CC BY
95
ТОРАЙГЫРОВ УНИВЕРСИТЕТ1Н1Н ГЫЛЫМИ ЖУРНАЛЫ
НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ ТОРАЙГЫРОВ УНИВЕРСИТЕТА
КАЗАКСТАН РЫЛЫМЫ МЕН ТЕХНИКАСЫ
2001 ЖЫЛДАН БАСТАП ШЫРАДЫ
¡1« TORAIGHYROV UM UNIVERSITY
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
ИЗДАЕТСЯ С 2001 ГОДА
ISSN 1680-9165
№ 1 (2021)
ПАВЛОДАР
НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ ТОРАЙГЫРОВ УНИВЕРСИТЕТ
выходит 1 раз в квартал
СВИДЕТЕЛЬСТВО
о постановке на переучет периодического печатного издания, информационного агенства и сетевого издания № KZ63VPY00028965
выдано
Министерством информации и общественного развития Республики Казахстан
Тематическая направленность
публикация результатов фундаментальных и прикладных научных исследований по широкому спектру проблем в области металлургии, машиностроения, транспорта, строительства и естественных наук
Подписной индекс - 76129
https://doi.org/ 10.48081/ERLV4618 Импакт-фактор РИНЦ - 0,344
Абишев Кайратолла Кайроллинович - к.т.н., профессор (главный редактор); Касенов Асылбек Жумабекович - к.т.н., профессор (заместитель главного редактора); Мусина Жанара Керейовна - к.т.н., профессор (ответственный секретарь); Шокубаева Зауреш Жанатовна - технический редактор.
Члены редакционной коллегии:
Калиакпаров Алтай Гиндуллинович - д.т.н., профессор (Нур-Султан, Казахстан);
Клецель Марк Яковлевич - д.т.н., профессор (Павлодар, Казахстан);
Шеров Карибек Тагаевич - д.т.н., профессор (Караганда, Казахстан);
Богомолов Алексей Витальевич - к.т.н., ассоц. профессор (Павлодар, Казахстан);
Кажибаева Галия Тулеуевна - к.т.н., профессор (Павлодар, Казахстан);
Зарубежные члены редакционной коллегии:
Baigang Sun - профессор (Пекин, Китай);
Gabriele Comodi - PhD, профессор (Анкона, Италия);
Jianhui Zhao - профессор (Харбин, Китай);
Khamid Mahkamov - д.т.н., профессор (Ньюкасл, Великобритания);
Magin Lapuerta - д.т.н., профессор (СьюДад Исаева КуралайСметкановна Реал, Испания); Mareks Mezitis - д.т.н., профессор (Рига, Латвия); Petr Bouchner - PhD, профессор (Прага, Чехия); Ronny Berndtsson - профессор (Лунд, Швеция);
Барзов Александр Александрович - д.т.н., профессор (Москва, Россия); Витвицкий Евгений Евгеньевич - д.т.н., профессор (Омск, Россия); Иванчина Эмилия Дмитриевна - д.т.н., профессор (Томск, Россия); Лазарев Владислав Евгеньевич - д.т.н., профессор (Челябинск, Россия); Мягков, Леонид Львович - д.т.н.,, профессор (Москва, Россия); Янюшкин Александр Сергеевич - д.т.н., профессор (Чебоксары, Россия) Ребезов Максим Борисович - д.с/х.н., профессор (Москва, Россия).
За достоверность материалов и рекламы ответственность несут авторы и рекламодатели Редакция оставляет за собой право на отклонение материалов При использовании материалов журнала ссылка на журнал «Наука и техника Казахстана» обязательна
© Торайгыров университет
МАЗМ¥НЫ
Масакбаева С. Р., Токарева А. В., Несмеянова Р. М., Ковтарева С. Ю.
Алюминий гидроксидi мен туз кышкылынан алюминий оксихлоридЫ алу..........6
Масакбаева С. Р., Бекенов Д. К., Несмеянова Р. М., Ковтарева С. Ю.
Молибденмен лепрлеу жэне оныц болат касиеттерн scepi..............................13
Барзов А. А., Денчик А. И., Мусина Ж. К., Ткачук А. А. Масштабты фактордыц эсерЫ ескере отырып, аткарушы елшемнщ
дэлдiгiн ыктималды калыптастырудыц аналитикалык модeлiн жасау..............19
Могила А. О., Орынбеков Е. С. Модификатор тYpiнщ унтакты бетонныц
гидрофизикалык касиеттерЫе эcepiн зерттеу......................................................30
Шумейко И. А., Жанбулатова Д. М.
Дэнекерлеу ендipiciн окытуды уйымдастыру женiндeгi ic-шаpалаp....................39
Молдахметова А. Н., Елубай М. А. Полиэтилентерефталатты катты турмыстык калдыктарын
жол курылысында колдану....................................................................................49
Жусуппаев Д. Б.
КYЙдipiлгeн анодтардыц сапасын арттыру............................................................55
Рындин В. В., Каримова З., Макушев Ю. П.
RVS tank ^шше есеп беру Mathcad жуйесшде....................................................63
Балеабеков Т. К., Айдарбек Э. О., Цощыбаева А. Н., Мукашева А. Р.
Ipi калалардагы калалык; келк мэceлeлepi...........................................................75
Татанов П. В., Янюшкин А. Р., Шеров К. Т., Янюшкин А. С.
Металл ецдеуде ауыспалы кеп кырлы каттыкорытпалы
т^мшелердщ eкiншi ресурсын пайдалану...........................................................85
ТYймебай А. С., Балабекова К. Г.
Цилиндрлк золотникт тараткыштагы сацылаулардыц елшeмдepiн
тексеруге арналган математикалык модельдер..................................................97
Джаксымбетова М. А.
К,урылыска айналып жылытып кYштeгeн куаттык
куатты пайдалану Yшiн экономикалык тиiмдiлiктi термиалык
катарлау жэне багалау технологиялык пpоцeci.................................................106
Эбд'рахман Э. Ш., Цайролла Б. Мустафин А. Х. Орталыктан тепюш соргылардыц бYЙipлiк
тыгыздагыштарыныц салкындаткыштар жYЙeciн эзipлeу.................................114
Какимов М. М., Сатаева Ж. И., Искаков Б. М., Маратова Т. Е.
Максары майыныц май кышкылды курамысын зерттеу...................................122
Сатаева Ж. И., Машанова Н. С., Нуртаева А. Б., Акимжанов Е. Т.
Функционалды максатта Yй коян етЫен жасалынган ет орамасы.....................132
Жантимиров Е. С.
Автокелктердщ ерт каутаздИн зерттеу............................................................140
Авторлар туралы акпарат....................................................................................148
Авторларга арналган ережелер...........................................................................156
Жарияланым этикасы...........................................................................................166
СОДЕРЖАНИЕ
Масакбаева С. Р., Токарева А. В., Несмеянова Р. М., Ковтарева С. Ю.
Получение оксихлорида алюминия из тригидроксида алюминия
и соляной кислоты....................................................................................................6
Масакбаева С. Р., Бекенов Д. К., Несмеянова Р. М., Ковтарева С. Ю.
Легирование молибденом и его влияние на свойства стали..............................13
Барзов А. А., Денчик А. И., Мусина Ж. К., Ткачук А. А.
