Авторы

  • Анвар Шернаев
    Государственное унитарное предприятие «Фан ва тараккиёт» Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова

DOI:

https://doi.org/10.71337/inlibrary.uz.autoabstract.48941

Ключевые слова:

древесный полимер композиция материал антифрикционные свойства

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время мировой объем производства полимеров составляет более 200 млн. тонн. Из них выпуск полиэтилена и полипропилена составляет от 35 до 45% общего объема производства. Ускоряющееся развитие мирового научно-технического прогресса, отраслей экономики, особенно в области машиностроения, решение экологических проблем, производство гибкой конкурентоспособной продукции, в том числе при создания антифрикционных композиционных древесио-полимерных материалов и изделий из нихдля рабочих органов машини механизмоввее больше превращает использование современных инновационных технологий в актуальную задачу.
С момента обретения независимости нашей Республикой реализуются масштабные мероприятия, и достигнуты определенные результаты в организации на высоком уровне научных исследований в области развития создания на основе местного сырья антифрикционных композиционных древесно-полимерных материалов для машиностроения, и обеспечения машиностроительной отрасли антифрикционными композиционными древесно-полимерными материалами. Следует особо подчеркнуть, что созданы высоко эффективные, научно обоснованные технологии изготовления из древесины и полимеров продукции импортозамещающих композиционных материалов.
Важнейшей задачей на сегодняшний день по всему миру является улучшение охраны окружающей среды при производстве обладающих конструкционными и антифрикационными свойствами, металлозаменяющих в узлах трения машин и механизмов в эксплуатационных условиях, способных прослужить долго, недефицитных и недорогих машиностроительных материалов. В частности, особое внимание уделяется следующим вопросам: получение на основе местного минерального и вторичного сырья древесно-полимерных недефицитных, недорогих композиционных антифрикционных-износостойких материалов, предназначенных для машиностроения; определение физико-химических закономерностей материалов и оптимальных параметров изготовления из них машиностроительных деталей; разработка оптимального состава материалов и рекомендаций по изготовлению подшипников скольжения; определение влияния минеральных и органических наполнителей, модифицированных полимеров на физико-механические и антифрикционные свойства материалов, влияния технологических параметров прессования композиций на физико-механические и антифрикционные свойства материалов; разработка оптимальной конструкции подшипников скольжения, технологического режима изготовления подшипников скольжения из древесно-полимерных композиционных материалов, апробация подшипников скольжения.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в указе Президента Республики Узбекистан от 04 марта 2015г. № У П-4707 «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства в 2015-2019 гг.» и постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан ПП-832 от 7 апреля 2008 года «О программе модернизации и реконструкции предприятий хлопкоочистительной промышленности на 2007-2011 годы». Указе Президента Республики Узбекистан №УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по цельнейшему развитию Республики Узбекистан», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Цель исследования является разработка эффективных составов антифрикционно-износостойких композиционных древесно-полимерных материалов на основе местного сырье и изготовления из них различных деталей.
Научная новизна исследования заключается следующем:
выявлены закономерности изменения физико-механических свойств композиций от содержания и вида термопластичных полимеров, углеграфитовых наполнителей и различных добавок, а также степени уплотнения древесины модифицированными полимерными композициями;
разработаны антифрикционные композиционные древссно-полимерные материалы на основе местных древесин - тополя, тала (ивы) и модифицированных полимеров путем предварительного диспергирования минеральных и углеграфитовых наполнителей;
выявлено оптимальное содержание наполнителей, обеспечивающее создание анти фрикцион но - износостойких композиционных древесно-полимерных материалов машиностроительного назначения;
доказаноплотно-сросшаяся структура всех компонентов антифрикционного композиционного древесно-поли мерного материала, которая образовывается за счёт химической связи частиц полиэтилена и исходных ингредиентов;
выявлено, что разработанные композиционные древссно-полимерные материалыобладают высокими прочностными характеристиками, низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью и повышенной надежностью в процессе эксплуатации в различных климатических условиях Узбекистана;
выявлены влияние технологических и эксплуатационных факторов на свойства композиционных древесно-полимерных материалов, а также разработаны конкретные рекомендации для рационального использования потенциальных возможностей этих материалов в устах трения рабочих органов хлопковых машин и механизмов, работающих в условиях высокой запыленности окружающей среды.
Заключение
1. Изучены физико-механические, фрикционные и другие свойства разработанных композиционных дрсвссно-полимсрных материалов с плотностью 0,95-1,0 г/см5 и твердостью 8,0-11,0 МПа.Созданы новые теплостойкие, формоустойчивые антифрикционные композиционные материалы, представляющие собой многокомпонентные системы из уплотненной древесины и растворов на основе модифицированных полимеров в моторном масле и парафине. Предложены рецептура и составы дрсвссно-полимсрных композиций в определенном соотношении компонентов.
2. Установлены основные закономерности влияния вида и содержания термопластичных полимеров - полиэтилена высокой плотности и полипропилена и углеграфитовых наполнителей - сажи и графита на физико-механические свойства. Рекомендовано оптимальное содержание наполнителей (5-10 мас.ч.), обеспечивающее достаточно высокие прочностные и триботехнические свойства модифицированной полимерной композиции.
3. Проведены исследования ИК-спсктров и микроструктуры композиционных дрсвссно-полимсрных материалов. Установлено, что несмотря на различную микроструктуру, наблюдается плотно-сросшаяся структура всех компонентов композиционного дрсвссно-полимсрного материала, которая обусловливается за счёт химической связи частиц исходных ингредиентов: целлюлозы и других компонентов древесины, масла, полиэтилена.
4. Установлены и рекомендованы оптимальные технологические режимы изготовления деталей из антифрикционных композиционных дрсвссно-полимсрных материалов для рабочих органов комплекса оборудован нм ллонкоочисипсльиыд заводов, рабошющнх в 1яжелых эксплуатационных условиях и высокой запыленности.
5. Выпущены опытно-производственные партии подшипников скольжения различных типоразмеров из композиционных дрсвссно-полимсрных материалов.Проведены испытания деталей в производственных условиях на питающих валиках очистителей мелкого и крупного сора и разрыхляющих барабанах линтера марки 5ЛП Букинского и Пискситского хлопкоочистительных заводов. Испытания деталейиз антифрикционных композиционных дрсвссно-полимсрных материалов в производственных условиях показали высокие их срок службы ресурса работы по сравнению с серийными, что приводит к снижению себестоимости подшипников скольжения и металлоемкости машин и механизмов.
6. Даны практические рекомендации по применению подшипников скольжения из композиционных дрсвссно-полимсрных материалов в узлах трения рабочих органов машин и механизмов Букинского и Пискситского хлопкоочистительных заводов. Экономический эффект от внедрения разработанных композиционных дрсвссно-полимсрных материалов в деталях оборудования очистительного и джинно-линтерного цеха Букинского хлопкоочистительного завода составил около 15,5 млн. сум в год (февраль 2012 г), а на Пискентском хлопкоочистительном заводе - 66 млн. сум (февраль 2016 г), в год.


background image

ИСЛОМ КАРИМОВ НОМИДАГИ ТОШКЕНТ ДАВЛАТ ТЕХНИКА

УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ «ФАН ВА ТАРАҚҚИЁТ» ДАВЛАТ

УНИТАР КОРХОНАСИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ

DSc.27.06.2017.K/T.03.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ИСЛОМ КАРИМОВ НОМИДАГИ ТОШКЕНТ ДАВЛАТ ТЕХНИКА

УНИВЕРСИТЕТИ «ФАН ВА ТАРАҚҚИЁТ» ДАВЛАТ УНИТАР

КОРХОНАСИ

ШЕРНАЕВ АНВАР НОРМАМАТОВИЧ

МАҲАЛЛИЙ ХОМАШЁЛАР АСОСИДА АНТИФРИКЦИОН

КОМПОЗИЦИОН ЁҒОЧ-ПОЛИМЕР МАТЕРИАЛЛАРНИНГ

САМАРАЛИ ТАРКИБИ ВА МАШИНАСОЗЛИК УЧУН ДЕТАЛЛАР

ИШЛАБ ЧИҚИШ

02.00.07 – Композицион, лок-бўёқ ва резина материаллари кимёси ва технологияси

(техника фанлари бўйича), 05.02.01 – Машинасозликда материалшунослик. Қуймачилик.

Металларга термик ва босим остида ишлов бериш. Қора, рангли ва ноёб металлар

металлургияси (материалшунослик ва металлургия йўналишлари;

техника фанлари бўйича)

ТЕХНИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ (PhD)

ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

ТОШКЕНТ – 2017


background image

1

УДК 674.04

Техника фанлари бўйича фалсафа доктори (PhD) диссертацияси

автореферати мундарижаси

Оглавление автореферата диссертации доктора философии (PhD)

по техническим наукам

Content of dissertation abstract of doctor of philosophy (PhD)

on technical sciences

ШЕРНАЕВ АНВАР НОРМАМАТОВИЧ

Маҳаллий хомашёлар асосида антифрикцион композицион ёғоч
полимер материалларнинг самарали таркиби ва машинасозлик учун
деталлар ишлаб чиқиш ………………..................................................... 5

ШЕРНАЕВ АНВАР НОРМАМАТОВИЧ

Разработка эффективных составов антифрикционных композиционных
древесно-полимерных материалов на основе местного сырья и деталей
машиностроительного
назначения.................................................................................................... 23

SHERNAEV ANVAR NORMAMATOVICH

The development effective content of anti-frictional composite wood

polymeric materials on the basis of raw materials and producing details for
machine buildings ………………………............................................... 39

Эълон қилинган ишлар рўйҳати
Список опубликованных работ

List of published works.................................................................................41


background image

2

ИСЛОМ КАРИМОВ НОМИДАГИ ТОШКЕНТ ДАВЛАТ ТЕХНИКА

УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ «ФАН ВА ТАРАҚҚИЁТ» ДАВЛАТ

УНИТАР КОРХОНАСИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ

DSc.27.06.2017.K/T.03.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ИСЛОМ КАРИМОВ НОМИДАГИ ТОШКЕНТ ДАВЛАТ ТЕХНИКА

УНИВЕРСИТЕТИ «ФАН ВА ТАРАҚҚИЁТ» ДАВЛАТ УНИТАР

КОРХОНАСИ

ШЕРНАЕВ АНВАР НОРМАМАТОВИЧ

МАҲАЛЛИЙ ХОМАШЁЛАР АСОСИДА АНТИФРИКЦИОН

КОМПОЗИЦИОН ЁҒОЧ-ПОЛИМЕР МАТЕРИАЛЛАРНИНГ

САМАРАЛИ ТАРКИБИ ВА МАШИНАСОЗЛИК УЧУН ДЕТАЛЛАР

ИШЛАБ ЧИҚИШ

02.00.07 – Композицион, лок-бўёқ ва резина материаллари кимёси ва технологияси


background image

(техника фанлари бўйича), 05.02.01 – Машинасозликда материалшунослик. Қуймачилик.

Металларга термик ва босим остида ишлов бериш. Қора, рангли ва ноёб металлар

металлургияси (материалшунослик ва металлургия йўналишлари;

техника фанлари бўйича)

ТЕХНИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ (PhD)

ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

ТОШКЕНТ – 2017

3

Фалсафа доктори (PhD) диссертацияси мавзуси Ўзбекистон Республикаси

Вазирлар Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида B2017.1.PhD/T2
рақам билан рўйхатга олинган.

Диссертация Ислом Каримов номидаги Тошкент давлат техника университети

“Фан ва тараққиёт” ДУКда бажарилган.

Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз (резюме)) Илмий кенгаш веб

саҳифасида www.gupft.uz ва «Ziyonet» Ахборот-таълим портали (www.ziyonet.uz

)

да

жойлаштирилган.

Илмий раҳбарлар: Махкамов Руфат Гулямович

техника фанлари

доктори,

ЎзР ФА академиги, профессор

Абед Нодира Сойибжановна

техника фанлари доктори,

катта илмий ходим

Расмий оппонентлар: Юсупбеков Аҳмаджон Хакимович

кимё фанлари

доктори, профессор

Норхуджаев Файзулла Рамазонович

техника фанлари доктори, доцент

Етакчи ташкилот: Андижон машинасозлик институти

Диссертация ҳимояси Ислом Каримов номидаги Тошкент давлат техника

университети “Фан ва тараққиёт” ДУК ҳузуридаги DSc.27.06.2017.K/T.03.01 рақамли
Илмий кенгашнинг 2017 йил «__» __________ соат ____ даги мажлисида бўлиб ўтади.
(Манзил: 100174, Тошкент шаҳри, Мирзо Ғолиб кўчаси, 7а-уй. Тел.: (99871) 246-39-28;
факс: (99871) 227-12-73; e-mail: gupft@inbox.uz “Фан ва тараққиёт” ДУК биноси, 2-қават,


background image

анжуманлар зали.)

Диссертация билан “Фан ва тараққиёт” ДУКнинг Ахборот-ресурс марказида

танишиш мумкин. (1-рақам билан рўйхатга олинган). (Манзил: 100174, Тошкент шаҳри,
Мирзо Ғолиб кўчаси, 7а-уй. Тел.: (99871) 246-39-28; факс: (99871) 227-12-73).

Диссертация автореферати 2017 йил «____»__________куни тарқатилди.
(2017 йил «____» _____________ даги №____ рақамли реестр баённомаси).

С.С. Негматов

Илмий даражалар берувчи илмий

кенгаш раиси, ЎзР ФА академиги,

т.ф.д., профессор

М.Ғ. Бабаханова

Илмий даражалар берувчи илмий

кенгаш илмий котиби, к.ф.н., к.и.х.

Н.Толипов

Илмий даражалар берувчи илмий

кенгаш қошидаги илмий семинар

раиси, т.ф.д., к.и.х.

4

КИРИШ (докторлик диссертацияси аннотацияси)

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати

. Ҳозирги кунда

дунё миқёсида полимерларни ишлаб чиқариш ҳажми 200 млн. тоннадан
ортади, шундан полиэтилен ва полипропиленларнинг ҳажми 35-45% ни
ташкил этади. Машинасозликда экологик муаммоларни ҳал қилиш,
рақобатбардош маҳсулотларни ишлаб чиқариш, шу жумладан, антифрикцион
композицион ёғоч-полимер материаллар яратиш ва улардан тайёрланган
маҳсулотлардан пахтани қайта ишлаш машиналари ишчи органларида
фойдаланиш, замонавий инновацион технологияларни қўллаш тобора
долзарб вазифага айланмоқда.

Республикамиз мустақилликка эришганидан буён маҳаллий хомашёлар

асосида машинасозлик учун антифрикцион композицион ёғоч-полимер
материаллар (АКЁПМ)ни яратишни ривожлантириш йўлида илмий
изланишларни юқори даражада ташкил этиш ва машинасозлик соҳасини
антифрикцион композицион ёғоч-полимер материаллар билан таъминлаш
борасида кенг қамровли чора тадбирлар амалга оширилиб, муайян
натижаларга эришилди. Бу борада маҳаллий хомашёлар - ёғоч ва
полимерлардан композицион материалларни ишлаб чиқиш бўйича илмий
асосга эга бўлган ва импорт маҳсулотлари ўрнини босувчи маҳсулот
тайёрлашнинг юқори самарали технологияларини яратилганлигини алоҳида
таъкидлаш мумкин.

