Все статьи
“Тико” ва “Дамас” автомобилларининг ички ёнув двигателларини ташхислаш
Мавзунинг долзарблиги. Узбекистан мустақил бўлгач, жадал ривожланиш, давлат ва ижтимоий ҳаётининг барча сохаларини тубдан ўзгартириш, бозор муносабатига ўзига хос йўл танлаб, босқичма-босқич ўтиш тамойилини тутди.
Халқ хўжалигининг барча тармоқлари фаолияти янги босқичига ўтишни ўзаро манфаатдорлик, ташқи иқтисодий алоқалар асосида кўрмокда. Хорижий мамлакатлар билан иктисодий ва сиёсий алокаларнинг жадал ривожланаётган шу даврида республика автотранспорт сохаси тараққиёти мухим ахамиятга эта.
Давлатимиз рахбарияти ва президентимиз автомобилсозликни ривожлантириш ва транспортдан самарали фойдаланиш масалаларига катта эътибор бермокдалар.
Шу мақсадда Республикамизда бир катор автомобил компаниялари барпо қилиниб, уларнинг ишга туширилиши Узбекистан халқининг мухим ютукларидан биридир. Андижоннинг Асака шаҳрида "УзДЭУ авто Со" компаниясида сигил автомобилларнинг ишлаб чиқарила бошлаши Узбекистан аҳолисининг транспорт мустақиллигига эришишига олиб келибгина колмай, Республикамизни автомобил ишлаб чикарувчи стакчи давлатлар билан бир қаторда туришига имкон яратади. Албатта, бундай холат, бир томондан аҳолининг моддий, маданий бойлигини оширади, унинг транспорт воситаси хизматига бўлган талабини кондириб, турмуш фаолиятида бир катор кулайликлар яратса, иккинчи томондан снгил автомобилларга техник хизмат кўрсатиш (ТҲК), таъмирлашлар, ёнилғи- мойлаш махсулотлари, эҳтиёт қисмлари ва бошқалар билан таъминлаш каби бўлган ишларга эхтиёж орттиради.
ТҲК ва таъмирлаш ишларини бажариш учун автомобил эксплуатацияси давридаги умумий харажатлар ичида асосий кисмини, яъни 90 % га якинини ташкил этади. Мсхнат сарфини олиб ҳарасак, автомобилнинг хизмат даврида ТҲК ва таъмирлаш ишлари учун кстган меҳнат сарфи 96,5... 98,5 % ташкил этади.
Демак, автомобилларни самарали ишлатиш учун автомобилларни мунтазам равишда ташхислаш ва ўз вактида носозликларни бошланишидаёк бартараф этиш ксрак бўлади. Ватанимизда ишлаб чиқарилаётган автомобилларимиз жахон бозорида ўз ўрнига эга бўлиши учун уларнинг конструкцией ва эксплуатацион ишончлилиги халқаро стандартларга тўла жавоб берадиган даражада бўлиши зарур.
Республикамиз худуди ўзига хос иқлим ва йўл шароитларига эга бўлганлиги сабабли, автомобилларнинг эксплуатацией ишончлилиги мўтадил иқлим ва йўл шароитига нисбатан бир капча пасаяди, чунки Ватанимиз худуди қуруқ иқлим шароити, то\ли зоналари, чўл зоналаридан иборат бўлганлиги, хаво босими ва хароратининг ксскин ўзгариши ва энг асосийси хаво таркибида чанг миқдорининг кўплигидир. Чанг таркибидаги абразив зарралар автомобил деталлари ейилишини жадаллаштиради ва бунинг оқибатида уларнинг эксплуатацион ишончлилиги пасаяди. Шунингдек, абразив зарралар сую клик ва хаво билан бирга ишчи органлар ичига тушиб, уни ишдан чиқишини тезлаштиради. Шундай килиб Республикамиз иқлим ва йўл шароитида “Тико”, “Дамас” ва “Матиз” автомобилларининг эксплуатацион ишончлилигини таъминлаш учун махсус тадқиқот ишларини амалга оширишни такозо этади.
Рсспубликамизда автомобиллар ишончлилигини тадқикотлаш ишлари талаб даражасида эмас, чунки автомобил ишлаб чикариш мустақиллик даврига тў\ри келиб, энди ривожланмоқда. Рсспубликамизда бир қатор олимлар бу йўналишда илмий-тадқиқот ишлари олиб боришган ва олиб бормокдалар. Булардан: академик О.В.Лебедсв, профессор С.М.Қодиров, К.Х.Махкамов, доцент Я.П.Назаркулов, аспирант Б.Қаюмов, магистрант О.Эргашев ва бошқаларни кўрсатиб ўтиш мумкин. Бу сохадаги мавжуд илмий изланишлар натижалари замонавий автомобиллар, жумладан, “Тико”, “Дамас” ва “Матиз” автомобиллари эксплуатацион ишончлилигини бахолашда етарли имкон беради. Лскин ушбу автомобиллар ИЁДларини ташхислаш бўйича етарли маълумотлар камлик қилади, шунингш учун бу борада илмий-тадқиқот ишларини тезлаштириш зарур.
Тадқиқотнинг максади ва вазифалари. Ушбу илмий тадқиқот ишларини бажаришдан максад, Узбекистан Республикасининг иқлим ва йўл шароитларини хисобга олган холда, “Тико”, “Дамас” ва “Матиз” автомобилларининг ИЁДларини ташхислаш бўйича маълумотлар тўплаш ва унга таъсир этувчи етакчи омилларни аниқлаш асосида илмий ва амалий тавсиялар ишлаб чиқишдир. Бу изланиш ва тавсияларнинг умумий мазмуни ва йўналиши қуйидагилардан иборат бўлади:
1. Узбекистоннинг турли иқлим ва йул шароитларида “Тико”, “Дамас” ва “Матиз” автомобиллари ИЁДларининг ишдан чикиши ва унинг сабабларини аниқлаш.
2. “Тико”, “Дамас” ва “Матиз” автомобилларининг ИЁДларини ташхислаш йўллларини аниклаш.
3. “Тико”, “Дамас” ва “Матиз” автомобилларининг ИЁДларини ташхислаш эвазига автомобилларнинг ёнил\и тсжамкорлигини ошириш.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги. Изланиш ва тажрибалар шуни кўрсатдики, шу пайтгача автомобил ИЁДлари бирор носозликка учраб, улар тўхтаб қолганда, ишлаганда ҳам ночор ишлаганда, ёки улардан бирор бир ўзгача шовқин эшитилгандагина уларга ташхис қўйилар эди. Дархақиқат, уларни носозликка учрашининг бошланғич босқичларида ташхислаб ўтирилмас эди, балки навбатдаги ТҲКда рсжалаштирилган ишларни бажариш билан кифояланар эди. ТҲКларда эса ташхислаш рсжалаштирилмаган эди. Мазкур магистрлик дисссртациясининг илмий янгилиги- автомобил ИЁДлари ишлатилаётган, ёки уларга навбатдаги ТҲК пайтларида келгусида авж олиши кутилаётган носозликларни бошлангич боскичларидаёк аниқлаб бсришга мўлжалланган замонавий электрон ташхислаш воситасининг конструкциясини яратилиши ва унинг ёрдамида ИЁДда содир бўлаётган кимёвий ва иссиқлик жараёнларининг миқдорий катталикларини аниқлаш имкониятини мужассам этишдир.
Диссертация ишининг илмий янгилиги қуйидаги натижаларда акс этади:
Ҳозирги мавжуд ташхислаш воситалари замонавий автомобиллар учун тўғри келмайди, бунинг сабаби- улар асосан ИЁД бирор носозликка учрагандан сўнг уни аниклаш учун қўлланилади. Мазкур магистрлик дисссртациясининг вазифаси- ИЁДларини ишлатиш мобайнида ишончлилигини тадқиқотлаш, таҳлил этиш ва бошкариш учун ташхислашнинг янги самарали усул ва техник воситаларини топишдир.
ИЁДларининг ишончлилик кўрсаткичларини, иш жараёнида носозликка учрашини физик ва тасодифий хусусиятларини ташхислаш эвазига уларнинг кўрсаткичларини дунё ва Европа андозаларига етказиш Узбекистан автомобилсоз олимларнинг асосий мақсадидир.
Мазкур магистрлик дисссртацияси хам шу асосий мақсадни рўёбга чикаришга бир оз бўлсада ҳисса қўшишга бағишланган бўлиб, бунда бажариладиган ишларнинг асосий мақсади ва вазифалари қуйдагилардан иборатдир:
Енгил автомобиллар ИЁДларига ТҲК ва уларни таъмирлаш даврийрилигини оширишда ташхислаш усул ва воситаларининг ахамиятини
аниқлаш.
Носозликка учраган ИЁДини ташхислаш воситалари ва усулларини тахлил қилиш.
Ишлатилаётган ИЁДини ташхислаш воситалари ва усулларини тахлил қилиш.
Замонавий сигил автомобиллар ИЁДлари учун янги ташхислаш воситалари ва усулларини топиш.
Мавжуд ва янги ташхислаш воситалари ва усулларини ўзаро тақкослаш.
«Узавтотсххизмат» х/ж учун янги ташхислаш воситалари ва усуллари бўйича тавсиялар ишлаб чиқиш.
“Farg’onaazot”aj korxonasidagi qoplarni markirovkala sh va avtomatik xisobini yuritish
Қурилиш материаллари ишлаб чиқариш жaрaёнлaрини рaқaмли технологиялaр aсосидa ривожлaнтириш
Мақола ишлаб чиқаришда цемент олиш технологиясида материалларни майдалаш жараёнида кўп электр энергияси сарф бўлаётганлиги, қаерга сарф бўлаётганлиги сабабларини ўрганиш орқали материални майдалаш самарадорлигини таъминлаш тўғрисида ёзилган.
Электронная спектроскопия нанопленок и нанокристаллов созданных низкоэнергетической ионной бомбардировкой полупроводниковых и диэлектрических пленок
Объекты исследования: Ионно-лучевая обработка и электронная спектроскопия поверхности твердых тел.
Цель работы: Изучение закономерностей и выяснение физических механизмов формирования одно- и многокомпонентных нанопленок, нанокристаллов и сверхрешеток на основе полупроводниковых и диэлектрических пленок при низкоэнергетической ионной бомбардировке в сочетании с отжигом.
Методы исследования: Оже - электронная спектроскопия (для исследования состава), дифракция быстрых электронов, растровая электронная микроскопия (для исследования кристаллической структуры и топографии), ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия, спектроскопия упруго отраженных электронов, спектроскопия характеристических потерь энергии электронов (для исследования электронной структуры).
Полученные результаты и их новизна: Впервые разработана методика получения панокристаллов и напоплепок на основе полупроводников и диэлектрических пленок с использованием метода низкоэнергетической ионной имплантации (Ео = 0,5-5 кэВ) в сочетании с отжигом (температурный + лазерный). Выявлены основные механизмы их формирования. Впервые оценены параметры энергетических зон и кристаллической решетки силицидных напоплепок разной толщины. Обнаружено, что при 9 < 5 - 6 нм с уменьшением толщины пленки увеличивается ширина запрещенной зоны и значение постоянной решетки а. Разработана методика оценки критических размеров панокристаллов при которых происходит туннелирование электронов. Разработана модель поверхности Si с нанокристаллами силицида.