Разработка аналитической модели вероятностного формирования точности
исполнительного размера с учетом влияния масштабного фактора.................19
Могила А. О., Орынбеков Е. С. Исследование влияния вида модификатора
на гидрофизические свойства порошкового бетона............................................30
Шумейко И. А., Жанбулатова Д. М.
Мероприятия по организации обучения сварочному производству...................39
Молдахметова А. Н., Елубай М. А.
Применение твердых бытовых отходов полиэтилентерефталата
в дорожном строительстве....................................................................................49
Жусуппаев Д. Б.
Повышение качества обожженных анодов...........................................................55
Рындин В. В., Каримова З., Макушев Ю. П.
Расчёт резервуара РВС на прочность в системе Mathcad..................................63
Балгабеков Т. К., Айдарбек А. О., Конкыбаева А. Н., Мукашева А. Р.
Проблемы городского транспорта в крупных городах.........................................75
Татанов П. В., Янюшкин А. Р., Шеров К. Т., Янюшкин А. С.
Использование вторичного ресурса твердосплавных
сменных многогранных пластин в металлообработке.........................................85
ТYймебай А. С., Балабекова К. Г.
Математическая модель для проверки размеров отверстий
в цилиндрическом золотниковом передатчике....................................................97
Джаксымбетова М. А.
Технологический процесс термического упрочнения и оценка экономической эффективности использования
термоупрочненного арматурного проката в строительстве..............................106
Абдирахман А. Ш., Кайролла Б. К., Мустафин А. Х.
Разработка системы охлаждения торцевых уплотнений
центробежных насосов.........................................................................................114
Какимов М. М., Сатаева Ж. И., Искаков Б. М., Маратова Т. Е.
Исследование жирнокислого состава сафлорового масла...............................122
Сатаева Ж. И., Машанова Н. С., Нуртаева А. Б., Акимжанов Е. Т.
Мясной рулет функционального назначения из крольчатины...........................132
Жантимиров Е. С.
Исследование противопожарной безопасности автомобилей..........................140
Сведения об авторах............................................................................................148
Правила для авторов...........................................................................................156
Публикационная этика.........................................................................................166
CONTENTS
Massakbayeva S. R., Tokareva А. V., Nesmeyanova R. M., Kovtareva S. Y.
Preparation of aluminum oxychloride from aluminum hydroxide
and hydrochloric acid..................................................................................................6
Massakbayeva S. R., Bekenov D. K., Nesmeyanova R. M., Kovtareva S. Y.
Alloying with molybdenum and its effect on steel properties....................................13
Barzov A. A., Denchik A. I., Mussina Zk. K., Tkachuk A. A. Development of analytical model of probable formation of accuracy
of executive size taking into account the influence of the scale factor.....................19
Mogila A. O., Orynbekov E. S. Investigation of the influence of the modifier type
on hydrophysical properties of powder concrete......................................................30
Shumeiko I. A., Zhanbulatova D. M.
Activities for the organization of welding production training....................................39
Moldakhmetova N., Yelubay M. A.
Application of solid waste polyethylene terephthalate in road construction.............49
Zhusuppaev D. B.
Improving the quality of burned anodes...................................................................55
Ryndin V. V., Karimova Z., Makushev Yu. P.
RVS tank calculation for strength in the Mathcad system........................................63
Balgabekov T. K., Aidarbek A. O., Kongkybayeva A. N., Mukasheva A. R.
The problems of urban transport in major cities.......................................................75
Tatanov P. V., Yanyushkin A. R., Sherov K. T., Yanyushkin A. S.
Use of the secondary resource of hard-alloy replaceable
multi-face plates in metalworking.............................................................................85
Tuymebay A. S., Balabekova K. G.
Mathematical models for checking the size of holes
in a cylindrical spool transmitter...............................................................................97
Jaxymbetova M. A.
Technological process of thermal hardening and assessment of the economic
efficiency of the use of heat-strengthened reinforcement rolled in construction.....106
Abdirahman A. Sh., Kairolla B. K., Mustafin A. Kh.
Development of cooling systems for mechanical seals of centrifugal pumps........114
Kakimov M. M., Sataeva Zh. I., Iskakov B. M., Maratova T. E.
Research of fatty acid composition of saflor oil......................................................122
Satayeva Zh. I., Mashanova N. S., Nurtayeva A. B., Akimzhanov E. T.
Functional purpose rabbit meat roll........................................................................132
Zhantimirov E. S.
Car fire safety research..........................................................................................140
Information about the author..................................................................................148
Rules for authors....................................................................................................156
Publication ethics....................................................................................................166
МРНТИ 61.31.51
https://doi.org/10.48081/HSPG3902
С. Р. Масакбаева, А. В. Токарева, Р. М. Несмеянова, С. Ю. Ковтарева
Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар
ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИХЛОРИДА АЛЮМИНИЯ ИЗ ТРИГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ И СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ
В статье описан эксперимент по получению оксихлорида алюминия из гидроксида алюминия и соляной кислоты в лабораторных условиях. Рассмотрена возможность синтеза коагулянта из сырья различного качества. Описана схема и принцип работы лабораторной установки по получению коагулянтов. В статье предоставлены результаты анализа полученных продуктов. Исследованы способы получения оксихлорида алюминия при единоразовом и дробном введении реагентов в реактор.
Ключевые слова: оксихлорид алюминия, основной хлорид алюминия, коагулянт, производство коагулянта.
Введение
Оксихлорид алюминия является коагулянтом, предназначенным для очистки и обработки воды в хохяйственно-питьевом и промышленном водоснабжении, очистки сточных вод в промышленности и сельском хозяйстве [1]. В зависимости от содержания основного вещества (в пересчете на Al2O3) коагулянт может представлять собой водные растворы от бесцветного, светло-желтого и темно-желтого цвета до темно-серого или зеленого цвета, а так же порошок, гранулы, чешуйки от белого до кремового, желтого или светло-серого цвета [2, 3].
Помимо многочисленных вариантов внешнего вида коагулянта, существует и множество способов его производства, технологических схем, методик получения из различных видов сырья, в большом диапазоне технологических режимов. В настоящее время на территории Республики Казахстан нет действующих предприятий, производящих оксихлорид алюминия [4]. Наша страна является индустриально развитой в разных отраслях промышленности, имеется множество заводов и предприятий, способных обеспечить сырьевую базу для производства данного коагулянта. Применение местного сырья, теоретически поможет обеспечить относительно невысокую стоимость готового продукта, за счет минимальных логистических затрат. Таким образом, исследование возможности получения оксихлорида алюминия из отечественного сырья является актуальным и экономически целесообразным.
В целях эффективного осуществления процесса подготовки и очистки воды, оксихлорид алюминия должен обладать определенными техническими
характеристиками, для возможности проведения на предприятиях расчетных теоретических и практических доз коагулянта [5]. Для этого необходимо производить оценку качества готового продукта на стадии производства.
Немаловажным фактором при производстве оксихлорида алюминия, как и любых других продуктов промышленности, является логистика предприятия, наличие местных производств, способных обеспечить сырьевую базу, и возможность поставки необходимых реагентов при наиболее минимальных затратах на транспортировку.
Для простоты реализации удобнее, если технологическая схема будет содержать минимум аппаратов, при условии соблюдения безопасного протекания процесса.
Материалы и методы
Рассматривая промышленность Павлодарской области, оптимальным способом производства оксихлорида алюминия является реакция гидроксида алюминия с соляной кислотой. В качестве сырья может быть использован гидроксид алюминия, производимый АО «Алюминий Казахстана» и соляная кислота производства АО «Каустик».