Бугунги кунда жаҳонда конструкцион ва антифрикцион хоссаларга эга

бўлган, эксплуатацион шароитларда машина ва механизмларнинг ишқаланиш
узелларида металларнинг ўрнини босувчи, узоқ муддат ишлай оладиган,
камёб бўлмаган ва арзон машинасозлик материалларини яратишда биосфера


background image

ва атроф муҳит муҳофазасини яхшилаш муҳим вазифалардан ҳисобланади.
Жумладан, қуйидаги масалаларга алоҳида эътибор қаратилмоқда: маҳаллий
минерал ва иккиламчи хомашёлар асосида

машинасозлик учун

мўлжалланган камёб бўлмаган, арзон композицион ёғоч полимер
антифрикцион-ейилишбардош материалларни олиш;
материалларнинг физик-кимёвий қонуниятларини ва улардан машинасозлик
учун деталларни тайёрлашнинг мақбул параметрларини аниқлаш;
материалларнинг мақбул таркибини ишлаб чиқиш ва сирпаниш
подшипникларини тайёрлашга тавсия бериш; минерал ва органик
тўлдирувчилар

ва

модификацияланган

полимерлар

миқдорини

материалларнинг физик-механик ва антифрикцион хоссаларига таъсирини
аниқлаш; композицияларни пресслашни технологик параметрларини
материалларнинг физик-механик ва антифрикцион хоссаларига таъсирини
аниқлаш; сирпаниш подшипникларининг мақбул конструкциясини ишлаб
чиқиш;

ёғоч-полимер

композицион

материаллардан

сирпаниш

подшипниклари тайёрлашнинг технологик режимларини ишлаб чиқиш;
сирпаниш подшипникларини синовлардан ўтказиш кабилар долзарб
масалалардан ҳисобланади.

5

Ўзбекистон Республикаси 1-Президентининг 2015 йил 4 мартдаги ПФ

4707-сон «2015-2019 йилларда ишлаб чиқаришни таркибий ўзгартириш,
модернизация ва диверсификация қилишни таъминлаш бўйича чора
тадбирлар дастури тўғрисида»ги Фармони ва Ўзбекистон Республикаси
Вазирлар Маҳкамасининг 2008 йил 7 апрелдаги ПҚ-832-сонли «Пахтани
тозалаш корхоналарини модернизациялаш ва реконструкция қилишнинг
2007-2011 йилларга мўлжалланган дастури тўғрисида»ги Қарори, Ўзбекистон
Республикаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги ПФ-4947-сонли
“Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича ҳаракатлар
дастури тўғрисида”ги Фармони ва мазкур фаолиятга тегишли бошқа
меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга
ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.

Тадқиқотнинг республика фан ва технологиялари ривожланиши

устувор йўналишларига мослиги

. Мазкур тадқиқот республика фан ва

технологиялар ривожланишининг VII. «Кимёвий технология ва
нанотехнологиялар» устувор йўналишига мувофиқ бажарилган.

Муаммонинг ўрганилганлик даражаси.

Композицион ва полимер

материаллар, жумладан, ёғоч-полимер материалларни ишлаб чиқиш ва
яратиш бўйича R. Morgen,

G. Akovali

, A. D’Аmore, Н.С. Ениколопов, С.Б.

Айнбиндер, А.С. Ахматова, А.А. Берлин, Н.Л. Леонтьев, В.А. Белый, Ю.С.
Липатов, Г.М. Бартенев, Ф. Мэттьюз, М.А. Аскаров, С.Ш. Рашидова каби
олимлар маълум ҳисса қўшганлар; A.A. Askadski, S. Geracaris, M.M. Perlman,
R. Goudhue, А.И. Свириденок, В.В. Денисенко, Б.И. Купчинов, В.А. Баженов,
А.К. Сидоренко, П.Н. Хухрянский, М.И. Петраковец, В.И. Врублевская, И.А.


background image

Шейдин, В.Г. Матвеев, С.С. Негматов, Р.Г. Махкамов, Н.С. Абед, Г. Гулямов
каби олимлар улардан деталлар тайёрлаш технологиясини ишлаб чиқиш
бўйича илмий изланишлар олиб борган.

Антифрикцион композицион ёғоч-полимер материаллар, жумладан,

улардан сирпаниш подшипникларини ишлаб чиқиш бўйича тадқиқотлар
амалга оширилганига қарамай, машинасозликда уларга бўлган талаб йил
сайин ортиб, янада сифатли янги авлод замонавий конструкцион
материалларни ишлаб чиқишни талаб қилмоқда.

Мавжуд ишлар таҳлилига кўра, антифрикцион композицион ёғоч

полимер материалларни атроф муҳитнинг ифлосланиши ва намлиги юқори
бўлган шароитларда ишловчи машиналарнинг ишчи органларининг
ишқаланиш узеллари учун сирпаниш подшипникларини яратиш масалалари
амалда ҳал қилинмаган. Бу эса композицион ёғоч-полимер материалларни
тайёрлашнинг самарали технологияси ва негизи мавжуд эмаслиги,
шунингдек, композицион ёғоч-полимер материалларнинг физик-механик ва
антифрикцион хоссаларини эксплуатация қилиш ва технологик омилларига
боғлиқ ҳолда комплекс ўрганиш бўйича тадқиқотларнинг етарли эмаслиги
билан изоҳланиб, ушбу диссертация ишининг мазмуни ҳам шунга
бағишланади.

Тадқиқотнинг диссертация бажарилган илмий-тадқиқот

муассасасининг илмий-тадқиқот ишлари режалари билан боғлиқлиги.

6

Диссертация тадқиқоти Тошкент давлат техника университети ҳузуридаги
«Фан ва тараққиёт» Давлат унитар корхонаси илмий тадқиқот ишлари
режасининг ИТД-19.37 «Маҳаллий ва иккиламчи ресурлардан фойдаланган
ҳолда ёғоч ва полимерлардан композицион материаллар ва улардан
машинасозлик учун сирпаниш подшипникларини тайёрлаш технологиясини
ишлаб чиқиш» (2003-2005 йй.); ИТД-13-А-242 «Ёғоч-полимер композицион
материаллардан машиналарнинг ишқаланиш узеллари учун сирпаниш
подшипниклари конструкцияларини ишлаб чиқиш ва уларнинг конструкцион
ва эксплуатация параметларини технологик омилларга боғлиқ ҳолда тадқиқ
қилиш» (2006-2008 йй.) амалий лойиҳаси; ППИ-А-12-45 «Термопластик
полимерлар

ва

анорганик

тўлдирувчилар

асосида

антифрикцион

ейилишбардош

композицион

материаллар

олишнинг

самарали

технологиясини ишлаб чиқиш ва улардан пахтани қайта ишлаш комплекси
машиналарининг ишчи органлари учун деталлар тайёрлаш» амалий лойиҳа
(2012-2014 йй.) мавзусидаги лойиҳалар доирасида бажарилган.

Тадқиқотнинг мақсади

маҳаллий хомашёлардан машинасозлик учун

мўлжалланган

самарали

антифрикцион

композицион

ёғоч-полимер

материаллар таркиби асосида деталлар олиш технологиясини ишлаб
чиқишдан иборат.

Тадқиқотнинг вазифалари:

антифрикцион композицион ёғоч-полимер материалларнинг мақбул

таркибини ишлаб чиқиш учун уларнинг физик-механик, антифрикцион


background image

хоссаларининг ва композициялар таркиби ва технологик омилларига боғлиқ
ҳолда тадқиқот объектларини танлашни асослаш;

минерал ва органик тўлдирувчилар ва модификацияланган полимерлар тури

ва миқдорининг ишлаб чиқилган композицион ёғоч-полимер материал

ларнинг физик-механик ва антифрикцион хоссаларига таъсирини ўрганиш,

улар асосида материалларнинг мақбул таркибини машина ва

механизмларнинг ишчи органларига деталлар тайёрлаш учун ишлаб чиқиш;

композицияларни пресслашни технологик параметрларининг ёғоч ва

модификацияланган термопластик полимерлар асосидаги композицион ёғоч

полимер материалларнинг физик-механик ва антифрикцион хоссаларига

таъсири ва уларни олишнинг мақбул технологик режимларини аниқлаш;

пахта тозалаш саноати машина ва механизмларининг ишқаланиш

узелларида ишловчи ишчи органлари учун антифрикцион композицион ёғоч
полимер материаллардан сирпаниш подшипникларини олишга ташкилот
стандарти ҳамда услубий тавсияларни ишлаб чиқиш;

антифрикцион композицион ёғоч-полимер материаллардан тайёрланган

сирпаниш подшипниклари тажриба-синов намуналарини стендли ва ишлаб
чиқариш синовларидан ўтказиш ҳамда уларни пахтани қайта ишлаш
саноатидаги машина ва механизмларнинг ишчи органлари ишқаланиш
узелларида қўллашни техник-иқтисодий самарадорлигини ҳисоблаш.

Тадқиқотнинг объекти

маҳаллий ёғоч турлари бўлган терак ва тол

ҳамда уларнинг ёғочни қайта ишлаш саноатидаги чиқиндилари,
термопластик полимерлар: юқори зичликка эга (ПЭВП-HDPE) I-0754

7

маркали, зичлиги 0,954 г/см

3

бўлган полиэтилен; 05П10/020 маркали

полипропилен; тўлдирувчилар - сажа, графит; М8 маркали мотор мойи.

Тадқиқотнинг предмети

композицион ёғоч-полимер материалларнинг

физик-механик ва антифрикцион-ейилишбардошлик хоссаларини уларнинг
технологик ва эксплуатацион омиллари, шунингдек, органоминерал
ингредиентларнинг тури ва таркибига боғлиқ ҳолда ўзгариш қонуният ларини
аниқлаш ҳисобланади.

Тадқиқотнинг

усуллари.

Диссертация

ишини

бажаришда

тадқиқотларни

АКЁПМ

структураси

ИҚ-спектроскопия

усулида,

структуравий таҳлил электрон микроскоп ёрдамида ўрганилган. Физик
механик хоссалар умумий қабул қилинган усуллар ёрдамида аниқланган.
Ишқаланиш коэффициенти ва ёғоч композицион материалнинг чизиқли
ейилиш жадаллиги махсус ишлаб чиқилган стенд қурилмаларида аниқлаш
усуллари орқали бажарилган.

Дисертация тадқиқотининг илмий янгилиги

қуйидагилардан иборат:

композицияларнинг термопластик полимерлар, углеграфит тўлдирувчи лар,
турли қўшимчалар таркиби ва турига ҳамда ёғочни модификацияланган
полимерлар билан зичлаш даражасига боғлиқ физик-механик хоссаларининг
ўзгариш қонуниятлари аниқланган;

минерал ва углеграфит тўлдирувчиларни майдалаш усули билан


background image

маҳаллий ёғочлар - терак, тол ҳамда модификацияланган полимерлар асосида
антифрикцион композицион ёғоч-полимер материаллар яратилган;

машинасозлик учун мўлжалланган антифрикцион-ейилишбардош

композицион ёғоч-полимер материаллар яратишда тўлдирувчилар
миқдорининг мақбул таркиби аниқланган;

антифрикцион композицион ёғоч-полимер материаллар компонентлари:

полимер боғловчилар билан тўлдирувчилар заррачаларини дастлабки зич
бирикиши ва кимёвий боғланиши исботланган;

ишлаб чиқилган композицион ёғоч-полимер материалларнинг юқори

мустаҳкамликка эгалиги, ишқаланиш коэффициентининг кичиклиги,
ейилишбардошлигининг юқорилиги ва Ўзбекистоннинг иқлим шароитларида
қўллашда юқори ишончлиликка эга эканлиги аниқланган;

композицион ёғоч-полимер материаллар хоссаларига технологик ва

эксплуатацион омилларнинг таъсири ҳамда улардан атроф муҳитнинг юқори
чанг шароитида ишлайдиган пахтани тозалаш машина ва механизмларининг
ишчи органларида рационал фойдаланишнинг аниқ тавсиялари ишлаб
чиқилган.

Тадқиқотнинг амалий натижалари

қуйидагилардан иборат: маҳаллий

ёғоч материаллари терак, тол ҳамда термопластик полимерлар ва турли
ингредиентлар асосида қатор антифрикцион композицион ёғоч полимер
материаллар (АКЁПМ-1, АКЁПМ-2, АКЁПМ-3, АКЁПМ-4)нинг мақбул
(оптимал) таркиби ишлаб чиқилган;

термопластик полимерлар ва турли ингредиентлар асосидаги самарали

антифрикцион композицион ёғоч-полимер материаллари яратилган.

8

Тадқиқот натижаларининг ишончлилиги

қўлланилган физик кимёвий

(ИҚ-спектроскопия, электрон микроскопия ва кимёвий таҳлил) ҳамда барча
физик-механик усуллар билан асосланган.

Композицион ёғоч-полимер материалларнинг физик-механик хоссалари

ни аниқлаш натижалари математик-статистика усулида қайта ишланганлиги
ва ишлаб чиқаришда қўлланганлиги билан изоҳланади.

Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти

. Тадқиқот

натижаларининг илмий аҳамияти ёғоч ва полимернинг эластиклик-мустаҳ
камлик хоссалари тўлдирувчилар концентрациясига боғлиқлиги қонуният
ларини аниқлаш йўли билан таркибида минерал ва углеграфит тўлдирувчи
лар, шунингдек, мотор мойи мавжуд антифрикцион композицион ёғоч
полимер материалларни яратишнинг физик-кимёвий асослари ривожланти
рилган. Антифрикцион композицион ёғоч-полимер материалнинг иссиқликка
чидамлилиги, форма мустаҳкамлиги ва 60

0

С ҳароратгача ўз-ўзини мойлаш

режимида ишқаланиш коэффиценти 0,08-0,11 қийматининг барқарор бўлиши
таъминланган.

Тадқиқот натижаларининг амалий аҳамияти – яратилган антифрикцион

композицион ёғоч-полимер материаллар ва улардан пахта тозалаш саноати


background image

машина ва механизмларининг ишчи органлари ишқаланиш узеллари учун
тайёрланган деталларни атмосферанинг юқори чанг (агрессив) шароитида
қўлланишидир.

Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.

