№ 5 (74) май, 2020 г. Сопоставление рис.1 и рис. 2 показывает, что экс- Таким образом, полученные результаты периментальные данные вполне удовлетворительно исследований служат основой создания технологии согласуются с результатами теоретических исследо- биологической очистки технических объектов от ваний. нефтяных загрязнений. Список литературы: 1. Хамроев О. Ж. Исследования способности микроорганизмов диспергировать нефтепродукты // Наука, тех- ника и образование, 2020. № 4(68). 2. Чурбанова И. Н. Микробиология. – М. : Высшая школа, 1987. -239 с. , ил. 3. Шлегель Г. Общая микробиология: Пер. с нем.– М.: Мир, 1987. – 567 с., ил. 50
№ 5 (74) май, 2020 г. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ЛОПАСТИ БОТВОПРИЖИМНОГО БИТЕРА КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИН Пайзиев Гайбулла Кaдирович канд. техн.наук, Наманганский инженерно-строительный институт, Узбекистан, г. Наманган E-mail: [email protected] Файзиев Шукурулло Гайбулла угли преподователь, Наманганский инженерно-строительный институт, Узбекистан, г. Наманган Кидиров Адхам Рустамович преподователь, Наманганский инженерно-строительный институт, Узбекистан, г. Наманган DETERMINATION OF THICKNESS OF THE BLADES OF THE TOWEL-PRESSURE BITER FOR POTATO CLEANERS Gaybulla Payziev Cand. Technical Science, Inginering building institute of Namangan, Uzbekistan, Namangan Shukurullo Fayziev teacher, Inginering building institute of Namangan, Uzbekistan, Namangan Adham Kidirov teacher, Inginering building institute of Namangan, Uzbekistan, Namangan АННОТАЦИЯ В статье рассматривается вопрос определения толщины лопасти битера при взаимодействии с прутками бот- воудаляющего транспортера и заключение о целесообразности применения нового рабочего органа для отделе- ния клубней картофеля от ботвы. ABSTRACT The article considers the issue of determining the thickness of the beater blade when interacting with the rods of the topper-removing conveyor and the conclusion on the advisability of using a new working body to separate potato tubers from the tops. Ключевые слова: лопасть, консольная балка, ботвоудаляющий транспортер, прутки, гибкость. Keywords: blade, cantilever beam, haulm conveyor, rods, flexibility. ________________________________________________________________________________________________ Рассмотрим лопасть как консольную балку (рис.1), один конец которой жестко закреплен, а на свободный конец приложена сила прижатия N и сила трения F [4]. Результирующая этих сил равна P N2 F2 N 1 f 2 . Рисунок 1. Расчетная схема изгиба лопасти __________________________ Библиографическое описание: Пайзиев Г.К., Файзиев Ш.Г., Кидиров А.Р. Определение толщины лопасти ботво- прижимного битера картофелеуборочных машин // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 5(74). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/9386
№ 5 (74) май, 2020 г. Дифференциальное уравнение изогнутой оси ло- Здесь возможно следующие два случая пасти имеет следующий вид [3]. lл2d 2 / ds2 2 sin , (1) 1 D sin 2 (11) 2 и где lл – полная длина осевой линии лопасти би- 1 D. (12) тера, м; Решение уравнения (9) в каждом из этих случаев s – длина дуги упругой линии в точке М, отсчи- будут различны и при рассмотрении конкретной за- танная от О, м, дачи заранее определится, к какому случаю она отно- сится. Рассматриваемая нами задача относится к пер- lл P / H, (2) вому случаю [5] и для решения уравнения (10) с , (3) учетом условия (11) можем ввести следующие обо- значения где Н=ЕI-изгибная жесткость поперечного сече- ния лопасти, Нм2; D = к2 (13) Е – модуль упругости материала лопасти, Па; и I – момент инерции поперечного сечения лопа- сти, м4; sin 2 к2 sin2 , (14) 2 – угол наклона касательной, проведенной к изо- гнутой оси где к = const – новая искомая переменная, вместо угла . в точке Т к оси X; 0 к 1; 0 . (15) – угол наклона силы P к оси Х. 2 В уравнении (1) величины lл, и являются по- стоянными и известными . Для решения уравнения (1), примем d / ds z . (4) С учетом (13) и (14) уравнение (9) принимает сле- дующий вид С учетом этого уравнения (1) будет иметь следу- lл d 2 к cos . (16) ющий вид. ds lл2dz / ds 2 sin . (5) Продифференцировав уравнения (14) по S и ре- шая его относительно d , получим [5]. Перейдя к половинному аргументу и умножив обе части уравнения (5) на соответствующие части ds следующего тождества (справедливость его вытекает из (4)) d 2к2 sin cos d . (17) ds ds zds d , (6) sin cos (7) 2 2 получим 2lл2zdz 4 2 sin( / 2)cos( / 2)d. Подставляя это значения dds в (16) и принимая во внимание (14), имеем Интегрируя это уравнение, получим (lл z)2 4 2 sin( / 2) C, (8) lл d 1 к2 sin2 (18) ds где С–произвольная постоянная. Интегрирование этого уравнения от начальной точки 0 (s = 0; 0 ) до произвольной точки М (s, Определив С=42D и приняв во внимание урав- ), даёт нение (8), получим lлd / ds 2 4 2 D sin2 , (9) S lл F ( ) F( 0 ), (19) 2 Из условия действительности величины d/ds из где F() и F(0) - эллиптические интегралы пер- уравнения (9) следует, что вого рода D sin 2 (10) 2 52
№ 5 (74) май, 2020 г. d ; (20) Х Х / cos У / sin (31) 1 к2 sin (21) У У / cos Х / sin (32) F 0 0 d . Подставляя в (31) и (32) выше найденные значе- 1 к2 sin2 ния X/ и У/, получим F 0 0 Здесь постоянная к называется модулем, а пере- Х 2l E ( ) E( 0 ) S cos менная – амплитудой эллиптического интеграла. , (33) Для конца лопасти S =lл и L. Подставляя эти (34) значения S и в (19), получим 2l к cos 0 cos sin F L F 0 . (22) У 2lл к(cos 0 cos ) cos . Далее находим уравнение изогнутой оси лопасти 2lл в системе координат ХОУ. Для этого введем допол- E ( ) E ( 0 ) S sin нительную систему координат ХОУ, ориентирован- ную по направлению силы Р, приложенной в началь- Для концевой точки лопасти эти уравнения будут ной точке О (рис.1). Из схемы, приведенный на рис.1, иметь вид имеем dХ ds cos 1800 ds cos ds 2 cos2 ( ) 1 ; ХL 2lл E( L ) E( 0 ) lл cos 2 (35) (36) (23) 2lл к(cos 0 cos ) sin ; dУ ds cos 900 ds sin 2ds sin(2) cos(2). L (24) УL 2lл к(cos 0 cos L ) cos . С учетом (15) и (18) эти уравнения перепишем в 2lл следующем виде E ( L ) E( 0 ) lл sin dХ / 2 1 к2 sin d ds (25) По этим формулам мы можем определить коор- lл (26) динаты концевой точки лопасти, если известны эл- lл липтические параметры к, 0 и L. и Для определения к, 0 и L воспользуемся следу- dУ / 2 к sin d . ющими данными. lл 1. Для начальной точки О = 0 и = 0, а следо- Интегрирование этих уравнений дает вательно согласно (3) и (15) X/ 2lл E( ) E( 0 ) S (27) к sin 0 sin . (37) 2 (38) (39) 2. Учитывая, что и d d M ds ds EJ У/ 2kl (cos 0 cos ), (28) по (37), получим где Е () и Е(0) - эллиптические интегралы вто- к cos lл M , рого рода; 2 EJ где М – изгибающей момент в рассматриваемом сечении лопасти. Е( ) 1 к2 sin2 d (29) Для концевой точки лопасти М = 0, а следова- 0 тельно и 0 (30) к cos L 0 (40) E( 0 ) 1 к2 sin2 d . 0 Теперь перехожу от дополнительной системы ко- Откуда ординат к первоначальной системы координат ХОУ. L (41) 2 53
№ 5 (74) май, 2020 г. 3. Третьим уравнением для определения эллип- ботве), выражения (37) и (38) будут имеет следую- тических параметров является выражение (28), кото- щий вид [2]. рое с учетом (41) имеет вид ХL 2lл E к E( ) lл cos л 0 2 2 F (к) F ( 0 ) , (47) 2lл л к cos 0 sin 2 2 2 d - полный эллиптиче- и где F (к) 0 1 к2 sin2 УL 2lл к cos 0 cos л 2 2 ский интеграл первого рода. Таким образом мы получили следующие три 2lл л (48) 2 2 уравнения для определения значений эллиптических E к E( 0 ) lл sin параметров к, 0 и L к sin 0 sin ; (42) где – полный эллип- 2 (43) тический интеграл второго рода. L ; (44) Из анализа зависимостей (45) и (46) следует, что 2 прогиб лопасти битера при взаимодействии с прут- F(к) F( 0 ) . ками ботвоудаляющего транспортера зависит от ее длины, свойства материала из которого изготовлены Одно из искомых неизвестных L определяется лопасти (Е и л), формы и размеров их поперечного сечения, направления и величины возникающих сил из (43), два других неизвестных к и 0 из (42) и (44) [5]. путем подбора. Для этого по таблицам эллиптиче- ских интегралов [1] находится значение к, F(к) и Определим напряжение, возникающее в заделке F( 0 ) в зависимости от угла (где угол связан с к лопасти [3] уравнением к=sin). 0 0 Ehл / (2lл ), (49) Придавая некоторые значения, находим соот- ветствующие ему углы 0 согласно выражению где 0 = 2кcos0; (50) 2 sin sin 0 sin , (45) hл – толщина лопасти, м; (46) откуда E – модуль упругости материала лопасти, Па; С учетом (2) и (50),а также то, что H = EJ (где J – sin момент инерции поперечного сечения лопасти), а J= sin 2 . 0 arcsin Bлh3л /12 выражение (49) будет иметь следующий вид 0 2к 3ЕР / Влhл сos0 . (51) По выбранным углам и 0 из таблицы эллипти- Пользуясь этой формулой можно определить ческих интегралов [1] находим значения F(к) и толщину лопасти, т.е. F( 0 ). Затем изменяя угол , а следовательно и 0 , hл 12к2ЕР / Вл 2 cos2 , (52) добиваемся того, чтобы разность F(к) и F( 0 ) была где [] – допускаемое напряжение, МПа. равна . Расчеты, проведенные по формуле (52) при [] = Подставляя найденные значения к и 0 в (36) и 7 МПа, E=200 MПа, =800H, л=300, Bл =1м, к=0,82 и 0 = 540 показали, что толщина лопасти должна быть (37) определяем координаты X L и УL концевой не менее 9,2 мм. точки лопасти. Учитывая, что для нашего случая L и 2 л (где л -угол трения материала лопасти по 2 54