Был проведен эксперимент, в ходе которого в лабораторных условиях синтезировали коагулянт и произвели оценку его качества.
В качестве сырья для синтеза оксихлорида алюминия использовался 30 % гидроксид алюминия, и соляная кислота, концентрацией 37 %.
Для сравнения использовался гидроксид алюминия марки ч.д.а., технический и термохимически активированный.
Для интенсификации процесса и предположительно повышения степени извлечения алюминия из А1(ОН)3, предложено технический тригидроксид алюминия предварительно подвергнуть термической активации методом переосаждения. Суть процесса заключается в гидратации гидроксида алюминия, проведении быстрой дегидратации полученной суспензии при температуре 3001200 °С, и последующей закалке продукта при температуре не более 280 оС [6].
Коагулянт получали на лабораторной установке, схема которой представлена на рисунке 1.
Установка представляла собой круглодонную колбу с мешалкой, в которую загружались исходные компоненты (гидроксид алюминия, соляная кислота). Повышенную температуру обеспечивали с помощью электрического колбонагревателя. Для контроля температуры предусмотрен термометр, опущенный в реакционную смесь. Процесс вели при атмосферном давлении и температуре 105 оС.
В ходе работы изучались следующие параметры оказывающие влияние на процесс: концентрация реагентов, температура реакционной смеси, интенсивность перемешивания, продолжительность процесса.
В лабораторных условиях была проверена степень извлечения данных марок гидроксида алюминия при различной продолжительности взаимодействия.
Рисунок 1 - Схема лабораторного реактора для получения коагулянтов. 1 - круглодонная колба, 2 - мешалка; 3 - обратный холодильник, 4 - термометр, 5 - воронка для загрузки реагентов
Результаты и обсуждение
По результатам эксперимента были построены кинематические кривые процесса (рисунок 2).
+
ч
| Ш.1 -
[ Ь''': [. I л I. ч
Рисунок 2 - Зависимость степени извлечения алюминия (%) из А1(ОН)3 марок ч.д.а. (1), технический (2), и термически активированного А1(ОН)
На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что гидроксид алюминия, подверженный предварительной термической обработке более активен, чем гидроксид марок ч.д.а. и технический. Как известно, при взаимодействии гидроксида алюминия с соляной кислотой образуется средняя соль - хлористый алюминий [7]. Реакция протекает по уравнению:
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
Следовательно, для образования основных солей хлорида алюминия количество молей HCl, приходящихся на 1 моль А1(ОН)3, должно уменьшаться [8]. Поэтому предположили, что при уменьшении количества соляной кислоты, взятой на взаимодействие с гидроксидом алюминия, получатся растворы основного хлорида алюминия. Реакция будет протекать по уравнению:
Al(OH)3 + nHCl = Al(OH)3-nCln + nH2O
Результаты опытов при различном мольном соотношении А1(ОН)3 к HCl представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты опытов взаимодействия гидроксида алюминия с соляной кислотой
№ Компоненты Мольное соотношение Основность Степень извлечения алюминия, %
Гидроксид алюминия, г Соляная кислота, г
1 200 190 1:1,75 5 58
2 200 230 1:2,12 5 72
3 200 275 1:2,55 5 85
4 200 290 1:2,67 5 89
На основании полученных данных, а именно низкой основности и невысокой степени извлечения, можно сделать вывод о том, что в определенный момент между реагентами и продуктами реакции устанавливается равновесие, в следствие чего прекращается дальнейшее взаимодействие гидроксида с соляной кислотой. В связи с этим, дальнейший синтез коагулянта проводили в две стадии. Первым этапом готовили реакционную смесь из А1(ОН)3 и HCl мольным соотношением 1:3,15. Данную смесь нагревали в течение 3 часов при температуре 105 оС. В результате получали кислый раствор хлористого алюминия. Вторым этапом к полученному раствору добавляли хлорид алюминия и соляную кислоту порциями, чтоб в итоге мольное соотношение А1(ОН)3 и HCl достигало таких же величин, как и в предыдущих опытах. В результате наблюдается повышение степени извлечения алюминия из активированного А1(ОН)3 и повышение основности полученных растворов. Результаты опыта представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Результаты опытов взаимодействия гидроксида алюминия с соляной кислотой при порционном введении реагентов
№ Компоненты Мольное Основность Степень извлечения
Гидроксид Соляная соотношение алюминия, %
алюминия, г кислота, г
1 370 240 1:1,75 44 92
2 350 240 1:2,12 28 93
3 250 240 1:2,55 15 94
4 235 240 1:2,67 10 95
Выводы
Проведенные исследования показали возможность получения оксихлорида алюминия из гидроксида алюминия и соляной кислоты. В ходе работы было доказано, что использование в качестве сырья термически активированного гидроксида алюминия, позволяет повысить степень извлечения алюминия из А1(ОН)3. Так же проанализировано влияние введения реагентов в реактор на основность полученного коагулянта. Результаты опытов показали, что применение порционного введения сырья и увеличение времени реакции положительно сказывается как на степени извлечения, так и на качестве готового продукта.
Список использованных источников
1 Герасимов, Г. Н. Процессы коагуляции-флокуляции при обработке поверхностных вод [Текст] // Водоснабжение и сан. техника. - 2001. - № 3. - С. 26-31.
2 ГОСТ Р 58580-2019 Полиоксихлорид алюминия. Технические условия. -М. : Стандартинформ, 2019. - 45 с.
3. ГОСТ Р 51642-2000. Коагулянты для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Общие требования и метод определения эффективности. - М. : ИПК Издательство стандартов, 2000. - 12 с.
4 Гетманцев, С. В. Состояние производства и импорта алюмосодержащих коагулянтов в России [Текст] // Водоснабжение и сан. техника. - 2003. - №2. -С. 5-10.
5 Сыркина, И. Г. Производство основного хлорида алюминия [Текст]. -М. : Химическая промышленность, 1988. - 57 с.
6 Способ получения активного гидроксида алюминия [Текст]: пат. 1586056 Рос. Федерация : МПК С0№7/02
7 Гетманцев, ^ B., Гетманцев, B. ^ Комбинированная технология производства высокоэффективных коагулянтов [Текст] / С. В. Гетманцев, // Водоснабжение и сан. техника. - 2001. - № 3. - С. 8-10.
8 Мельников, Е. Я., Салтанова, В. П., Наумова, А. М. Технология коагулянтов: Учебник для техникума. [Текст]. - М. : Химия, 1983. - 432 с.
9 Токарева, А. В., Масакбаева, С. Р. Оксихлорид алюминия - коагулянт для подготовки воды питьевого водоснабжения [Текст] // Наука и техника Казахстана. - 2020. - № 2. - С. 58-65.
10 Иванова, А. И., Колесников, А. В. Электрофлотационный процесс извлечения оксида алюминия из промышленных отходов //Успехи в химии и химической технологии. 2020. - Т. 34. - № 3 (226). - С. 41-43.
References
1 Gerasimov, G. N. Processi koagulyacii_flokulyacii pri obrabotke poverhnostnih vod [Processes of coagulation-flocculation in the treatment of surface waters] [Text]. Water supply and san. Technics. - 2001. - № 3. - P. 26-31
2 GOST R 58580-2019 Polioksihlorid alyuminiya. Tehnicheskie usloviya. [Aluminium polyoxychloride. Specifications]. - M.: Standartinform, 2019. - 45 p.