Маҳаллий хомашёлар

асосида антифрикцион композицион ёғоч-полимер материалларнинг
самарали таркиби ва машинасозлик учун деталлар ишлаб чиқишдаги олинган
илмий натижалар асосида:

антифрикцион-ейилишбардош полимер композициялар таркиби учун

Ўзбекистон Республикаси Интелектуал мулк агентлигининг ихтирога патенти
олинган (№IAP 05000, 2015). Натижада яратилган антифрикцион
ейилишбардош полимер композициялар пахтани қайта ишлаш машина ва
механизмларини ишлаш қобилияти ва самарадорлигини ошириш имконини
беради;

яратилган АКЁПМдан тайёрланган деталлар «Ўзпахтасаноатэкспорт»

холдинг компаниясига қарашли корхоналарда жорий этилган
(«Ўзпахтасаноатэкспорт» холдинг компаниясининг 06.10.2016 даги № МА
и/1324-сонли маълумотномаси). Натижада пахта тозалаш машиналари
ишқаланиш узелларидаги деталларнинг ишлаш муддатини икки баробар
ошириш имкони яратилди.

Тадқиқот натижаларининг апробацияси.

Мазкур тадқиқот натижа

лари, жумладан 8 та халқаро ва 5 та республика илмий-амалий
анжуманларида муҳокамадан ўтказилган.

Тадқиқот натижаларининг эълон қилинганлиги.

Диссертация

мавзуси бўйича жами 27 та илмий иш чоп этилган, шулардан, Ўзбекистон
Республикаси Олий аттестация комиссиясининг докторлик диссертациялари
асосий натижаларини чоп этиш тавсия этилган илмий нашрларда 13 та

9

мақола, жумладан, 11 таси республика ва 2 таси хорижий журналларда нашр
этилган ва 1 та ихтиро учун патент олинган.

Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми.

Диссертация таркиби кириш,

тўртта боб, хулоса, фойдаланилган адабиётлар рўйхати ва иловалардан
иборат. Диссертациянинг ҳажми 120 бетни ташкил этган.

ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ ҚИСМИ

Кириш

қисмида ўтказилган тадқиқотларнинг долзарблиги ва зарурати

асосланган, тадқиқотнинг мақсади ва вазифалари, объект ва предметлари
тавсифланган, республика фан ва технологиялари ривожланишининг устувор
йўналишларига мослиги кўрсатилган, тадқиқотнинг илмий янгилиги ва
амалий натижалари баён қилинган, олинган натижаларнинг илмий ва амалий
аҳамияти очиб берилган, тадқиқот натижаларини амалиётга жорий қилиш,
нашр этилган ишлар ва диссертация тузилиши бўйича маълумотлар
келтирилган.


background image

Диссертациянинг

«Машинасозликда антифрикцион композицион

ёғоч-полимер материаллардан фойдаланишнинг ҳозирги ҳолати»

деб

номланган биринчи бобида кейинги йилларда ишлаб чиқилган кўплаб ёғоч
полимер материалларнинг ва прессланган ёғочнинг ҳолати машинасозликда
ишлатилиши ҳақида адабий ва патент маълумотларининг таҳлили
келтирилган.

Антифрикцион композицион ёғоч-полимер материалларни яратиш

таҳлили амалга оширилган, бунинг натижасида ўз-ўзини мойловчи
прессланган ёғоч танланган, бунда ёғочни дастлабки буғлаш иссиқ мой билан
ишлов беришга алмаштирилган, яъни ёғочни мой билан тўйинтиришда айни
вақтнинг ўзида материални қуритиш рўй беради. Бундай технология турли
тўлдирувчи

ва

полимерлардан

фойдаланиш

ҳамда

машина

ва

механизмларнинг ишқаланиш узеллари учун композицион ёғоч-полимер
материаллардан деталлар тайёрлаш имконини беради. Пахтани тозалаш
машина ва механизмларининг ишчи органлари ишқаланиш узелларини
эксплуатация қилиш шароитларининг таҳлили асосида композицион ёғоч
полимер материалларга қўйиладиган талаблар ишлаб чиқилган, уларнинг
асосийлари: таннархининг пастлиги, қўлланаётган материалнинг технологик
аҳамияти ва камёб эмаслиги саналади. Бунда материал зарур физик-механик
ва антифрикцион хоссалар комплексига эга бўлиши лозимлиги аниқланган.

Илмий манбаларнинг таҳлили ва патентлар шарҳида аниқландики, фаол

антифрикцион модификаторлар мавжудлигида механик кучланишларнинг
таъсирида рўй берадиган ёғочнинг структураси ва кимёвий таркиби
ўзгариши учун сабаб бўладиган жараёнларни ўрганиш уни модификациялаш
усулларини излашнинг янги асосини ташкил қилади. Бу эса мазкур вазифа
ларни ҳал қилишга илмий-техник ёндашувлар ва янгича принципларнинг
йўқлиги билан белгиланади, айнан шу ҳолат ушбу тадқиқотнинг мақсадини
белгилаб берди.

10

Диссертациянинг

«Дастлабки хомашёлар тавсифи ва тадқиқотларни

ўтказиш усуллари»

деб номланган иккинчи бобида тажриба тадқиқотларини

ўтказиш учун объектлар танлаш баён қилинган ва асосланган.
Модификацияланган полимер ва ёғоч-полимер композицияларнинг физик
механик ва фрикцион хоссаларини тадқиқ қилиш усуллари ва экспериментал
қурилмалари тавсифланган. Маҳаллий хомашё ресурслари асосидаги
композицион ёғоч-полимер материаллардан олинган маҳсулотларнинг иш
қобилияти ва иш самарадорлигини экспериментал-ишлаб чиқаришни
баҳолаш усуллари тақдим қилинган.

Диссертациянинг

«

Маҳаллий

хомашёлардан

фойдаланиб,

антифрикцион композицион ёғоч-полимер материалларни тадқиқ
қилиш ва ишлаб чиқиш»

деб номланган учинчи бобида ёғочнинг

композицион ёғоч-полимер материалларни ишлаб чиқиш учун асос бўлган
физик-механик хоссаларини экспериментал ўрганиш натижалари келтирил


background image

ган. Уларнинг мақбул (оптимал) таркиби аниқланган ва физик-механик
хоссалари ўрганилган.

Композицион ёғоч-полимер материалларнинг самарали таркибларини

ишлаб чиқиш мақсадида танланган ёғочлар: терак ва толнинг, шунингдек,
полимерлар, минерал ва углеграфит тўлдирувчиларнинг физик-механик
хоссалари тадқиқ қилинган.

Ёғочнинг кимёвий таҳлили шуни кўрсатадики, ёғоч – углерод (49,5%),

водород (6,3%) ва кислород (44,2%) дан таркиб топган. Унда лигнин 15-35%,
целлюлоза 45-60%, гемицеллюлоза 5-25% миқдорни ташкил этади. Ҳужайра
девори

целлюлозанинг

бошқа

углеводородлар

(гемицеллюлозалар),

шунингдек, лигнин ва турли экстрактив моддалар билан ўзаро боғланган узун
занжирли молекулалардан иборат тўрсимон структурага эга. Ҳужайралараро
цементловчи материал, асосан, кальций ва магний пектатлари, ҳужайра
бўшлиқларида эса смолалар, танинлар, пигментлар ва минерал моддалар
тўпланади.

Яроқли ёғочнинг катта қисмининг нисбий зичлиги 0,2-0,75, зичлиги эса

190-850 кг/м

3

ни ташкил қилади. Модданинг нисбий зичлиги тахминан 1,5 га

тенг.

Ёғочнинг механик хоссалари унинг механик кучланишларга қаршилик

кўрсатиш қобилиятини тавсифлайди. Ёғочнинг бу сифатлари уни
композицион материал сифатида фойдаланиш учун анча муҳим. Ёғочнинг
механик хоссалари унинг толали - ҳужайрали структрураси билан узвий
боғлиқ. Толалар бўйлаб узунасига сиқилишдаги мустаҳкамлиги толалар
бўйлаб кўндаланг сиқилишдагига қараганда 3-4 баравар катта.

Ёғочнинг физик-механик хоссаларини яхшилаш уни зичлаш йўли билан

амалга оширилади, бунинг учун ишлаб чиқилган парлашсиз усулдан
фойдаланилди. Бу усулнинг моҳияти шундаки, намлиги 8-20 % бўлган ёғоч
заготовкаларига 105-120

о

С ҳароратда мотор мойида термик ишлов берилади.

Кейин мой билан бирга совутилади ва иккинчи марта 140-150

о

С ҳароратда

30-90 мин давомида термик ишлов берилади, кейин эса пресс-формаларга
ётқизилади ва босим остида 3-10 мин тутиб туриш билан зичланади.

11

Ёғоч композицияси физик-механик хоссаларининг унинг зичланганли гига

боғлиқлиги экспериментал маълумотлари 1-ва 2-расмларда келтирилган.

1-2-расмлардан кўринадики, ёғочнинг зичланганлик даражасини 30,0- 40,0 %

гача орттирилганда барча турлар учун ёғочнинг физик-механик хосса

лари ошиши кузатилади. Бу кўрсаткичдан ошгандан кейин барча турлар учун
унинг физик-механик хоссалари пасайиши кузатилади. Бунда ёғоч (терак ва
тол) нинг зичлиги 0,45-0,93 г/см

3

, қаттиқлиги 22,5-87,3 МПа, сиқилишдаги

мустаҳкамлик чегараси 42,4-95,4 МПа, зарбий қовушқоқлиги - 35,3-65,8
кДж/м

2

,

бу

машинасозликнинг

турли

соҳаларида

қўлланадиган

материалларга қўйиладиган талабларга тўлиқ мос келади. Шу сабабли ёғочни
модификацияланган полимер билан 30,0-40,0% га зичлаш даражасининг


background image

танланиши тўлиқ оптимал саналади.

Ёғочнинг барча турлари физик-механик хоссаларини ошириш шу билан

изоҳланадики, модификацияланган полимерни ён томондан 12-15 МПа босим
остида ва 120-140

о

С ҳароратда киритилганда макро ва микро капиллярларни

ёғоч паренхеми ҳужайраларининг юраксимон нурлари ва вертикал
занжирчалар билан тўлиши рўй беради. Зичлик, мустаҳкамлик чегараси ва
сиқилишдаги эластиклик модули, зарбий қовушқоқлик ва қаттиқлик бундай
намуналарда 2,0-2,5 баравар ошади, зичланганлик даражаси эса назарий
жиҳатдан мумкин бўлган қийматига яқинлашади.

Ёғочни зичлаганда унинг зичлиги ортади, агар бунда капилляр-ғоввакли

структурада бузилиш рўй бермаса мустаҳкамлиги ҳам ортади.

Е

сж

- сиқилишда эластиклик модули,

ГПа;

σ

сж

- сиқилишдаги мустаҳкамлик

чегараси, МПа; қаттиқлик, МПа

ρ

-зичлик, г /см

3

;

а -

зарбий

қовушқоқлик, кДж /м

2

; НВ -

1-расм. Терак асосидаги компози

цион ёғоч-полимер материалнинг
физик-механик хоссаларини зич
ланганлик даражасига боғлиқлиги

2-расм. Тол асосидаги компози
цион ёғоч-полимер материалнинг
физик-механик хоссаларини зич
ланганлик даражасига боғлиқлиги

12

Тадқиқотлардан олинган натижалар ёғочни модификациялашнинг

технологик жараёнини ишлаб чиқиш имконини беради, у эса ёғоч
хомашёсини модификатор билан қисқа муддатли ўзаро биргаликдаги таъсири
натижасида юқори босим ва ҳарорати шароитида термофрикцион таъсирни
таъминлайдиган зичлаш имконини беради.

Полимерларнинг асосий физик-механик хоссаларини тўлдирувчилар

нинг миқдорига боғлиқлигини ўрганиш бўйича ўтказилган тадқиқотлар
мақбул композицияни аниқлашнинг асосий вазифаларидан бири ҳисобланади


background image

(3-6-расм).

1, 3

- графит; 2, 4 - сажа

1, 3 - графит; 2, 4 - сажа

3-расм. Сиқилишдаги мустаҳкам
лик чегарасини ПП (1, 2) ва ПЭВП
(3, 4) тўлдирувчилар миқдорига
боғлиқлиги

4-расм. Зарбий қовушқоқликни
ПП (1, 2) ва ПЭВП (3, 4) тўлдирув
чилар миқдорига боғлиқлиги

Тадқиқот учун олинган ёғоч-полимер композицияларни сиқилишдаги

мустаҳкамлик чегараси, эластиклик модули, Бриннель бўйича қаттиқлиги ва
зарбий қовушқоқлиги қийматлари олдиндан аниқлаб олинди.

Композициялар таркибида 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0 ва 40,0

мас.қ. графит ёки сажа қўшилган ПЭВП ва ПП дан иборат бўлди.
Тадқиқотлардан олинган натижалар сиқилишдаги мустаҳкамлик
чегарасининг ўртача арифметик қийматларини аниқлаш имконини берди.
Сиқилишдаги мустаҳкамлик чегарасини графит ва сажанинг миқдорига
боғлиқлигини ифодаловчи эгри чизиқли график (3-расм) дан кўринадики, 5-
10 мас.қ. графит ва сажанинг миқдорида сиқилишдаги максимал мустаҳкам
ликка эришилади.

Бундан эса графит ва сажанинг миқдори 5-10 мас.қ. бўлганида,

композицияни ишқаланишга тадқиқ қилишда материални алоҳида махсус
хусусиятларини намоён бўлиши кейинги изланишларга асос бўлади.

13

Экспериментал маълумотларидан фойдаланиб, композицияларнинг

физик-механик хоссалари кўрсаткичлари орасидаги боғланишни эгри
чизиқли графиги қурилган.

Олинган натижалар таҳлили шуни кўрсатадики, тўлдирувчилар графит


background image

ва сажани ПЭВП ва ПП матрицасига киритишдаги тўлдирувчилар
миқдорининг ортишида зарбий қовушқоқликнинг қийматлари камайиши
кузатилади (3-4-расм).

Сажа ва графитни 10-15 мас.қ. гача киритилганда композицияларнинг

мустаҳкамлиги ортади, кейин эса камаяди. Композицияларда тўлдирувчилар
миқдори ортиб бориши билан эластиклик модули ҳам аста-секин ортиб
боради.

1, 3

- графит; 2, 4 - сажа

1, 3 - графит; 2, 4 - сажа

5-расм. Эластиклик модулининг
ПП (1, 2) ва ПЭВП (3, 4) тўлдирув
чилар миқдорига боғлиқлиги

6-расм. Бриннель бўйича қаттиқ

ликнинг ПП (1, 2) и ПЭВП (3, 4)
тўлдирувчилар миқдорига боғлиқ
лиги

Полимерларни сажа билан тўлдириш материалнинг қаттиқлиги ва

эластиклик модулининг ортишига, бу эса композициянинг зарбий қовушқоқ
лигини камайишига олиб келади. Буни эса тадқиқот натижалари
маълумотлари ҳам тасдиқлайди.

Умуман, кристаллашиш жараёнида сиқилишдаги мустаҳкамлик

қийматининг тўлдирувчи миқдори маълум қийматга етгунича ортиши
тўлдирувчилар муҳитлараро кесишув чегарасида тўпланишига боғлиқдир.