№ 5 (74) май, 2020 г. Список литературы: 1. Отаханов Б.С., Пайзиев Г.К., Хожиев Б.Р. Варианты воздействия рабочего органа ротационной машины на почвенные глыбы и комки. М.: «Научная жизнь», 2014. №2 стр. 75-78 2. Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины. 2-изд., переработ. и доп. М.: Машиностроение, 1984. -320 с. 3. Попов Е.П. Теория и расчет гибких упругих стержней. М.: Наука, 1986. -294с. 4. Сорокин А.А., Пайзиев Г.К. Ботвоудаляющиее устройство картофелеуборочных машин. Фергана. Научно- технический журнал ФерПИ, 2001. №2 стр. 86-88 5. Шипачев В.С. Высшая математика. -М.: Высшая школа. 1990. -479с. 55
№ 5 (74) май, 2020 г. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ НА ТАШКЕНТСКОМ ГЕОДИНАМИЧЕСКОМ ПОЛИГОНЕ Мубораков Хамидхон канд. техн. наук, доцент, кафедра геодезии и геоинформатики, Национальный университет Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент. Мирмахмудов Эркин Рахимжанович канд. физ.-мат. наук, доцент, кафедра геодезии и геоинформатики, Национальный университет Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Камилов Батиржан Тайирович преподаватель, кафедра геодезии и геоинформатики, Национальный университет Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] CURRENT STATE OF GEODESIC WORKS AT THE TASHKENT GEODYNAMIC POLYGON Khamidkhon Muborakov associate prof., Ph.D., geodesy and geoinformatics department, National University of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent Erkin Mirmakhmudov Associate prof., Ph.D., geodesy and geoinformatics department, National University of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent Batyrjan Kamilov Teacher, geodesy and geoinformatics department National University of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье приводится роль геодезических измерений в определении горизонтальных и вертикальными смеще- ний земной коры на Ташкентском геодинамическом полигоне (ТГДП) как классическими методами, так и с по- мощью навигационных спутниковых систем. Значение скорости движения микроплит Ташкентской области ана- лизируется в данной работе на основе классического нивелирования I класса. Кратко изложены способы обработки спутниковых измерений с использованием стандартного программного обеспечения Trimble Total Control. Отмечается необходимость редукции пунктов геодинамических полигонов (ГДП) к международной гео- дезической сети IGS и Центрально-Азиатской геодинамической сети (CATS). ABSTRACT The article describes the role of geodetic measurements in determining the horizontal and vertical displacements of the earth's crust at the Tashkent geodynamic test site both by classical methods and by using navigation satellite systems. The value of the speed of movement of microplates in the Tashkent region is analyzed in this work on the basis of classical leveling of I order. The methods for processing satellite measurements using standard Trimble Total Control software are summarized. The necessity of reducing points of geodynamic polygons (GDS) to the international geodetic network IGS and the Central Asian Geodynamic Network (CATS) is noted. Ключевые слова: ГДП, ГНСС, триангуляция, нивелирование, смещения. Keywords: GTS, GNSS, triangulation, leveling, deformation. ________________________________________________________________________________________________ Введение. С прогрессом современной техники, расстояний, радиоинтерферометрические наблюде- как лазерная локация ИСЗ, доплеровские измерения ния внегалактических радиоисточников, точность __________________________ Библиографическое описание: Мубораков Х., Мирмахмудов Э.Р., Камилов Б. Современное состояние геодезиче- ских работ на Ташкентском геодинамическом полигоне // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 5(74). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/9412
№ 5 (74) май, 2020 г. определения положений точек на земной поверхно- на специальных геодезических полигонах, располо- сти достигла 1-3см, что можно интерпретировать женных в местах тектонических разломов. В [6,7] строение модели геоида и выявить характер дефор- предложен проект геодинамического полигона Цен- мационных изменений микроплит. Поскольку терри- тральной Азии, основанный на IGS станциях и пунк- тория Узбекистана находится на стыке трех глобаль- тах Центрально-Азиатской геодинамической сети ных и двух локальных плит, то возникает проблема (CATS). Современные ГДП по классу изучения тек- определения величин подвижек тектонических плит, тонических движений могут быть локального харак- которые влияют на координаты геодезических пунк- тера [8], предназначенные для определения предвест- тов[1]. Если же рассматривать высокоточные грави- ников сильных землетрясений и обеспечения метрические измерения аномалии силы тяжести, по- безопасности эксплуатации крупных промышленных лученные с помощью современных электронных сооружений. баллистических гравиметров, то учет этих сдвигов существенно оказывает влияние не только на геоцен- Наблюдения и измерения. Ташкентский геоди- трическую и референцную систему координат, но и намический полигон (ТГДП) создан после сильного на топоцентрические координаты пунктов. Однако ташкентского землетрясения 1966 года с целью ис- любая новая технология имеет свои преимущества и следования деформационных изменений [9]. Он недостатки, обусловленные влияниями внешних и охватывает территорию крупных промышленных го- внутренних факторов, оказывающие действие на точ- родов Ташкент, Чирчик, Газалкент и ряд гидросоору- ность определения координат [2]. Влияние их прене- жений на реке Чирчик, расположенных на стыке гор- брежимо мало при классических измерениях из-за ных хребтов, представляющих сложный рельеф, устойчивости оптических инструментов к любым который образовался в результате неогеновых и ниж- климатическим условиям. В таких случаях целесооб- нечетвертичных тектонических явлений (рис.1). Ре- разно использовать традиционные астрономо- льеф, на котором расположен полигон, неоднород- геодезические измерения, основанные на высокоточ- ный и сложный с геологической точки зрения, т.к. ных оптических инструментах. посередине протекает река Чирчик, а северная и юж- ная часть граничит горными хребтами, где проходит Оптические методы определения локальных сме- Картжатауский разлом. Естественно, все эти объекты щений земной поверхности стали использоваться в являются природного происхождения и оказывают 1980-1990гг. на основе триангуляции и высокоточ- влияние на стабильность геодезических пунктов, ного нивелирования. Была разработана специальная установленных на ТГДП. Процессы формирования инструкция по определению смещений и созданы ка- тектонических структур и форм рельефа продолжа- федры, лаборатории, а также сформированы учебные ются в настоящее время. курсы “Современное движение земной коры” в выс- ших учебных заведениях [3]. Традиционные методы Рисунок 1. Фрагмент топографической карты с наблюдений дают базовую основу для исследования границами Ташкентского ГДП тектоники земной коры, но их слабым местом явля- ется невозможность иметь непрерывные данные о Для регистрации движения земной коры была по- ходе процесса, требующее частые повторные измере- строена геодезическая сеть, состоящая условно из ния, что связано с затратами времени и труда. Это не трех частей, Ташкентской (12 пунктов), Каржата- всегда возможно при ограниченности времени и не- уской (11 пунктов) и Чарвакской (11 пунктов), сов- достаточности финансирования, в результате