Практическая значимость: Результаты могут быть использованы для создания новых наноматериалов и многослойных наноразмерных гетероструктур, необходимых для приборов микро-, опто- и наноэлектроники.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Разработаны практические рекомендации для будущего использования полученных результатов в электронной промышленности. Результаты были использованы при выполнении грантов (Патент РУз № IAP 04080. Способ получения панокристаллов силицида металла; патент РУз № IAP 04081. Способ получения трехкомпопептпых наноструктур па основе арсенида галлия). Часть результатов используется в учебном процессе (Имеется акт внедрения в учебный процесс ТашГТУ).
Область применения: Физическая электроника и физика поверхности, микро-, опто- и наноэлектроника, ионно-лучевая и лазерная технология, производство полупроводниковых приборов.
Цифровые технологии и их роль в образовательном процессе
Цифровые следы как источник доказательства в налоговом праве
Основной аспект исследования посвящен доказательствам в виде цифровых следов, которые используют представители налоговых органов в качестве основы для обвинений в судебных спорах с налогоплательщиками.
Цифровая трансформация налогового администрирования в России
Формирование нагруженности рулевых управлений переднеприводных легковых автомобилей малого класса
Объекты исследования: рулевое управление автомобиля малого класса с приводом на передние колеса.
Цель работы: исследование процессов формирования нагрузок в рулевом управлении переднеприводных легковых автомобилей в различных режимах эксплуатации и выдача рекомендаций для решения задач прогнозирования прочности и долговечности рулевого управления на стадии его проектирования.
Методы исследования: В работе использовались методы математического моделирования, статистической динамики, программирования и экспериментальные методы.
Полученные результаты и их новизна: - разработана математическая модель автомобиля для расчетного анализа нагрузок в рулевом управлении при условиях рядовой эксплуатации автомобиля, включая такие режимы движения как вход в поворот, обгон, торможение при отказе одного из контуров тормозного привода, движение по дороге с заданной спектральной плотностью микропрофиля;
- обоснованы коэффициенты динамичности для расчетов рулевого управления на прочность;
- исследованы процессы формирования нагрузок в рулевом управлении, обуславливаемые технологическими допусками на изготовление и сборку колесного узла и подвески передних колес;
- уточнены формулы для определения момента сопротивления повороту колес на мест при комбинированном наклоне оси поворота колес (стойки подвески);
Практическая значимость: Разработанная математическая модель автомобиля, алгоритмы и программы для ее реализации на ЭВМ позволяют на стадии проектирования прогнозировать и устанавливать рациональные характеристики прочности и долговечности рулевого управления. Обоснованы коэффициенты динамического нагружения рулевого управления на примере легкового автомобиля малого класса;
Уточнены формулы для определения момента сопротивления повороту колес, обусловленных комбинированным наклоном оси поворота (стойки подвески) управляемых колес.
Степень внедрения: Результаты работы переданы Ассоциации производителей автомобилей Узбекистана для практического использования при проведении опытно-конструкторских работ по модернизации и разработке новых моделей легковых автомобилей, а также для использования в учебном процессе при подготовке магистров по специальности «Автомобилестроение» в Ташкентском автомобильно-дорожном институте.
Область применения: Автомобилестроение и автомобильный транспорт.
Формирование базовой культуры программирования студентов: оценка и методы мониторинга
Физикохимические основы автоклавной технологии силикатных материалов с улучшенными эксплуатационными свойствами
Объекты исследования: силикатным кирпич и ячеистым оетон на извесгково-кремнеземистом вяжущем с добавкой ТАЛ и ТХАЛ.
Цель работы: Разработка научно-обоснованных принципов физико-химических основ и ресурсосберегающей технологии получения силикатных материалов автоклавного твердения с улучшенными технико-эксплуатационными свойствами путем целенаправленного изменения механизма процессов гидра гационного взаимодействия компонентов, кинетики Сфукгурообразования и морфологии гидратных новообразований при гидротермальной обработке известково-кремнеземистых систем введением гермо-и термохимически активированных добавок местного происхождения.
Методы исследования: химический, физико-механический (определение пластической и механической прочности), физико-химический (рентгенофазовый, ДТА, электронно-микроскопический, ИК-спектроскопический) методы исследования, гидро термальной и метод термической обработки.
Полученные результаты и их новизна: Разработаны научно-методические принципы физико-химической основы и ресурсосберегающая технология получения силикатных автоклавных материалов путем установления корреляционной зависимости «структура-свойство» и закономерное гей гидратационного взаимодействия минералов в силикатных композициях «барханный песок-известь-ТАЛ» при гидротермальной обработке. Из-за быстрого связывания определенной части Са(ОН)2 алюминатными соединениями в гидроалюминаты кальция ускоряется процесс растворения кремнезема в насыщенной известковой среде с образованием гидросиликатов пониженной основности и предупреждается их переход о высокоосновные гидросиликаты. Образующиеся гидросиликаты типа CSH(B) являются стабильными в твердеющей системе. Армированный, сросшимися нитевидными и волокнистыми кристаллами гидратных минералов силикатный кирпич проявляет высокие физико-механические свойства, атмосфере- и морозостойкость.
Благодаря исключению пластических свойств глинистых составляющих лесса при его гермохимической активации совместно с фосфогипсом интенсифицируется процесс газообразования, увеличивается коэффициент ис! юльзования i азообразовател я, сокращается длительность i ipouecca вспучивания, ускоряется структурообразование, сокращается время изотермического прогрева газобетона, повышается его прочность и морозостойкость, уменьшается водопоглощение.
Практическая значимость: расширяется сырьевая база для производства силикатных строительных материалов автоклавного твердения, за счет масштабного вовлечения широкораспространенных в Узбекистане лессов и лессовидных суглинков, огромных запасов отхода фосфогипса, достигается экономия извести, интенсификация и сокращение длительности их изготовления за счет применения TAJ1 и ТХАЛ, обеспечивающего высокие техникоэксплуатационные свойства изделий и конструкций. Результаты исследований служили нормативной базой для разработки НТД на опытное производство силикатного кирпича и ячеистого бетона с использованием термо- и ТХАЛ, на основе которых проведены испытания по выпуску опытных их партий.
Степень внедрения и экономическая эффективность:
Результаты лабораторных исследований проверены в условиях Ургенчского завода строительных материалов путем выпуска опытной партии силикатного кирпича в объеме 3460 шт на основе известково-кремнезе-мистого вяжущего,, содержащего 15-20 % ТАЛ. За счет экономии 4-5 % извести на 100 кг смеси снижение стоимости силикатной смеси составляет 2320 сум., что позволил получить 110720 сум экономического эффекта. При переводе Ургенчского ЗСМ на выпуск силикатного кирпича с добавкой ТАЛ ожидаемый экономический эффект составит 41472000 сум/год.
Опытно-промышленные испытания, проведенные на Джизакском КСМ по выпуску опытной партии ячеистого силикатного бетона с использованием TXAJ1 показало, что себестоимость ячеистого бетона рекомендованного состава ниже, чем себестоимость традиционного ячеистого силикатного бетона. Ожидаемый экономический эффект при ежегодном объеме производства 64300 м3 силикатного ячеистого бетона с использованием TXAJ1 составит 46937000 сум/год
Область применения: промышленность строительных материалов и стройиндустрия РУз.
Устройства систем управления единым пространственным электромагнитным полем
Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время ускоренное развитие новых технологий по всему миру усиливает востребованность использования устройств систем управления электромагнитным полем, в процессах производства повседневно.
В мировом масштабе, в настоящее время около 2-3 процента (4,7-7,110"кВтчас) вырабатываемой электроэнергии тратится на очищение сточных вод, обеззараживанию и обессоливанию воды.
Рациональное использование водных ресурсов по всему миру, а именно питьевой, производственной, коммунальной, хозяйственной и сточной воды, повышение её качества, технология очищения и обеззараживания является актуальной проблемой. В мире, в настоящее время около 35 процента сточных и питьевой воды необходимо очищать, обеззараживать и обессоливать. В этой связи рациональное использование питьевой, коммунальной и производственной, сточных вод, улучшение качества переработки, очищения и обеззараживания с помощью технических средств и технологий, усовершенствование комплексных мероприятий являются приоритетными задачами. Одним из основных задач народного хозяйства является создание устройств по обеззараживанию и обессоливанию воды с большой производительностью и коэффициентом полезного действия, большой надежностью и энергосбережением, что это приобретает важное значение.
В связи с этим, по существующим технологиям реагентные методы очищения и обеззараживания являются дорогостоящим и малоэффективным, в них вода недостаточно очищается и обеззараживается, не обеспечивается высокая надежность и экономическая эффективность. Исходя из перечисленных положений, целесообразным является изучение, исследование устройств систем управления единым пространственным электромагнитным полем. На его основе производится очищение, обеззараживание, обессоливание и опреснение воды, которое обеспечивает энергосбережение, высокую надежность, производительность, и универсальность, что является весьма актуальным.
В этом плане особый интерес представляет внедрение и совершенствование научно обоснованных технологий обработки и анализа способов очистки, обеззараживания и обессоливания воды на основе импульсного и вихревого электрического, электромагнитного, магнитного, гравитационного и крутящего вихревого полей устройствами систем управления единым пространственным электромагнитным полем.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит для выполнения задачи указанной в Постановлениях Кабинета Министров Республики Узбекистан «Усовершенствование систем управления водного обеспечения», №320 от 21 июля 2003 г. и «Об экономичном использовании водных ресурсов», №183 от 14 апреля 2004 г.
Цель исследования является создание устройств систем управления единым пространственным электромагнитным полем для очистки, обеззараживания, обессоливания сточных и питьевой воды.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработаны конструктивные схемы устройств систем управления тиристорными преобразователями частоты для установки очистки и обеззараживания воды импульсным электромагнитным полем;
впервые разработаны устройства безреагентной очистки, обеззараживания, обессоливания и опреснения воды единым пространственным электромагнитным полем;
теоретически обоснована возможность образования и практической реализации единого пространственного поля с взаимодействием импульсного продольного электромагнитного поля, импульсного электрического поля, вращающегося электромагнитного и гравитационного полей;
впервые разработаны устройства систем управления единым пространственным вращающимися электромагнитным полем для обеззараживания, обессоливания воды с продольными и поперечными обмотками возбуждения;
разработана трехфазная система управления импульсным электромагнитным полем для устройства обессоливания воды.
Заключение
Обобщая результаты выполненных исследований, в диссертационной работе впервые проведены комплексные исследования УЕПП. Промышленные, экспериментальные и теоретические исследования позволили установить стабильную работу УЕПП при использовании современных электронных устройств управления, обеспечивающий его устойчивую работу в рабочем диапазоне тока.
Основные научные результаты, выводы и рекомендации заключаются в следующем:
1. Установлено, что исследование вопросов сравнительного анализа силовых электромагнитных импульсных систем и силовых электромагнитных устройств систем управления единого пространственного поля показало, что наиболее полно поставленным требованиям отвечает устройство системы управления исполнительным элементом, базирующееся на использовании импульсного электромагнитного поля и вихревого электрического поля.
2. Разработаны устройства систем управления тиристорным преобразователем частоты для установки очистки и обеззараживания воды импульсным электромагнитным полем, обеспечивающая постоянство формы и амплитуды колебаний энергии в исполнительном соленоиде обмоток возбуждения.
3. Исследованы устройства системы управления исполнительным элементом с помощью программного продукта Elcktronics Workbench и инструментальной программы С *' Bidder, промоделированные данные дали возможность уточнить и визуально исследовать процессы, происходящие в устройстве, усовершенствовать схему системы управления.