Тўлдирувчилар миқдори катта бўлганда композиция мустаҳкамлигининг

пасайиши, полимер макромолекулалари орасида катта миқдордаги
тўлдирувчиларнинг бўлиши уларнинг молекулалараро ўзаро таъсир
энергиясини бир мунча мураккаблаштириб, полимер композициянинг
бузилиш жараёнини тезлаштиради.

14

Қаттиқлик қийматининг ўзгариши полимер-тўлдирувчи тизимининг


background image

қаттиқлиги ўзгаришига олиб келади. Тўлдирувчининг миқдори кам бўлганда
қаттиқликнинг ортиши полимерларнинг тартибланганлик структураси
ўзгариши билан белгиланади, тўлдирувчилар миқдорини янада орттирганда
композиция қаттиқлигининг пасайишидан, силжиш деформациясида
тўлдирувчилардан иборат структураларнинг бузилиши рўй беради, бу эса
уларнинг полимер билан ўзаро фаол таъсирга қодирлиги билан изоҳланади.
Шу сабабли дефмормация шароитида тўлдирувчи заррачалари ўртасидаги
боғланишлар осонлик билан бузилади, уларнинг полимер матрицаси билан
ўзаро таъсири бўлмаганда эса бутун тизим заифлашади.

Композициянинг зарбий қовушқоқлиги катталикларининг камайиши,

тўлдирувчи миқдорининг ортиши яъни занжирлар бикрлигининг ортиши ва
полимер матрица билан тўлдирувчи заррачалари ўртасидаги боғланишлар
мустаҳкамлигини камайтирувчи катта ички кучланишни юзага келиши билан
изоҳланади.

Композицияларнинг физик-механик хоссаларини ўрганиш таҳлиллари

дан (3-6-расм) кўринадики, графит ва сажа материалнинг етарлича
мустаҳкамлик характеристикаларини таъминлайди ҳамда ёғоч ва полимерлар
асосидаги сирпаниш подшипниклари материалларига қўйиладиган талаблар
га тўлиқ жавоб беради. Бунинг учун боғловчи материалга тўлдирувчилар
графит ёки сажани 5-10 мас.қ. миқдорида қўшиш етарлидир.

Ўзини ўзи мойлаш хоссасини таъминлаш учун мойловчи восита

сифатида - 20 мас.қ. миқдордаги мотор мойи танланди.

Ёғоч ва полимерлар асосидаги композициялар аралашмасининг компо

нентлар таркиби рецептураси 1-жадвалда келтирилган.

1-жадвал

Композициялар аралашмаси компонентлар рецептураси (мас.қ.)

Композиция

аралашмаси

компонентлари

Антифрикцион композицион ёғоч-полимер

материаллар аралашмаси рецептуралар турлари

АКЁПМ-1

АКЁПМ-2

АКЁПМ-3

АКЁПМ-4

Ёғоч

Модификацияланган
полимер, жумладан:
полимер
тўлдирувчилар: сажа
графит
Мойлаш воситаси:
Мотор мойи
Парафин

100

3-10

100

5-10

20

7-10

100

3-10

100

5-10

20

7-10

100

3-10

100

5-10

20

7-10

100

3-10

100

5-10

20

7-10


Ёғоч-полимер материалларнинг физик-механик хоссаларини тадқиқ

қилиш учун намуналар 28х28х56 мм ўлчамли параллелепипед шаклида
тайёрланди.


background image

15

Матерал зичлигининг пастлиги ва кесим бўйича физик-механик

хоссаларнинг

беқарорлиги

туфайли

ёғоч-полимер

композициянинг

қаттиқлигини ўлчаш алоҳида ўзига хос усулда аниқланади.

Материалнинг қаттиқлиги НВ-10 қийматдан паст бўлганлиги учун

Бриннель усули бўйича қаттиқликни ўлчашнинг имкони йўқ. Шу сабабли
қўлда куч узатадиган винтли пресс мосламаси ёрдамида шарча диаметри
босим кучига мослаб шарчани материалга ботириш йўли танланди. Энг
ишончли натижа 500 Н кучланиш билан 8 мм диаметрли шарчада ўтказилган
синов натижаси бўлди. Бунда шарчанинг изи аниқ кўринди. Ушбу из
диаметрни ўлчаш аниқлигини оширди, чуқурча эса катта эмаслиги маълум
бўлди.

Тадқиқотда шарчанинг ботиш чуқурлиги катта бўлганда ёғочнинг айрим

структуралари бузилиши рўй беради, демак, шарчани босишдаги сиқувчи куч
ва ёғоч деформацияси орасидаги ўзаро нисбат бузилишига олиб келади.

Ишлаб чиқилган антифрикцион композицион ёғоч-полимер (АКЁПМ)

материалларнинг физик-механик хоссалари 2-жадвалда келтирилган.

2-жадвал

Ёғоч ва полимер асосидаги композицион материалнинг асосий

характеристикалари

Кўрсаткичлар

Антифрикцион композицион

ёғоч-полимер материаллар

АКЁПМ-1

2 АКДПК-3 АКДПК-4

Зичлик, г/см

3

0,77

0,77

0,947

0,966

Сиқилишдаги мустаҳкамлик
чегараси, МПа

69,3

64,9

61,2

66,8

Бринелль бўйича қаттиқлик, МПа

52

78,7

65

107,9

Ишқаланиш коэффициенти

0,11

0,12

0,13

0,14

Чизиқли ейилиш жадаллиги, I

10

-9

0,8

0,85

0,90

1,0

24 соат ичида сув шимиши, %

48,3

-

-

37,6

Зичланиш даражаси, %

38,5

38,1

37,8

36,1


2-жадвалдан кўринадики, ишлаб чиқилган АКЁПМ хоссалари пахта

тозалаш саноати ва саноатнинг бошқа соҳалари машина ва механизмлари
ишчи органларининг ишқаланиш узелларидаги деталларнинг материалларига


background image

қўйиладиган функционал талабларга тўлиқ жавоб беради.

ЭМВ-100 БР электрон микроскопи ёрдамида антифрикцион компози

цион ёғоч-полимер материал микроструктураси тадқиқот қилинди. 7-расмда
терак ва тол асосидаги антифрикцион композицион ёғоч полимер
материалдан ишлаб чиқилган намуналар микроструктураси келтирилган.

Микрофотографиялардан кўринадики, ташқи формаси билан

фарқланувчи ташкил топган устки молекулалар ҳақиқий композицион ёғоч
полимер материалда монолитли зичланган ҳолатда бўлади.

16

х

13500 х 13500 х 7000

мкм–0,001 мм х7000 =7 мм

7-расм. Антифрикцион

композицион ёғоч

полимер материаллар

нинг микроструктураси

х 7000 х 7000

Микроструктураларнинг бир хил бўлиш имконияти дастлабки

ингридиентлар: целлюлоза, мой, полиэтилен ва ёғочнинг бошқа
компонентлари заррачаларининг кимёвий боғланиши ҳисоби билан
асосланади.

Диссертациянинг

«Маҳаллий хомашёлардан фойдаланиб ишлаб

чиқилган антифрикцион композицион ёғоч-полимер материаллар ва
улардан ишланган буюмлардан пахта тозалаш машиналарида
фойдаланишнинг амалий ва иқтисодий жиҳатлари»

деб номланган

тўртинчи бобида ишлаб чиқилган антифрикцион композицион ёғоч-полимер
материаллар ва улар асосидаги сирпаниш подшипникларидан фойдаланиш
нинг амалий ва иқтисодий жиҳатлари кўриб чиқилган.

Олинган тадқиқот натижаларидан терак ва тол ёғоч материаллари

асосидаги ёғоч-полимер композицион материалдан тайёрланган сирпаниш
подшипникларининг иш қобилияти ва самарадорлигини амалий баҳолаш
мақсадида Бўка ва Пискент пахта тозалаш заводларида 5ЛП маркали
линтернинг титувчи барабанлари ва таъминловчи валларида ишлаб чиқариш
синов-тадқиқотлари амалга оширилган.

Ўтказилган синов-тадқиқотларга кўра, ёғоч-полимер материал асосидаги


background image

сирпаниш подшипниклари 5ЛП линтер машинасининг ишчи органларида
бирор-бир тўхташсиз бир ой давомида ишлади, диаметр бўйича ейилиши о,1
мм дан ошмади.

Бунда ишқаланиш соҳасидаги тезлик 1,0 м/с дан ошмади, 5ЛП маркали

линтер машинаси таъминловчи валида эса тезлик 0,065 м/с ни (ўтиш
втулкаси мавжудлиги ҳисоби билан) ташкил қилган. Уруғлик шнеки
ишқаланиш узелида тезлик 0,3 м/с атрофида бўлди. 5ЛП линтер
тўйинтирувчисининг битта таянчидаги юкланиш 0,45 МПа, уруғлик
шнекининг битта таянчида эса 0,18 МПани ташкил этди.

Уруғлик шнекининг ишқаланиш узелига пахта момиғининг тушиши

мураккабликларни келтириб чиқармайди, балки момиқ сирпанишда

17

ишқаланиш жараёнига аналогик думалаш подшипнигидаги каби сезиларли
таъсир этмаслиги кузатилди. Ҳосил бўладиган кичик тирқиш эса ишчи
органнинг титрашига олиб келмайди ва бузилиш ҳам рўй бермайди.

Олинган натижаларга кўра терак ва тол ёғочлари асосидаги

композицион ёғоч-полимер материаллар, шунингдек, модификацияланган
полимер олиш йўли билан яратилган материалларни пахта тозалаш заводлари
машина ва механизмларида синовдан ўтказиш имконини берувчи тажриба
технологик регламенти ва ташкилот стандарти (техник шартлар) ишлаб
чиқилган ва расмийлаштирилган.

Ишлаб

чиқилган

антифрикцион

композицион

ёғоч-полимер

материалларни жорий қилишнинг иқтисодий самарадорлиги аниқланган,
бунда Бўка пахта тозалаш заводининг пахтани тозалаш ва джин-линтер цехи
машина ва механизмларининг ишчи органлари ишқаланиш узелларида
йилига 15,5 млн. сўм (2012 й. февраль), Пискент пахта тозалаш заводида эса
йилига 66 млн. сўмни ташкил қилди (2016 й. февраль).


background image

18

ХУЛОСА

1. Физик-механик, фрикцион ва бошқа хоссалари, яъни зичлиги 0,95-1,0

г/см

3

ва қаттиқлиги 8,0-11,0 МПа бўлган мотор мойи ва парафиндаги

модификацияланган полимерлар асосидаги эритмалар ва зичланган ёғочдан
иборат ва кўп компонентли тизимлардан янги иссиқликка чидамли, ўз
шаклини сақловчи, антифрикцион
ейилишбардош ёғоч-полимер компози-цион материаллар олиш тавсия
этилди.

2. Термопластик полимерлар: юқори зичликка эга полиэтилен ва

полипропилен ҳамда углеграфит тўлдирувчилар - сажа ва графитнинг тури ва
таркибининг физик-механик хоссаларга таъсирининг аниқланган асосий


background image

қонуниятларига асосланиб, уларнинг мақбул (оптимал) (5-10 мас.қ.) таркиби
юқори мустаҳкамлик ва триботехник хоссаларига эга модификацияланган
полимер композиция олишга тавсия этилди.

3. Композицион ёғоч-полимер материалларининг структураси ИҚ спектр ва

микроструктура таҳлиллари натижасида аниқланди. Композицион

ёғоч-полимер материали компонентларининг зич бирикиб кетганлиги турли

хил микроструктурага эга ингредиентлар: ёғоч целлюлозаси ва унинг бошқа

компонентлари, мой, полиэтилен заррачаларининг ўзаро кимёвий боғланиши

ҳисобига ҳосил бўлади.

4.

Оғир

эксплуатация

ва

юқори

чангланганлик

шароитида

ишлатиладиган пахта тозалаш заводлари жиҳозлар мажмуасининг ишчи
органлари учун антифрикцион композицион ёғоч-полимер материаллардан
сирпаниш подшипниклари тайёрлашнинг мақбул технологик режимлари
тавсия этилди.

5. Ишлаб чиқарилган деталлар Бўка ва Пискент пахта тозалаш

заводларининг ишлаб чиқариш шароитида пахтани майда ва йирик
аралашмалардан тозалаш машиналарининг таъминловчи валлари ҳамда 5ЛП
маркали линтернинг титувчи барабанларида синовдан ўтказилди.
Антифрикцион композицион ёғоч-полимер материаллардан тайёрланган
сирпаниш подшипниклари мавжуд подшипникларга нисбатан ишлаш
муддати 1,5-2 маротаба узайганлиги аниқланган, бу қўлланиладиган
сирпаниш

подшипниклари

таннархини

камайишига,

машина

ва

механизмларда эса металл сарфининг тежалишига олиб келади.

19

6. Композицион ёғоч-полимер материаллардан тайёрланган сирпаниш

подшипникларини Бўка ва Пискент пахта тозалаш заводлари машина ва
механизмларининг ишчи органларида қўллаш бўйича илмий техник
ҳужжатлар тавсия этилди. Ишлаб чиқилган композицион ёғоч полимер
материалларни Бўка пахта тозалаш заводининг пахтани тозалаш ва
джин-линтер цехи жиҳозлари деталларида жорий қилишнинг иқтисодий
самарадорлиги йилига 15,5 млн. сўмни (2012 й. февраль), Пискент пахта
тозалаш заводида эса йилига 66 млн. сўмни ташкил қилди (2016 й. февраль).


background image

20

НАУЧНЫЙ СОВЕТ DSc.27.06.2017.K/T.03.01 ПО ПРИСУЖДЕНИЮ

УЧЕНЫХ СТЕПЕНЕЙ ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИТАРНОГО

ПРЕДПРИЯТИЯ «ФАН ВА ТАРАККИЁТ» ПРИ ТАШКЕНТСКОМ

ГОСУДАРСТВЕННОМ ТЕХНИЧЕСКОМ

УНИВЕРСИТЕТЕ ИМЕНИ ИСЛАМА КАРИМОВА

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

«ФАН ВА ТАРАККИЁТ»

ТАШКЕНТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО

УНИВЕРСИТЕТА ИМЕНИ ИСЛАМА КАРИМОВА


background image

ШЕРНАЕВ АНВАР НОРМАМАТОВИЧ

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ СОСТАВОВ

АНТИФРИКЦИОННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ДРЕВЕСНО

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ И

ДЕТАЛЕЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

02.00.07 – Химия и технология композиционных, лакокрасочных и резиновых материалов

(технические науки), 05.02.01 – Материаловедение в машиностроении.

Литейноепроизводство. Термическая обработка и обработка металлов давлением.

Металлургия черных, цветных и редких металлов (материаловедение и металлургические

направлений; технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ ДОКТОРА ФИЛОСОФИИ (PhD)

ПО ТЕХНИЧЕСКИМ НАУКАМ

ТАШКЕНТ – 2017

21

УДК 674.04

Тема диссертации доктора философии (PhD) зарегистрирована под номером

B2017.1.PhD/T2 в Высшей аттестационной комиссии при Кабинете Министров
Республики Узбекистан.