3 GOST R 51642-2000. Koagulyanti dlya hozyaistvenno_pitevogo vodosnabjeniya. Obschie trebovaniya i metod opredeleniya effektivnosti. [Coagulants for potable water supply. General requirements and method of efficiency determination]. - M.: IAS Publishing House of Standards, 2000. - 12 p.
4 Getmancev, S. V. Sostoyanie proizvodstva i importa alyumosoderjaschih koagulyantov v Rossii [State of production and import of aluminum-containing coagulants in Russia] [Text]. Water supply and san. Technics. - 2003. - № 2. - Р. 5-10.
5 Sirkina, I. G. Proizvodstvo osnovnogo hlorida alyuminiya [Production of basic aluminum chloride [Text]. Chemical Industry, 1988. - 57 p.
6 Sposob polucheniya aktivnogo gidroksida alyuminiya [Method of obtaining active aluminum hydroxide] [Text]. Pat. 1586056 Rus. Federation: IPC C01F7 / 02]
7 Getmancev, S. V., Getmancev, V. S. Kombinirovannaya tehnologiya proizvodstva visokoeffektivnih koagulyantov [Combined technology for the production of highly effective coagulants] [Text]. Water supply and san. Technics. - 2001. - № 3. - P. 8-10
8 Melnikov, E. Ya., Saltanova, V. P., Naumova, A. M. Tehnologiya koagulyantov: Uchebnik dlya tehnikuma [Technology of coagulants: a textbook for a technical school] [Text]. Chemistry, 1983. - 432 p.
9 Tokareva, A. V., Massakbayeva, S. R. Oksikhlorid alyuminiya - koagulyant dlya podgotovki vody pit'yevogo vodosnabzheniya [Aluminum oxychloride - coagulant for the preparation of drinking water supply] [Text]. Science and technology of Kazakhstan. - 2020. - № 2. - P. 58-65.
10 Ivanova, A. I., Kolesnikov, A. V. Elektroflotatsionnyy protsess izvlecheniya oksida alyuminiya iz promyshlennykh otkhodov [Electroflotation process of extracting aluminum oxide from industrial waste] [Text]. Advances in chemistry and chemical technology. - 2020. - T. 34. - No. 3 (226). - P. 41-43.
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
С. Р. Масакбаева, А. В. Токарева, Р. М. Несмеянова, С. Ю. Ковтарева
ТораЙFыров университет^ Казахстан Республикасы, Павлодар к. Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
АЛЮМИНИЙ ГИДРОКСИД1 МЕН Т¥З ЦЫШЦЫЛЫНАН АЛЮМИНИЙ
ОКСИХЛОРИД1Н АЛУ
Мацалада зертханалыц жагдайларда туз цышцылынан алюминий гидроксидт жэне алюминий оксихлоридт алу бойынша эксперимент сипатталган. Эр тyрлi сападагы шитзаттан коагулянтты синтездеу мумктдш царастырылды. Коагулянттарды алу ушт зертханалыц цондыргыныц схемасы мен жумыс принцип сипатталган. Мацалада алынган внiмдердi талдау нэтижелерi бершген. Реакторга реагенттердi бiр рет жэне егжей-тегжейлi енгiзу кезтде алюминий оксихлоридт алу тэсiлдерi зерттелдi.
Кiлттi свздер: алюминий оксихлорид, алюминий негiзгi хлорид, коагулянт, коагулянт синтезi, коагулянт внiдiрiсi.
S. R. Massakbayeva, А. V. Tokareva, R. M. Nesmeyanova, S. Y. Kovtareva
Toraighyrov University, Republic of Kazakhstan, Pavlodar Material received on 25.03.21.
PREPARATION OF ALUMINUM OXYCHLORIDE FROM ALUMINUM HYDROXIDE AND HYDROCHLORIC ACID
The article describes an experiment on the production of aluminum hydroxide and aluminum oxychloride from hydrochloric acid in laboratory conditions. The possibility of coagulant synthesis from raw materials of different quality is considered. To obtain coagulants, the scheme and principle of operation of the laboratory unit are described. The article presents the results of the analysis of the obtained products. The methods of obtaining aluminum oxychloride with a single and detailed introduction of reagents into the reactor were studied.
Keywords: aluminum oxychloride, aluminum basic chloride, coagulant, production of coagulant.
МРНТИ 53.47.29
https://doi.org/10.48081/RWGA4120
С. Р. Масакбаева, Д. К. Бекенов, Р. М. Несмеянова, С. Ю. Ковтарева
Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар
ЛЕГИРОВАНИЕ МОЛИБДЕНОМ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА СТАЛИ
В современном мире сталь является важнейшим техническим материалом, а повышение ее разнообразных свойств — задачей, в значительной степени, обусловливающей технический процесс многих отраслей техники. Легирование стали определенными элементами является решением поставленных задач. Введение в сталь в определенных количествах элементов, называемых легирующими, позволяет устранить недостатки стали, улучшить ее механические свойства, а также иные особые физико-химические свойства, которыми обычная сталь не обладает.
Целью данного исследования является подбор оптимального количества молибдена для получения требуемых механических свойств стали после нормализации, не прибегая к режиму термообработки.
Ключевые слова: молибден, легирование, сталь, химический состав, физико-механические свойства, нормализация.
Введение
Молибден добавляется в сталь в небольших количествах. Добавки молибдена должны быть ограничены, так как малые дозы могут стать неэффективными, а слишком большие добавки могут привести к хрупкости и красноломкости стали [1].
Он легко образует карбиды в сталях, как только содержание углерода в стали становится достаточно высоким [2]. Молибден растворяется в цементите лишь незначительно и может обеспечить дополнительное термическое упрочнение при отпуске закаленных сталей. Повышает стойкость к разрушению низколегированных сталей при высоких температурах [3].
Добавки молибдена способствуют измельчению зерна сталей, повышают прочность стали при термической обработке и повышают усталостную прочность стали. Легированные стали с содержанием молибдена 0,10-0,20 % замедляет возникновение отпускной хрупкости, но не исключают ее полностью [4]. Он повышает коррозионную стойкость сталей и поэтому широко используется в высоколегированных ферритных нержавеющих сталях и в хромоникелевой аустенитной нержавеющей стали. Высокое содержание молибдена снижает склонность нержавеющей стали к точечной (питтинговой) коррозии [5].
Молибден для легирования стали вводят в количестве 0,2-5 %. Он повышает прочность и твердость стали до 0,6 %, улучшает ее пластические свойства, значительно увеличивает прокаливаемость стали, а также обладает свойством устранять отпускную хрупкость. К его недостаткам можно отнести дороговизну и дефицитность. Конструкционная сталь содержит 0,2-0,4 % Мо. Так как, молибден при высоких температурах значительно увеличивает прочность стали, то его вводят в теплостойкие (0,4-0,6 %) и жаропрочные (2-5 %) стали. Например, некоторые жаропрочные сплавы могут содержать более 5 % Мо.
Целью данной работы изучение влияния легирования молибденом на механические свойства углеродистой стали.
Материалы и методы.