4. Установлено из вольт - амперной характеристики управления устройством единого поверхностного поля, что начиная с 60 А и до 300 А линейный участок вольт - амперной характеристики является рабочим участком напряжения и наиболее подходящим для работы УЕПП. Напряжение на УЕПП на этом участке не зависит от приложенного тока, а зависит только от конструктивных особенностей катушек индуктивностей обмотки возбуждения исполнительного элемента и медных стержней УЕПП. Для стабильной работы УЕПП определено напряжение управления, обеспечивающее устойчивую работу УЕПП в рабочем диапазоне тока.
5. Предложена методика расчета для линейной магнитной системы, определены электромагнитные силы обмоток возбуждения исполнительного элемента при их последовательном и параллельном соединении. Особенностью этой методики является то, что соотношения между потокосцеплениями и токами для такой системы имеют вид линейных уравнений, содержащие индуктивность и взаимоиндуктивность обмоток возбуждения исполнительного элемента.
6. Установлено, что условие минимизации относительных потерь в меди обмоток возбуждения с учетом его характеристик можно обеспечить лишь при вполне определенной форме импульса напряжения на их зажимах. В электромагнитной системе с ненулевым активным сопротивлением электрической цепи и конечным значением индуктивности можно получить минимальную величину относительных потерь энергии в меди обмоток возбуждения, если импульсы квадрата тока и производной индуктивности по времени выполнять одинаковыми по форме.
7. Исследованы динамические свойства, вопросы устойчивости и определены запасы устойчивости переходных процессов для реальной системы управления ЕПЭП, обеспечивающие нормальные режимы работы устройства. Из проведенных экспериментальных исследований работы системы управления ЕПЭП следует, что новая разработанная система полностью отвечает всем требованиям, предъявляемым к системам управления такими устройствами в динамических режимах работы.
8. Разработаны алгоритмы расчета надежности устройств систем управления ЕПЭП, которые позволяют определить количественные характеристики их надежности при эксплуатации.
9.Промышленный образец прошёл испытания на очистных сооружениях Саларской станции аэрации ССА ГУПТ «Сувсоз». Использование промышленного образца позволило снизить колли-индекс практически на 99 процент.
10. Разработанные устройства систем управления ЕПЭП обеспечивают превосходство по основным техническим параметрам таким как: коэффициент полезного действия, уровень шума, потребляемая мощность электроэнергии и возможность широкого применения.
При применении устройства систем управления единым пространственным электромагнитным полем надежность увеличилась в 1,4 раза, коэффициент полезного действия на 20процент, производительность обработки воды и срок службы повысилась в два раза.
Экономический эффект от внедрения устройства системы управления ЕПЭП составляет 67 млн. сум в год.
Таким образом, на основе теоретического обобщения и практической реализации, изложенных в работе новых научных положений, решена крупная проблема разработки устройств систем управления единым пространственным электромагнитным полем, имеющая важное народнохозяйственное значение.
Усовершенствование технологии процесса винилирования некоторых насыщенных и ацетиленовых спиртов
Объект исследования: ацетилен, ацетальдегид, КОН, ДМСО, бутин-З-ол-2, гексин-З-диол-2,5 и их виниловые эфиры, а также лабораторная и пилотная установки их синтеза.
Цель работы: синтез ацетиленовых спиртов на основе местного сырья. Изучение реакции винилирования некоторых насыщенных и синтезированных ацетиленовых спиртов. Усовершенствование технологии получения бутин-З-ол-2 и гексин-З-диол-2,5 и их виниловых эфиров. Определение оптимальных условий проведения процессов.
Методы исследования: газо-жидкостная хроматография, квантово-химический метод РМЗ, ПМР- и ИК- спектроскопия, элементный анализ.
Полученные результаты и их новизна: разработано винилирование бутин-3-ола-2 и гексин-З-диола-2,5 ацетиленом в присутствии КОН-ДМСО при атмосферном давлении. Усовершенствована технология синтеза бутин-З-ола-2, гексин-З-диола-2,5 и их виниловых эфиров. Даны технологический режим процесса и схема синтеза ряда новых соединений. Рассчитаны квантовохимические и молекулярно-динамические параметры выбранных ацетиленовых спиртов и диолов, проведено математическое моделирование реакций их винилирования.
Практическая значимость: синтезированы виниловые производные спиртов гомогенно-каталитическим винилированием ацетиленом при атмосферном давлении. Разработан технологический регламент процесса синтеза бутин-З-ола-2, гексин-З-диола-2,5 и их виниловых эфиров.
Степень внедрения и экономическая эффективность: в ОАО “Навоиазот” подготовили установки для синтеза и получены опытные партии бутин-З-ола-2, гексин-З-диола-2,5 и их виниловых эфиров, а также разработан технологический регламент. Некоторые синтезированные соединения рекомендованы для широкого использования в качестве дефолиантов и рострегулирующих препаратов. Разработанные методики синтеза ацетиленовых спиртов и их винилирования используются при чтении курса «Технология органического синтеза».
Область применения: химическая промышленность, сельское хозяйство, учебный процесс высших учебных заведений ВиССО РУз.
Управление нормативами технического обслуживания и ремонта автомобилей с учетом условий эксплуатации
Объекты исследования: нормативы 1JA, работающих в реальных условиях эксплуатации, в частности, периодичность ТО и трудоемкость их ТО и Р.
Цель работы: повышение эффективности ТЭА за счет корректирования нормативов ТО и Р с учетом условий эксплуатации и совершенствования планирования проведения профилактических работ.
Методы исследования: теоретические предпосылки базируются на закономерностях формирования системы ТО и Р автомобилей, методах системного анализа, экспериментальные исследования проводились с использованием методов подконтрольной эксплуатации и математической статистики при обработке результатов.
Полученные результаты и их новизна: усовершенствованна методика технологического расчета производственной программы по ТО и TP АТК с учетом пробега периода обкатки, разработана математическая модель расчета удельных значений ТЭП АТК и методика установления периодичности ТО с учетом пробегов периода обкатки и сначала эксплуатации автомобилей, разработан режим ТО-1, ТО-2 и сезонного обслуживания автопоездов МАЗ-642208 и Ford Cargo-1827.
Практическая значимость: усовершенствованна методика технологического расчета производственной программы по ТО и Р АТК, разработана методика планирования постановки на ТО автомобилей с учетом пробега периода обкатки и разработан стандарт предприятия по режимам ТО автопоездов МАЗ-642208 и Ford Cargo-1827 с учетом условий эксплуатации.
Степень внедрения: режим ТО внедрен в АТК «Автонефттранс», усовершенствованный метод использован при реконструкции автобазы №3 УАТ АГМК и УП Уйчинской нефтебазы АК «Узнефтмахсулот» и результаты исследования внедрены в учебный процесс при подготовке бакалавров и магистров.
Область применения: Автомобильный транспорт
Точечная оценка истинного значения и среднеквадратического отклонения измерения
В данной статье подробно освещены вопросы обеспечения метрологических размеров на требуемом уровне в процессе производства и ремонта деталей машиностроения, сведения о видах измерений, средствах и правилах их применения.
Тонкопленочные вакуумные покрытия как средство модификации оптико-физических свойств архитектурного стекла. Перспективы промышленного внедрения в Республике Узбекистан
Сочетание механических и оптических свойств стекла издавна определияет безальтернативность применения этого материала в самых разных областях. По мере внедрения современных технологий, когда от элементной базы изделий потребовались особые узкоспециализированные свойства, оказалось, что универсальность традиционного стекла перестала быть его преимуществом.
Технология получения и приминения адсорбентов на основе местных углей для очистки промышленных стоков и переработки техногенных растворов
Актуальность и востребованность темы диссертации. Сегодня в мире адсорбенты используются для очистки вод природных, технического назначения, коммунальных и промышленных стоков - от загрязнителей различной природы, а также для сорбции цветных и благородных металлов в гидрометаллургии. Использование угольных адсорбентов с целью очистки промышленных стоков и извлечения ионов благородных металлов даёт высокий экономический эффект.
С момента приобретения республикой независимости на основе проведеня мер по организации на высоком уровне научных исследований в области развития разработки различных видов угольных адсорбентов на основе местного сырья и разработки технеологий их применений для очистки промышленных стоков получены теоретические и практические результаты. В частности, разработаны технологические режимы и условия получения адсорбентов на основе местного сырья, вместо импортных адсорбентов, используемых для очистки и умягчения промышленных сточных вод и выделения из технологических растворов металлургической промышленности драгоценных металлов. Нужно отметить, несмотря на то, что наша Республика является богато сырьевыми ресурсами, работы, проводимые в этом направлении, не отвечают требованиям сегодняшнего дня. В третьем направлении стратегии развития Республики Узбекистан, отмечены важные задачи, направленные на опережающее «развитие высокотехнологичных обрабатывающих отраслей, прежде всего по производству готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов». Важно в этом направлении, в том числе производство угольных адсорбентов из местного сырья, для очистки промышленных стоков и выделения ионов цветных и драгоценных металлов из техногенных растворов.
Сегодня в мире одной из задач по защите экологии является очистка промышленных стоков, извлечение из техногенных растворов благородных металлов, для решения которых разработка адсорбентов и их применение считается актаульной задачей. При этом, с целью увеличения избирательного поглащения и продления сроков использования при очистке многокомпонентных промышленных сточных вод, разработка технологии получения адсорбентов с модификацией угля серой, фосфором и другими добавками; использование разработанных адсорбентов на производственных предприятиях нефтегазовой промышленности в процессе рекуперации для очистки и осушения газообразных углеводородов и паров растворителей; использование при полной регенеративной и деструктивной комплексной очистке промышленных сточных вод от вредных органических частиц; исследование их коллоидно-химических, физико-химических, технологических и адсорбционных свойств; разработка методов эффективной очистки промышленных сточных вод химических и нефтеперерабатывающих предприятий имеют научно-практическое значение и являются актуальными.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистан У П-4707 от 4 марта 2015 г. «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверфикации производства на 2015-2019 годы» и У П-4947 от 2 февраля 2017 г., «Стратегию действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017 - 2021 годах», а также Постановление ПП-142 от 29 мая 2015 г., «О программе развития промышленного потенциала Сурхандарьинской области на 2015-2017 годы» и других нормативно-правовых документов, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка технологии получения на основе местных буро-каменных углей импортозамещающих адсорбентов и применения их для очистки промышленных стоков и переработки техногенных растворов.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
разработана технология получения сульфоугольных адсорбентов путем кислотной активации байсунских углей с использованием олеума-H2SO4(SO3)-10-12% в замен олеума-Н25О4(5О3)-19-20% с сорбционной емкостью по ионам Си2* и Ag+ в 1.3-1.5 раза больше, чем у используемого в промышленности импортного активированного угля;
создан высокоэффективный способ очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием избирательного термоактивированного адсорбента полученного путем пиролиза (при температуре 5ОО-55О°С в течение 1-1.5 часа без доступа воздуха) из низкозольного Ангренского угля;
обоснованы условия очистки промышленных стоков от органических веществ (полифенолов, хлористых соединений и т.п.) с использованием термоактивирванным углеродным адсорбентом, активированным парогазовым методом при 800°С в течении 1 часа;
разработан способ умягчения жесткости промышленных сточных вод, с использованием углеродного адсорбента модифицированного СаСО3;
разработана технология комплексной многоступенчатой очистки промышленных стоков и пути вторичного применения отработанных адсорбентов в различных отраслях народного хозяйства Республики.
