пол. необходимых деталей и использования прививочных Кроме того, поверхность поля следует очистить от или болтовых соединений при использовании метал- сорняков и растительных остатков. лических дисков, пришедших в негодность с такими же или подобными свойствами. В настоящее время гораздо проще достичь ожидаемых результатов, если при обработке почвы 41

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. аб 1-размер органов работы со сферическим диском, ресурс которого не исчерпан; 2- размер органов работы со сферическим диском, ресурс которого исчерпан; 3- комплементарная часть изношенной части органов сферической работы. Рисунок 2. Резная ромашка сферическая (а) и диск сферический (б) схема восстановления ресурса рабочих органов Как видно из рисунков выше, дисковые бороны органом, который широко применяется при возде- работают, трясь о землю, они разъедаются, и их диа- лывании сельскохозяйственных культур. Однако при метр становится меньше. Кроме того, разработан- использовании дисковых борон из-за трения дисковых ные детали крепятся к дискам сваркой или болтовым рабочих органов о землю их режущие поверхности соединением, восстанавливая ресурс дисков. С по- изнашиваются и уменьшаются в размерах с 610 мм мощью этого метода ведутся исследования по вос- до 510 мм, т.е. приходят в негодность. Использова- становлению ресурса дисков двух типов: сфериче- ние эффективных и рентабельных методов восста- ских и рифленых. новления своих ресурсов позволяет значительно снизить затраты по сравнению с переработкой вос- Вывод становленных дисков. Дисковые бороны, разработанные в стране и за рубежом, оснащены сферическим дисковым рабочим Список литературы: 1. Лысыч М.Н. Анализ конструкций дисковых рабочих органов почвообрабатывающих орудий и возможностей их примененияв условиях лесных вырубок // современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6. 2. Тўхтақўзиев А., Эргашев М.М. Комбинациялашган дискли борона // Фан ва ишлаб чиқариш интеграцияси қишлоқ хўжалиги самарадорлигини муҳим омили: Республика илмий-амалий конференцияси мақолалар тўплами.– Самарқанд: СамҚХИ, 2013.–Б. 145-147. 3. Тўхтақўзиев А., Эргашев М.М. Комбинациялашган дискли борона // O’zbekiston qishloq xo’jaligi. Тошкент, 2017. - №8. – Б. 29-30. 42

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОЙ ЗАПЫЛЕННОСТИ ОКРУЖАЮЩЕГО ВОЗДУХА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ РЕСУРС ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС Ишмуратов Хикмат Кахарович PhD, доцент, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Мирхомидов Нодиржон Исроил угли магистр, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент EVALUATION OF THE LIMIT DUST AMBIENT AIR CONNECTION PROVIDING THE LIFE OF THE GEAR Khikmat Ishmuratov PhD, docent, Tashkent state technical university Uzbekistan, Tashkent Nodirjon Mirxamidov Master student, Tashkent state technical university Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье представлено изменения ресурса зубчатых колес в зависимости от геометрических и кинематических параметров зубчатой передачи и механические свойства материала. ABSTRACT The article presents changes in the resource of gears depending on the geometric and kinematic parameters of the gear and the mechanical properties of the material. Ключевые слова: износ, абразивных частиц, трение, запыленность, ресурс, окружающей среды, проскаль- зывания. Keywords: wear, abrasive particles, friction, dustiness, resource, environment, slippage. ________________________________________________________________________________________________ В зависимости от геометрических и кинематиче- Тогда выражение для расчета предельно-допу- ских параметров зубчатой передачи и механические стимой запыленности окружающей среды ведомого свойства материала зубчатых колес, предельная до- зубчатого колеса равно, пустимая запыленность окружающей среды, обеспе- чивающей ресурс зубчатых колес могут изменяться  в =  2   H 4  n2pк  а  zк2  zш2  L2 i2 в широких пределах. Предельно-допустимая запы- aк к ленность воздуха зубчатого колеса определяется по (1) скорости изнашивание зубьев ведомого колеса от- 4,52  kа  m3   4  Г 2  dср  nк2  (zк − k)2  2 крытой зубчатой передачи с участием абразивных а к 2 частиц: Коэффициент относительного проскальзывания зубьев шестерен, когда происходит зацепление между вершиной головки зубьев ведомого зубчатого колеса и ножки зубьев шестерни равно,  а(ш,к) = 20, 4  k1/2   1/2  m3/2  2  Гк  d 1/2  nк  ( zк −1)  2 a в а ср Нк2  nр(к)   1/ 2  zк  zш  L  i  2 = zш2  sin2  + 4  k  zш − 4  k 2 − zш  sin . (2) а Решив данное выражение в допустимых пределах Придельное значение скорости изнашивания скорости изнашивания зубьев, получена зависимость, зубьев определяется по предельному износу зубьев позволяющая рассчитать предельно-допустимой запы- по толщине, значение которого согласно рекоменда- ленности окружающей среды. циям ГОСНИТИ прилагается принимать в пределах 20-25% от шага зубчатого зацепления. В данном __________________________ Библиографическое описание: Ишмуратов Х.К., Мирхомидов Н.И. Оценка предельной запыленности окружа- ющего воздуха, обеспечивающей ресурс зубчатых колес // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11007 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. случае, для решения этой задачи предельный износ среды, открытой зубчатой передачи, можно сделать зубьев по толщине колеса принято 20% от шага за- следующие выводы. Повышение твердости, длины цепления. Тогда значение предельного износа зуба, числа зубьев шестерни ведомого зубчатого ко- зубьев ведомого зубчатого колеса по толщине зуба леса и передаточного отношения открытой зубчатой равен, передачи приводит к повышению предельно-допу- стимой концентрации абразивных частиц. Твердость U  = 0, 2  m (3) материала зубчатого колеса от предельно-допустимой 2 запыленности воздуха изменяется по закономерности п четвертой степени; от длины зуба, количество зубьев ведомой шестерни и от передаточного отношения Скорость изнашивания зубьев ведомого зубча- зубчатой передачи по второй степени. того колеса с модулем зацепления m=3 мм, опреде- ленной по принятому предельному износу зубьев С повышением модуля зацепления открытой зубчатого колеса составляет, зубчатой передачи, средний размер абразивных ча- стиц в воздухе, частота вращения ведомого зубча-  ак  = 0,1  m = 3,14 0,1 0,0003 = 0, 0000001884 м/час того колеса запыленность окружающий среды по Тв 500 месте работы снижается: от среднего размера абра- зивных частиц по закономерности обратной пропор- Для решения задачи по определению предельно циональности, от частоты вращения ведомого зуб- допустимой запыленности, из-за незначительного чатого колеса по закономерности второй степени. значения скорости изнашивания зубьев без участия абразивных частиц по сравнению скорости изнаши- На рис. 1. показано изменение предельно- вания с участием абразивных частиц, значение ско- допустимой концентрации абразивных частиц ве- рости изнашивания зубьев без участия абразивных домого зубчатого колеса в зависимости от размера частиц, в расчете предельной запыленности не было абразивных частиц. учтено. Тогда предельная запыленность окружающей среды, обеспечивающих износостойкость и ресурс Численный расчет предельно допустимой запы- зубчатого колеса будет, ленности окружающей среды, ведомого зубчатого колеса, проводились при следующих исходных дан-    в  ак 2  H 4  n2pк    zк2  zш2  L2 i2 ных: dср= 0,00002 м; σа=50 МПа; i=0,133; L=0,035 м; к  (zк − k)2 = а (4)  k=0,45;  2=5,322;  ак =0,0000001884 м/час; 4, 52  kа  m3   4  Гк2  dср  nк2  2 nк=25 об/с; m=0,003 м; zш= 90; zк =12; γа=2,2 г/см3; а 2 для стали 40Х: Гк=1,984; Нк=600 МПа; nрк=14,929; для стали 65Г: Гк=1,968; Нк=610 МПа; nрк=19,953. Таким образом, по полученному выражению для для стали 65Г. определения предельной запыленности окружающей Рисунок 1. Изменение предельно-допустимой концентрации абразивных частиц ведомого зубчатого колеса в зависимости от размера абразивных частиц: 1 – сталь 40Х; 2сталь – 65 Г 44