можно мещенные с действующими пунктами городской узнать лишь осредненную картину событий между триангуляции 2 и 3 классов, установленные в 1954- циклами измерений. Интерпретации сложных явле- 1958гг. В этой сети 1969 - 1971гг. выполнялись угло- ний на коротком интервале времени можно на основе вые и линейные измерения с помощью оптических данных радиотелескопов со сверхдлинной базой геодезических инструментов, результаты которых (РДСБ), лазерной локации ИСЗ [4]. тщательно обработаны. Поскольку скорость смеще- Наземная лазерная локация ИСЗ внедрена в Уз- бекистане с 1979г. на территории Китабской между- народной широтной станции и измерительном ком- плексе высокогорной Майданакской обсерватории с целью определения параметров вращения Земли и определения глобальных геодинамических смеще- ний [5]. Объектами наблюдений были геодезические спутники ЛАГЕОС-1, ERS-1, SPOT, TOPEX, GPS-35, ГЛОНАСС-65. Вышеперечисленные наземные спут- никовые измерительные комплексы являются стаци- онарными и решают не только позиционные задачи, но также и астрофизические проблемы, связанные с крупномасштабными явлениями. Поэтому целесооб- разно использовать современные мобильные при- боры: электронные тахеометры, высокоточные ниве- лиры, наземные лазерные сканеры и геодезические приемники ГНСС, которые должны быть испытаны 57
№ 5 (74) май, 2020 г. ния имеет незначительную величину, то принято ре- шение выполнить повторные измерений в 1974- 1975гг. [10,11]. Рисунок 2. Схема геодезической сети ТГДП В целях изучения высотных изменений было TASH в каждом цикле отдельно. Отклонение значе- проложены линии нивелирования 1-го класса: Таш- ний измерений на пунктах СГС-1 вызвано специфи- кент-Чарвак, протяженностью около 100 км; по пери- кой производства работ на пунктах геодинамических метру Чарвакского водохранилища; Ташкент-сей- полигонов и направлено на повышение точности вы- смостанция «Сукок»; в районе Каржатауского полняемых работ. В качестве фиксированного пункта разлома. По всем этим линиям произведено класси- использован пункт NCGC, координаты которого вы- ческое нивелирование I класса в два цикла(1969- числены от пунктов KIT3 (Китаб, Узбекистан), POL2 1970, 1971-1972) с привязкой к пунктам государ- (Бишкек, Кыргызстан), NSSP (Ереван, Армения), ственной геодезической сети. Особую сложность MDVJ (Менделеево, Россия), входящие в глобаль- представляли нивелирные линии, которые прохо- ную сеть IGS. дили по холмистой местности, т.к. приходилось за- креплять значительное количество промежуточных Анализ и выводы. Анализ результатов вычисле- точек. В последующие годы на полигоне продол- ний показывает, что дисперсия планового положения жены геодезические исследования земной поверхно- находится в пределах допустимой и удовлетворяют сти. Так, по результатам измерений в 1992-1993 гг. в требованиям геодезических измерений на пунктах северо-восточном пригороде Ташкента установлено геодинамических полигонов. Значение погрешности опускание земной поверхности до 2,3 мм/год, а по составляющих вектора получилась ±1.7 мм (x,y) и ± 2000-2002 гг. - поднятие до 1,3 мм/год. 5.7мм (h), а для пунктов сети ±7.0 мм и ±20.3мм со- ответственно. Вычисление горизонтальных смеще- По мере внедрения новых технологий в 2008- ний между циклами показало, что они совпадают с 2010 гг. специалистами Национального центра геоде- результатами, полученными по программе CATS в зии и картографии (НЦГК) на 31 пунктах плановых 1992-1998, т.е. скорость изменения достигает около сетей выполнено 6 циклов наблюдений с использова- 2-3см в год. Вопрос о достаточной точности спутни- нием ГНСС. В процессе измерений были использо- кового определения высот пунктов требует своей ваны существующие пункты триангуляции 1-4 клас- фактической проверки и систематического анализа с сов и постоянно действующей GPS станции “TASH”, привлечением международных программных ком- расположенной на территории Астрономического плексов. В связи с этим предлагается организовать института АН РУз. программу возобновления современных геодезиче- ских измерений, а именно, производить ежегодно два Центрирование и нивелирование спутниковых цикла ГНСС измерений и вести мониторинг дина- приёмников выполнено с точностью ±1 мм. Высота мики движения земной коры. антенны над центрами пунктов измерялась специаль- ными измерительными вехами (рулетками) из ком- Заключение. Таким образом, можно сделать вы- плекта GPS-приёмников до и после завершения каж- вод о том, что использование ГНСС позволяет с до- дого сеанса. Синхронное включение обеспечивалось статочной точностью и оперативностью получить ло- при помощи сотовой связи после расстановки всех кальные горизонтальные сдвиги микроплит на приёмников, проверялось количество наблюдаемых коротком и длительном интервалах времени, а также спутников и текущее значение DOP. Обработка вы- обеспечить безопасность эксплуатации крупных про- полнена с использованием программного обеспече- мышленных объектов и сооружений на территории ния Trimble Total Control, версия 2.73., как свободная полигона. Установление связи между современными с одним исходным пунктом NCGC. Координаты, вертикальными движениями земной коры и тектони- принятые за исходные, получены путем осреднения ческими движениями прошлых геологических пери- координат пункта NCGC, вычисленных от пункта одов имеет большое научное и практическое значе- ние, так как позволяет не только раскрыть 58
№ 5 (74) май, 2020 г. закономерности изменения земной коры, но и ре- на ТГДП, но и в наиболее сейсмоопасных районах шить многие другие вопросы. Наиболее достоверные Республики Узбекистан, применяя все современные результаты изучения динамики движений локальных методы измерений и используя накопленный опыт плит получаются на геодезических геодинамических работы в области геодинамики. С учетом этого необ- полигонах. Это означает, что данный вид исследова- ходимо разработать проект геодезических работ и ний необходимо продолжить и развивать не только нормативно-техническую базу ТГДП. Список литературы: 1. Уломов В.И. О роли горизонтальных тектонических движений в сейсмогеодинамике и прогнозе сейсмиче- ской опасности // Физика Земли. – 2004. – № 9. – С.14 – 30. 2. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. / К.М. Антонович. – М: Картгеоцентр, 2005.Т.1 3. Панкрушин В.К. Математическое моделирование и идентификация геодинамических систем. – Новоси- бирск: СГГА, 2002. – 424с. 4. Батраков, Ю.В. Использование ИСЗ для решения задач планетарной геодезии и геодинамики /Ю.В. Батра- ков/Изучение Земли как планеты методами астрономии, геодезии и геофизики: труды 1 Орловской конфе- ренции. - Киев. 1982. С.195–200. 5. Арсланов Р.А., Мирмахмудов Э.Р., Расулов А.А. О некоторых задачах в области космических исследований Узбекистане. Тезисы докладов. \"Космические исследования, технологии и конверсия-II\".Ташкент-1997, стр.15-17. 6. Мирмахмудов Э.Р. О необходимости создания ГНСС полигона для республик Центральной Азии // Вестник науки и образования. Москва, 2020. №4 (86). Часть 1. С.108-111. 7. Мирмахмудов Э.Р. Определение геоцентрического смещения координат пунктов Центрально-Азиатской гео- динамической сети Узбекистана // Научный журнал. 7 Universum. Москва, 2020. №73.С.26-29. 8. Машимов М. М. Геодинамические исследовательские проекты. Геодинамические исследования. М., 1996, стр. 25-30. 9. Райзман А.П. Исследование Ташкентского землетрясения 1966-1968 гг. геодезическим методом: Авторефе- рат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. – Москва, 1970. – 11с. 10. Корешков Н.А., Пискулин В.А., Райзман А.П.. Некоторые результаты геодезических исследований совре- менных движений земной поверхности на геодинамических полигонах Узбекистана // Тезисы докладов VII Всесоюзного совещания по изучению современных движений земной коры. (Львов, 16-21 мая 1977 г.). – Москва, 1968. 11. Корешков Н.А. О состоянии геодезических работ на Ташкентском, Фрунзенском и Душанбинском геодина- мических полигонах. Поиски предвестников землетрясений на прогностических полигонах. Издательство «Наука», М., 1974 г. 59