Заключение
1. На основании исследований коллоидно-химических, технологических и минералогических свойств сырьевых ресурсов Ангренского, Байсунского, Шаргунского месторождений Республики для получения импортозамещающих адсорбентов, применяемых при очистке и умягчении промышленных сточных вод до норм ПДК, отобраны ангренский бурый уголь марки 2БПК, шаргунский марки 1ССКОМ и байсункий марки 1Т каменные угли.
2. Из Ангренского бурого угля марки 2БПК, путем термоактивации нагревом при 550°С, в течении 1-1.5 часа без доступа воздуха получены пористые, обладающие высокими адсорбционными свойствами адсорбенты, которые рекомендованы для очистки сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий от нефтепродуктов.
3. Разработан способ направленной активации ангренских углей путем их термообработки и активации их поверхности при оптимальных режимах водяным паром, полученные адсорбенты рекомендованы для очистки промышленных стоков от неорганических (ионов) примесей.
4. Установлено влияние длительности времени термической и парогазовой при 800-900°С активаций на адсорбционные свойства угольного адсорбента, установлена связь сорбционных свойств с химической активностью функциональных групп поверхности адсорбента.
5. Разработана технология получения нового композиционного адсорбента с повышенными на (75-80%) адсорбционными свойствами путем добавления к ангренскому и байсунскому углям солей щелочноземельных металлов; полученный адсорбент рекомендован к применению для снижения общей жесткости промышленных стоков от 35.0 мгэкв/г до 0.
6. Предложена технологическая схема трех ступенчатой селективной очистки металлургических и нефтеперерабатывающих сточных вод от ионов металлов и нефтепродуктов.
7. При практическом внедрении трех ступенчатой очистки и умягчения технологических сточных вод АО «Узметкомбинат» термоактивированными при 550°С, пароактивированными при 800-900°С и композиционными адсорбентами, экономический эффект составит 425 млн. сумм в год. Доказано, что при очистке сточных вод комбината от нефтепродуктов, термоактивированный адсорбент адсорбирует в 2 раза больше, чем полученный на основе графита импортный (КНР) адсорбент.
8. Разработаны технологический регламент и технические условия на получение предлагаемых угольных (углеродных) адсорбентов на основе бурых и каменных углей Узбекистана, которые зарегистрированы в Государственном агентстве «Узстандарт» (Ts 17088447-02:2017).
9. Разработана технология получения сульфоугольного адсорбента с повышенной ионно-обменной емкостью путем кислотной обработки олеумом байсунского каменного угля марки 1Т. Доказано, что полученные с помощью кислотной активации каменных углей марок 1Т и 1ССКОМ новые импортозамещающие адсорбенты в 1.3-1.5 раза больше адсорбируют ионы Ag+ и Си2*, чем используемый на «Навоийском ГМК» для извлечения из техногенных растворов цветных и редких металлов импортный адсорбент-активированный уголь (АУ) (РФ).
10. Создана адекватная математическая модель разработанного сульфоугольного адсорбента, которая позволяет рассчитывать основные закономерности и оптимальные условии адсорбционной очистки ценных благородных металлов из техногенных растворов.
11. Ожидаемый экономический эффект при использовании для очистки и умягчения промышленных стоков, технологических и питьевых вод СП ОАО «Андижанкабель» полученных на основе бурого ангренского угля марки 2БПК композиционных адсорбентов, составит 31.7 млн. сум. От внедрения термоактивированных и композиционных адсорбентов для очистки сточных вод на Газлийском УМГ АО «Узтрансгаз» и объекте Муллахол ООО «Газлинефтегаздобыча», ожидается получить экономический эффект 40.70 млн. сум и 77.85 млн. сум в год.
Технологические методы обеспечения качества и прогнозирования долговечности деталей машин первичной обработки хлопка
Актуальность и востребованность темы диссертации. Современное машиностроение играет ведущую роль в научно-техническом прогрессе и является базой для успешного развития всех отраслей промышленности и сельского хозяйства. Президентом Республики Узбекистан Исламом Каримовым было отмечено, что по-прежнему в машиностроении важнейшим направлением отраслевой специализации должно оставаться развитие сельскохозяйственного машиностроения, базирующегося на производстве машин и механизмов для хлопкового комплекса республики: «... Хлопок для Узбекистана - это политическая и экономическая мощь, гарантирующая независимость республики».1
В соответствии с Постановлением Кабинета Министров Республики Узбекистан от 3 апреля 2007 года №70 «О программе модернизации и реконструкции хлопкоочистительных предприятий в период 2007-2011 гг.» перед хлопкоочистительной промышленностью в современных условиях рыночной экономики стоит задача обеспечения конкурентоспособности выпускаемой продукции на мировом уровне. Важнейшая составляющая в решении данной проблемы принадлежит технологическому оборудованию -машинам первичной обработки хлопка (очистители крупного сора, джины, линтера, волокноочиститсли), работоспособность которых в значительной степени определяется долговечностью самой массовой и ответственной детали их рабочего органа - пильного диска, а также колосников.
Технологические методы повышения долговечности деталей являются наиболее эффективными для решения задачи обеспечения эксплуатационной надежности машин. Они позволяют формировать оптимальное (для данных условий эксплуатации) состояние поверхностного слоя деталей, который в условиях эксплуатации подвергается наиболее интенсивному механическому, тепловому, химическому и другим воздействиям. Поэтому потеря деталью своего служебного назначения и ее разрушение в большинстве случаев начинается в поверхностном слое, например, возникновение и развитие усталостных трещин, износа, коррозии и др.
Зубья пильных дисков в процессе эксплуатации испытывают переменные напряжения при значительном числе циклов нагружения, например, при частоте вращения пильного цилиндра п=730 об/мин уже в течении 48 часов количество циклов составляет более 2,1 106. Такие условия нагружения зубьев при контакте с переменной по массе и плотностью сырцового валика способствуют развитию в них усталостных трещин, пластическому сдвигу и смятию, а наличие в хлопке-сырце твердых включений (гранит, корунд, известняк) вызывает абразивный износ. Высокую износостойкость должны иметь также колосники, составляющие одноименную решетку в джинах и линтерах.
В соответствии с техническим регламентом время эксплуатации и последующая полная замена пильных дисков на рабочем валу составляет в зависимости от сорта перерабатываемого хлопка-сырца 72 - 96 часов для джинных иил, 48 часов - для линтерных иил. С учетом того, что реновация (восстановление) пильных дисков осуществляется пересеканием (джинные пилы 2, линтерные 5 раз) их на новый размер, а также их количества, например, в джинах от 90 до 130 в зависимости от модификации, суммарная потребность пильных дисков для 98 хлопкоочистительных заводов республики исчисляется более 1 млн.штук за один хлопкоуборочный сезон. Положение усугубляется еще и тем, что дорогостоящая углеродистая инструментальная сталь У8Г полностью поставляется из Российской Федерации. Сокращение импорта этого материала за счет резкого увеличения долговечности пильных дисков, безусловно, повысит экономическую эффективность хлопкопереработки из-за снижения себестоимости выпускаемой продукции - хлопкового волокна.
Даже накопленный большой опыт в разработке новых способов повышения надежности деталей оказался невостребованным в должной мерс применительно к пильными дискам и для ответственных деталей хлонкопсрсрабатывающих машин исследования проводились крайне недостаточно. Такие обстоятельства делают необходимым и очень важным выбор из большого арсенала современных средств упрочнения оптимальный вид для данного конкретного случая. Известные в настоящее время методы упрочнения зубьев пильных дисков (электроконтактный нагрев и лазерная обработка) нс решают в полной мерс проблему повышения их долговечности, так как в результате мощного теплового воздействия на вершину зуба происходит объемная закалка и проявляется эффект термоунрочнения. Объемная закалка нс сохраняет сердцевину деталей вязкой и она является нежелательной при действии повторно-переменных нагрузок при изгибе из-за снижения работоспособности и сопротивляемости усталостному разрушению в эксплуатационных условиях.
Наиболее прогрессивным и эффективным методом упрочнения является поверхностное пластическое деформирование (ППД), в частности, дробеударная обработка, относящаяся к динамическим методам ППД деталей машин. Технологические возможности дробеударного упрочнения распространяются в первую очередь для маложестких тонких деталей, отличающихся наличием острых кромок. Этим конструктивным признакам полностью соответствуют зубья пильных дисков, что послужило основанием для нового научно-технического решения с целью увеличения работоспособности хлопкоперерабатывающих машин. Данное решение предусматривает разработку новых научных подходов в теории и практике технологического обеспечения качества и возможность прогнозирования долговечности деталей но состоянию их поверхностного слоя после упрочняющей механической обработки.
Целью исследования является разработка технологических методов повышения работоспособности хлопкоисрсрабатывающих машин путем обеспечения грсбуемого качества поверхностного слоя деталей рабочих органов и прогнозирование их долговечности в эксплуатационных условиях.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
разработана структурно-энергетическая модель формирования и алгоритм расчета технологических остаточных напряжений при поверхностном деформационном упрочнении деталей машин первичной обработки хлопка, основывающиеся на современной концепции физики пластической деформации металла;
разработан метод поверхностного динамического упрочнения дробью зубьев пильных дисков хлопкоперерабатывающих машин (патент на полезную модель «Дробеметная установка для упрочнения деталей» № FAP 00513, 31.12.2009);
установлены на основе экспериментальных исследований оптимальные технологические параметры дробеметной обработки зубьев пильных дисков;
аналитически решена задача по определению коэффициента восстановления скорости к при ударе, используемого для термодинамического анализа контактного взаимодействия твердых тел в процессах динамического упрочнения;
предложен метод оценки глубины деформационного упрочнения (наклепа) при дробеметной обработке зубьев пильных дисков джинов,
базирующийся на дифференциальном уравнении движения твердой сферической частицы в упруго-пластической среде;
разработан механизм формирования высотного параметра шероховатости упрочненной поверхности при ударной деформационной обработке дробью джинных пил;
разработаны методы расчета на многоцикловую усталость и прогнозирования долговечности пильных дисков в эксплуатационных условиях, основывающиеся на аналитическом решении задачи по определению интенсивности остаточных напряжений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Разработана структурно-энергетическая модель формирования и алгоритм расчета технологических остаточных напряжений о0ст в поверхностном слое деталей рабочих органов машин после механической обработки.
2. Установлена взаимосвязь технологических остаточных напряжений Пост с уровнем запасенной (скрытой) энергии Us деформаций, которую можно определить по одному из трех разработанных методов: на базе первого закона термодинамики; на основе дислокационных представлений и соответствующих энергетических соотношений (теории дислокаций); с помощью схематизированных диаграмм деформирования Oi=f(8j) конструкционных материалов.
3. Аналитически определен важнейший параметр контактного взаимодействия при ударе твердых тел - коэффициент восстановления скорости к при ударе на базе схематизации контакта дроби с обрабатываемым материалом: одноактное соударение жесткой сферической твердой частицы со средней скоростью потока Во иод прямым углом а=90° с упругим полупространством (деформируемым телом, считая его однородным и изотропным).
4. На базе структурно-энергетической модели получены соотношения, позволяющие определить удельную запасенную энергию Us, равную изменению внутренней энергии AU поверхностною слоя, и определяемую но одному из трех разработанных методов: термодинамический, дислокационный и метод диаграммы деформирования обрабатываемого материала.
5. В работе получены основные соотношения для скрытой энергии деформации Us на базе термодинамического анализа энергетического баланса при деформировании срезаемого слоя лезвийным инструментом и статическими методами ППД (обкатка шарикам и алмазное выглаживание).