Для исследования была выбрана сталь Т-1, в условиях ПФ ТОО «KSP Steel». Нормируемые значения по химическому составу стали приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Нормируемые значения химического состав стали Т-1, %
Хим. элементы C Si Мп Р S Сг Ni Мо А1 Cu
Требуемый состав min 0,34 0,15 1,25 - - 0,25 - - 0,01 -
тах 0,37 0,35 1,50 0,020 0,020 - 0,25 0,08 0,05 0,25
Важное значение приобретает правильный выбор исходного химического состава для дальнейшего легирования молибденом. Для исследования была взята плавка из стали Т-1 для определения физико-механических свойств. Данные по химическому составу указаны в таблице 2.
Таблица 2 - Химический состав опытных плавок, %
Плавки № плавки C Si Mn P S Сг Ni Mo A1 Cu V
Сравнительные образцы 5191924 0,35 0,26 0 0,010 0,009 0,05 2 0, 0,02 0,02 0,24 0,001
Как можно увидеть из таблицы 2 плавка не легирована молибденом. Были проведены испытания на сопротивление материала к разрыву, растяжению, которые приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Механические свойства трубы сравнительной плавки из марки стали Т-1
№ плавки Состояние труб Временное сопротивление разрыву ов, не менее, Мпа Предел текучести от, Мпа Относительное удлинение 85, %, не менее
5191924 Горячекатанные 668,2 486,6 26,0
Термообработанные 782,2 719,6 18,2
Данные результатов механических свойств горячекатанных труб соответствуют группе прочности Д (норма ов минимум 655 МПа, от 379-552 МПа, 55 14,3 %), согласно ГОСТ 633-80.
Данные результатов механических свойств термообработанных труб соответствуют группе прочности Е (норма ов минимум 689 МПа, от 552-758 МПа, 55 13 %), согласно ГОСТ 633-80.
Как видно из таблицы 3 трубы, проходя термическую обработку закалка и отпуск, меняют механические свойства, то есть становятся более прочными к разрыву.
Испытания на физико-механические свойства проводили на разрывной электромеханической машине на 60 тонн по ГОСТ 10006-80 «Трубы металлические. Метод испытания на растяжение». За результат испытания принимают механические свойства, полученные при испытании каждого образца. Количество образцов для испытаний указывается в нормо-технической документации на трубы.
При растяжении образца до разрушения графически фиксируются зависимости между приложенным усилием и удлинением образца. В результате получают диаграммы деформации. Деформация образца при нагружении сначала является малоупругой, а затем постепенно при неодинаковой нагрузке переходит в пластическую, происходящую путем сдвигов по дислокационному механизму. Накопление дислокаций при их значительной плотности приводит к возникновению очагов разрушения, что обеспечивает полное разрушение образца в целом.
При испытании на растяжение графическими аналитическим способом определяют предел текучести, временное сопротивление и относительное удлинение.
Результаты и обсуждение
Легирование стали молибденом производилось введением в печь ферромолибдена, содержащего 55-65 % Мо, не более 1 % Si, не более 0,10 % С, не более 0,10 % S, не более 0,05 % Р, не более 0,50 % Си, вводят из расчета среднего марочного их содержания без учета угара, а затем дают шлакообразующие в количестве 2,5-3,5 % от массы расплава [6]. Так как молибден окисляется незначительно, и основное количество ферромолибдена вводится в печь в окислительный период плавки.
Молибден, сначала уменьшает, а затем увеличивает содержание углерода в стали.
В ходе эксперимента было получено 5 опытных плавок с разным содержанием молибдена, для сравнения и определения оптимального содержания молибдена в стали.
Полученный химический состав опытных плавок приведен в таблице 4.
Таблица 4 - Химический состав опытных плавок, %
№ плавки C Si Mn P S Cr Ni Al Cu Mo V
№ 1 0,40 0,23 1,35 0,013 0,012 0,03 0,11 0,02 0,16 0,12 0,001
№ 2 0,42 0,27 1,34 0,012 0,013 0,05 0,14 0,02 0,2 0,14 0,002
№ 3 0,38 0,27 1,33 0,015 0,010 0,04 0,10 0,02 0,19 0,16 0,002
№ 4 0,39 0,24 1,34 0,013 0,015 0,05 0,08 0,02 0,18 0,18 0,001
№ 5 0,41 0,26 1,31 0,007 0,013 0,04 0,08 0,02 0,17 0,20 0,003
После легирования полученные плавки проходили всю технологию прокатки стальных бесшовных труб. По завершению технологических процессов прокатки, готовая продукция была испытана на механические свойства.
Данные по механическим свойствам представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Механические свойства опытных плавок
Наименование показателей Нормируемые показатели группы прочности Е по ГОСТ 633-80 №1 №2 №3 №4 №5
Временное сопротивление разрыву ов, не менее, Мпа 689 699,5 710,7 727,8 734,2 747,2
Предел текучести от, Мпа 552-758 500,4 533,0 542,6 558,3 577,0
Относительное удлинение 85, %, не менее 13 23,4 22,8 23,0 24,1 24,6
По результатам исследования можно увидеть динамику роста временного сопротивления материала к разрыву (таблице 6).
Таблица 6 - Динамика изменения механических свойств
№ Исходная Опытная % изменения % изменения % изменения
прочности текучести удлинения
1 №1 4,7| 2,7| 101
2 №2 6,4Т 9,5| 12,31
3 5191924 №3 8,9| 11,51 11,51
4 №4 9,9| 14,7| 7,31
5 №5 11,81 18,6| 5,41
По полученным результатам можно сделать выводы, что для достижения оптимальных параметров по физико-механическим свойствам нужно легировать молибденом до 0,20 %, что позволяет повысить временное сопротивление на 11,8 %, а предел текучести на 18,6 %.
Выводы
Для изучения легирования стали молибденом была выбрана сталь Т-1, в условиях ПФ ТОО «KSP Steel». Так как, легирование молибденом позволяет получить требуемые механические свойства после нормализации, не прибегая к режиму термообработки, что позволяет сократить время для получения готовой продукции. Были проведены исследования по определению оптимального содержания молибдена в стали. Анализ результатов показал, что наиболее эффективным является содержание молибдена в стали 0,2 %, при этом повышается прочность материала на 11,8 %, текучесть на 18,6 %.
Список использованных источников
1 Вязников, Н. Ф. Легированная сталь [Текст]. - М. : Металлургиздат, 1963. - 273 с.
2 Бейн, Э. Влияние легирующих элементов на свойства стали [Текст]. - М. : Металлургиздат, 1945. - 333 с.
3 Курдюмов, Г. В. Утевский, Л. М., Энтин, Р. И. Превращения в железе и стали [Текст]. М. : Наука, 1977. - 236 с.
4 Пумпянский, Д. А., Пышминцев, И. Ю. Фарбер, В. М. Методы упрочнения трубных сталей [Текст] // Сталь. - 2005. - № 7. - С. 67-74.
5 Михалев, М. С., Гольдштейн М. И. Влияние легирующих элементов и расчет прочности низколегированных сталей [Текст] // Сталь. - 1958. - № 10. - С. 942-946.
6 ГОСТ 4759-91. Ферромолибден. Технические условия и условия поставки. -М. : Стандартинформ, 2006. - 8 с.
7 Браун, М. П. Микролегирование стали [Текст]. - Киев : Наукова думка, 1982. - 302 с.
8 Михалев, М. С., Гольдштейн М. И. Влияние легирующих элементов и расчет прочности низколегированных сталей [Текст] // Сталь. - 1958. - Т. 10. - С. 942-946.