№ 5 (74) май, 2020 г. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СТРУЙНЫХ АЭРАТОРОВ В СООРУЖЕНИЯХ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ Абдукодырова Малахат Нориджоновна доцент кафедры «Экология и управление водными ресурсами», Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Радкевич Мария Викторовна д-р техн. наук, доцент, и.о. профессора, Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] OPPORTUNITIES FOR APPLICATION OF JET AERATORS IN BIOLOGICAL CLEANING FACILITIES Malakhat Abdukodirova Associate Professor of the Department of Ecology and Water Resources Management, Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers, Uzbekistan, Tashkent Maria Radkevich Doctor of tech. Sci., Associate Professor, Acting Professor of Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Качество биологической очистки в большой степени зависит от работы систем аэрации. Поиск наиболее экономичного и эффективного вариант приводит к выводу о возможности применения струйных аэраторов. Для обеспечения максимального коэффициента массопереноса и размеров активно аэрируемой зоны следует приме- нять насадки с прямоугольно-овальными отверстиями. ABSTRACT The quality of biological treatment depends to a large extent on the aeration systems operation. The search for the most economical and effective option leads to the conclusion about the possibility of using jet aerators. To ensure the maximum mass transfer coefficient and dimensions of the actively aerated zone, mouthpieces with rectangular-oval holes should be used. Ключевые слова: биологическая очистка стоков, система аэрации, струйная аэрация, насадок. Keywords: biological wastewater treatment, aeration system, jet aeration, mouthpiece. _______________________________________________________________________________________________ _ Для совершенствования технологий биологиче- остановка сооружений для осуществления регенера- ской очистки наиболее важным вопросом является ции) [1]. интенсификация процессов аэрации. Работа аппаратов механического перемешивания Развитие технологий насыщения жидкостей га- требует решения проблем герметизации оборудова- зами неразрывно связано с разработкой новых кон- ния в условиях высокой влажности окружающего струкций газожидкостных аппаратов. Причиной воздуха. Надежность и ремонтопригодность этих ап- этого является то, что использование традиционных паратов понижена благодаря наличию внутренних газожидкостных технологий и их аппаратурного подвижных элементов и сложного привода [2, 3]. оформления приводит к определенным трудностям. Комбинированные пневмомеханические аппа- Применяемые сегодня на очистных сооружениях раты занимают промежуточную позицию по эффек- г. Ташкента пневматические аэраторы нуждаются в тивности растворения кислорода, отличаются высо- наличии дорогостоящих компрессорных станций, об- кой степенью перемешивания, но из-за присутствия служивание которых затруднено из-за частого заби- в их конструкции недостатков как пневматических, вания распределительных отверстий элементами ак- так и механических аппаратов, применение комбини- тивного ила (требуется периодическая полная рованных систем затруднено [2]. __________________________ Библиографическое описание: Абдукодырова М.Н., Радкевич М.В. Возможности применения струйных аэрато- ров в сооружениях биологической очистки // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 5(74). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/9381
№ 5 (74) май, 2020 г. Исследования по повышения технических харак- межфазную поверхность системы газ-жидкость, вы- теристик аппаратуры для аэрирования жидкостей сокую эксплуатационную надежность, поскольку ап- привели к появлению инжекционных статических парат не имеет подвижных элементов, малое потреб- устройств, осуществляющих диспергирование газа ление энергии. Это подтверждают данные по струями жидкости, создаваемыми насосом. По срав- эффективности различных типов аэрационных си- нению с ранее рассмотренными аэраторами, струй- стем, приведенные в таблице 1. ные аппараты имеют следующие преимущества: вы- сокая скорость растворения газа в жидкости и малая Рисунок 1. Инжектирующая струя энергоёмкость, а также простота конструкции, лег- кость эксплуатации и надежность работы. Благодаря Математическое моделирование процесса струй- указанным достоинствам струйные аппараты в по- ной аэрации проводится в несколько этапов. Целью следнее время все более широко применяются для моделирования является определение геометриче- осуществления эффективного тепло- и массопере- ских размеров аэрируемой области и массообменных носа в различных отраслях промышленности. В част- характеристик струйного процесса в зависимости от ности, они используются в аэротенках, окислитель- исходных данных: скорость, геометрические раз- ных каналах и других сооружениях биологической меры и конфигурация струи, физико-химические очистки стоков; в производстве газированных напит- свойства сред и др. Перечислим основные этапы ма- ков; медицинской и микробиологической промыш- тематического описания процесса: ленности [4, 5]. изучение инжектирующей способности струи Более широкое применение устройств струйного жидкости; типа ограничивается несовершенством конструкции и отсутствием научно обоснованных методик расчета гидродинамические характеристики газожид- их главных гидродинамических и массообменных ха- костной зоны; рактеристик. Поэтому сохраняется актуальность тео- ретических и экспериментальных исследований про- определение среднего диаметра газовых пу- цессов аэрации в этих аппаратах [5, 6, 7]. зырьков; Механизм насыщения жидкости газом в таких исследование характера межфазной поверх- аппаратах основан на инжектировании воздуха пада- ности процесса; ющей струей жидкости, вытекающей из насадки (ри- сунок 1). Поверхность струи жидкости после выхода моделирование массопереноса в системе. из насадки, двигаясь в газовой среде, становиться не- Таблица 1. гладкой, \"шероховатой\". Во впадины \"шероховато- стей\" проникает газ и увлекается в спутное движение струей. Захваченный газ диспергируется в виде мел- ких пузырей, образуя газожидкостную смесь с разви- той межфазной поверхностью. Анализ проведенных ранее исследований пока- зывает, что струйные аппараты такого типа практи- чески не уступают пневматическим, механическим и пневмомеханическим системам по скорости раство- рения кислорода в жидкости. К положительным ха- рактеристикам этих аппаратов можно отнести ис- ключение из схемы производства газонагнетательных машин, достаточно развитую Характеристика аэрационных систем Тип аэратора Эффективность переноса кисло- рода в жидкость, кг О2/(кВт-ч). Пневматический мелкопузырчатый Аэратор типа ПМ с подачей диспергированного воздуха 0,95 - 1,8 Пневматический крупнопузырчатый 1,29 Механический турбинный Механический поверхностный 0,64 - 0,98 Струйный 1,2-1,38 1,68 0,32 - 3,9 Анализ литературных данных показывает, что к что на расход инжектируемого газа значительно вли- сегодняшнему дню не создано достаточно четкого яют параметры \"шероховатостей\" на поверхности теоретического описания механизма явлений, проис- струи [6, 7]. ходящих при движении турбулизованных жидкост- ных струй в газовой среде. Всё же было выявлено, Возникновение \"шероховатостей\" и разрывов на поверхности падающих струй можно объяснить тем, 61
№ 5 (74) май, 2020 г. что при течении внутри насадки струя жидкости при- струйных аэраторов с различными насадками. В ходе обретает определенный профиль скорости, вслед- ствие равенства нулю скорости на границе со стенкой предварительного эксперимента были определены насадки. После выхода струи из насадки в газовую значения объемного коэффициента массопереноса и фазу исчезает влияние ограничивающей стенки и эффективности переноса кислорода для насадок с профиль скорости перестраивается. круглыми и овально-прямоугольными отверстиями. Одним из наиболее важных показателей является Результаты измерений глубины погружения массоперенос кислорода, который характеризуется струи Нр, диаметра факела и скорости истечения V объемным коэффициентом массопереноса КLα. Как для отверстий круглой и овально-прямоугольной этот, так и другие показатели работы струйных аэра- формы приведены в таблицах 2 и 3. торов во многом зависят от формы струй, которые обеспечиваются насадками различной формы. Нами Скорость определялась по формуле ведутся исследования возможностей применения V=Q/S , (м/с) Где Q – задаваемый расход, м3/с; S – площадь се- чения струи на выходе из сопла, м2. Таблица 2. Геометрические размеры области аэрирования при различной скорости истечения струи из круглого отверстия Скорость, м/с Глубина области аэрирования Нр, м Диаметр факела dф, м 2,64 0,22 0,091 4,2 0,325 0,134 5,14 0,36 0,154 6,39 0,418 0,176 Таблица 3. Геометрические размеры области аэрирования при различной скорости истечения струи из овально- прямоугольного отверстия Скорость, м/с Глубина области аэрирования Нр, м Диаметр факела dф, м 1,87 0,28 0,127 3,53 0,36 0,164 4,98 0,455 0,207 6,44 0,58 0,264 7,9 0,6 0,273 По полученным данным построены сравнительные графики (рис. 2 и 3) зависимостей Нр и dф от скорости истечения. Рисунок 2. График зависимости Нр от скорости истечения струи 62