Разработаны методы расчета скрытой энергии деформирования при резании материалов с различными физико-механическими свойствами и на основе схематизированных диа! рамм деформирования конструкционных материалов.
6. Разработан алгоритм расчета технологических остаточных напряжений но структурно-энергетической модели при дробеметном упрочнении деталей машин. Теоретические значения остаточных напряжений, рассчитанных но СЭМ на базе первого закона термодинамики (су, ост=1095 Н/мм") и теории дислокаций (oiocr=1061 Н/мм") находятся в хорошей сопоставимости с данными экспериментальных исследований (cyioCT=l 080 Н/мм"), т.к. отличие приведенных данных составляет соответственно 1,4 и -1,7 %, то это является надежным обоснованием для использования теоретических значений остаточных напряжений в прогнозной оценке долговечности и усталостной прочности деталей машин.
7. Впервые обосновано, что для остаточного поля напряжений выполняется первый инвариант тензора напряжений, являющийся линейным, т.с. располагая значениями осевых ох ост и тангенциальных суу ост остаточных напряжений и их интенсивностью су, ост, можно рассчитать главные остаточные напряжения СУ| ОСт и п2 ост- Эти напряжения используются при расчете на прочность в условиях статического и циклического нагружениях.
8. Выполнена оценка влияния технологических остаточных напряжений на прочность (несущую способность) конструкций при многоцикловом нагружении и разработан алгоритм расчета на многоцикловую усталость и ресурс работы пильных дисков хлонкоисрсрабатывающих машин. Расчет усталостной прочности произведен с помощью теоретического решения задачи формирования технологических остаточных напряжений при плоском напряженном состоянии.
9. Из уравнения движения абсолютно жесткой сферы (шарика) в обрабатываемой среде (полубесконечное твердое тело) при допущении о постоянстве среднего давления сопротивления внедрению или среднего давления течения (предела текучести от) получена формула для теоретического определения глубины наклепа hH. Достоверность расчетных значений hH подтверждена также экспериментальными данными других исследователей. Получены основные закономерности влияния параметров дробеметной обработки зубьев пильных дисков на глубину и степень деформационного упрочнения. Определены оптимальные режимы обработки: скорость дроби d=30m/c; диаметр дроби d=0,6 мм; время обработки t=4 мин. Этот режим обеспечивает глубину наклепа hH до 0,23 мм с максимальной поверхностной микротвердостью Ни=4560 МПа и степенью наклепа U=33,4 %.
10. Получено удовлетворительное для практическою использования совпадение (8... 12%) экспериментальных в условиях производства и теоретических значений долговечности пильных дисков с упрочненными зубьями. Производственные испытания подтвердили высокую эффективность джинных пил с упрочненными дробеударной обработкой зубьями. Испытания проведены при переработке хлопка-сырца ручного сбора сорта 5/3 селекции С-6524 влажности 13,1%. Увеличение долговечности (до двух и более раз) пильных дисков связано с повышенной поверхностной микротвердостью и сохранением вязкой сердцевины зубьев. Как свидетельствуют эксперименты, дробсударная обработка практически исключает операцию обработки пильного цилиндра в песочной ванне, т.к. под действием потока дроби сглаживаются заусенцы и образуются переходные поверхности с радиусом 0,2...0,3 мм между гранями зубьев.
Установлено, что джинирование хлопка-сырца пильными дисками с упрочненными зубьями хорошо сохраняет качество волокна и хлопковых семян. Экономический эффект от внедрения в производство джинных пил на двух хлопкоочистительных заводах Ташкентского и Андижанского областей составил 80 992.3 тыс. сум.
Техническое регулирование и оценка соответствия
Глобализация рынка, стремление многих стран к интеграции, формирование транснациональных корпораций и другие политико-экономические факторы потребовали переосмысления роли стандартизации в мире. Одними из основных трудноразрешимых задач, с которыми приходится сталкиваться международной торговой системе, является разнородность методов и способов оценки соответствия, бытующих в разных странах и применяемых в различных условиях. Мировое сообщество ответило усилением роли международных стандартов, принятых на основе консенсуса. Представители развитых стран стараются занять активные позиции в комитетах Международной организации по стандартизации (ИСО), лоббируя интересы «своих» производителей. Одно из следствий отмеченной тенденции-резкий рост числа международных стандартов и сокращение сроков их разработки.
Технико-экономические вопросы взаимодействия смежных энергосистем
Создание эффективных композиционных полимерных материалов конструкционного назначения и разработка технологии получения деталей хлопкоперерабатывающих машин
Актуальность и востребованность темы диссертации. Повышенный интерес к созданию эффективных композиционных полимерных материалов (КПМ) для изготовления машиностроительных деталей с улучшенными триботехническими характеристиками, в том числе для хлопкоперерабатывающей отрасли, обусловлен современными требованиями и определяет перспективность развития инновационных технологий.
Известно, что хлопок-сырец занимает важное место в экономике Узбекистана. В связи с этим повышение эффективности хлопководства за счет комплексной механизации всех процессов, начиная с уборки хлопка и заканчивая его переработкой, повышение работоспособности и производительности используемых машин и механизмов, сохранение природных показателей хлопка-сырца является главной техникоэкономической задачей, стоящей перед учеными, материаловедами и конструкторами отрасли. Поставленная задача может быть решена путем использования КПМ при изготовлении деталей для рабочих органов хлопкоперерабатывающих машин.
В целях выполнения указанных мер разработка и реализация инновационных технологий в области композиционного материаловедения, обеспечивающих усовершенствование технологического оборудования для переработки хлопка-сырца, является актуальной и востребованной.
Молекулярно-механо-электрическая теория, объясняющая процессы, протекающие при контактном взаимодействии материала с волокнистой массой, считается одной из основополагающей для современного материаловедения и трибологии. Основываясь на данную теорию, комплексное изучение процессов, протекающих в системах «полимер-наполнитель», «полимер-хлопок» и «композит-хлопок», позволяет выявить закономерности формирования межфазного взаимодействия в полимерных композициях в зависимости от вида полимерных связующих, природы, содержания и структуры наполнителей и хлопка-сырца, разработать эффективные антифрикционные, антифрикционно-износостойкие композиционные полимерные материалы, обеспечивающие повышение работоспособности и эффективности рабочих органов хлопкоочистительных и хлопкоперерабатывающих машин и механизмов.
В связи с этим разработка эффективных ресурсосберегающих технологий получения антифрикционно-износостойких композиционных полимерных материалов конструкционного назначения на основе местных сырьевых ресурсов и установление оптимальных технологических параметров изготовления из них изделий и деталей для машиностроения, в частности для машин хлопкоперерабатывающей промышленности является актуальной.
Диссертационная работа является востребованной и ориентирована на обеспечения реализации Постановлений Президента Республики Узбекистан ПП- 916 от 15 июля 2008 года «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий в производство» и Кабинета Министра Республики Узбекистан ПП-832 от 7 апреля 2008 года «О программе модернизации и реконструкции предприятий хлопкоочистительной промышленности на 2007-2011годы».
Целью исследований является создание композиционных полимерных материалов, обеспечивающих повышение физико-механических и триботехнических свойств деталей хлопкоперерабатывающих машин.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
впервые выявлены закономерности изменения физико-механических и триботехнических свойств композитов от вида и содержания полимеров и наполнителей. Минеральные наполнители - тальк, каолин, волластонит при их оптимальном содержании 10-30 мае. ч. улучшают антифрикционные и физикомеханические свойства, текучесть полимерной композиции, снижают усадку при формировании деталей из них;
установлено увеличение прочностных свойств и коэффициента трения, снижение интенсивности изнашивания, повышение устойчивости композитов к термомеханическим воздействиям за счет армирования с введением волокнистых наполнителей - стекловолокна и хлопкового линта в количестве 10-40 мае. ч.;
показано снижение коэффициента трения, увеличение изнашивания, повышение тепло- и электропроводности, уменьшение температуры и величины заряда статического электричества, возникающих в зоне трения трущихся пар рабочих органов машин с введением углеграфитовых наполнителей - графита и сажи при содержании 5-10 мае. ч.;
выявлен эффект усиления эксплуатационных характеристик КПМ при использовании механоактивированных наполнителей, основу которых составляют установленные специфические взаимодействия полимера с поверхностью диспергированных наполнителей;
разработаны эффективные составы ряда антифрикционных и антифрикционно-износостойких КПМ и установлены закономерности изменения их физико-механических и триботехнических свойств в зависимости от технологических режимов литья под давлением, что позволяет определить оптимальные технологические параметры их формирования с высокими физико-механическими и триботехническими свойствами;
установлены оптимальные технологические параметры (температура расплава, удельное давление впрыска, температура формы, время выдержки деталей в форме, время охлаждения) изготовления монолитных износостойких деталей трущихся пар рабочих органов хлопкоперерабатывающих машин.
Заключение
1. Развиты физико-химические основы создания АКПМ и АИКПМ, сочетающие в своем составе волокнистые, дисперсные и углеграфитовые наполнители, путем выявления закономерностей варьирования в широких пределах упруго-прочностных характеристик, коэффициента трения и износа от типа и концентрации отдельно взятых наполнителей, включая и механоактивированное состояние, а также их синергетические смеси.
2. Разработаны оптимальные составы антифрикционных и антифрикционноизносостойких полипропиленовых и полиэтиленовых композиционных материалов (АПЭК-1, АПЭК-2, АИПЭК-1, АИПЭК-2, АППК-1, АППК-2, АИППК-1, АИППК-2), обеспечивающие лучшие их функционально важные физикомеханические и эксплуатационные свойства и, соответственно, эффективную работу в условиях их взаимодействия с хлопком-сырцом в виде колковых рабочих органов хлопкоперерабатывающих машин и механизмов.
3. Установлены закономерности изменения антифрикционных и антифрикционно-износостойких свойств композиционных полипропиленовых и полиэтиленовых материалов при фрикционном взаимодействии с хлопком-сырцом от типа и содержания наполнителей. Выявлено, что наилучшие показатели по коэффициенту трения имеют полиолефины, наполненные углеграфитовыми наполнителями. Дисперсные наполнители увеличивают коэффициент трения и одновременно снижают интенсивность изнашивания, за исключением таких наполнителей, как тальк и каолин, которые имеют пластинчатую структуру, и при использовании которых наблюдается снижение коэффициента трения. Эффективное снижение интенсивности изнашивания полимерных композитов наблюдается также при введении наполнителей волокнистого типа, обеспечивающих высокую прочность и устойчивость материала к термомеханическому воздействию.
4. Разработана технологическая линия для получения КПМ и на их основе деталей трущихся пар рабочих органов хлопкоперерабатывающих машин, которая позволяет получать композиты, упакованные в виде таблеток.
5. Результатами ИК-, ЭПР-спектроскопических и рентгеноструктурных исследований установлено наличие специфических взаимодействий полимерных связующих с органическими и неорганическими ингредиентами в КПМ. Выявлено, что механоактивация наполнителей (в особенности каолина, сажи, стекловолокна) приводит к появлению на поверхности различного типа активных радикалов, способствующих усилению взаимодействия полиолефинов с наполнителями, регулирование которых позволяют варьировать в широких пределах структурную и кинетическую активность наполнителей. Упругопрочностные характеристики композитов с механоактивированными наполнителями превышают традиционные композиционные полимерные материалы одинакового состава более чем на 15-20 %.