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. На рис.1 и в табл.1 приведены результаты рас- частицы. Крупные по размеру абразивные частицы чета предельно – допустимой запыленности окружа- из-за высокой массы, быстрее оседают на поверх- ющей среды, ведомого зубчатого колеса в зависимости ность. Предельно допустимая запыленность окру- от среднего размера абразивных частиц, участвующих жающей среды, влияющих на износостойкость в процессе изнашивания. зубьев зависит от механического свойства материала зубчатого колеса. Так, ведомое колесо, изготовленное Согласно данным табл.1 и рис.1, увеличение из стали 65Г твердостью 610 МПа и коэффициентом размера абразивных частиц приводит к повышению относительного удлинения 10%, по сравнению с ве- предельно-допустимой запыленности абразивных домым зубчатым колесом изготовленной из стали частиц, обеспечивающих износостойкости зубьев. 40Х с твердостью 600 МПа и коэффициентом отно- Это связано с тем, что мелкие абразивные частицы сительного удлинения 8% имеет более 1,94 раза вы- могут находится в воздухе в взвешенном положение сокой предельно-допустимой запыленностью. делительное время, чем более крупные абразивные Таблица 1. Изменение предельно - допустимой запыленности окружающей среды зоны работы ведомого зубчатого колеса съемника хлопкоуборочного аппарата в зависимости от среднего размера абразивных частиц, участвующих в процессе изнашивания Средний размер Прочность абразивной Предельно - допустимая запыленность абразивных частиц, м частицы на сжатие, МПа окружающей среды, г/м3 0,00001 130 Стали 40Х Стали 65 Г 0,00002 50 0,00003 27 0,043 0,084 0,00004 23 0,00005 21 0,984 1,910 0,00006 19 2,250 4,367 2,325 4,513 2,231 4,331 2,271 4,409 Список литературы: 1. Барский И.Б. Конструирование и расчет тракторов. М.: Машиностроение, 1980. 335 с.2. Иванов М.Н. Детали машин. -М.: Высшая школа. 1976. - 399 с. 2. Ишмуратов Х.К. Теоретическое обоснование ресурса зубчатых передач хлопкоуборочных машин по критерию износа. Диссертация ученой степени Доктора философии по техническим наукам (PhD). Ташкент, 2019.- 156 с. 3. Ишмуратов Х.К. Износостойкость зубъев шестерен, при качении без участия в процессе изнашивания абра- зивных частиц // Международной научно-практической конференции «Автомобиле-и тракторостроение». – Минск, 2019. С. 16-20. 4. Икрамов У.А., Иргашев А., Махкамов К.Х. Расчетная модель для оценки износостойкости зубчатых передач по концентрациям продуктов износа в масле // Ж. Трение и износ. 2003. Том 24, N 6. С. 620-625. 5. Иргашев А. Методологические основы повышения износостойкости шестерен тихоходных тяжелонагруженных зубчатых передач агрегатов машин. Дис. док. техн. наук. Ташкент, 2005. 45

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ НА ИХ ОСНОВЕ ДЛЯ ТРИБОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ Сайфуллаева Гулхаё Ихтиёровна базовый докторант, ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Негматов Сайибжан Садыкович Академик АН Республики Узбекистан, д-р. техн. наук, профессор, ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Абед Нодира Сайибжановна д-р. техн. наук, профессор, председатель ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Негматова Комила Сайибжановна д-р. техн. наук, профессор, ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Камалова Дилнавоз Ихтиёровна PhD по техническим наукам, доц. кафедры “Методика преподавании физики и астрономии”, Навоийский государственный педагогический институт, Республика Узбекистан, г. Навои, E-mail: [email protected] RESEARCH OF ELECTRICALLY CONDUCTIVE COMPOSITE THERMOREACTIVE POLYMER MATERIALS AND COATINGS ON THEIR BASIS FOR TRIBOTECHNICAL PURPOSE Gulkhayo Sayfullaeva Basic doctoral student, SUE “Fan va tarakkiyot”, Tashkent State technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent Sayibjan Negmatov Academician of the AS RepUz, doctor of technical sciences, professor, SUE \"Fan va tarakkiyot\", Tashkent state technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent Nodira Abed Doctor of technical sciences, professor, Chairman of the SUE “Fan va tarakkiyot”, Tashkent state technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: Исследование электропроводящих композиционных термореактивных полимерных материалов и покрытий на их основе для триботехнического назначения // Universum: технические н ауки : электрон. научн. журн. Сайфуллаева Г.И. [и др.]. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11102 (дата обращения: 24.12.2020).