Диссертация выполнена в Государственном унитарном предприятии

«Фан ва тараккиёт» Ташкентского государственного технического
университета имени Ислама Каримова.


background image

Автореферат диссертации размещен на трех языках (узбекский, русский,

английский (резюме)) на веб-странице Научного совета по адресу

www.gupft.uz

и Информационно-образовательном портале «Ziyonet» по

адресу

www.ziyonet.uz

.

Научные руководители: Махкамов Руфат Гулямович

академик АН Р Уз, доктор

технических наук,

профессор

Абед Нодира Сойибжановна

доктор технических наук, старший научный

сотрудник

Официальные оппоненты: Юсупбеков Ахмаджон Хакимович

доктор

химических наук, профессор

Норхуджаев Файзулла Рамазонович

доктор технических наук, доцент

Ведущая организация:

Андижанский машиностроителный институт

Защита диссертации состоится «____» __________2017 года в ____ часов на заседании

научного совета DSc.27.06.2017.K/T.03.01 при ГУП «Фан ва тараккиёт» Ташкентского
государственного технического университета имени Ислама Каримова. (Адрес: 100174, г. Ташкент,
ул. Мирзо Голиба 7а. тел.: (99871) 246-39-28; факс: (99871) 227-12-73; e-mail:

gupft@inbox.uz

, на

здание «Фан ва тараккиёт» ГУП, 2 этаж, зал конференций).

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-ресурсном центре ГУП «Фан ва

тараккиёт» (Зарегистрированный номерам №1). (Адрес: 100174, г. Ташкент, ул. Мирзо Голиба, 7а.
Тел. (99871) 246-39-28, факс: (+99871) 227-12-73).

Автореферат диссертации разослан « ___» ___________ 2017 года (протокол реестра № ____

от _________ 2017 г.)

С.С.Негматов

Председатель научного совета по присуждению

учёных степеней, академик АН РУ, д.т.н., профессор

М.Г. Бабаханова

Секретарь научного совета по присуждению

учёных степеней, к.х.н., с.н.с.

Н.Толипов

Председатель научного семинара при научном

совете по присуждению ученых степеней, д.т.н., с.н.с.

22

ВВЕДЕНИЕ (аннотация докторской диссертации)

Актуальность и востребованность темы диссертации.

В настоящее

время мировой объем производства полимеров составляет более 200 млн.
тонн. Из них выпуск полиэтилена и полипропилена составляет от 35 до 45%
общего объема производства. Ускоряющееся развитие мирового научно
технического прогресса, отраслей экономики, особенно в области


background image

машиностроения, решение экологических проблем, производство гибкой
конкурентоспособной

продукции,

в

том

числе

при

создания

антифрикционных композиционных древесно-полимерных материалов и
изделий из нихдля рабочих органов машини механизмоввсе больше
превращает использование современных инновационных технологий в
актуальную задачу.

С момента обретения независимости нашей Республикой реализуются

масштабные мероприятия, и достигнуты определенные результаты в
организации на высоком уровне научных исследований в области развития
создания на основе местного сырья антифрикционных композиционных
древесно-полимерных материалов для машиностроения, и обеспечения
машиностроительной

отрасли

антифрикционными

композиционными

древесно-полимерными материалами. Следует особо подчеркнуть, что
созданы

высоко

эффективные,

научно

обоснованные

технологии

изготовления из древесины и полимеров продукции импортозамещающих
композиционных материалов.

Важнейшей задачей на сегодняшний день по всему миру является

улучшение охраны окружающей среды при производстве обладающих
конструкционными и антифрикационными свойствами, металлозаменяющих
в узлах трения машин и механизмов в эксплуатационных условиях,
способных

прослужить

долго,

недефицитных

и

недорогих

машиностроительных материалов. В частности, особое внимание уделяется
следующим вопросам: получение на основе местного минерального и
вторичного

сырья

древесно-полимерных

недефицитных,

недорогих

композиционных

антифрикционных-износостойких

материалов,

предназначенных для машиностроения; определение физико-химических
закономерностей материалов и оптимальных параметров изготовления из них
машиностроительных деталей; разработка оптимального состава материалов
и рекомендаций по изготовлению подшипников скольжения; определение
влияния минеральных и органических наполнителей, модифицированных
полимеров на физико-механические и антифрикционные свойства
материалов, влияния технологических параметров прессования композиций
на физико-механические и антифрикционные свойства материалов;
разработка

оптимальной

конструкции

подшипников

скольжения,

технологического режима изготовления подшипников скольжения из
древесно-полимерных композиционных материалов, апробация подшипников
скольжения.

23

Данное диссертационное исследование в определенной степени служит

выполнению задач, предусмотренных в указе Президента Республики
Узбекистан от 04 марта 2015г. № УП-4707 «О программе мер по обеспечению
структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства
в 2015-2019 гг.» и постановление Кабинета Министров Республики


background image

Узбекистан ПП-832 от 7 апреля 2008 года «О программе модернизации и
реконструкции предприятий хлопкоочистительной промышленности на
2007-2011 годы», Указе Президента Республики Узбекистан №УП-4947 от 7
февраля 2017 года «О стратегии действий по дельнейшему развитию
Республики Узбекистан», а также в других

нормативно-правовых

документах, принятых в данной сфере.

Соответствие исследования основным приоритетным направ лениям

развития науки и технологий республики.

Данное исследование

выполнено в соответствии с приоритетным направлением развития науки и

технологий республики VII. «Химическая технология и нанотехнология».

Степень изученности проблемы.

В разработке и создании

композиционных полимерных материалов, в том числе древесно полимерных
материалов внесли определенный вклад ученые R. Morgen,

G. Akovali

, A.

D’Аmore, Н.С. Ениколопов, С.Б. Айнбиндер, А.С. Ахматова, Берлин А.А.,
Леонтьев Н.Л., Белый В.А., Липатов Ю.С., Бартенев Г.М., Мэттьюз Ф.,
Аскаров М.А., Рашидова С.Ш., а разработке технологии изготовления
деталей из них посвящены работы A.A. Askadski, S. Geracaris, M.M. Perlman,
R. Goudhue, Свириденока А.И., Денисенко В.В., Купчинова Б.И., Баженова
В.А., Сидоренко А.К., Хухрянского П.Н., Петраковеца М.И., Врублевской
В.И., Шейдина И.А., Матвеева В.Г., Негматова С.С., Махкамова Р.Г., Абед
Н.С., Гулямова Г. и многих других.

Несмотря на большое число исследований, проведенных по разработке

антифрикционных композиционных древесно-полимерных материалов, в том
числе

и

деталей-подшипников скольжения из них, потребность

машиностроения с каждым годом растет и требует разработки новых более
качественных конструкционных материалов нового поколения.

Исходя из анализа существующих работ, следует отметить, что вопросы

создания

антифрикционных

композиционных

древесно-полимерных

материалов и подшипников скольжения для узлов трения рабочих органов
машин, работающих в условиях повышенной засоренности и влажности
воздуха, практически не решены. Это обусловлено, главным образом,
отсутствием эффективной технологии и базы изготовления деталей из
композиционных

древесно-полимерных

материалов,

а

также

недостаточностью исследований по комплексному изучению физико
механических и антифрикционных свойств конструкционных древесно
полимерных

материалов

в зависимости от эксплуатационных и

технологических факторов.Решению этих проблем и посвящена настоящая
работа.

Связь темы диссертации с научно-исследовательскими работами, где

выполняется диссертация.

Диссертационное исследование выполнено в

24

рамках плана научно-исследовательских работ и прикладных проектовв
Государственном унитарном предприятия «Фан ватараккиёт» по теме ГНТП
19.37 «Разработка композиционных материалов на основе древесины и


background image

полимеров с использованием местных и вторичных сырьевых ресурсов и
технологии изготовления из них подшипников скольжения для машино
строения» (2003-2005гг.); прикладной проект ГНТП-13-А-242 «Разработка
конструкций подшипников скольжения из древесно-полимерных
композиционных материалов для узлов трения машин и исследование их
конструктивных и эксплуатационных параметров в зависимости от
технологических факторов» (2006-2008 гг.); прикладной проект ППИ-А-12-
45 «Разработка эффективной технологии получения антифрикционно
износостойких композиционных материалов на основе термопластичных
полимеров и неорганических наполнителей и изготовление деталей из них
для рабочих органов машин хлопкоперерабатывающего комплекса» (2012-
2014гг.).

Цель исследования

является разработка эффективных составов

антифрикционно-износостойких

композиционных древесно-полимерных

материалов на основе местного сырье и изготовления из них различных
деталей.

Для достижения поставленной цели требуется решение следующих

задач:

обоснование выбора объектов исследования для разработки

эффективныхоптимальных составов антифрикционных композиционных
древесно-полимерных материалов путем исследования зависимости их
физико-механических, антифрикционныхсвойств от состава композиций и
технологических факторов;

исследование влияния вида и содержания минеральных и органических

наполнителей и модифицированных полимеров на физико-механические и
антифрикционные свойства разрабатываемых композиционных древесно
полимерных материалов и на их основе разработка оптимальных составов
материалов для рабочих органов машин и механизмов;

исследование влияния технологических параметров прессования

композиций на физико-механические и антифрикционные свойства древесно
полимерных материалов на основе древесин и модифицированных
термопластичных полимеров и определение оптимальных технологических
параметров их получения;

разработка стандарта организации на получение антифрикционных

композиционных

древесно-полимерных

материалов

и подшипников

скольжения для узлов трениярабочих органов машин и механизмов и
рекомендации по их реализации;

проведение стендовых и производственных испытаний опытных

образцов деталей из антифрикционных композиционных древесно
полимерных материалов и расчет технико-экономической эффективности
применения их в узлах трения рабочих органов машин и механизмов.

Объектами исследования

являются местная порода древесины-тополь

и тал (ива), а также их отходы в деревообрабатывающей промышленности,

25

термопластичные полимеры - полиэтилен высокой плотности (ПЭВП-HDPE)


background image

I-0754, плотностью 0,954 г/см

3

, полипропилен марки 05П10/020,

наполнители-сажа, графит и моторное масло марки М8.

Предметом исследования

являются установление закономерностей

изменения физико-механических и антифрикционно-износостойких свойств
композиционных древесно-полимерных материалов в зависимости отвида и
содержания органоминеральных ингредиентов и от их технологических и
эксплуатационных факторов.

Методы исследования.

В диссертационной работе структура АКДПМ

изучалась методом ИК-спектроскопии, ренгеноструктурного анализа и
электронном микроскопом. Физико-механические свойства определялись
общепринятыми методами. Коэффициент трения и интенсивность линейного
изнашивания древесного композиционного материала определяли на
специально разработанных стендовых установках.

Научная новизна исследования

заключается следующем: выявлены

закономерности изменения физико-механических свойств композиций от
содержания и вида термопластичных полимеров, углеграфитовых
наполнителей и различных добавок, а также степени уплотнения древесины
модифицированными полимерными композициями; разработаны
антифрикционные композиционные древесно-полимерные материалы на
основе местных древесин - тополя, тала (ивы) и модифицированных
полимеров путем предварительного диспергирования минеральных и
углеграфитовых наполнителей;

выявлено оптимальное содержание наполнителей, обеспечивающее

создание антифрикционно - износостойких композиционных древесно
полимерных материалов машиностроительного назначения;

доказаноплотно-сросшаяся

структура

всех

компонентов

антифрикционного композиционного древесно-полимерного материала,
которая образовывается за счёт химической связи частиц полиэтилена и
исходных ингредиентов;

выявлено, что разработанные композиционные древесно-полимерные

материалыобладают высокими прочностными характеристиками, низким
коэффициентом трения, высокой износостойкостью и повышенной
надежностью в процессе эксплуатации в различных климатических условиях
Узбекистана;

выявлены влияние технологических и эксплуатационных факторов на

свойства композиционных древесно-полимерных материалов, а также
разработаны конкретные рекомендации для рационального использования
потенциальных возможностей этих материалов в узлах трения рабочих
органов хлопковых машин и механизмов, работающих в условиях высокой
запыленности окружающей среды.

Практические результаты исследования

заключаются в следующим:

разработаны оптимальные составы ряда антифрикционных композиционных

древесно-полимерных материалов (АКДПМ-1, АКДПМ-2,


background image

26

АКДПМ-3, АКДПМ-4) на основе тополя и тала, термопластичных полимеров
и различных ингредиентов;

получены эффективные антифрикционные композиционные древесно

полимерные материалы на основе термопластичных полимеров и различных
ингредиентов;

Достоверность полученных от исследования результатов

обоснована

совокупностью использованных физико-химических (ИК-спектроскопии,
электронной микроскопии, рентгеноструктурного и химического анализа), а
также физико-механических методов исследований.

Полученные результаты исследований физико-механических свойств

композиционных

древесно-полимерных

материалов

обработаны

математическо-статистическим методом.

Научно-теоретическое и практическое значение результатов

исследований.

Научно-теоретическое значение результатов заключается в

том, что путем выявления закономерностей упруго-прочностных свойств
древесины и полимера от концентрации наполнителей развиты физико
химические основы создания антифрикционных композиционных древесно
полимерных материалов, сочетающие в своем составе минеральные и
углеграфитовые наполнители, а также машинное масло, которые
обеспечивают повышенную термостойкость и формоустойчивость материала
и стабильный коэффициент трения в режиме самосмазки в пределах 0,08-0,11
до температуры 60

0

С.

Практическая

ценность

работы

заключается

вприменении

разработанных антифрикционных композиционных древесно-полимерных
материалов и изготовленных из них деталей в рабочих органах оборудования
хлопкоочистительной промышленности, работающих в условиях трения и
высокой запыленности атмосферы.

Внедрение результатов исследований.

На основенаучных результатов

по разработке композиционных полимерных материалов на основе местного
сырья, достигнуто нижеследующее:

на состав антифрикционно-износостойкой полимерной композиции был

получен патент Агентства интеллектуальной собственности Республики
Узбекистан на изобретение (№IAP 05000, 2015 г.). В результате появилась
возможность повышения работаспособности и эффективности хлопкопере
рабатываюших машин и механизмов;

разработанные детали из АКДПМ были внедрены в предприятиях

холдинга «Ўзпахтасаноатэкспорт» (Справка холдинга «Ўзпахтасаноат
экспорт» МА-и/1324 от 06.10.2016г.). В результате, позволило увеличить
ресурс работы деталей узлов трения рабочих органов хлопкоочистительных
машин вдвое.

Апробация результатов исследования.

Результаты исследований

оглашены на 5 республиканских и 8 международных конференциях.


background image

Опубликованность результатов исследования.