6. Проведены исследования по оптимизации технологических параметров литья под давлением при получении деталей из КПМ. Установлено, что формирование физико-механических и триботехнических свойств КПМ находится в непосредственной зависимости от технологических параметров при их литье под давлением. При этом наиболее существенное влияние оказывают температура расплава и удельное давление впрыска материала, а длительность выдержки композиции в форме под давлением, время выдержки изделий в форме при их охлаждении и температура формы оказывают незначительное влияние.
7. Проведенные сравнительные испытания композиционных полимерных колковых рабочих органов хлопкоперерабатывающих машин показали, что их применение повышает их износостойкость в 1,5-1,8 раза, производительность машин - на 7-14 %, снижает потребляемую мощность на 5-8 %, механическую повреждаемость волокон - на 0,12-0,28 %, дробленность семян - на 0,16-0,32 %, исключает возможность возгорания хлопка-сырца и образования намотов волокна на поверхности колков. Экономический эффект от применения деталей из АКПМ и АИКПМ рабочих органов хлопкоперерабатывающих машин на Букинском хлопкоочистительном заводе составил 125 млн. сум (2013 г.).
Создание технологических машин для сепарирования и фракционирования зерновых культур
Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время в мировых масштабах обретает большое значение обеспечение повышения производительности машин и оборудования, используемого для переработки сельхозяйствснной продукции, снижения энергопотребления, улучшения качества и обеспечения безопасности производимой продукции.
С момента обретения республикой независимости в целях обеспечения потребности населения в зерне сегодня по сравнению с 1991 годом выращивается в 10 раз больше зерна (в 2015 году более 8 млн. тонн), в 5 раз больше бобовых (фасоль, маш, зеленый горошек, местный горох, соя и др.).
Создание металле и энергосберегающих, компактных, выполняющих несколько технологических процессов машин новой серии, необходимых для очистки от различных органических, минеральных и крупных примесей, а также фракционировании выращенных зерновых культур по массе с учетом их особенностей является одним их важных проблем отрасли.
Разработка математической модели и методик расчета движения зерна в камере машины для сепарирования и фракционирования по массе позволяет определить кинематические и конструктивные параметры основных рабочих органов. Составление уравнение движения зерна по наклонным перфорированным полкам и нижней наклонной встряхивающей полке для очистки от легких и крупных примесей и определение на этот основе конструктивных параметров наклонных перфорированных и нижней встряхивающей полок является основой формализации движения зерновой смеси по поверхности полок самотеком одним слоем при одновременном обеспечении очистки от прилипнувших органических и минеральных примесей и оболочки зерна. Математическое моделирование открывает новые направления для определения диаметра отверстий верхних и нижних встряхивающих полок, геометрических параметров аспирационного канала, скорости воздушного потока и всасывания легких примесей из состава зерновой смеси с поверхности перфорированных полок через аспирационные каналы, технологических процессов выделения в отдельную емкость крупных примесей и равномерной загрузки зерна в питающий валик камеры. Именно поэтому большое значение имеет создание, испытание и внедрение машины «Комбинированный сепаратор» для очистки от различных примесей, разделения на фракции по массе на основе изучения физикомеханических свойств местных сортов зерна в разрезе регионов.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в постановлениях Президента Республики Узбекистан № ПП-1072 “О программе мер по реализации важнейших проектов по модернизации, техническому и технологическому псрсвоору-жснию производства на 2009-2014 годы” от 12 марта 2009 года и № ПП-1633 “О мерах по дальнейшему совершенствованию организации управления и развитию пищевой промышленности Республики в 2012-2015годах” от 31 октября 2011 года, а также других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является создание технологической машины для сепарирования и фракционирования зерновых культур по массам и обоснование её технологических, кинематических и конструктивных параметров.
Научная новизна исследования заключается следующем:
в разрезе территорий определены физико-механические свойства местных сортов зерна;
определены взаимосвязанные особенности параметров процессов сепарирования и фракционирования зерновых культур;
создано уравнение движения зерна по поверхности питающего валика фракционной камеры с учетом сопротивления воздуха на поврсх-ность зерна по продольному разрезу;
определены кинематические и технологические параметры комбинированного сепаратора с учетом физико-механических особенностей местных сортов зерна;
создана технологическая машина-комбинированный сепаратор для очистки от различних примесей и фракционирования зерновых культур по массе с производительностью 7,5 т/ч, с габаритными размерами: - 1=4500 мм, h=2000 мм, Ь=500мм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Разработана новая конструкция машины для сепарирования и фракционирования зерновых культур, в которой совмещены камеры сепарирования и фракционирования зерна, что позволяет повысить производительность машины и качество очистки зерновой смеси от различных примесей и обеспечивает фракционирование зерна по массе, исключая его травмирование, уменьшая материалоемкость и потребление электроэнергии, а также, даёт возможность занимать относительно малую производственную площадь.
2. Разработаны математические модели и методики расчета движения зерновой смеси в камерах машины для сепарации и фракционирования зерна по массе что позволяет определить величины кинематических и геометрических параметров основных рабочих органов машины.
3. На основании составленных уравнений движения зерна по поверхностям наклонных перфорированных полок и нижней встряхивающей полки для очистки зерна от легких и крупных примесей. Определены конструктивные параметры наклонных перфорированных полок и нижней встряхивающей полки
4. Установлены рациональные параметры наклонных перфорированных и нижней встряхивающей полки при производительности 7,5 т/ч: ширина наклонных полок - 500 мм; длина наклонной полки - 400 мм; угол наклона полки а = 23°; длина нижней наклонной полки - 430 мм, что обеспечивает возможность движения зерновой смеси по поверхностям полок самотеком с одним слоем, при этом обеспечивается отделение прилепившихся органических и минеральных примесей, а также оболочек зерна.
5. На основе математического моделирования и экспериментальных исследований установлены размеры перфораций для наклонной перфорированной полки - 4 мм, для нижней встряхивающей полки 7 мм, ширина воздуховодов аспирационного канала 20 мм, высота 1500 мм, скорость воздушного потока 7 м/с. Всё это обеспечивает всасывание легких примесей через перфораций и аспирационные каналы, отделение крупных примесей в отдельную емкость и равномерную загрузку зерна в камеру питающего валика.
6. На основе разработанных математического моделирования определены конструктивные параметры питающего валика в зависимости от технологических требований и производительности машины: диаметр - 350 мм, ширина - 500 мм и частота вращения 450 об/мин.; рациональное сочетание этих параметров обеспечивает плавный захват зерна и равномерно одинаковые начальные скорости его полета ( о = 6,28% ).
7. Составлены дифференциальные уравнения, позволяющие определять общую высоту h и длину L полета зерна, в зависимости от начальной скорости вылета зерна из питающего валика и, угла наклона направляющего лотка а, коэффициента сопротивления воздуха к, массы зерна т , а также от характеристик местных сортов зерна. Установлено, что при угле наклона направляющего лотка а = 45° в зависимости от массы зерна т, высота его полета h колеблется от 0,2 до 1 м, а длина полета зерна L колеблется от 1,5 до 4 м. Эти параметры позволяют разделять зерна на несколько фракций по массе, снизить его влажность от 2% до 3,7%, а также дают возможность полностью очистить зерна от различных примесей.
8. Изучены физико-механические свойства местных сортов зерна по регионам страны, что позволяет научно обосновать параметры вновь создаваемых машин для сепарирования и фракционирования зерна исключающих травмирование местных сортов зерна.
9. На основе полученных результатов исследований разработана, изготовлена и внедрена в производство новая конструкция машины для сепарирования и фракционирования зерновых культур с научно обоснованными параметрами. Внедрение разработка диссертаций в производство позволило повысить производительность машины, качество очистки и фракционирования зерна с экономическим эффектом 136000000 сум/год на одну машину.
Создание технологии получения новых видов ассортиментов полотен на двухфонтурных трикотажных машинах
Актуальность и востребованность темы диссертации. Важнейшей задачей, поставленной государством перед текстильной промышленностью, является достижение устойчивого места текстильной продукции на международном рынке и внести вклад в завоевании уровня экономически развитых стран мира. Президент Республики Узбекистан Ислам Каримов в своих работах подчеркивает: «Особое внимание должно быть обращено на дальнейшее развитие производства, прежде всего в легкой, текстильной и пищевой промышленности, по более углубленной переработке хлопка-волокна, другой сельскохозяйственной продукции и сырьевых ресурсов, промышленности строительных материалов, организацию выпуска готовой качественной продукции, пользующейся устойчивым спросом»1.
В Республике опережающими темпами развивается производство трикотажных изделий, применяются новые технологии и расширяется ассортимент трикотажа.
В промышленности, торговле и сфере услуг настоятельно требуется выпуск трикотажных изделий, сочетающие высокую технологичность и низкую себестоимость с хорошими потребительскими свойствами. Поэтому решение вышеуказанных проблем в технологии трикотажного производства приобретает особое значение и является востребованным.
В соответствии с Постановлением Кабинета Министров Республики Узбекистан от 8 августа 2012 года №234 «О дополнительных мерах по расширению ассортимента и увеличению объема производства непродовольственных товаров в 2012-2015 гг.» перед текстильной промышленностью в современных условиях рыночной экономики стоит задача расширения ассортимента и увеличения объема производства качественных, конкурентоспособных в внутреннем и внешнем рынках непродовольственных товаров.
Требования потребителя к качеству и внешнему виду изделия увеличивается с каждым днем. Поэтому остро ставится вопрос замены гладкого полотна на широкий ассортимент с рисунчатым эффектом. В настоящее время на трикотажных предприятиях Республики имеется достаточное количество современного кругловязального и плосковязального оборудования. Вязальные машины имеют широкие технологические возможности для получения новых конкурентоспособных видов ассортимента полотен. На сегодняшний день необходимость использования в полную мощность данного оборудования и возможность получения различных видов структур трикотажных переплетений с использованием рисунчатых элементов является актуальной проблемой, решению которой посвящена настоящая диссертация.
Целью исследования является создание технологии получения новых видов ассортимента полотен с двухфонтурных кулирных машин, разработка новых структур, а также расширение технологических возможностей оборудования путем выработки переплетений с мелкораппортным рисунчатым эффектом.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
предложен новый способ получения штучного рисунчатого плюшевого трикотажа на двухфонтурных плосковязальных машинах (IDP 2002 05204) и способ получения плюшевого трикотажа на двухфонтурных основовязальных машинах (IDP 2002 05205)
рекомендована рациональная схема петлеобразования путем усовершенствования петлеобразующей системы плосковязальной машины и технология получения рисунчатого штучного трикотажа плюшевым переплетением;
выявлено влияние технологических параметров и физикомеханических свойств двойных трикотажных переплетений с использованием рисунчатых элементов на снижение материалоемкости (UZ FAP 00830);
теоретически обоснованы параметры процесса прокладывания нити на двухфонтурных кулирных плосковязальных и кругловязальных машинах при различных конструкциях нитеподающих устройств;
научно обоснованы параметры подачи нити в процессе кулирования, натяжения при входе и выходе при перемещении нити по рабочим органам машины на основе закона Эйлера с использованием программы Maple;
разработана новая методика определения длины нити плюшевой петли при проектировании технологических параметров трикотажа и рекомендован коэффициент для определения длины плюшевой петли;
разработана автоматизированная система расчета структур трикотажа с использованием программного языка Delphi 7.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе на основе теоретических и экспериментальных исследований в области технологии получения новых видов ассортимента полотен с двухфонтурных кулирных машин, предложены новые методы и технологические разработки, имеющие существенное значение для повышения эффективности процессов производства и качества готовых изделий. В итоге получены следующие результаты:
1. Выявлено, что на трикотажных предприятиях Узбекистана в основном вырабатываются одинарные и двойные кулирные переплетения из класса главных, производных и некоторых рисунчатых переплетений. Но не производятся сложные рисунчатые и комбинированные переплетения, которые позволили бы улучшить качество, внешний вид, рисунчатый эффект и удовлетворить потребительские требования, тем самым эффективно использовать технологические возможности кулирных двухфонтурных вязальных машин.