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Komila Negmatova Doctor of technical sciences, professor, SUE “Fan va tarakkiyot”, Tashkent state technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent Dilnavoz Kamalova PhD in technical sciences, associate professor of the department “Methods of teaching physics and astronomy”, Navoi state pedagogical institute, Republic of Uzbekistan, Navoi АННОТАЦИЯ В данной статье рассматривается исследование электропроводящих и теплостойких композиционных термореактивных полимерных материалов и покрытий на их основе для триботехнического назначения. А также, приведены результаты исследований в области разработки электропроводящих и антифрикционно-прочностные термореактивных материалов композиционных покрытий из них. ABSTRACT This article examines the study of the of electrically conductive and heat-resistant composite thermosetting polymer materials and coatings based on them for tribotechnical purposes. And also, the results of research in the field of development of electrically conductive and antifriction-strength thermosetting materials of composite coatings from them are presented. Ключевые слова: композиционные материалы, композиционные покрытия, наполнитель, электропроводящий, теплостойкий, антифрикционный. Keywords: composite materials, composite coatings, filler, electrically conductive, heat-resistant, antifrictional. ________________________________________________________________________________________________ Введение. На сегодняшний день в мире поли- На сегодняшний день в мире разработка мерные материалы широко применяются во многих термореактивных полимерных композиций с низкой отраслях промышленности и сельского хозяйства. По- себестоимостью и технология получения покрытий лимерные материалы, наносимые в виде тонких пле- машиностроительного назначения с высокими нок на металлические поверхности, выдерживают электро-теплофизическими и антифрикционно- большие нагрузки, обеспечивают лучший отвод тепла прочностными свойствами является важной и в меньшей степени, чем литые полимерных де- актуальной проблемой. тали, подвержены изменению размеров. В послед- ние годы наблюдается повышенный интерес к исполь- Наиболее эффективным способом применения зованию тонкослойных полимерных покрытий метал- полимерных материалов является комбинированное лов и других материалов в машиностроении, приборо- использование их металлами в виде металлополи- строении, химической, пищевой, электротехниче- мерных систем, то есть тонкослойных полимерных ской промышленности, в строительстве и других об- покрытий на металлах. Такое сочетание позволяет ластях народного хозяйства. Это вызвано тем, что получать изделия и конструкции, обладающие высо- покрытия обеспечивают удачное сочетание свойств кими качествами и достоинствами обоих материа- металла и полимерных материалов. Кроме того, бла- лов, металлах или на изделиях из неметаллических годаря широкому ассортименту последних и их срав- материалов. Благодаря применению полимерных нительно легкой модификации удается придать по- покрытий в изделиях и деталях машин и механизмов верхности металла необходимые специфические можно сэкономить сотни тонн дорогостоящих дефи- свойства. цитных металлов; нержавеющей и луженой стали, бронзы, свинца, никеля, баббита и других, заменяя Однако, обладая такими достоинствами как кор- их более дешевыми и недефицитными пленками. розионная стойкость, атмосферостойкость, износо- стойкость, антифрикционные, диэлектрические и Целью исследования является разработка эф- демпфирующие свойства они уступают металлам и механической прочности, жесткости, теплопровод- фективных термореактивных полимерных компо- ности, теплостойкости и т. д. Основными недостат- ками полимеров, затрудняющими их использование зиций и технология получения покрытий на их в чистом виде машиностроительных и конструкци- онных материалов и изделиях деталях, машин и ме- основе с высокими электро-теплофизическими и ханизмов, являются коэффициент теплового расши- рения, низкой прочности, малые теплопроводность антифрикционно-прочностными свойствами, с низкой и теплостойкость, гигроскопичность, а также неко- торое непостоянство свойств, вызванное гигроско- себестоимостью, для применения в трущихся деталях пичностью и большим коэффициентом теплового расширения. машиностроительного назначения, позволяющее су- щественно сократить их импорт. Из таблицы 1 можно увидеть то, что удельное электрические поверхностное сопротивление железного порошка выше, чем у сажи, графита и меньше, чем у алюми- ниевой пудры. И только при высоких наполнениях полимерных покрытий железным порошком наблюда- ется резкое снижение поверхностного сопротивление. 47