№ 5 (74) май, 2020 г. Рисунок 3. График зависимости dф от скорости истечения струи Из графиков видно, что зависимости геометриче- очистки сточных вод целесообразно использовать ских размеров области активного аэрирования (Нр и струйные аэраторы, отличающиеся простотой экс- dф) от скорости истечения струи из сопла (для оди- плуатации. ночных отверстий) имеет линейный характер. Об- ласть активного аэрирования при использовании Для обеспечения максимального коэффициента овально-прямоугольного отверстия больше, чем при массопереноса и размеров активно аэрируемой зоны использовании круглого отверстия. следует применять насадки с прямоугольно-оваль- ными отверстиями. Заключение. Для совершенствования процессов естественной и искусственной биологической Список литературы: 1. Абдукодырова М.Н. О возможностях интенсификации биологической очистки стоков в г. Ташкенте // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2018. № 5(50). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/5920 (дата обращения: 1.05.2020). 2. Мешенгиссер Ю. М. Теоретическое обоснование и разработка новых полимерных аэраторов для биологиче- ской очистки сточных вод. Автореферат дисс….. д.т.н. Москва, 2005. – 48 с. 3. Tanner W., Reid P.E. Advances in Aeration. El. source. URL: http://www.reidengineering.com/wp-content/up- loads/2012/05/Aeration-Presentation-Reid2013.pdf 4. Чупраков Е. Г. Интенсификация работы городских очистных сооружений за счет предварительной обработки сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах. Автореферат дисс…к.т.н. Пенза, 2005. –24 с. 5. Яблокова М.А. Аппараты с инжектированием и диспергированием газа турбулентными струями жидкости. Автореф. на соиск. уч. степ, д.т.н. Санкт - Петербург: С - П.ГТИ, 1995. - 40 с 6. Кислов Е.А. Методы расчета гидродинамических и массообменных характеристик газожидкостных аппара- тов с закрученными струями. Дисс… к.т.н. Ярославль: ЯГТУ, 2005. – 178 с. 7. Лобов В.Ю. Создание метода расчета и усовершенствование конструкций струйных аппаратов. Дисс… к.т.н. Ярославль: ЯГТУ, 2001. – 178 с. 63
№ 5 (74) май, 2020 г. ТРАНСПОРТ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНЗИТНОГО ПОТЕНЦИАЛА РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН Гуламов Абдулазиз Абдуллаевич канд. экон. наук, доцент, проректор по учебной работе, Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта, Узбекистан, г. Ташкент Дадабоева Замина Султонмурод кизи магистр 2 курса группы MIQ-28, Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта, инженер управление организации и контроля промышленной деятельности, АО «Узбекистон темир йуллари», Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] PROBLEMS OF DEVELOPMENT OF THE RAILWAY TRANSIT POTENTIAL OF THE REPUBLIC OF UZBEKISTAN Abdulaziz Gulamov Candidate of Economic Sciences, Associate Professor, Vice-Rector for Academic Affairs, Tashkent Institute of Engineers of Railway Transport, Uzbekistan, Tashkent Zamina Dadaboyeva 2-year Master of MIQ-28 Group, Tashkent Institute of Engineers of Railway Transport, Engineer of Organization Administration and Industrial Activity Control, JSC “O’zbekiston Temir Yollari” Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Статья посвящена актуальным на сегодняшний день проблемам развития транзитного потенциала респуб- лики. Цель исследования – выработка и реализация мероприятий по развитию международных транспортных коридоров для эффективного использования транспортного потенциала страны. В статье изучены вопросы актуальности формирования новых транзитных коридоров. В результате исследования вычислены основные пути развития транспортного и транзитного потенциала железных дорог и предложены следующие решения: ор- ганизация новых транспортных коридоров; дальнейшее укрепление существующих транспортных линий; обеспечение международного признания «узбекских» маршрутов и международного сотрудничества в их деятельности; совершенствование тарифной политики, системы платежей и сборов; улучшение транспортной инфраструктуры; обеспечение привлечения инвестиций в техническое развитие транспортной инфраструктуры, которая является частью структуры международных транспортных коридоров; формирование единого координирующего органа из представителей стран коридора, которые являются членами международных организаций для выполнения повседневных работ по эксплуатации маршрута. ABSTRACT The article is devoted to the current problems of the development of the transit potential of the republic. The purpose of the study is the development and implementation of measures to develop international transport corridors for the ef- fective use of the country's transport potential. The article studies the relevance of the formation of new transit corridors. As a result of the study, the main ways of developing the transport and transit potential of the railways were calculated and the following solutions were proposed: the organization of new transport corridors; further strengthening of existing transport lines; ensuring international recognition of the \"uzbek\" routes and international cooperation in their activities; improvement of tariff policy, system of payments and fees; improvement of transport infrastructure; ensuring attraction of investments in the technical development of transport infrastructure, which is part of the structure of international transport corridors; the formation of a single coordinating body of representatives of the corridor countries that are mem- bers of international organizations for the daily routine operation. __________________________ Библиографическое описание: Гуламов А.А., Дадабоева З.С. Проблемы развития железнодорожного транзитного потенциала Республики Узбекистан // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 5(74). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/9400
№ 5 (74) май, 2020 г. Ключевые слова: железнодорожный транспорт, транзитные перевозки, транспортные коридоры, ШОС, то- варооборот, транзитный потенциал. Keywords: railway transport, transit traffic, transport corridors, SCO, trade, transit potential. ________________________________________________________________________________________________ Железнодорожный транспорт играет важную гармоничное развитие всех видов транспорта на основе их интеграции в единую транспортную сеть и роль в удовлетворении потребностей населения, в использования новых эффективных транспортно- логистических систем; экономике страны, его функционировании и разви- проведение единой тарифной политики в сфере тии транспортного рынка, также является основным транспорта, направленной на стимулирование развития рынка транспортных и логистических звеном в транспортной системе Узбекистана. Желез- услуг, обеспечение их доступности для всех категорий потребителей, а также привлечение ные дороги Узбекистана напрямую связаны с желез- инвестиций в отрасль; ными дорогами Казахстана, Кыргызстана, Таджики- выработка предложений и реализация мероприя- тий по развитию международных транспортных ко- стана, Афганистана и Туркменистана. ридоров, совершенствование системы логистики, эф- фективное использование транспортного потенциала В условиях глобализации необходимо сотрудни- страны, минимизация издержек субъектов предпри- нимательства на транспортно-логистические услуги чество железных дорог с другими видами транс- [1]. порта, что позволит увеличить транспортно-транзит- Кроме того, акционерным обществом «Узбеки- стан темир йуллари» разрабатывается долгосрочные ный потенциал каждого вида транспорта и развить стратегические планы. Основной целью Концепции развития железнодорожного транспорта Республики логистику. Правительство уделяет особое внимание Узбекистан до 2024 года является устойчивое соци- ально-экономическое развитие Республики Узбеки- разработке целевых мер в этой области, и важным стан, улучшение благосостояния населения [2], со- здание условий для обеспечения лидирующих шагом в этом деле является Указ Президента