2. На основании анализа особенностей выработки плюшевого трикотажа разработаны и рекомендованы способы выработки штучного рисунчатого плюшевого трикотажа с новой конструкцией нитеподающего устройства и с установкой штифтов и игл на двухфонтурных вязальных машинах (IDP 2002 05204, IDP 2002 05205).
3. На основе изучения технологических возможностей двухфонтурной кругловязальной интерлочной машины TERROT и двухфонтурной плосковязальной машины PROTTI разработаны орнамент узора, патрон работы игл, структура, графическая запись и описание процесса вязания по рядам для нового на базе интерлочного переплетения с применением дополнительного элемента - прессового наброска и двустороннего жаккардового переплетения с мелкораппортным узором для создания рисунчатого эффекта на поверхности полотна.
4. Рекомендованы математические описания процесса при изменении каждого из параметров в зависимости от изменения количества прессовых петель в раппорте переплетения, которые являются однофакторными математическими моделями. По результатам эксперимента величина достоверности аппроксимации R2<1 и стремится к минимуму.
5. Разработаны и рекомендованы варианты полотен с уменьшенным расходом сырья как структуры с улучшенными показателями и свойствами, которые вырабатываются на кулирных двухфонтурных машинах на основе результатов исследований технологических параметров и физикомеханических свойств на базе интерлочного и двустороннего жаккардового переплетения (UZ FAP 00830).
6.Обосновано значительное уменьшение объемной плотности новых структур производного интерлочного трикотажа трехластичного, четырехластичного и пятиластичного переплетений по сравнению с базовым переплетением за счет расположения элементов петельной структуры: -в трехластичном трикотаже - 9,8%; -в четырехластичном трикотаже - 29,2%; -в пятиластичном трикотаже - 34,4%.
7. Установлено, что при постоянной глубине кулирования максимальные значения натяжения зависят от входного натяжения, фрикционных свойств поверхностного трения и, главным образом от угла кулирования, теоретически обоснованы способы снижения натяжения нити в ветвях кулируемой нити.
8. Теоретически обосновано применение способа встречного движения рабочих органов, т.е. использование на круглооборотной машине подвижные отбойные зубья, резиновых покрытий поверхности роликов, обладающих демпфирующими свойствами, при этом определена возможность уменьшения угла обхвата и времени кулирования.
9. Построена математическая модель процесса, в которой кулирование рассматривается в пяти этапах. При этом глубина кулирования иглы и подъем отбойного зуба считаются известными функциями времени и при этих предположениях получены зависимости между натяжением нити и углом обхвата, скорости спуска иглы и подъема отбойного зуба, и таким образом, установлена закономерность изменения натяжение нити в начале и конце каждого этапа.
Ю.Установлено, что при подъеме зуба одновременно с опусканием иглы натяжение нити уменьшается по сравнению с обычным процессом кулирования, в зависимости от коэффициента трения, на 20-40 %. Для кругловязальной машины с конкретными данными расчетным путем определено, что значение натяжения нити при одновременном опускании иглы и подъеме отбойного зуба уменьшается на 37,9% и при одновременном использовании вращающихся роликов дополнительно - на 5,6%.
11.Рекомендованы интерфейсы расчета технологических параметров таких переплетений, как кулирная гладь, ластик 1+1, интерлок, плюш и новый метод расчета плюшевого трикотажа, который намного упрощает определение технологических параметров с введением коэффициентов, определенных экспериментальным путем для бельевого, верхнего трикотажа, а также для чулочно-носочных изделий.
12. Ожидаемый экономический эффект от применения предлагаемой технологии выработки интерлочного рисунчатого переплетения составляет 486000 сум при переработке 1000 кг сырья и жаккардового рисунчатого переплетения составляет 1590000 сум при переработке 1000 кг сырья в ценах 2013 г.
Создание малоэнергоемких машин для обработки почвы
Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в мировой практике ведущее место занимает эффективное использование энергии и ресурсов, разработка и внедрение в практику технологии и технических средств, обеспечивающих их сбережение. Обработка почвы является самым энергоемким процессом в сельско хозяйственном производстве, на которую затрачивается 40-50 % всей расходуемой энергии на возделывание и уборку сельскохозяйственных культур. Если учесть, что для возделывания различных сельскохозяйственных культур по всему миру каждый год обрабатывается более 1,6 миллиарда гектаров земли1, создание энсрго-рссурсосбсрсгающих почвообрабатывающих машин является одной из актуальных проблем. В этом направлении определенные успехи достигнуты в ведущих странах мира, в том числе, США, Германия, Англия, Италия и др., где уделяется особое внимание применению малоэнергоемких технологий, машин и рабочих органов для обработки почвы".
В сельском хозяйстве Узбекистана проводятся широкомасштабные мероприятия по снижению затрат энергии при обработке почвы и организации разработки и внедрения высокоэффективных модернизированных машин. В этой сфере, в том числе, с целью снижения затрат горючее-смазочных материалов, затрат труда и других издержек за счет сбережения энергии и ресурсов, а также повышения производительности проведен ряд научно-исследовательских работ, направленных на создание минимальных технологий обработки почвы, а также машин для их осуществлению.
В мире для снижения затрачиваемой энергии при обработке почвы важное значение приобретает уменьшение тягового сопротивления почвообрабатывающих машин, за счет их усовершенствования на основе обеспечения воздействия рабочих органов на почву в условиях свободного резания, т.е. за счет обеспечения взаимодействия рабочих органов с пластами почвы, имеющими с боковых сторон открытые борозды или разрыхленные зоны. В этой области осуществление целенаправленных научных исследований является приоритетной задачей, при этом весьма актуальны исследования в следующих направлениях: разработка новых способов деформации и разрушения почвы с меньшими затратами энергии; уменьшение затрат энергии при обработке почвы на основе совместного применения новых способов деформации и разрушения почвы и средств ее обработки; создание технических средств и машин, обеспечивающих обработку почвы с меньшей затратой энергии; разработка менее энергоемких пассивных и активных типов рабочих органов для машин основной (глубокой) обработки почвы; разработка машин и технических средств, рабочие органы, работающих в условиях свободного резания при обработки почвы. Проведение научных исследований по вышеприведенным научно-исследовательским направлениям подвсрждает актуальность темы данной диссертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан № ПП-1758 от 21 мая 2012 г. за «О программе дальнейшей модернизации, технического и технологического перевооружения сельскохозяйственного производства на 2012 - 2016 годы», Постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан №215 от 14 июля 2012 года «О мерах обеспечения реализации программы дальнейшей модернизации, технического и технологического перевооружения сельскохозяйственного производства на 2012 - 2016 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка энсрго-рссурсосбсрсгающих почвообрабатывающих машин с рабочими органами взаимодействующими с почвой в условиях свободного резания.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработаны технические решения для деформации и разрушения почвы под воздействием рабочих органов в виде трехгранного и вертикального клиньев, работающих в условиях свободного резания;
разработаны технологические и конструктивные схемы энергосберегающего чизеля-культиватора с рабочими органами, функционирующими в условиях свободного резания, применяемого при предпосевной обработке почвы;
разработаны технологические и конструктивные схемы менее энергоемкого плоскорсза-глубокорыхлителя, осуществляющий безотвальной глубокой обработки почвы;
создан комплекс аналитических зависимостей и математических моделей для процессов деформации и разрушения почвы под воздействием рабочих органов в виде трехгранного и вертикального клиньев, работающих в условиях свободного резания;
определены характеристики изменения качественных и энергетических показателей работы рабочих органов, взаимодействующих с почвой в условиях свободного резания, в зависимости от их параметров, глубины обработки и скорости движения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведённых исследований по докторской диссертации на тему «Создание малоэнергоемких машин для обработки почвы» представлены следующие выводы:
1. Для снижения энергоемкости почвообрабатывающих машин и следовательно затрат энергии на обработку почвы целесообразно обеспечение взаимодействия их рабочих органов с почвой в условиях свободного резания, т.е. они должны воздействовать на пласты почвы, имеющие с боковых сторон открытые борозды или разрыхленные зоны.
2. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показали, что в условиях свободного резания почва под воздействием рабочих органов разрушается путем сдвига по горизонтальным плоскостям, направленным в сторону боковых открытых борозд или разрыхленных зон и это, снижая затрата энергии на деформацию и разрушение почвы, приводит к уменьшению энергоемкости обработки почвы и тягового сопротивления рабочих органов в 1,8-3,5 раза.
3. С повышением скорости и глубины обработки тяговое сопротивление рабочих органов, работающих в условиях свободного резания, увеличивается соответственно в 1,12 и 1,26 раза меньше, чем при работе в условиях блокированного резания, а это показывает, что при применении их на глубокой и скоростной обработках почвы дает большой эффект.
4. Уменьшение энергоемкости обработки почвы путем обеспечения функционирования рабочих органов машин в условиях свободного резания возможно за счет двухрядного и Л-образного размещения их на раме, правильным выбором типа и формы рабочих органов. При двухрядном размещении на рамс рабочие органы первого ряда должны быть выполнены в виде двугранного клина с плоской рабочей поверхностью, крайние рабочие органы второго ряда - в виде правого и левого одностороннего клина, а расположенные между ними рабочие органы - в виде двухстороннего трехгранного клина, а при А-образном расположении рабочий орган, расположенный первым по направлению движения, должен быть в виде двугранного клина, а остальные в виде правого и левого односторонного трехгранного клина.
5. Двухрядное размещение рабочих органов на рамс целесообразно применять на широкозахватных машинах, предназначенных для поверхностной обработки почвы, а А-образное размещение рабочих органов на машинах, предназначенных для глубокой обработки почвы, имеющих меньшую ширину захвата.
6. Для качественной обработки почвы при минимальных затратах энергии чизелем-культиватором рекомендуется, что бы угол вхождения в почву его рыхлитсльной лапы составлял 25°, угол вхождения в почву стрельчатой лапы 25°, угол раствора стрельчатой лапы 60-80°, ширина рыхлитсльной лапы не менее 50 мм, ширина захвата стрельчатой лапы нс более 340 мм, длина рабочей поверхности рыхлитсльной лапы нс менее 160 мм, поперечное расстояние между рыхлитсльной и стрельчатой лапами не более 190 мм, продольное расстояние между рыхлитсльной и стрельчатой лапами не менее 660 мм.
7. Плоскорсзом-глубокорыхлителем обеспечивается качественная глубокая обработка почвы с меньшими затратами энергии при: угле вхождения в почву центрального рабочего органа 25°, угле вхождения в почву бокового рабочего органа 25°, угле раствора бокового рабочего органа 30-40°, ширине центрального рабочего органа нс менее 75 мм, ширине захвата бокового рабочего органа не более 250 мм, длине рабочей поверхности центрального рабочего органа не менее 190 мм, поперечном расстоянии между центральным и боковым рабочими органами нс более 290 мм, поперечном расстоянии между боковыми рабочими органами нс более 250 мм, продольном расстоянии между центральным и боковым рабочими органами не менее 950 мм, продольном расстоянии между боковыми рабочими органами не менее 760 мм.