9 Morrison, W. B. Microalloy steels - the beginning // Mater. Sci. Technol. - 2009.
- № 25. - Р. 1068-1073.
10 Kozasu, I., Shimizu, T. and Kubota, H. Controlled rolling of microalloyed steels // Trans. Iron and Steel Inst. Japan. - 1971. - V. 11. - Р. 367-375.
References
1 Vyaznikov, N. F. Legirovannaya stal [Alloy steel] [Text]. - Moscow : Metallurgizdat, 1963 . - 273 p.
2 Bein, E. Vliyanie legiruyuschih elementov na svoistva stali [Influence of alloying elements on the properties of steel] [Text]. - Moscow : Metallurgizdat, 1945. - 333 p.
3 Kurdyumov, G. V., Utevskii, L. M., Entin R. I. Prevrascheniya v jeleze i stali [Transformations in iron and steel] [Text]. - Moscow : Science, 1977. - 236 p.
4 Pumpyanskii, D. A., Pishmincev, I. Yu., Farber, V. M. Metodi uprochneniya trubnih stalei [Methods of strengthening pipe steels] [Text]. Steel. - 2005. - № 7. -P. 67-74.
5 Mihalev, M. S. Goldshtein, M. I. Vliyanie legiruyuschih elementov i raschet prochnosti nizkolegirovannih stalei [Influence of alloying elements and calculation of the strength of low-alloy steels] [Text]. Steel. - 1958. - № 10. - P. 942-946.
6 GOST 4759-91. Ferromolibden. Tehnicheskie usloviya i usloviya postavki. [Ferromolybdenum. Specifications and conditions of delivery]. - M.: Standartinform, 2006. - 8 p.
7 Braun, M. P. Mikrolegirovanie stali [Microalloying of steel [Text]. - Kiev : Naukova Dumka, 1982. - 302 p.
8 Mihalev, M. S., Goldshtein, M. I. Vliyanie legiruyuschih elementov i raschet prochnosti nizkolegirovannih stalei [Influence of alloying elements and calculation of the strength of low-alloy steels [Text]. Steel. - 1958. - V. 10. - Р. 942-946.
9 Morrison, W. B. Microalloy steels - the beginning // Mater. Sci. Technol. - 2009.
- № 25. - Р. 1068-1073.
10 Kozasu, I., Shimizu, T. and Kubota, H. Controlled rolling of microalloyed steels
// Trans. Iron and Steel Inst. Japan. - 1971. - V. 11. - Р. 367-375.
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
С. Р. Масакбаева, Д. К. Бекенов, Р. М. Несмеянова, С. Ю. Ковтарева
ТораЙFыров университет^
Казахстан Республикасы, Павлодар к.
Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
МОЛИБДЕНМЕН ЛЕГ1РЛЕУ ЖЭНЕ ОНЬЩ БОЛАТ ЦАСИЕТТЕР1НЕ ЭСЕР1
Цазiргi элемде болат мацызды техникалыц материал болып табылады, ал оныц эр тyрлi цасиеттерт арттыру — техниканыц квптеген салаларыныц техникалыцпроцест шарттайтынмацызды дэрежедемтдет болып табылады. Болатты белгiлi бiр элементтермен легiрлеу цойылган мацсаттардыц шешiмi болып табылады. Легiрлеушi деп аталатын элементтердщ белгiлi бiр мвлшерт болатца енгiзу болаттыц кемшшктерт жоюга жэне оныц механикалыц цасиеттерт жацсартуга, сондай-ац царапайым болатта жоц взге де ерекше физика-химиялыц цасиеттерт жацсартуга мумктдж бередi ед1
Бул зерттеудщ мацсаты термовцдеу режимiне жугтбей, цалыпца келтiруден кешн цажеттi механикалыц цасиеттердi алу ушт молибдентц оцтайлы мвлшерт тацдау болып табылады.
Кiлттi свздер: молибден, легiрлеу, болат, химиялыц цурамы, физика-механикалыц цасиеттерi, цалыпца келтiру.
S. R. Massakbayeva, D. K. Bekenov, R. M. Nesmeyanova, S. Y. Kovtareva
Toraighyrov University,
Republic of Kazakhstan, Pavlodar.
Material received on 25.03.21.
ALLOYING WITH MOLYBDENUM AND ITS EFFECT ON STEEL PROPERTIES
In the modern world, steel is the most important technical material, and improving its various properties is a task that largely determines the technical process of many branches of technology. Alloying steel with certain elements is the solution to the tasks set. The introduction of certain amounts of elements in steel, called alloying elements, can eliminate the disadvantages of steel, improve its mechanical properties, as well as other special physical and chemical properties that ordinary steel does not have.
The purpose of this study is to select the optimal amount of molybdenum to obtain the required mechanical properties after normalization, without resorting to heat treatment.
Keywords: molybdenum, alloying, steel, chemical composition, physical and mechanical properties, normalization.
МРНТИ 55.13.17
https://doi.org/10.48081/NDHT5126
А. А. Барзов1, А. И. Денчик2, Ж. К. Мусина3, А. А. Ткачук4
Московский государственный имени М. В. Ломоносова, Российская Федерация, г. Москва
2,3,4Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар
РАЗРАБОТКА АНАЛИТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВЕРОЯТНОСТНОГО ФОРМИРОВАНИЯ ТОЧНОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО РАЗМЕРА С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ МАСШТАБНОГО ФАКТОРА
Предложено анализировать точность деталей машин с учетом масштабногофактора (МФ),описываемого соответствующей вероятностной зависимостью. В основе такого подхода используется понятие функционально значимого технологического возмущения (ФЗТВ) процесса формирования некоторого исполнительного размера, которое приводит к возникновению соответствующей погрешности изготовления в широком понимании данного термина. В рамках данной работы МФ характеризует вероятность наличия потенциально опасных микрозон ФЗТВ в пределах размера (I). В работе на основе математического анализа показано, что вероятность воздействия случайных факторов при механической обработке (МО) на точность исполнительного размера описывается известным выражением Р = 1 — е~С1, где С — средняя концентрация случайных факторов; V — область распределения случайных факторов.
Необходимо подчеркнуть, что данное выражение, хорошо известно в статистической механике разрушения, как масштабный фактор (МФ) прочности твердых тел [1]. В рамках поставленной задачи под (V) понимается область вероятного проявления функционально значимого технологического воздействия (ФЗТВ) случайного фактора на выходные параметры МО резанием в системе СПИД — станок, приспособление, инструмент, деталь. В работе анализируется роль МФ, который следует рассматривать не только как специфическую характеристику поврежденности материала, вероятностно зависящую от его габаритов, но и как более общий фактор, значимо влияющий на функциональное качество различных объектов анализа при МО.
Ключевые слова: точность, масштабный фактор, вероятностная модель, имитационное моделирование, функционально значимое технологическое возмущение.
Введение
Широкий диапазон исполнительных размеров перспективных изделий характеризуется индивидуализированными методическими и технологическими особенностями, не позволяющими сформировать единый подход к их продуктивному анализу [1-3]. Наряду с этим решение проблем гарантированной
точности значительной части деталей машин осложняется весьма ограниченным объёмом статистических данных, представляющих собой научно-прикладную основу теории формирования геометрических параметров точности [4-6].