Респуб- позиций Республики Узбекистан на основе иннова- ционного развития железнодорожного транспорта. лики Узбекистан от 1 февраля 2019 года № УП-5647 Одним из способов достижения этих целей является развитие транспортных коридоров и повышение «О мерах по коренному совершенствованию системы транзитного потенциала страны. Динамика железно- дорожных транзитных перевозок Республики Узбе- государственного управления в сфере транспорте». В кистан за последнее десятилетие выглядит следую- щим образом: соответствии с указом для совершенствования си- стемы государственного управления в сфере транс- порта, повышения инвестиционной привлекательно- сти и экспортного потенциала республики, обеспечения стратегического развития и устойчи- вого функционирования транспортных коммуника- ций, а также в соответствии с задачами, определен- ными Стратегией действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017 - 2021 годах, образован Министерство транспорта Республики Узбекистан. В указе определены следующие задачи для развития транзитного потенциала республики: выработка единой государственной транспортной политики, направленной на Рисунок 1. Динамика транзитных перевозок Республики Узбекистан В 2019 году объем транзитных грузов составил транзитных перевозок начал снижаться с 2013 года. 6,9 миллиона тонн, что на 1,7 процента меньше, чем За последнее десятилетие объем перевозок в 2018 году. Как видно из диаграммы, объем сократился на 36,4% [3]. 65
№ 5 (74) май, 2020 г. В качестве эффективного способа увеличения Узбекистаном во всех сферах. Мирзиеев отметил, что объемов транзита предлагаем обратить внимание на Узбекистан выступает за политическое развитие транзитных транспортных коридоров [4, 5]. урегулирование ситуации в Афганистане, В настоящее время Узбекистан работает над новыми обеспечение стабильности в стране и развитие ее путями выхода на мировые рынки. Примером экономики [8]. являются железнодорожные проекты Китай - Наша страна экспортирует в Афганистан Кыргызстан - Узбекистан и Узбекистан - Афганистан электроэнергию, фрукты и овощи, нефтепродукты, - Пакистан – Индия. минеральные удобрения, участвует в реализации Представители железных дорог Республики проектов в сфере строительства, энергетики, горного Узбекистан, Российской Федерации, Республики дела и образования. С помощью нашей страны в Казахстан, Исламской Республики Афганистан и Афганистане были построены мосты, Исламской Республики Пакистан провели 3-5 высоковольтные линии электропередач, волоконно- декабря 2018 года в Ташкенте многостороннюю оптические кабели и сети водоснабжения. встречу по вопросу строительства транспортного Согласно последним данным, средний коридора Россия-Казахстан-Узбекистан- товарооборот между Афганистаном и Пакистаном Афганистан-Пакистан. По ее итогам был подписан оценивается в 1,5 миллиона долларов [9]. Для протокол о создании совместной рабочей группы и Афганистана Пакистан является одной из основных финансового консорциума по строительству новой транзитных стран, где для Пакистана Афганистан железной дороги Мазари-Шариф — Кабул — является не только рынком дешевых товаров, но и Пешавар. Проект, оцениваемый в 5 миллиардов транзитной зоной в Западный Китай и Центральную долларов, предполагает строительство магистрали Азию. протяженностью 573 километра и транзитным В последние годы Индия демонстрирует потенциалом до 20 миллионов тонн грузов в год [6]. сильный экономический рост. Учитывая, что Индия Этот коридор позволит странам Южной Азии в настоящее время является вторым по величине соединяться с европейскими странами и Китаем по экспортером в мире, создание транспортного железной дороге. коридора будет выгодно для наших железных дорог В рамках пресс-тура, организованного МИА и обеспечит дополнительные транзитные перевозки \"Россия сегодня\" и агентством Sputnik, в Москве по европейскому маршруту. состоялась пресс-конференция, посвященная Согласно европейской статистике, торговля ситуации в Афганистане. Глава Евразийского водными и автомобильными дорогами между ЕС и аналитического клуба Никита Мендкович, заметил, Индией в среднем составляет 31,6 млн. тонн в год, что при объединении усилий можно добиться между ЕС и Пакистаном 6,2 млн. тонн [10]. Эти значительных результатов. Узбекистан уже построил показатели также показывают важность этого магистраль от Хайратона до Мазари-Шарифа и направления. планирует продолжать этот важный Помимо организации транспортных коридоров, инфраструктурный проект. По словам эксперта, которые являются одним из основных путей развития строительство сети железных дорог в Афганистане транспортного и транзитного потенциала железных сегодня осложняется политической и военной дорог, предлагаются следующие решения: обстановкой в этой стране, поэтому необходимо дальнейшее укрепление существующих договориться со всеми заинтересованными транспортных линий; обеспечение международного сторонами. По мнению политолога, от развития признания «узбекских» маршрутов и дорожной инфраструктуры выиграют и сами международного сотрудничества в их деятельности; афганцы, и сопредельные страны [7]. совершенствование тарифной политики, системы На очередном саммите Шанхайской организации платежей и сборов; улучшение транспортной сотрудничества (ШОС) в Астане Президент инфраструктуры; обеспечение привлечения Республики Узбекистан Ш. Мирзиёев провел встречу инвестиций в техническое развитие транспортной с президентом Афганистана Ашрафом Гани и инфраструктуры, которая является частью структуры премьер-министром Пакистана Навазом Шарифом и международных транспортных коридоров; подчеркнул, что «Узбекистан и в дальнейшем будет формирование единого координирующего органа из развивать многоплановое и взаимовыгодное представителей стран коридора, которые являются сотрудничество с Пакистаном». В свою очередь, членами международных организаций для Шариф сообщил, что Пакистан заинтересован в выполнения повседневных работ по эксплуатации дальнейшем расширении сотрудничества с маршрута. 66
№ 5 (74) май, 2020 г. Список литературы: 1. Указ Президента Республики Узбекистан от 1 февраля 2019 года «О мерах по коренному совершенствованию системы государственного управления в сфере транспорте» № УП-5647. Режим доступа: http://lex.uz/docs/4194107, свободный. 2. Abdullayevich G. A. Management of the Reproduction Process of the Main Capital of the Railway Company //Asian Journal of Technology and Management Research (AJTMR) Volume. – 2019. – Т. 8. – №. 02. 3. Данные АО «Узбекистон темир йуллари». 4. Гуламов А. А., Мерганов А. М., Рахматов З. Н. Тариф как фактор повышения конкурентоспособности национальной экономики //Міжнародний науковий журнал Інтернаука. – 2017. – №. 5. – С. 115-19. 5. Sputnik Узбекистан / [Мобильная версия] / Экономика – Китай может присоединиться к проекту железной дороги в Афганистане. Узбекистан: 10.04.2019г. – Режим доступа: https://sptnkne.ws/p9HF, свободный. 6. Осипов Н. Е., Каракулов Ф. З., Мерганов А. М. Анализ международного опыта корпоративного управления в железнодорожном комплексе //Экономическое развитие регионов и приграничных территорий евразийского экономического союза (ЕАЭС): Сб. статей. – 2016. – С. 79-82. 7. Sputnik Узбекистан / [Мобильная версия] / Эксперт: РФ и Узбекистан могут создать свой Шелковый путь через Афганистан. Узбекистан: 06.02.2019г. – Режим доступа: https://sptnkne.ws/sjgY, свободный. 8. РИА Новости / Глава Узбекистана встретился с лидерами Пакистана и Афганистана Россия: 08.06.2017г. – Режим доступа: https://ria.ru/20170608/1496119229.html, свободный. 9. TRADE MAP / Trade statistics for international business development – Режим доступа: https://trademap.org/Bilateral_TS.aspx?nvpm=1%7c004%7c%7c586%7c%7cTOTAL%7c%7c%7c4%7c1%7c1%7 c1%7c2%7c1%7c1%7c1%7c1, свободный. 10. Eurostat / Your key European statistics – Режим доступа: https://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/submitViewTableAction.do, свободный. 67