По теме диссертации

опубликовано всего 27 научных работ. Из них 13 научных статей, в том числе
11 статей в республиканских и 2 статьи в зарубежных журналах,

27

рекомендованных

Высшей

аттестационной

комиссией

Республики

Узбекистан, для публикации основных научных результатов докторских
диссертаций, получен 1 патент.

Структура и объем диссертации.

Структура диссертации состоит из

введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы,
приложений. Объем диссертации составляет 120 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении

обоснована актуальность и востребованность темы

диссертационной работы, сформулированы цель и задачи,выявлены объект и
предмет исследования, определено соответствие исследования приоритетным
направлениям развития науки и технологий в Республике Узбекистан,
изложены научная новизна и практические результаты исследований,
раскрыты научно-теоретическая и практическая значимость полученных
результатов, приведены перечень внедрения результатов исследования,
результаты апробации работы, сведения по опубликованным работам и
структуре диссертации.

В первой главе диссертации

«Современное состояние применения

композиционных древесно-полимерных материалов в машиностроении
и технология их получения»

приведен анализ литературных и патентных

данных о состоянии и применении разработанных в последние годы
множеств различных древесно-полимерных материалов и прессованных
древесин в машиностроении.

Из обзора установлено, что исследование процессов, ответственных за

изменение структуры и химической природы древесины, происходящих под
воздействием

механических напряжений в присутствии активных

антифрикционных модификаторов, составляет новую основу поиска методов
ее модифицирования. Это обусловлено отсутствием научно-технических
подходов и научных принципов решения таких задач, что и определило цель
настоящей диссертационной работы.

Во второй главе диссертации

«Характеристика исходного сырья и

методы проведения исследований»

изложен и обоснован выбор объектов

исследования, описаны экспериментальные установки и методы исследова
ний физико-механических и фрикционных свойств модифицированных
полимерных и древесно-полимерных композиций. Представлена методика
экспериментально-производственной оценки работоспособности и эффектив
ности работы изделий из композиционных древесно-полимерных материалов
на основе местных сырьевых ресурсов.

В третьей главе диссертации «

Исследование и разработка анти


background image

фрикционных композиционных древесно-полимерных материалов с

использованием местного сырья»

приведены результаты эксперименталь

ных исследований физико-механических свойств древесины, на основе

которых разработаны композиционные древесно-полимерные материалы.

28

Установлены их оптимальные составы и изучены физико-механические
свойства.

С целью разработки эффективных составов композиционных древесно

полимерных материалов исследованы физико-механические свойства
выбранных древесин - тополя и тала, а также полимеров, минеральных и
углеграфитовых наполнителей.

Химический анализ древесины показывает, что она состоит из углерода

(49,5%), водорода (6,3%) и кислорода (44,2%). Она содержит 15,36%
лигнина, 45-60% целлюлозы и 15-25% гемицеллюлозы. Стенка клетки имеет
сетчатую структуру из взаимосвязанных длинноцепных молекул целлюлозы
с другими углеводородами (гемицеллюлозами), а также лигнином и
различными экстрактивными веществами. Цементирующим материалом
межклеток являются, в основном, пектаты кальция и магния, а в клеточных
полостях накапливаются смолы, танины, пигменты и минеральные вещества.

Относительная плотность большей части деловой древесины составляет

0,2-0,75, плотность - 190-850 кг/м

3

. Относительная плотность вещества равна

приблизительно 1,5.

Механические свойства древесины характеризуют ее способность

сопротивляться механическим усилиям. Механические свойства древесины
тесно связаны с волоконно-клеточной структурой древесины. Ее прочность
при сжатии вдоль волокон в 3-4 раза больше, чем прочность при сжатии
поперек волокон.

Улучшение физико-механических свойств древесины осуществляли её

уплотнением, для этого был использован беспропарочный способ. Cущность
этого способа заключается в том, что заготовки древесины влажностью 8-20
% термообрабатываются в моторном масле при температуре 105-120

о

С,

затем охлаждаются вместе с маслом и вторично термообрабатываются при
температуре 140-150

о

С в течение 30-90 мин, после чего укладываются в

пресс-формы и уплотняются с выдержкой под давлением 3-10
мин.Полученные

экспериментальные

данные

зависимости

физико

механических свойств древесной композиции от её степени уплотнения
приведены на рисунках 1 и 2.

Как видно из рисунков 1 и 2, с увеличением степени уплотнения

древесины до 30,0-40,0 % наблюдается повышение её физико-механических
свойств для всех пород. Затем свыше этого показателя наблюдается снижение
роста физико-механических свойств древесины всех пород. При этом
плотность древесины (тополя и тала) колеблется в пределах 0,45-0,93 г/см

3

,


background image

твердость - от 22,5 до 87,3 МПа, предел прочности при сжатии - от 42,4 до
95,4 МПа, удельная ударная вязкость - от 35,3 до 65,8 кДж/м

2

, что вполне

соответствует требованиям, предъявляемым к материалам, используемых в
различных отраслях машиностроения. Поэтому выбор степени уплотнения
древесины модифицированным полимеров в пределах от 30,0 до 40.0 %
вполне является оптимальным.

Повышение физико-механических свойств всех пород древесины

объясняется тем, что при введении модифицированного полимера с торца

29

под давлением 12-15 МПа и температуре 120-140

о

С происходит заполнение

макро-и микрокапилляров сердцевинным лучам и вертикальным цепочкам
клеток древесной паренхимы. Плотность, предел прочности и модуль
упругости при сжатии, ударная вязкость и твердость у таких образцов
повышается в 2,0-2,5 раза, а степень уплотнения приближается к
теоретически возможной.

При уплотнении древесины увеличивается её плотность, следовательно,

и прочность, если при этом не происходит разрушения капиллярно-пористой
структуры.

Таким образом, полученные результаты проведенных исследований

дают возможность разработать технологический процесс модифицирования
древесины, который позволяет уплотнение древесного вещества при
условиях, обеспечивающих его термофрикционное взаимодействие с
модификатором, вследствие совместного кратковременного действия на
модификатор и древесину высоких давлений и температуры.

Е

сж

-модуль упругости при сжатии,

ГПа;

σ

сж

-предел прочности при

сжатии, МПа;

ρ

-плотность, г /см

3

;

а

-удельная

ударная вязкость, кДж /м

2

;

НВ-твердость, МПа

Рис.1. Зависимости физико
механических свойств компози
ционного древесно-полимерного
материала на основе тополя от
степени уплотнения


background image

Рис.2. Зависимости физико
механических свойств компози

ционного древесно-полимерного
материала на основе тала от
степени уплотнения

Для решения одной из задач - определения оптимальной композиции

проведены исследования по изучению зависимостей основных физико

механических свойств полимеров от содержания наполнителей (рис. 3-6).

Для древесно-полимерных композиций, принятых к исследованию, были

предварительно определены предел прочности при сжатии, модуль
упругости, твердость по Бринеллю и ударная вязкость. Композиции состояли

30

из ПЭВП и ПП с добавкой 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0 и 40,0 мас.ч.
графита или сажи.

Результаты испытаний позволили получить средние арифметические

значения величин предела прочности на сжатие.

1,

3-графит; 2, 4-сажа 1, 3-графит; 2, 4-сажа

Рис.3.

Зависимость

предела

прочности при сжатии ПП (1, 2) и
ПЭВП (3, 4) от

содержания

наполнителей

Рис.4.

Зависимость

ударной

вязкости ПП (1, 2) и ПЭВП (3, 4)
от содержания наполнителей


background image

1,

3-графит; 2, 4-сажа

1, 3-графит; 2, 4-сажа

Рис.5. Зависимость модуля упру
гости ПП (1, 2) и ПЭВП (3, 4) от
содержания наполнителей

Рис.6. Зависимость твердости по

Бринеллю ПП (1, 2) и ПЭВП (3, 4)
от содержания наполнителей

Кривая, выражающая зависимость предела прочности на сжатие от

содержания графита и сажи (рис.3) указывает, что при содержании 5-10
мас.ч. графита и сажи достигается максимальная прочность на сжатие.

31

Можно предполагать, что при содержании 5-10 мас.ч. графита и сажи

композиция представляет собой материал с особо интересными свойствами
для дальнейшего исследования его при трении.

Пользуясь экспериментальными данными, построены кривые

зависимостей показателей физико-механических свойств композиций. Анализ
полученных исследований (рис.3-4) показал, что введение
наполнителей-графита и сажи в матрицу ПЭВП и ПП ведет к снижению
величин ударной вязкости с увеличением содержания наполнителей.
Твердость композиций с введением сажи и графита до 10-15 мас.ч.
повышается, а затем снижается. Модуль упругости композиций с
увеличением содержания наполнителей постепенно повышается. Известно,
что наполнение полимеров сажей приводит к увеличению жесткости
материала и модуля упругости, следовательно, это приводит к снижению
ударной вязкости композиции. Результаты экспериментальных данных
подтверждает это положение.

В общем, возрастание прочности при сжатии до определенного

содержания наполнителя, по-видимому, связано с его накоплением в
межсферолитных участках, куда наполнитель попадает в процессе
кристаллизации.

Снижение

прочности

композиции

при

больших


background image

наполнениях, по-видимому, вызвано тем, что присутствие большого
количества наполнителя между макромолекулами полимера несколько
осложняет энергию их межмолекулярного взаимодействия, ускоряя процесс
разрушения полимерной композиции.

Изменение значения твердости происходит за счет изменения жесткости

системы

полимер-наполнитель.

Увеличение

твердости при малом

содержании наполнителя обусловлено изменением степени структурной
упорядоченности полимеров, а снижение твердости композиции при
дальнейшем

увеличении

содержания

наполнителей,

по-видимому,

объясняется тем, что при сдвиговой деформации происходит разрушение
структур из наполнителей, которые к тому же не способны к активному
взаимодействию с полимером. Поэтому при деформации контакты между
частицами

наполнителя

легко

разрушаются,

и

при

отсутствии

взаимодействия их с полимерной матрицей вся система ослабляется.

Уменьшение величин ударной вязкости композиции объясняется,

очевидно, тем, что повышение содержания наполнителя приводит к
повышению жесткости цепей и возникновению больших внутренних
напряжений, снижающих прочность связей между полимерной матрицей и
частицами наполнителя.

Из анализа исследований физико-механических свойств (рис.3-6)

композиций видно, что графит и сажа обеспечивают достаточные
прочностные

характеристики

материала

и

вполне

удовлетворяют

требованиям, предъявляемым к материалам подшипников скольжения на
основе древесины и полимеров. Для этого достаточно вводить в связующую
наполнители графит или сажу в размере 5-10 мас.ч.

32

Для обеспечения самосмазки было выбрано смазывающее вещество -

моторное масло в размере 20 мас.ч.

Рецептура компонентов смеси композиций на основе древесины и

полимеров приведены в таблице 1.

Образцы для исследований физико-механических свойств древесно

полимерных материалов были выполнены в форме параллелепипеда с
размерами 28х28х56 мм. Измерение твердости древесной полимерной
композиции имеет свои особенности из-за малой плотности материала и
нестабильности физико-механических свойств по сечению.

Непосредственное измерение твердости на приборе Бринелля не

представляется возможным, так как они ниже НВ-10. Поэтому, подбирался
диаметр шарика соответствующий усилию при вдавливании шарика на
ручном винтовом прессе.

Наиболее достоверные результаты показали использование шарика

диаметром 8 мм и приложение усилия 500Н. Отпечаток шарика получался
четким, что повышало точность измерения диаметра отпечатка, и глубина
внедрения небольшая.


background image

Таблица 1

Рецептура компонентов смеси композиций (в мас.ч.)

Компоненты смеси

композиций

Номера рецептур смеси антифрикционного

композиционного древесно-полимерного материала

АКДПМ-1 АКДПМ-2

АКДПМ-3

АКДПМ-4

Древесина

Модифицированный
полимер, в том числе:
полимер
наполнители:
сажа
графит
Смазывающее
вещество: Моторное
масло
Парафин

100

3-10

100

5-10

20

7-10

100

3-10

100

5-10

20

7-10

100

3-10

100

5-10

20

7-10

100

3-10

100

5-10

20

7-10


При большой глубине внедрения шарика происходило разрушение

отдельных структур древесины, и необходимое соотношение между силой
прижатия шарика и деформацией древесины нарушалось.

Физико-механические свойства разработанных антифрикционных

композиционных древесно-полимерных материалов (АКДПМ) приведены в
таблице 2.

Как видно из таблицы 2, свойства разработанных АКДПМ вполне

отвечают функциональным требованиям, предъявляемым к материалам для
деталей узлов трения рабочих органов комплекса машин и механизмов
хлопкоочистительных заводов и других отраслей машиностроения.

33

Таблица 2

Основные характеристики композиционного материала на основе

древесины и полимера

Показатели

Антифрикционный композиционный

древесно полимерный материал

АКДПМ-1

АКДПМ-2

АКДПК-3

АКДПК-4

Плотность, г/см

3

0,77

0,77

0,947

0,966

Предел прочности
при сжатии, МПа

69,3

64,9

61,2

66,8

Твердость по Бринеллю,

52

78,7

65

107,9


background image

МПа

Коэффициент трения

0,11

0,12

0,13

0,14

Интенсивность

линейного
изнашивания, I

10

-9

0,8

0,85

0,90

1,0

Водопоглощение за 24 ч, %

48,3

-

-

37,6

Степень уплотнения, %

38,5

38,1

37,8

36,1


Исследованы микроструктуры композиционного древесно-полимерного

материала с помощью электронного микроскопа ЭМВ–100БР. На рис.7.
представлены микроструктуры образцов из разработанных композиционных
древесно-полимерных материалов на основе тополя и тала (ивы).

х

13500 х 13500 х 7000

мкм – 0,001 мм х 7000 =

7мм

Рис.7. Микроструктуры

антифрикционных

композиционных

х 7000 х 7000

древесно-полимерных

материалов

На микрофотографиях видны различающиеся по внешней форме и

размерам

надмолекулярные

образования,

которые

в

реальном

композиционном древесно-полимерном материале находятся в монолитном –
плотноупакованном состоянии.

Возможность единой микроструктуры обусловливается за счёт

химической связи частиц исходных ингредиентов: целлюлозы и других
компонентов древесины, масла, полиэтилена.

34

В четвертой главе диссертации

«Прикладные и экономические

аспекты

применения

разработанных

антифрикционных


background image

композиционных древесно-полимерных материалов с использованием
местного сырья и изделий из них в хлопкоочистительных машинах»

рассмотрены

прикладные

и

экономические

аспекты

применения

разработанных антифрикционных композиционных древесно-полимерных
материалов и подшипников скольжения на их основе.

С целью практической оценки полученных результатов исследований

работоспособности и эффективности подшипников скольжения из древесно
полимерных композиционных материалов на основе тополя и тала
проведены производственные испытания в питающих валиках и
разрыхляющих барабанах линтера марки 5ЛП в Букинском и Пискентском
хлопкоочистительных заводах.