Материалы и методы
В основе предлагаемого подхода вероятностного процесса формирования точности исполнительного размера, с учетом влияния его величины - масштабного фактора используется понятие функционально значимого технологического возмущения (ФЗТВ), которое приводит к возникновению соответствующей погрешности изготовления. Необходимо подчеркнуть, что сложный характер взаимодействия большого числа производственных факторов влияющих на точность изделий, как ключевой компоненты эксплуатационного качества, предполагает для их обобщенно-результирующего анализа применение вероятностно-статистических методов, универсальность которых позволяет задействовать их в решении широкого круга научно-технических задач.
Результаты и обсуждение
Считая ФЗТВ классическими случайными факторами, формализуем кинетику их возникновения, как функцию рассматриваемого исполнительного размера I. Для этого предположим, что вероятность отсутствия ФТВ при маршрутно-операционном формировании этого размера I можно представить как: Р'О). По аналогии для некоторого размера I + данная вероятность составит: Р"(1 + Тогда учитывая в первом приближении вероятностную независимость событий появления ФТВ при формировании данных размеров и считая этот процесс без предыстории будем иметь:
Определим интенсивность изменения вероятности отсутствия ФЗТВ в зависимости от величины анализируемого размера I для этого продифференцируем последнее соотношение (1) по координате I и получим:
(2)
Найдем удельное или относительное изменение функциональных составляющих «градиентного» соотношения (1) к их абсолютному вероятностному значению. Для этого разделим уравнение (2) на уравнение (1) и получим:
(3)
Так как весьма общее вероятностное уравнение (3) должно быть справедливо при любом значении и учитывая свойства логарифмической производной, получим из последнего соотношения выражение вида:
(4)
где с = const - параметр, имеющий размерность i
-1
Заметим, что в функциональном отношении данный параметр имеет весьма сложную структуру, определяемую конкретикой повреждающего взаимодействия ФЗТВ.
После очевидного интегрирования (4) будем иметь:
,
но 1пР*(1) - это показатель степени (С1) в выражении е'~~'г1! = Р*(1)
(5)
где с0 - постоянная интегрирования, определяемая из следующих соображений. В частности, при I = 0 вероятность отсутствия возмущения исполнительного размера в поверхностном слое облучаемого ПКМ исчезающе малой толщины будет близка к Р* (О)—1,0. Тогда подстановка в (5) этих параметров дает значение: с0 = 0. Причем при этом с0 = 0 автоматически выполняется другое логическое требование к (5), а именно при 1 -» °° Р"(°°) = 0, т.е. при весьма большом (1) всегда найдется пусть очень малое, но функционально значимое количество зон возможного появления ФЗТВ. Таким образом, в рамках принятых логически обоснованных допущений координатная зависимость вероятности отсутствия появления ФЗТВ в пределах (1) определяется простым экспоненциальным соотношением вида:
Так как вероятность отсутствия микрозон ФЗТВ и вероятность наличия таких зон в системе СПИД в пределах (1) образуют полную группу событий, то их суммарная вероятность равна единице. С учетом этого, уравнение (6) представим как:
т.е.
(7)
где PCO - вероятность наличия в системе СПИД микрозон ФЗТВ с координатой в пределах I. Причем весьма важный физический параметр «с» фактически означает среднюю или условно постоянную концентрацию этих микроучастков в системе СПИД.
Рассмотрим изменение концентрации случайных факторов C(pi) в зависимости от их потенциала (pi).
Выполним ряд преобразований и покажем, что концентрация случайных факторов (С) обратно-пропорционально зависит от их потенциала (р^. Представим (C), определяющее в итоге эффективность МО, как
где N - число потенциально опасных случайных факторов в каком-то произвольном объеме V0.
Сделаем допущение, что все случайные факторы имеют одинаковый потенциал воздействия на выходные параметры процесса формообразования равный (р). В этом случае ^р) определим как
где Р - общий потенциал всех случайных факторов потенциалом (р) в объеме (У0). Следовательно, с учетом всех принятых допущений можно записать
с = = Р
vn
Pxv0
Отношение — обозначим как СО, тогда vn
С, = —
или
V
где С0 - постоянная условий МО, физически означающая среднюю или относительную опасность воздействия случайных факторов на выходные параметры обработки.
Таким образом, концентрация потенциально значимых случайных факторов (С) при МО обратно-пропорциональна их потенциалу (р.).
Рассмотрим возможность и справедливость применения полученных выводов при наличии случайных факторов различного потенциала (р1) и концентрации С(р). В этом случае вероятность присутствия случайного фактора Р(У.) потенциалом (р.) в анализируемом объеме (V.) при 1 = 1, 2, 3 ... п, где п - число дискредитаций случайных факторов по их потенциалу (р1) запишем как
P,(V)= 1-е
-f^xv) \Vi j
Соответственно, значение Р£(У) обуславливается наличием (№) количества случайных факторов потенциалом (р1).
Совершенно очевидно, что для каждой дискредитации случайных факторов
Отсюда следует, что
С - —
т ~ vd
где Р - общий потенциал всех случайных величин.
Для детализации полученных соотношений можно применить принцип Бейли, согласно которому линейно суммируются парциальные концентрации, а сумма относительных слагаемых равна единице.
Р± Р2 Р; Р,,
где
где Р. - суммарный потенциал случайных факторов потенциалом р. = 1, 2, 3 .. .п - число дискредитаций случайных величин по их потенциалу р..
а
Пусть
Рт1п
где К. - некоторое целое число, К1 > 1;
Рт1п - минимальный потенциал случайного фактора;
р. - потенциал 1-го случайного фактора.
Тогда выражение примет вид
Таким образом, с учетом взаимосвязи полученных уравнений в детерминированной постановке задачи по оценке распределения концентрации случайных факторов в массиве из Z элементов в объеме материала V при определении вида функции С(р), имеем обратно пропорциональную зависимость числа случайных факторов от их потенциала р.
Условия проявления масштабного фактора (МФ) в анализируемом объеме V определяются массивом исходных случайных величин различного потенциала р.
Пусть Р(р) означает вероятность наличие случайного фактора потенциалом р, а Р(р:) - то же самое для случайного фактора потенциалом (рД тогда вероятность существования этого случайного фактора (р + р:) определяется как
Используя логику получения вероятностной модели, получим из этого выражения следующее
где Р(р) - вероятность наличия случайного фактора потенциалом (р) в объеме (V);
С(р) - новая структурно-вероятностная постоянная условий формообразования, означающая среднюю концентрацию в объеме V случайных факторов потенциалом (р), имеющая размерность [р]-1.
Анализируя последнее выражение не трудно установить характер изменения С(р), заключающийся в существенном снижении концентрации случайных факторов с увеличением их потенциала.
Причем физический смысл Р(р) заключается в определении наличия случайных факторов от их потенциала (р) в объеме V, т.е. фактически концентрацию случайных факторов.
где Z(p) - число случайных факторов в объеме, состоящем из общего числа элементарных объемов общим числом (n).
Поэтому P(p) можно трактовать и как вероятностную характеристику, определяющую концентрацию соответствующих случайных факторов потенциалом (p).
Таким образом, из решения в детерминированной постановке задачи оценки вида функции изменения концентрации случайных факторов в массиве из Z элементов (случайных факторов в объеме V), следует монотонное снижение их количества с увеличением их потенциала (p).
Выводы
Анализ полученных результатов позволяет сформулировать предварительные выводы и предложения, позволяющие определить направление дальнейших исследований.