№ 5 (74) май, 2020 г. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХСЯ В РАЗЛИЧНЫХ ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ Каримходжаев Назиржон канд. тех. наук. доцент, Андижанский машиностроительный институт Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] Алматаев Тожибой Орзикулович канд. тех. наук. профессор, Андижанский машиностроительный институт Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] Одилов Хайрулло Рахмонжон угли магистр, Андижанский машиностроительный институт Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] MAIN FACTORS CAUSING THE DETERIATION OF AUTOMOBILE PARTS WHICH ARE USED IN VARIOUS NATURAL-CLIMATE CONDITIONS Nazirjon Karimxodjayev candidate of Technical Science, Andijan machine-building institute, Uzbekistan, Andijan Tojiboy Almatayev candidate of Technical Science, Andijan machine-building institute, Uzbekistan, Andijan Xayrullo Odilov master, Andijan machine-building institute, Uzbekistan, Andijan АННОТАЦИЯ В данной статье приводятся результаты анализа причин, влияющих на износ деталей автомобильных двига- телей, эксплуатирующихся в различных природно-климатических условиях, особенно при высокой температуре и запыленности воздуха Центрально-Азиатской зоны. Предлагаются конкретные выводы и предложения по по- вышению долговечности автомобилей путем применения эффективной системы защиты двигателей от механи- ческих (пылевых) частиц загрязнений, попадающих в них вместе с воздухом, топливом и маслом. ABSTRACT This article presents the results of an analysis of the factors that affect the deterioration of parts of automobile engines operating in various climatic conditions, especially at high temperatures and dusty air in the Central Asian areas. Concrete conclusions and suggestions are proposed to increase the longevity of automobiles by applying an effective engine pro- tection system against mechanical (dusty) particles of contaminants that enter into parts together with air, fuel and oil. Ключевые слова: Автомобиль, двигатель, моторное масло, износ, природно-климатические условия, абра- зивный, коррозионный, механический, дорожная пыль. Keywords: Automobile, engine, engine oil, deterioration, climatic conditions, abrasive, corrosive, mechanical, road dust. ________________________________________________________________________________________________ Работа автомобильных транспортных средств в Например, увеличение износа деталей цилиндро- различных условиях эксплуатации, особенно в карь- поршневой группы и газораспределительного меха- ерах, где содержится повышенная запыленность воз- низма двигателя является одним из главных причин духа вызывает повышенный износ их деталей и ме- повышенного расхода топлива и масла, снижения его ханизмов, а с увеличением износа деталей долговечности, а также понижения тяговых качеств автомобиля повышается расход топлива и других автомобиля. эксплуатационных материалов, возникают частые отказы и поломки. __________________________ Библиографическое описание: Каримходжаев Н., Алматаев Т.О., Одилов Х.Р. Основные причины, вызывающие износ деталей автотранспортных средств, эксплуатирующихся в различных природно-климатических условиях // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 5(74). URL: http://7universum.com/ru/ tech/archive/item/9435
№ 5 (74) май, 2020 г. Износ деталей рулевого управления и тормозной три основные виды природно-климатических терри- системы ухудшает управляемость автомобилем, сни- ториальных зон, где эксплуатируется наибольшее ко- жая безопасность его вождения. Износ деталей, агре- личество автомобилей: умеренные, экстремально хо- гатов и механизмов вызывает изменение первона- лодные и жаркие [1]. чальных размеров деталей и их геометрической формы, впоследствии это приводит к существенному В связи с тем, что климатические условия евро- увеличению зазоров между трущимися деталями, по- пейских зон является умеренным, считаем, что влия- явлению шумов, стуков и вибрации. Дальнейший ние таких условий эксплуатации на процесс изнаши- рост износа в конечном счете приводит автомобиль к вания деталей машин по сравнению с другими критическому состоянию, после чего эксплуатация экстремальными случаями имеет минимальный автомобиля считается экономически невыгодным, а с характер. При эксплуатации автомобилей в умерен- точки зрения безопасности управления- не допусти- ных климатических зонах основное влияние на износ мым. Наибольшее число неисправностей и отказов деталей оказывают, главным образом технические возникает в связи с естественным изнашиванием де- факторы обслуживания и ремонта. талей. Увеличение зазора в сопряженных деталях до- пускается до определенного предела, который разли- Большое количество автомобилей эксплуатиру- чен для разных сопряжений и зависит от их ются и в климатических условиях Крайнего Севера и конструкции и назначения. При работе механизма с в жарких, сухих высоко-запыленных зонах Централь- зазором, превышающим допустимый предел, износ ной Азии. Если температура в Крайнем Севере в зим- деталей интенсивно увеличивается и может привести нее время опускается до -500 С, то в Центральной к существенному повышению расхода топлива и экс- Азии жара может доходить до +500 С и выше. Рас- плуатационных материалов, к сильному выбросу смотрим какое же влияние оказывают эти климати- токсичных веществ, загрязняющих атмосферу и к ческие условия эксплуатации на интенсивность и снижению эффективности работы автомобиля. разновидность износа деталей автомобилей. На преждевременное увеличение износа деталей В связи с тем, что наибольшему трению и износу и механизмов автомобилей оказывают влияние мно- подвержены детали двигателя, кроме того 43% от жество факторов, к основным из которых можно от- всех затрат на запасные части автомобиля прихо- нести несвоевременное и некачественное проведение дится на двигатель с целью уменьшения большого технического облуживания, недостаточная и непра- объёма работ, считаем целесообразным в дальней- вильная смазка трущихся деталей (применение не со- шем рассмотреть сущность и степень влияния клима- ответствующей марки смазочного материала и др.), тических условий на интенсивность изнашивания де- тяжелые условия эксплуатации (например, работа в талей применительно к двигателю. условиях повышенной температуры и запыленности воздуха, на бездорожье и плохих дорогах, перегрузки Существует следующие основные виды износа и другие). деталей двигателя: истирание и задир трущихся по- верхностей. В нормальных условиях эксплуатации Автомобили и их двигатели при проектировании, двигателя происходит, главным образом истирание как правило рассчитываются на работу в условиях гильз цилиндров, поршневых колец, вкладышей и умеренного климата, хотя и природно-климатиче- подшипников. Оно может иметь характер механиче- ские условия, особенно экстремальные случаи оказы- ский, коррозионный и абразивный. В обычных усло- вают отрицательное влияние на надежность и изно- виях эксплуатации именно истирание деталей опре- состойкость двигателей [ 5 ]. деляет срок службы двигателя. В таблице 1. представлены составляющие общего эксплуатацион- Ниже нами проведен анализ влияния природно– ного износа цилиндров автомобильных двигателей климатических условий эксплуатации на численные для умеренно- климатической зоны и Крайнего Се- значения износа деталей автомобилей. Различают вера. Таблица 1. Составляющие общего износа цилиндров двигателей при их эксплуатации в умеренно-климатической зоне и на Крайнем Севере (впроцентах) [1; 3.] Составляюшие общего износа Умеренно-климатическая зона Крайний Север Общий эксплутационный ** ЗИЛ-130 ЗМЗ-53 ЯМЗ-236 ЯМЗ-238 ЯМЗ-238* От нормального теплого режима От пониженного теплового режима 100 100 100 100 100 От межсменных пусков от поступления в двигатель пыли 15,1-32,1 15,8-30,8 19,8-29,7 19,3-29,0 15,3-22,9 5,0-10,7 5,3-10,3 4,2-6,3 4,1-6,1 33,6-50,4 10,9-23,4 2,4-4,7 8,412,7 8,9-13,3 15,9-23,9 33,8-68,9 54,3-76,5 51,3-67,7 51,6-67,5 2,8-35,2 *При перевозке руды. ** Включая неустановившие режимы работы двигаделя по оборотам и нагрузке. Работа двигателей в условиях Крайнего Севера в среды может вызвать падение мощности и холодное время года считается экстремально- повышения расхода топлива, заклинивания тяжелым. Крайне низкая температура окружаюшей цилиндров и другие. При понижении температуры 69