Проведённые испытания показали, что подшипники скольжения на

древесно-полимерной основе работали на рабочих органах линтера 5ЛП без

каких-либо отказов с износом не более 0,1 мм на диаметр за один месяц.

При этом скорость в зоне трения не превышала 1,0 м/с, а в питателе

линтера марки 5ЛП она составляла 0,065 м/с (с учётом наличия переходной
втулки). В узле трения семенного шнека скорость составляла около 0,3 м/с.
Удельная нагрузка на одну опору питателя линтера 5ЛП составляла около
0,45 МПа, а на одну опору семенного шнека - около 0,18 МПа.

Попадание в узел трения семенного шнека хлопкового пуха не вызывала

осложнений, так как на процесс трения скольжения пух влияет
незначительно, в отличие от аналогичного подшипника качения. А
образующийся небольшой зазор не сопровождается вибрациями рабочего
органа и, как следствие, его поломками.

На основании полученных результатов разработаны и оформлены

опытно-технологический регламент и стандарт предприятия (технические
условия) на получение композиционных древесно-полимерных материалов
на основе тополя и тала, а также модифицированного полимера,
позволяющие апробировать созданные материалы в машинах и механизмах
хлопкоочистительных заводов.

При расчете экономической эффективности внедрения разработанных

композиционных древесно-полимерных материалов в подшипниках скольже
ния узлов трения рабочих органов машин и механизмов очистительного и
джинно-линтерного цеха Букинского хлопкоочистительного завода составил
около 15,5 млн. сум в год (февраль 2012 г), а на Пискентском
хлопкоочистительном заводе - 66 млн. сум (февраль 2016 г) в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Изучены физико-механические, фрикционные и другие свойства

разработанных композиционных древесно-полимерных материалов с
плотностью 0,95-1,0 г/см

3

и твердостью 8,0-11,0 МПа.Созданы новые

теплостойкие, формоустойчивые антифрикционные композиционные

35


background image

материалы, представляющие собой многокомпонентные системы из
уплотненной древесины и растворов на основе модифицированных
полимеров в моторном масле и парафине. Предложены рецептура и составы
древесно-полимерных

композиций

в

определенном

соотношении

компонентов.

2. Установлены основные закономерности влияния вида и содержания

термопластичных полимеров - полиэтилена высокой плотности и поли
пропилена и углеграфитовых наполнителей - сажи и графита на физико
механические свойства. Рекомендовано оптимальное содержание
наполнителей (5-10 мас.ч.), обеспечивающее достаточно высокие прочност
ные и триботехнические свойства модифицированной полимерной
композиции.

3. Проведены исследования ИК-спектров и микроструктуры композици

онных древесно-полимерных материалов. Установлено, что несмотря на
различную микроструктуру, наблюдается плотно-сросшаяся структура всех
компонентов композиционного древесно-полимерного материала, которая
обусловливается за счёт химической связи частиц исходных ингредиентов:
целлюлозы и других компонентов древесины, масла, полиэтилена.

4. Установлены и рекомендованы оптимальные технологические

режимы изготовления деталей из антифрикционных композиционных
древесно-полимерных материалов для рабочих органов комплекса
оборудования хлопкоочистительных заводов, работающих в тяжелых
эксплуатационных условиях и высокой запыленности.

5.

Выпущены

опытно-производственные

партии

подшипников

скольжения различных типоразмеров из композиционных древесно
полимерных материалов.Проведены испытания деталей в производственных
условиях на питающих валиках очистителей мелкого и крупного сора и
разрыхляющих барабанах линтера марки 5ЛП Букинского и Пискентского
хлопкоочистительных заводов. Испытания деталейиз антифрикционных
композиционных древесно-полимерных материалов в производственных
условиях показали высокие их срок службы ресурса работы по сравнению с
серийными, что приводит к снижению себестоимости подшипников
скольжения и металлоемкости машин и механизмов.

6. Даны практические рекомендации по применению подшипников

скольжения из композиционных древесно-полимерных материалов в узлах
трения рабочих органов машин и механизмов Букинского и Пискентского
хлопкоочистительных заводов. Экономический эффект от внедрения
разработанных композиционных древесно-полимерных материалов в деталях
оборудования очистительного и джинно-линтерного цеха Букинского
хлопкоочистительного завода составил около 15,5 млн. сум в год (февраль
2012 г), а на Пискентском хлопкоочистительном заводе - 66 млн. сум
(февраль 2016 г), в год.


background image

36

TASHKENT STATE TECHNICAL UNIVERSITY

NAMED AFTER ISLAM KARIMOV

SCIENTIFIC COUNCIL AWARDING SCIENTIFIC DEGREES

DSc.27.06.2017.K/T.03.01 AT STATE UNITARY ENTERPRISE

«FAN VA TARAKKIYOT»

STATE UNITARY ENTERPRISE «FAN VA TARAKKIYOT

TASHKENT STATE TECHNICAL UNIVERSITY

NAMED AFTER ISLAM KARIMOV

SHERNAEV ANVAR NORMAMATOVICH

THE DEVELOPMENT EFFECTIVE CONTENT OF ANTI FRICTIONAL

COMPOSITE WOOD-POLYMERIC MATERIALS ON THE BASIS OF

RAW MATERIALS AND PRODUCING DETAILS FOR MACHINE

BUILDINGS

02.00.07 – Chemistry and technology of composite, paint and varnish and rubber materials

(technical sciences). 05.02.01 – Materials science in mechanical engineering. Foundry

production. Heat treatment and handling of metals pressure. Metallurgy of ferrous, non-ferrous

and rare metals (materials science and metallurgy sciences; on technical sciences)

DISSERTATION ABSTRACT FOR THE

DOCTOR OF PHILOSOPHY (PhD)

TECHNICAL SCIENCES


background image

TASHKENT – 2017

37

The theme of dissertation doctor of philosophy (PhD) was registered at the Supreme

Attestation Commission at the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan under
number B2017.1.PhD/T2.

The dissertation has been prepared at the Tashkent State technical university named after

Islam Karimov at State unitary enterprise «Fan va tarakkiyot».

The abstract of the dissertation is posted in three languages (uzbek, russian, english

(resume)) on the scientific council website

www.gupft.uz

and on the website of “Ziyonet”

Information and educational portal

www.ziyonet.uz

.

Research supervisors: Mahkamov Rufat Gulyamovich

doctor of technological sciences, professor

Abed Nodira Soyibjanovna

doctor of technical sciences, s.r.a.

Official opponents: Yusupbekov Axmadjon Xakimovich

doctor of

chemical science, professor

Norxudjaev Fayzulla Ramazonovich

doctor of technical science

Leading organization:

Andijan machine-building institute

The defense will take place “____” ____________ 2017 at _______ at the meeting of

Scientific council No.DSc.27.06.2017.K/T.03.01 at Tashkent State technical university named
after Islam Karimov at State unitary enterprise «Fan va tarakkiyot», (Address: 100174, Tashkent
city, Almazar district, Mirzo Golib street, 7a. Tel./fax: (+99871) 246-39-28/(+99871) 227-12-73,
e-mail:

gupft@inbox.uz

).

The dissertation can be reviewed at the Information Resourse Centre of the State unitary

enterprise «Fan va tarakkiyot», (is registered under No.1). Address: 100174, Tashkent city,
Almazar district, Mirzo Golib street, 7a. Tel./fax: (+99871) 246-39-28 / (+99871) 227-12-73).

Abstract of dissertation sent out on “____” ______________ 2017 y.
(mailing report No. ____on “____” ____________ 2017 y.).

S.S. Negmatov

Chairman of the scientific council

awarding scientific degrees,

doctor of technical sciences, professor


background image

M.G. Babaxanova

Scientific secretary of the scientific council

awarding scientific degrees,

candidate of chemcal sciences, s.r.a.

N. Tolipov

Chairman of the academic seminar under the

scientific council awarding scientific degrees,

candidate of technical sciences, s.r.a

38

INTRODUCTION (abstract of PhD thesis)

The aim of the research work

the aim of the research work is to work out

the technology of getting details on the basis of the content of anti-frictional
composite wood-polymeric materials for machine-building from the local raw
materials.

The object of the research work

the object of the research work are the local

of wood-poplar and a willow, and also their wastes in a wood-working industry,
thermoplastic polymers - polyethylene of high density (HDPE) I-0754, density
0,954 g/sm

3

, polypropylene brands 05P10/020, fillers - smut, graphite and motor

oil of brand М8.

Scientific novelty of the research work.

The scientific novelty of the study

consists of the following items:

change of physic mechanical properties of compositions from the content and

type of thermoplastic polymers, carbon graphite fillers and various additives and
also level of consolidation of wood by the modified polymeric compositions are
elicited; composition wood-polymeric materials on the basis of local wood - a
poplar, willow and the modified polymers and production engineering of their
reception by a preliminary dispersion mineral carbon graphite fillers are
developed; on the basis of complex researches on study influence carbon graphite
fillers on physic mechanical and anti-frictional properties of thermoplastic
polymers the optimal maintenance of fillers providing creation of is antifriction
wear proof composition wood-polymeric materials for machine-building are
elicited;

by researches of UR-spectroscopy and microscopic structure of composition

wood-polymeric materials it is proved that, the densely-grown together structure of
all components of a composition wood-polymeric material, which is formed
because of the chemical bond of corpuscles polyethylene and initial ingredients is
observed;

as a result of studying of physic mechanical and anti-frictional properties of

the developed composition wood-polymeric materials on the basis of local wood
and the inoculated polymers it is installed that composition of wood-polymeric
materials possess high toughness characteristics, low coefficient of friction, high
wear proof and the raised reliability while in service in various environmental


background image

conditions of Uzbekistan;

influence of technological and operational factors on properties of

composition

wood-polymeric

materials

are

installed,

also

concrete

recommendations for intelligent use of these potential opportunities of the
materials in knots of a friction of tools of cotton machines and the mechanisms
working in the conditions of a high dustiness of the environment is developed.

Implementation of the research results

based on the results of research on

the development of composite polymeric materials on the basis of local raw
materials achieved the following:

patents for content of antifriction-wear proof polymeric composition was

received a patent by the Agency of Intellectual Property of the Republic of

39

Uzbekistan for the opening (№IAP 05000, 2015). As a result there is an
opportunity to rise the capability and efficiency of cotton-refining machines and
mechanisms;

to the content of anti-frictional wood-polymeric composite material was

received a patent by the Agency of Intellectual Property of the Republic of
Uzbekistan for the opening (№ IAP 05068, 2015). This allowed to adjust the
manufacture of materials and to carry out to produce sliding bearings in knots of a
friction of tools of cotton machines and mechanisms instead of rolling bearings;
worked out sliding bearings from ACWPM are implemented to the plants holding
«O’ZPAHTASANOATEXPORT» (certificate on October 6, 2016 y. № МА i/1324
the holding «O’ZPAHTASANOATEXPORT»). In the result, allows to increase the
resource of operation sliding bearings of cotton-refining machines two times.

The structure and volume of the thesis.

The structure of the dissertation

consists of an introduction, four chapters, conclusion, the list of references,
applications. The volume of the dissertation is 120 pages.


background image

40

ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РЎЙХАТИ

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

LIST OF PULISHED WORKS

I бўлим (I часть; I part)

1. Шернаев А.Н., Пулатов Ж.А., Гулямов Г., Негматов С.С. К вопросу

разработки теплостойких композиционных древесно-полимерных материа
лов для узлов трения машин и механизмов // Композиционные материалы. –
Ташкент, 2009. - №1. -С.78-79. (02.00.00; № 4)

2. Шернаев А.Н., Мусабеков Д.Х., Гулямов Г., Абед-Негматова Н.С.

Прочность композиционных древесно-полимерных материалов // Компози
ционные материалы. – Ташкент, 2010. -№2. -С.29-31. (02.00.00; № 4)

3. Dilshod Musabekov Nodira Abed-Negmatova, Giyoz Gulyamov, Anvar

Shernaev, Dilshod Khojimuradov, Sayibjan Negmatov. Effecftive Composite
Materials For Friction Pairs Of Wordies of Cotton Machines // Advanced Materials


background image

Research. Trans tech publications. – Switzerland (Швейцария). 2012. -рр.548-
550. (02.00.00; № 1)

4. Negmatov S.S., Shernaev A.N., Gulyamov G., Abed-Negmatova N.S.,

Saidov M.M., Musabekov D.H. Negmatov Sh.S., Negmatova M.I. Wear-Resistant
Polymer Composite Filled With Finely Dispersed Wood and Carbon/ Graphite
Powders // AIP Publishing by the American Institute of Physics (США). 2012.-
рр.329-331. (02.00.00; № 1)

5. Шернаев А.Н., Исследование ИК-спектров композиционного

древесно-полимерного материала // Композиционные материалы. – Ташкент,
2012. - №1. -С.23-24. (02.00.00; № 4)

6. Шернаев А.Н., Гулямов Г. Подшипники скольжения из

композиционных древесно-полимерных материалов и эффективность их
применения в узлах рабочих органов хлопкоочистительных машин //
Композиционные материалы. – Ташкент, 2012. - №3. -С.69-71. (05.00.00; № 4)

7. Шернаев А.Н., Гулямов Г., Негматов С.С. Исследование износа и

изменения момента трения подшипников скольжения из композиционных
древесно-полимерных материалов // Доклады Академии наук Республики
Узбекистан. – Ташкент, 2012. - №5. -С.37-39. (05.00.00; № 9)

8. Шернаев А.Н., Гулямов Г. Композиционные древесно-полимерные

материалы для подшипников узлов трения рабочих органов машин и
механизмов // Вестник ТашГТУ. – Ташкент, 2012. - №3-4. -С.67-71. (02.00.00;
№ 11)

9. Шернаев А.Н., Гулямов Г. Подшипники скольжения из

композиционных древесно-полимерных материалов для узлов трения
рабочих органов хлопкоочистительных машин // Проблемы механики. –
Ташкент, 2012. - №3. -С.68-71. (05.00.00; № 6)

10. Шернаев А.Н., Гулямов Г. Влияние углеграфитовых минеральных

наполнителей на физико-механические свойства полиолефинов // Ўзбекистон
кимё журнали. –Ташкент, 2012. - №4. -С.22-25. (02.00.00; № 6)

41

11. Шернаев А.Н., Гулямов Г. Технология получения композиционного

древесно-полимерного материала на основе местного сырья // Химия и
химическая технология, научно технический журнал. – Ташкент, 2012. - №4.
-С.32-35. (02.00.00; № 3)

12. Шернаев А.Н., Гулямов Г., Мусабеков Д.Х. Технологические

принципы формирования композиционных древесно-полимерных материа
лов и подшипников скольжения из них // Композиционные материалы. –
Ташкент, 2012. - №4. -С.64-66. (02.00.07; № 4)

13. Шернаев А.Н., Гулямов Г., Абед Н.С., Негматов С.С. Математическое

моделирование оптимизации свойств антифрикционных композиционных
древесно-полимерных материалов // Доклады Академии наук Республики
Узбекистан. – Ташкент, 2015. - №5. -С.5-8. (05.00.00; № 9)

14. Патент РУз № 05000. Антифрикционно-износостойкая полимерная

композиция / Абед-Негматова Н.С. Гулямов Г., Негматов С.С., Негматов


background image

Ж.Н., Негматов Ш.С., Шернаев А.Н., Юлдашев А.Х., Эминов Ш., О.
Бозорбоев Ш.А., Тухташева М.Н. // Расмий ахборотнома. 2014. - № 12

II бўлим (II часть; II part)

15. Шернаев А.Н., Гулямов Г. Пропитка древесины модифицированной

полимерной композицией // Нанокомпозиционные материалы: Матер. Респ.
межвуз. научно-технической конференции молодых ученых, 16-17 апреля.
Ташкент. ГУП «Фан ва тараккиёт». – Ташкент, 2009. - С.114-115.