8. Меньшее тяговое сопротивление разработанных энерго-рссурсосбсрсгающих чизеля-культиватора и плоскореза-глубокорыхлитсля соответственно в 1,33-1,39 и 1,44-1,52 раза чем у существующих чизеля-культиватора и плоскореза-глубокорыхлитсля обеспечивает снижение расхода топлива соответственно на 3,3-3,4 и 6,3-7,2 кг на каждый гектар обработанной площади.
9. Применение энсрго-рссурсосбсрегающего чизеля-культиватора и плоскореза-глубокорыхлитсля позволяет уменьшить прямые затраты на обработку почвы соответственно на 19,1 и 22,8 %, при этом достигается экономический эффект соответственно 5863153 и 16831188 сум на одну машину в год.
Создание высокоэффективных смешанных загусток и разработка технологии печатания хлопчатобумажных тканей на их основе
Объекты исследования: карбоксиметилкрахмал, бентонит, хлопчатобумажная ткань.
Цель работы: является разработка научных основ создания высокоэффективных загустителей на основе местных сырьевых ресурсов и безотходной биологически чистой технологии печатания хлопчатобумажной ткани активными красителями. Разработка направлена на интенсификацию процесса печатания, упрощению технологии и улучшению колористических свойств и качества набивной ткани путем регулирования их функциональности.
Методы исследования: ПК, ЯМР-, УФ- спектроскопия, вискозиметрия, электрокинетическая потенциометрия, рентгенографический анализ, реология, оптическая микроскопия, методы определения физико-химических, прочностных и качественных свойств набивных тканей, согласно соответствующим ГОСТам.
Полученные результаты и их новизна: Впервые разработана рецептура на основе водорастворимых полиакрилатов с карбоксиметил-крахмалом, бентонитовой глиной в качестве загустителя печатных красок для набивки хлопчатобумажной ткани, позволяющая улучшить их качественные и колористические показатели. Изучены закономерности процесса этерификации рисового крахмала с натриевой солью монохлоруксусной кислоты в среде этилового спирта. Изучены реологические и тиксотпропные свойства карбоксиметилкрахмала с полиакрилатами и зависимость их от различных факторов. Показано улучшение качества набивных тканей смешанными загустителями на основе бентонита и полиакрилатов. Впервые изучена модификация бентонита и определены термодинамические параметры адсорбции активных красителей на органобентонитовой глине, облегчая процессы очистки текстильных сточных вод и сокращая расход воды. Предложена новая рецептура смешанных загусток для активных красителей и высокоэффективная технология процесса печатания ткани на их основе.
Практическая значимость: Разработанные смешанные загустки можно успешно использовать в процессе печатания хлопчатобумажной ткани активными красителями для улучшения их печатно-технических свойств.
Печать с использованием предлагаемой загустки по яркости и чистоте цвета существенно превосходит печать с применением загусток на основе альгината, манутекса, импринта, неуступая им по мягкости грифа и по устойчивости к мокрым обработкам. Использование смешанных загусток, частично или полностью исключает применения альгинатов и производных крахмалов, завозимых в нашу республику из-за рубежа и тем самым сэкономить валютные средства страны.
Степень внедрения и экономическая эффективность: проведены лабораторные испытания и опытно-производственные внедрения разработанных смешанных загустителей с активными красителями для печати ткани на ООО «Имиджтекстил». Ожидаемый экономический эффект для 1 т загущающего препарата составляет 192750 сум (в тарифных ценах 20 августа 2009 года).
Полученные в работе научно-практические результаты внедрены в учебный процесс на кафедре «Химическая технология и дизайн волокнистых материалов и бумаги» Ташкентского института текстильной и легкой промышленности.
Область применения: текстильная промышленность, экология, образование.
Создание высокопроизводительной хлопкосушильной установки и технологии на основе интенсификации тепло-массообменных процессов
Актуальность и востребованность темы диссертации. В мировом рынке спрос на натуральную продукцию, в том числе хлопкового волокна, увеличивается. По данным международного консультативного комитета по хлопку (ICAC) «ведущими странами по поставке на внешний рынок хлопкового волокна являются Китай, США, Индия, Пакистан, Бразилия и Узбекистан»1 . В сезоне 2016-2017 годов относительно предыдущего, прогнозируется увеличение производства хлопкового волокна на 5,1% (22,48 млн. тонна), а спрос на 1,7% (24,09 млн. тонна). Переработка хлопка-сырца осуществляется на технологических оборудованиях, в основном, изготовленных в США, Китае и Узбекистане. Одним из актуальных проблем по обеспечению стабильности объема выращивания урожая хлопка и повышения конкурентоспособности сырья в мировом рынке является дальнейшее улучшение качества волокна. В этом направлении ведутся научно-исследовательские работы по созданию нового поколения технологически надежных и высокоэффективных оборудований первичной обработки хлопка-сырца.
В Республике Узбекистан осуществляются широкомасштабные мероприятия по разработке высокоэффективных техники и технологий для первичной обработки хлопка-сырца, обеспечивающих улучшение потребительских свойств их продукции. В этой сфере, в том числе, важное значение имеет создание техники и технологии, обеспечивающих сохранение качества и количества заготавливаемого хлопка-сырца и вырабатываемой хлопковой продукции на хлопкоочистительных предприятиях, дающие возможности снижения расхода сырья и энергии.
В мировой практике особое внимание уделяется вопросам разработки новых образцов техники и технологии сушки, положительно влияющие на технологические процессы переработки и качественные показатели хлопка-сырца. В связи с этим осуществление целенаправленных научных исследований по направлениям, включающим созданию научных основ закономерности изменения теплофизических показателей хлопка и его компонентов, обоснованию равномерности и скорости сушки волокна и семян в нестационарном процессе тепло- и массообмена, разработка новой техники и технологии сушки хлопка-сырца, обеспечивающие выпуск волокна с конкурентоспособными качественными показателями, считается одной из важных задач. Проведение научных исследований по вышеприведенным научно-исследовательским направлениям подтверждает актуальность темы данной диссертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных Постановлением Президента Республики Узбекистан №ПП-4761 от 27 октября 2015 года «Об образовании холдинговой компании «Узпахтасаноатэкспорт» и постановлением Кабинета Министров Республики Узбекистан №70 от 3 апреля 2007 года «О программе модернизации и реконструкции предприятий хлопкоочистительной промышленности на 2007-2011 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является создание высокопроизводительной хлопкосушильной установки и технологии на основе интенсификации тепло -массообменных процессов.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработаны новая технология и высокопроизводительный сушильный барабан с усовершенствованной конструкцией внутренних устройств;
разработан метод расчета изменений теплопроводности и теплоемкости хлопка-сырца, волокна, опушенных и оголенных семян в зависимости от влажности, объемной плотности и температуры сушки;
разработан режим сушки, обеспечивающий равномерную сушку хлопкового волокна и семян на основе различных закономерностей распределения теплоты в массе волокна и ядра семян, влажности в пространстве и по времени;
разработан метод расчета эффективной (приведенной) теплопроводности влажного хлопка-сырца, на основе теории распространения тепла в пористых средах, учитывающих многокомпонентность среды;
выявлены изменения объема ядра и кожуры семян, образования воздушного пространства и степень влияния на них исходной влажности хлопка-сырца во время сушки;
создана возможность эффективного использования длины сушильного барабана в процессе сушки на основе закономерностей определяющих изменений температуры воздуха, компонентов хлопка-сырца и влажности.
На основе результатов проведённых исследований по созданию высокопроизводительной сушильной установки и технологии на основе интенсификации процесса тепло-массообмена представлены следующие выводы:
1. Выявлена необходимость проведения исследований по определению теплофизических свойств компонентов хлопка-сырца по изысканию возможности действующей технологии и техники сушки по обеспечению повышения интенсивности и равномерности сушки с оптимизацией тепловлажностного состояния воздуха и параметров сушильной установки.
2. На основе проведенных исследований по установлению зависимости теплопроводности хлопка-сырца и его компонентов от влажности, плотности хлопка-сырца, а также температуры воздуха определено следующие:
установлены закономерности изменения теплопроводности хлопка-сырца, волокна и семян от их влажности, плотности и температуры воздуха. При этом определено, что теплопроводность хлопка-сырца больше теплопроводности волокна, с ростом влажности и температуры сушки величина разности между ними увеличивается;
наблюдалось, что при влажности опушенных и оголенных семян до 7% температуры сушки на их теплопроводность не влияет, с дальнейшим ростом влажности коэффициент теплопроводности медленно повышается и далее заметен быстрый рост в виде кривых, имеющих нелинейный характер.
определено, что при одинаковой влажности, объемной плотности и температуры сушки теплопроводность оголенных семян в зависимости от степени опущенности больше 1,2-2,2 раза, чем теплопроводности опушенных семян.
3. Разработана методика и схема обработки экспериментальных данных по определению теплоемкости хлопка-сырца и его компонентов.
Предложена зависимость теплоемкости для количественной оценки влияния температуры и плотности на теплоемкость хлопка-сырца, волокна, опушенных и оголенных семян. Установлено возрастание теплоемкости хлопка-сырца и его компонентов с ростом влажности, а с ростом температуры, не линейным законам.
4. На основе теории распространения тепла в многокомпонентных средах разработан метод расчета для определения изменения эффективной теплопроводности влажного хлопка-сырца, в результате создана возможность на достаточном уровне вести численные расчеты дифференциальных уравнений тепломассообмена при сушке хлопка-сырца.
Разработан метод расчета для определения изменения эффективной теплопроводности влажного хлопка-сырца на основе теории распространения тепла в многокомпонентных средах.
5. Получены закономерности тепло и массообменных процессов в волокне и семенах, пространственного и временного распределения тепла и влаги в волокнистой массе и ядре, в результате определено, что разница полей температуры и влажности по длине волокна незначительно и в короткой время они выравнивается, а температура нагрева ядер семян низкая, при одинаковых режимах средняя время сушки волокна и семян различная.
6. Установлено, что из-за сложности, многокомпонентное™, различия теплофизических характеристик компонентов хлопка-сырца, применяемый на практике конвективный способ сушки не устраняет разницы в температуре нагрева в компонентах хлопка-сырца, не обеспечивает равномерный влагоотбор из компонентов, что настоятельно требует дополнительных условий тепловлажностной обработки для достижения необходимой технологической влажности волокна.
7. Произведены количественные оценки изменения объема кожуры и ядер семян в процессе сушки. Впервые произведены качественные и количественные оценки влияния на эффективность сушки воздушного пространства, образующегося между внутренней поверхностью кожуры и внешней поверхностью ядра.
8. Экспериментально установлено достижение интенсификации процесса теплообмена путем увеличения поверхности контакта наружных поверхностей хлопка-сырца, находящегося в завале и на лопастях, и повышением температуры нагрева внутренних устройств барабана. Показан достижение повышения влагоотбора сушилки на 64,2% (отн.), благодаря повышению температуры нагрева обечайки барабана до 70 0 С.
9. Определена оптимальная частота вращения барабана на основе полученной математической модели влагоотбора. При этом обеспечивается равномерное распределение хлопка-сырца в поперечном сечении барабана за счет использования бесполезной зоны для сушки хлопка-сырца.
Экономический эффект от внедрения усовершенствованной сушилки за счет повышения влагоотбора и снижения массовой доли пороков и сорных примесей волокна составляет 17400 сум в расчете на 1 тонну высушенного хлопка-сырца.
- 1-25 из 155
- Далее