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. Очевидно это объясняет тем, что при одном и том оказывает влияние на распределение частиц напол- же содержании наполнителя в объеме полимерного нителя в объеме полимерного покрытия. Так у менее покрытия образуется неодинаковое объемное распре- фурано-эпоксид-сланцевых покрытий наблюдается деление частиц наполнителя за счет различия их более равномерное распределение частиц наполни- электрическое сопротивления. Так при содержании телей, за исключением железного порошка. Это при- наполнителя до 5 масс.ч. железного порошка, их водит к более значительному снижению электриче- распределение наблюдается в виде отдельных не ского сопротивления ФАЭД-20 и ФАЭИС-30 по связанных между собой частиц. При дальнейшем сравнению с ЭД-16 [2: c.46]. увеличении содержания наполнителя очевидно об- разуется пространственная цепочечная структура [1, Анализ результатов исследований показывает, с. 162] и электрическое сопротивление снижается что наряду с уменьшением электрического сопротив- при поверхности, так и по объему покрытия. Вслед- ления указанных полимерных покрытий при введении ствие высокого удельного веса железного порошка, электропроводящих наполнителей прочностные и его распределение по объему полимер происходит антифрикционные свойства полимерных покрытий неравномерно. Так в композициях на основе ЭД-16, ухудшаются, и кроме того, такие наполнители как ФАЭД-20 и ФАЭИС-30 в процессе их отверждения сажа и алюминиевая пудра окрашивают и загрязняют железный порошок оседает и в слое полимера хлопок-сырца. В соответствии с этим было рассмот- вблизи подложки образуется цепочечная структура, рено влияние на электризацию бинарных наполни- а около поверхности трения железный порошок рас- телей. Были исследованы композиции с бинарными пределен в виде отдельных частиц. Такое распреде- наполнителями: каолин-сажа; тальк-сажа; каолин- ление частиц железного порошка приводит к тому, графит; тальк-графит; железный порошок-каолин. что электрическое сопротивление полимерных по- крытии значительно снижается лишь при высоких Электростатические и антифрикционно-проч- наполнениях. Природа полимерных материалов также ностные свойства примере термореактивных эпок- сидных композиций представлены в таблице 1. Таблица 1. Электрофизические и прочностные свойства полимерных композиций с бинарным наполнителем № Полимерная Содержания ������������ ом·см ������������Ом Нм, f 6·105Кл/м2 композиция наполнителя м.ч. 5.6·107 9.9·107 МПа 0.347 10.2 9.6·107 1.8·108 223 0.338 13.4 1 ЭД-16 100 1.1·108 3.8·108 218 0.321 16.2 Каолин 10 9.8·106 0.3·107 212 0.247 2.6 15 0.21·109 0.98·109 188 0.273 9.8 Сажа 9.1·108 1.9·109 196 0.284 16.6 100 8.3·106 1.1·107 214 0.393 8.6 2 ЭД-16 20 6.1·107 8.6·107 208 0.378 10.6 Каолин 15 4.1·108 7.4·108 202 0.362 17.3 Сажа 7.9·107 9.6·107 195 0.358 13.2 100 217 3 ЭД-16 40 Каолин 15 Сажа 100 4 ЭД-16 20 Каолин 30 Графит 100 30 5 ЭД-16 20 Каолин Графит 100 40 6 ЭД-16 10 Каолин 100 Графит 20 30 7 ЭД-16 Тальк 100 Сажа 30 20 8 ЭД-16 Тальк 100 Сажа 40 10 9 ЭД-16 Тальк 100 20 Сажа 30 10 ЭД-16 Тальк Графит 48

№ 12 (81) декабрь, 2020 г. № Полимерная Содержания ������������ ом·см ������������Ом Нм, f 6·105Кл/м2 композиция наполнителя м.ч. 8.8·108 1.8·109 МПа 0.341 16.3 3.8·109 9.7·109 214 0.342 18.6 11 ЭД-16 100 1.2·1011 210 0.271 8.6 Тальк 30 8.6·1010 20 6.8·107 224 0.422 3.9 Графит 100 2.2·1011 232 0.341 9.1 12 ЭД-16 40 Тальк 10 216 Графит 100 13 ЭД-16 125 Железный 25 порошок Каолин 14 ЭД-16 100 Железный 150 2.3·107 порошок 20 Каолин 100 15 ЭД-16 100 7.6·1010 Железный 30 порошок Каолин На таблице приводнены электрофизические и антифрикционно-прочностные свойства разрабаты- ваемых композиционных фурано-эпоксидных поли- мерных материалов [3, с. 72]. Таблица 2. Электрофизические и антифрикционно-прочностные свойства композиционных, термореактивных, фурано-эпоксидных материалов № Полимерная Содержания ������������ ом·см ������������Ом Нм, МПа f 6·105Кл/м2 композиция наполнителя м.ч. 1 ФАЭД-20 100 3.6·109 7.3·109 178 0.392 10.1 Железный 130 порошок 40 Каолин 100 2 ФАЭД-20 170 4.5·108 9.1·108 183 0.403 6.6 Железный 30 порошок Каолин 100 200 3 ФАЭД-20 25 2.1·107 9.4·107 186 0.416 3.4 Железный 100 порошок 20 Каолин 30 100 4 ФАЭД-20 30 2.8·108 6.4·108 169 13.9 - Тальк 20 3.6·109 8.9·109 171 0.418 16.4 Графит 100 4.6·109 1.2·1010 173 0.421 19.2 40 7.4·107 2.7·108 177 0.405 9.2 5 ФАЭД-20 10 9.3·108 1.6·109 179 0.413 12.3 Тальк 100 1.6·109 6.3·109 181 0.420 18.1 20 Графит 30 100 6 ФАЭД-20 30 Тальк 20 100 Графит 7 ФАЭД-20 Тальк Сажа 8 ФАЭД-20 Тальк Сажа 9 ФАЭД-20 49