№ 5 (74) май, 2020 г. охлаждаюшей жидкости С 800 С до 600 С износ дета- пыль. Запыленность воздуха в значительной части лей увеличивается на 30%, а при понижении до 400 С территории Центральной Азии достигает 3,5 г/м3, а – на 140% [4,5]. В этом случае иснос деталей имеет во время сильных ветров и бурь -17 г/м3, что в более коррозионний характер и с понижением температуры 10 раз выше, чем запыленности воздуха в умеренной охлаждающей жидкости системы охлаждения вели- зоне (0,003…1,42 г/м3). Для ясности представления чина такого вида изнашивания сильно увеличива- достаточно сказать, что при запыленности воздуха ется. 0,8-1,2 г/м3 видимость полностью теряется [2 ,3]. Изменение скорости изнашивания цилиндров Пыль, попадая в двигатель вызывает абразивный двигателя при низкой температуре обуславливается износ его деталей. Это объясняется тем, что в пыли следующими причинами: наличием полусухого тре- содержится кварц, содержание которого составляет ния между стенками цилиндра и поршневыми коль- от 50 до 95 %. Твердость кварца (1000-1200 кг/мм2) цами; коррозионным разрушением поверхностных больше твердости конструкционных материалов, по- слоев металлов. этому он и вызывает абразивное изнашивание тру- щихся деталей двигателя. Недооценка этого фактора Пониженные тепловые режимы, включая при проектировании и эксплуатации двигателя мо- холодные пуски, неустановившиеся режимы, жет привести к неоправданному повышению интен- повышенные нагрузочные и скоростные режимы, а сивности изнашивания деталей и резкого снижения также жесткость рабочего процесса по разному его надежности [2 ,3,7]. влияют на интенсивность изнашивания деталей двигателя. Однако, в рядовой эксплуатации на износ Абразивные частицы, попадающие в двигатель деталей цилиндро-поршеновой группы наибольшее по-разному влияют на износ его деталей. Абразивная влияние оказывает абразивная пыль, попадающая пыль, попадающая в двигатель вместе с воздухом и различными путями в двигатель из окружающего топливом вызывает наибольшей износ цилиндров в воздуха [2, 3]. верхней части, т.е. в зоне остановки поршня в в.м.т., верхних компрессионных колец и канавок поршня. Высокая и сухая температура окружающий Абразивные частицы, попадающие в двигатель вме- среды способствует появлению в двигателе детона- сте с маслом вызывают наибольший износ подшип- ционного сгорания, которое также является одним из ников коленчатого вала, цилиндров в средней части, причин увеличения интенсивности изнашивания ци- маслосъемных колец, поршневого пальца и втулок линдра, поршневых колец и поршня. Известно, что (Рис.1) [6]. при сильной детонации двигатель перегревается, в результате чего может произойти молекулярно-меха- Из рис.1 видно, что с увеличением количества нический вид изнашивания, перегар и поломки ком- пыли, поступающего в двигатель вместе с воздухом, прессионных колец и канавок поршня. топливом и маслом интенсивность изнашивания его деталей повышается и в этом случае износ имеет аб- Высокая жара при не эффективной работе си- разивный характер. Следует отметить, что интенсив- стемы охлаждения приводит двигатель к перегреву ность изнашивания трущихся деталей зависит от со- вследствие этого мощность двигателя падает, а отношения твердости поверхности деталей и удельный расход увеличивается. абразивных частиц. Чем меньше твердость поверхно- сти деталей и больше твердость абразива, тем больше Климат в Центральной Азии является резко абразивное изнашивания. континентальный: лето продолжительное и очень жаркое, а зима короткая и холодная. Повышение температуры топлива влияет на его плотность и вязкость. Снижение плотности и вязко- Днем абсолютная максимальная температура сти вызывает уменьшение массовой подачи топлива воздуха в тени достигает + 450 С, +470 С, порой +500 в цилиндры, увеличивает количества топлива, пере- С и больше а ночью падает до +50…100 С. В горных текающего через зазоры в плунжерных парах. В этом районах после сильной жары (40-470 С) автомобиль, случае высокая температура топливного насоса вы- проходя через горные перевалы попадает в условия, зывает полусухое и сухое трение в плунжерных па- когда температура воздуха составляет 0-10 С, т.е. рез- рах и деталях смазываемых топливом, что приводить кий перепад температуры составляет 40-46 0 С [ 5 ]. к их интенсивному износу и задиру. На горной высоте плотность и давление воздуха уменьшается соответственно на 18,5% и 21,5%(на Перечисленные причины приводят к уменьше- высоте 2000 м над уровнем моря) [4]. В результате нию ресурса топливной аппаратуры в 1,5-2 раза по этого уменьшается наполнение цилиндров, смесь сравнению с эксплуатацией при нормальной темпе- обогащается, происходит неполное сгорание и дым- ратуре [2]. ление двигателя, перерасход топлива и интенсивный износ деталей цилиндро-поршневой группы. Существенное влияние на интенсивность изна- шивания деталей оказывает дорожная и атмосферная 70
№ 5 (74) май, 2020 г. Рисунок 1 Степень влияния абразивной частицы пыли на процесс изнашивания цилиндров двигателя Выше приведенные работы по определению сте- Центрально– Азиатской зоны, где содержится высо- пени влияния различных эксплуатационных и до- кая температура и запыленность атмосферного воз- рожно-климатических факторов на характер и интен- духа. Особенно сильное влияние дорожно-климати- сивность изнашивания деталей автомобилей ческих условий на износ деталей и механизмов выполнены авторами на основе обширных экспери- наблюдается у автомобилей МАН, КамАЗ и др., ра- ментальных исследований [2; 3] и обобщения отече- ботающих в карьерах Республики Узбекистан. ственного и зарубежного опытов по рассматривае- мому вопросу. По результатам выше представленных данных можно сделать следующие выводы : долговечность В результате проделанной в данной статье работ автомобилей и их двигателей определяется износо- установлено, что на износ деталей автомобилей и их стойкостью деталей; на характер и интенсивность из- двигателей оказывает влияние множество факторов, нашивания деталей оказывают влияние различные такие как нагрузочные и скоростные режимы работы эксплуатационные факторы среди которых решаю- (определяющие величину молекулярно-механиче- щее значение имеют экстремальные природно-кли- ского изнашивания) и тепловой режим работы, вклю- матические условия; интенсивность изнашивания де- чая периоды пуска и прогрева (определяющие вели- талей цилиндра-поршневой группы двигателя имеет, чину коррозионно- механического изнашивания). главным образом абразивный характер причиной ко- Однако, на интенсивность изнашивания двигателей торого является пыль, попадающая в двигатель вме- решающее влияние оказывают природное – климати- сте с воздухом, топливом и маслом. Поэтому счи- ческие и дорожные условия. При высокой темпера- таем, что наиболее доступным и экономически туре и повышенной запыленности воздуха износ де- выгодным путем снижения износа деталей двигателя талей двигателя, главным образом детали цилиндра- независимо от климатической местности их эксплуа- поршневой группы интенсивно изнашиваются и в тации, является эффективная очистка воздуха, топ- этих условиях превалирующее значение имеет абра- лива и масла и уплотнение всех мест возможного зивное изнашивание деталей. И это приобретает осо- проникновения пыли в двигатель, и эта рекоменда- бую значимость для автомобилей, эксплуатирую- ция приобретает особую значимость для автомоби- щихся в природно- климатических условиях лей, эксплуатирующихся в территориальных зонах Центральной Азии и республики Узбекистан. Список литературы: 1. Григорьев М.А., Долецкий А.В. Обеспечение надежности двигателей. -М: Стандарты, 1978.- 378 с. 2. Каюмов Б.А. Обеспечение надежности системы питания современных бензиновых двигателей в условиях жаркого климата.-Андижан, Андижонашриёт –манбаа.2019.-104с. 3. Крамаренко Г.В., Салимов А.У., Каримходжаев Н., Каюмов К.К .Качество топлива и надежность автотрак- торных двигателей. –Ташкент: Фан, 1992.– 126с. 4. Шеховцев А.Ф. и др. Конструктивные отличия и особенности Эксплуатация двигателей в экстремальных условиях. Kovsh.com/ library/ice/climatic conditions/ekspluadvigatelekstremuslov. 2019. 5. Эксплуатации ДВС в условиях стран Азии, Африки и Латинской Америки. Основы климатической приспо- собленности ДВС.–Киев:УМК ВО, 1988.-285с. 6. Эфендиев А.М. Повышение надежности автотракторных двигателей в условиях пустынь с высокой концен- трацией солесодержащей пыли в воздухе. –Ташкент,1994.- 180 с. 7. Recommendations for Cleaning and Pretreatment of Heavy Fuel Oil Alfa Laval. London. 2012. -124 p. 71
Научный журнал UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ № 5(74) Май 2020 Часть 1 Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 54434 от 17.06.2013 Издательство «МЦНО» 123098, г. Москва, улица Маршала Василевского, дом 5, корпус 1, к. 74 E-mail: [email protected] www.7universum.com Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии «Allprint» 630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3 16+
Search