16. Шернаев А.Н. Древесно-полимерные композиционные материалы на

основе тополя и тала // Проведение научных исследований в области синтеза,
свойств и переработки высокомолекулярных соединений, а также
воздействия физических полей на протекание химический реакций: Сб.
материалов Всероссийской конф. с элементами научной школы для
молодёжи. – Казань, КГТУ.10-12 ноября. 2010. -С.181.

17. Shernaev A.N., Musabekov D.H., Gulomov G., Abed-Negmatova N.S.

Technology of obtaining of composite wood-polimer materials forplain bearings//
Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии
освоения недр: Материалы IX Международной конференции. 13-19 сентября.
– Москва (Россия)-Котону (Бенин). 2010. -С.110-112.

18. Musabekov D. Кh., Abed-Negmatova N.S., Gulyamov G., Negmatov S

S., Shernaev A.N., Kodirov Sh.B, Sobirov B.B. Developing of wood polymer
composite materials and sliding bearing for cotton mashines and mechanisms //
European Polymer Congress 2011 XII Congress of he Specialized Group of
Polymers, June 26-July 1. - Granada, Spain, 2011. -P.1017.

19. Шернаев А.Н. Композиционные древесно-полимерные материалы и

технология их получения // Химическая технология «ХТ 12»: Матер.
региональной центрально-азиатской международной конференции по
химической технологии, 27-28 марта. Тип-Топ, - Москва, 2012. -С.201-203.

20. Шернаев А.Н. Разработка и исследование композиционных

древесно-полимерных материалов на основе местного сырья // Первый

42

Байкальский материаловедческий форум: Матер. Всероссийской научной
конференции с международным участием, 9-13 июля. Озеро Байкал (с.
Максимиха): Изд.-во Буратского научного центра СО РАН. II часть. - Улан
Уде, 2012. -С.175-176.

21. Шернаев А.Н., Гулямов Г., Негматов С.С. Оценка эффективности

применения антифрикционных древесно-полимерных композиционных

материалов в подшипниках скольжения рабочих органов хлопкоочиститель

ных машин // Ресурсо- и энергосберегающие, экологически безвредные

композиционные материалы: Материалы международной научно технической

конференции, 19-21 сентября. – Ташкент, 2013. -С. 364-366.

22. Шернаев А.Н., Гулямов Г., Негматов С.С. Эффективные

композиционные материалы для подшипников скольжения рабочих органов


background image

хлопкоочистительных машин // Ингредиенты из местного и вторичного
сырья для получения новых композиционных материалов: Материалы
Республиканской научно-технической конференции 10-11 апреля. – Ташкент,
2014. -С.217-219.

23. Anvar Shernaev, Giyas Gulyamov, Sayibcan Negmatov. The

characteristic of composite wood–polymeric materials for bearing of friction units
of the machines // Thermophysical Properties for Technical Thermodynamics.
International Conference on Thermophysical and Mechanical Properties of
Advanced Materials–THERMAM 2015 and 4

nd

Rostocker international

symposium: book of abstracts, 17 – 18 September. - Baku (AZERBAIJAN), 2015.
-pp.105-106.

24. Шернаев А.Н., Тухташева М., Юлдашев А.Х., Гулямов Г., Абед Н.С.

Композиционные полимерные материалы функционального назначения на
основе полиолефинов // Техника и технологии машиностроения: Материалы
V Международной студенческой научно-практической конференции, 4–10
апреля. - Омск, 2016 г. –С.354-359.

25. Негматов С.С., Гулямов Г., Абед Н.С., Шернаев А.Н.

Конструкционные древесно - полимерные композиционные материалы для
подшипников скольжения // «Машинасозликда замонавий материаллар,
техника ва технологиялар» Халқаро илмий - техникавий анжуман тўплами,
19-21 апрель. – Андижон, 2016. –С.7-11.

26. Anvar Shernaev, Giyas Gulyamov, Sayibcan Negmatov. Physical,

Mechanical and Frictional Properties of Composite Wood-Polymer Materials For
Bearing of Friction Units of the Machines // 3

rd

International Conference on

Thermophysical and Mechanical Properties of Advanced Materials, 1-3 september.
- Izmir, Turkey, 2016. -pp.633-637.

27. Шернаев А.Н., Гулямов Г., Абед Н.С., Негматов С.С.

Антифрикционные композиционные материалы на основе древесины и
термопластичных полимеров // Современные технологии получения и
переработки композиционных и нанокомпозиционных материалов: Матер.
Республиканской научно-технической конференции (25-26 мая 2017г.). –
Ташкент: ГУП «Фан ва тараккиёт», 2017. –С.36-37.

43

Автореферат матни «Композицион материаллар» илмий ва амалий

журнал таҳририятида таҳрир қилинди.


background image

Босишга рухсат этилди: 04.07.2017

Бичими 60х84 1/8 «Times Uz»гарнитураси.Офсет усулида босилди.
Шартли босма табоғи 3 нашр босма табоғи 2.5 Тиражи 100.
Буюртма: Nº3
«Aloqachi» босмахонасида чоп этилди.
Тошкент шаҳри, А.Темур кучаси 108

44

Библиографические ссылки

Шсрнасв А.Н., Пулатов Ж. А., Гулямов Г., Нсгматов С.С. К вопросу разработки теплостойких композиционных дрсвссно-полимсрных материалов для узлов трения машин и механизмов // Композиционные материалы. -Ташкент, 2009. - №1. -С.78-79. (02.00.00; № 4)

Шсрнасв АН., Мусабсков Д.Х., Гулямов Г., Лбсд-Нсгматова Н.С. Прочность композиционных дрсвссно-полимсрных материалов // Композиционные материалы. - Ташкент, 2010. -№2. -С.29-31. (02.00.00; № 4)

Dilshod Musabckov Nodira Abcd-Ncgmatova. Giyoz Gulyamov, Anvar Shcmacv. Dilshod Khojimuradov, Sayibjan Negmatov. Efleeftive Composite Materials For Friction Pairs Of Wordics of Cotton Machines // Advanced Materials Research. Trans tech publications. - Switzerland (Швейцария). 2012. -pp.548-550. (02.00.00: № I)

Negmatov S.S.. Shernaev A.N., Gulyamov G., Abcd-Ncgmatova N.S., Saidov M.M., Musabckov D.H. Negmatov Sh.S.. Negmatova M.I. Wear-Resistant Polymer Composite Filled With Finely Dispersed Wood and Carbon/ Graphite Powders // AIP Publishing by the /mcrican Institute of Physics (США). 2012,-pp.329-331. (02.00.00; № I) '

Шсрнасв A.H., Исследование ИК-спектров композиционного дрсвссно-полимсрного материала // Композиционные материалы. - Ташкент, 2012. -№1. -С.23-24. (02.00.00; № 4)

Шсрнасв Л.Н., Гулямов Г. Подшипники скольжения из композиционных дрсвссно-полимсрных материалов и эффективность их применения в узлах рабочих органов хлопкоочистительных машин // Композиционные материалы. - Ташкент, 2012. - №3. -С.69-71. (05.00.00; № 4)

Шсрнасв Л.Н., Гулямов Г., Нсгматов С.С. Исследование износа и изменения момента трения подшипников скольжения из композиционных дрсвссно-полимсрных материалов // Доклады Академии наук Республики Узбекистан. - Ташкент, 2012. - №5. -С.37-39. (05.00.00; № 9)

Шсрнасв А Н., Гулямов Г. Композиционные древссно-полимерные материалы для подшипников узлов трения рабочих органов машин и механизмов // Вестник ТашГТУ. - Ташкент, 2012. - №3-4. -С.67-71. (02.00.00; № II)

Шсрнасв А Н., Гулямов Г. Подшипники скольжения из композиционных дрсвссно-полимсрных материалов для узлов трения рабочих органов хлопкоочистительных машин // Проблемы механики. -Ташкент, 2 012. -№3. -С.68-71. (05.00.00; № 6)

Шсрнасв А Н., Гулямов Г. Влияние углеграфитовых минеральных наполнителей на физико-механические свойства полиолефинов // Узбекистан кимё журнали. -Ташкент, 2012. - №4. -С.22-25. (02.00.00; № 6)

II. Шсрнасв Л.Н., Гулямов Г. Технология получения композиционного древссно-полимсрного материала на основе местного сырья // Химия и химическая технология, научно технический журнал. - Ташкент, 2012. - №4. -С.32-35. (02.00.00; № 3)

Шсрнасв А.Н., Гулямов Г., Мусабеков Д.Х. Технологические принципы формирования композиционных дрсвссно-полимсрных материалов и подшипников скольжения из них И Композиционные материалы. -Ташкент, 2012. - №4. -С.64-66. (02.00.07; № 4)

Шсрнасв А.Н., Гулямов Г., Абед Н.С., Нсгматов С.С. Математическое моделирование оптимизации свойств антифрикционных композиционных дрсвссно-полимсрных материалов // Доклады Академии наук Республики Узбекистан. - Ташкент, 2015. - №5. -С.5-8. (05.00.00; № 9)

Патент РУз № 05000. Антифрикционно-износостойкая полимерная композиция / Абед-Нсгматова Н С. Гулямов Г., Нсгматов С.С., Нсгматов Ж.Н., Нсгматов Ш.С., Шсрнасв А.Н., Юлдашев А.Х., Эминов Ш.» О. Бозорбосв III.А., Тухташсва М.Н. // Расмий ахборотнома. 2014. - № 12

Шсрнасв А.Н., Гулямов Г. Пропитка древесины модифицированной полимерной композицией // Нанокомпозиционные материалы: Матер. Респ, межвуз. научно-технической конференции молодых ученых, 16-17 апреля. Ташкент. ГУП «Фан ва тараккист». - Ташкент, 2009. - С. 114-115.

Шсрнасв А Н. Древссно-полимерные композиционные материалы на основе тополя и тала // Проведение научных исследований в области синтеза, свойств и переработки высокомолекулярных соединений, а также воздействия физических полей на протекание химический реакций: Сб. материалов Всероссийской конф, с элементами научной школы для молодёжи. - Казань, КГТУ.10-12 ноября. 2010. -С.181.

Shcmacv A.N., Musabckov D.H., Gulomov G.. Abcd-Ncgmatova N.S. Technology of obtaining of composite wood-polimer materials forplain bearings// Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр: Материалы IX Международной конференции. 13-19 сентября. - Москва (Россия )-Котону (Бенин). 2010. -С.110-112.

Musabckov D. Kh., Abcd-Ncgmatova N.S., Gulyamov G.. Negmatov S S., Shcmacv A.N., Kodirov Sh.B. Sobirov B.B. Developing of wood polymer composite materials and sliding bearing for cotton mashincs and mechanisms // European Polymer Congress 2011 Xll Congress of he Specialized Group of Polymers, June 26-July 1. • Granada. Spain. 2011. -P. 1017.

Шсрнасв АН. Композиционные древссно-полимерные материалы и технология их получения // Химическая технология «ХТ 12»: Матер, региональной центрально-азиатской международной конференции по химической технологии, 27-28 марта. Тип-Топ, - Москва, 2012. -С.201-203.

Шсрнасв А Н. Разработка и исследование композиционных дрсвссно-полимсрных материалов на основе местного сырья // Первый Байкальский материаловедческий форум: Матер. Всероссийской научной конференции с международным участием. 9-13 июля. Озеро Байкал (с. Максимиха): Изд.-во Буратского научного центра СО РАН. II часть. - Улан-Уде, 2012. -С. 175-176. '

Шсрнасв ЛИ., Гулямов Г., Нсгматов С.С. Оценка эффективности применения антифрикционных дрсвссно-полимсрных композиционных материалов в подшипниках скольжения рабочих органов хлопкоочистительных машин И Рссурсо- и энергосберегающие, экологически безвредные композиционные материалы: Материалы международной научно-технической конференции, 19-21 сентября. - Ташкент, 2 013. -С. 364-366.

Шсрнасв А.Н., Гулямов Г., Нсгматов С.С. Эффективные композиционные материалы для подшипников скольжения рабочих органов хлопкоочистительных машин // Ингредиенты из местного и вторичного сырья для получения новых композиционных материалов: Материалы Республиканской научно-технической конференции 10-11 апреля. - Ташкент, 2014. -С.217-219.

Anvar Shcmacv. Giyas Gulyamov, Sayibcan Negmatov. The characteristic of composite wood-polymeric materials for bearing of friction units of the machines // Thermophysieal Properties for Technical Thermodynamics. International Conference on Thermophysieal and Mechanical Properties of Advanced Matcrials-THERMAM 2015 and 4nd Rostockcr international symposium: book of abstracts. 17-18 September. - Baku (AZERBAIJAN). 2015. -pp. 105-106.

Шсрнасв Л.Н., Тухташева M., Юлдашев Л.Х., Гулямов Г., Абед Н С. Композиционные полимерные материалы функционального назначения на основе полиолефинов // Техника и технологии машиностроения: Материалы V Международной студенческой научно-практической конференции. 4-10 апреля. - Омск, 2016 г. -С.354-359.

Нсгматов С.С., Гулямов Г., Абед Н.С., Шсрнасв А Н. Конструкционные дрсвссно - полимерные композиционные материалы для подшипников скольжения // «Машинасозликда замонавий матсриаллар, техника ва тсхнологиялар» Халкаро илмий - тсхникавий анжуман туплами, 19-21 апрель. - Андижон, 2016. -С.7-11.

Anvar Shcmacv. Giyas Gulyamov, Sayibcan Negmatov. Physical. Mechanical and Frictional Properties of Composite Wood-Polymer Materials For Bearing of Friction Units of the Machines // 3rd International Conference on Thermophysieal and Mechanical Properties of Advanced Materials. I -3 september. - Izmir. Turkey. 2016.-pp.633-637.

Шсрнасв А Н., Гулямов Г., Абед Н.С., Нсгматов С.С. Антифрикционные композиционные материалы на основе древесины и термопластичных полимеров // Современные технологии получения и переработки композиционных и нанокомпозиционных материалов: Матер. Республиканской научно-технической конференции (25-26 мая 2017г.). -Ташкент: ГУП «Фан ва тараккист», 2017. -С.36-37.