1 Аналитическое исследование выражения (7) Р(х) = 1 — ехр(—сх), позволяет предварительно констатировать, что зависимость вероятности, функционально значимого технологического возмущения от величины исполнительного размера при С = const, имеет экспоненциальный характер. Причем концентрация случайных факторов монотонно снижается с увеличением их потенциала (pi).
2 По результатам анализа минимума двух прямых измерений геометрически близких и/или подобных конструктивных элементов изделий на основе вероятностной модели (7) возможна количественная оценка значений «с». Это позволит осуществлять достоверные оценки ожидаемой точности изготовления объектов в производстве.
3 Учет роли МФ при технологической подготовке производства позволит разработать более результативные инженерные методики базирования деталей при выполнении формообразующих операций.
4 Прогнозирование величины ожидаемых погрешностей формообразования с учетом латентной роли МФ позволит повысить качество принимаемых конструкторско-технологических решений.
5 Таким образом, методологически МФ следует рассматривать не только как специфическую научно-прикладную характеристику поврежденности материала, вероятностно зависящую от его габаритов, но и как более общий фактор, значимо влияющий на функциональное качество самых различных объектов анализа [4-5].
Список использованных источников
1 Фрейденталь, А. М. Статистический подход к хрупкому разрушению. Разрушение [Текст] / Под ред. Г. Либовица. - М. : Мир, 1975. - Т. 2. - С. 616-645.
2 Барзов, А. А., Галиновский, А. Л., Пузаков, В. С., Трощий, О. А.
Вероятностное моделирование в инновационных технологиях [Текст]. - М. : изд-во «НТ», 2006. - 100 с.
3 Гурман, В. Е. Теория вероятности и математическая статистика [Текст]. -М. : Высшая школа, 1977. - 479 с.
4 Барзов, А. А., Денчик, А. И., Ткачук, А. А. Имитационное моделирование процесса вероятностного формирования исполнительного размера [Текст] // Наука и техника Казахстана. - 2020. - № 1. - С. 39-47.
5 Ткачук, А. А., Денчик А. И., Барзов А. А. Вероятностный характер формирования исполнительного размера при механической обработке [Текст] // Материалы международной научной конференции «ХХ Сатпаевские чтения», 2020. - Т. 17. - С. 377-384.
6 Барзов, А. А., Денчик, А. И., Корнеева, В. М., Корнеев, С. С. Вероятностная модель взаимодействия необходимых и достаточных условий массовой заболеваемости населения с учетом масштабно-популяционного фактора [Текст] // Качество и жизнь, 2020. - № 3. - С. 19-26.
7 Абашин, М. И., Барзов, А. А., Денчик, А. И., Мусина, Ж. К. Анализ инновационного потенциала ультраструйных гидротехнологий [Текст] // Наука и техника Казахстана. - 2016. - № 3-4. - С. 7-15.
8 Barzov, A. A., Belov, V. A., Denchik, A. I. Information analysis of combined ultra-jet express diagnostics of materials and products of RST (rocket & space technology) [Text] // 43rd Academic Space Conference : Dedicated to the Memory of Academician S.P. Korolev and other Outstanding Russian Scientists - Pioneers of Space Exploration «Korolev Academic Space Conference», Bauman Moscow State Technical University. - AIP Conference Proceedings, Volume 2171, 15 November 2019, номер статьи 170014, код 154643.
9 Дудак, Н. С., Итыбаева, Г. Т., Мусина, Ж. К., Касенов, А. Ж. Методика планирования экспериментальных исследований при обработке новыми стержневыми инструментами [Текст] // Вестник Пермского университета. История, 2007. - № 4. - С. 154.
10 Тарасик, В. П. Математическое моделирование технических систем : учебник для вузов [Текст] / изд. 2-е дополн. и перераб. - Мн. : Изд-во «Дизайн ПРО», 2004. - 640 с.
11 Дерябин, И. П., Козлов, А. В. Математическое моделирование процессов в машиностроении: учебное пособие по выполнению лабораторных работ [Текст]. - Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2003. - 27 с.
References
1 FrejdentaF A. M. Statisticheskij podxod k xrupkomu razrusheniyu. Razrushenie [Statistical approach to brittle fracture. Destruction] [Text] / Ed. G. Libovicza. — M. : Mir, 1975. - Vol. 2. - P. 616-645.
2 Barzov, A. A., Galinovskij, A. L., Puzakov, V. S., Troshhij, O. A. Veroyatnostnoe modelirovanie v innovacionnyx texnologiyax. [Probabilistic modeling in innovative technologies] [Text] - M. : «NT» Publishing house, 2006. - 100 p.
3 Gurman, V. E. Teoriya veroyatnosti i matematicheskaya statistika. [Probability theory and mathematical statistics] [Text]. - M. : Vy'sshaya shkola, 1977. - 479 p.
4 Barzov, A. A., Denchik, A. I., Tkachuk, A. A. Imitacionnoe modelirovanie processa veroyatnostnogo formirovaniya ispolnitel'nogo razmera [Simulation of the process of probabilistic formation of the executive size] [Text] // In Science and Technology of Kazakhstan, 2020. - № 1. - P. 39-47.
5 Tkachuk, A. A., Denchik, A. I., Barzov, A. A. Veroyatnostnyj xarakter formirovaniya ispolnitel'nogo razmera pri mexanicheskoj obrabotke [The probabilistic nature of the formation of the executive size during machining] [Text] // In Materials of the international scientific conference «XX Satpayev Readings», 2020. - Vol. 17.
- P. 377-384.
6 Barzov, A. A., Denchik, A. I., Korneeva, V. M., Korneev, S. S. Veroyatnostnaya model' vzaimodejstviya neobxodimyx i dostatochnyx uslovij massovoj zabolevaemosti naseleniya s uchetom masshtabno-populyacionnogo faktora [Probabilistic model of interaction of necessary and sufficient conditions for mass morbidity of the population, considering the scale-population factor] [Text] // In Quality and life, 2020. - № 3. -P. 19-26.
7 Abashin, M. I., Barzov, A. A., Denchik, A. I., Musina, Zh. K. Analiz innovacionnogo potenciala ul'trastrujnyx gidrotexnologij [Analysis of the innovation potential of ultra-hydraulic technologies] [Text] // In Science and Technology of Kazakhstan, 2016. - № 3-4. - P. 7-15.
8 Barzov, A. A., Belov, V. A., Denchik, A. I. Information analysis of combined ultrajet express diagnostics of materials and products of RST (rocket & space technology) // 43rd Academic Space Conference : Dedicated to the Memory of Academician S.P. Korolev and other Outstanding Russian Scientists - Pioneers of Space Exploration «Korolev Academic Space Conference», Bauman Moscow State Technical University. - AIP Conference Proceedings, 2019. - Vol. 2171. - Article number 170014. - Code 154643.
9 Dudak, N. S., Itybaeva, G. T., Musina, Zh. K., Kasenov, A. Zh. Metodika planirovaniya e'ksperimental'nyx issledovanij pri obrabotke novymi sterzhnevymi instrumentami [Methodology for planning experimental studies when processing new rod tools] [Text] // In Perm University Bulletin. - History, 2007. - № 4. - P. 154.
10 Tarasik, V. P. Matematicheskoe modelirovanie texnicheskix sistem : uchebnik dlya vuzov [Mathematical modeling of technical systems: a textbook for universities] [Text]. - Mn. : «Dizajn PRO» publishing house, 2004. - 640 p.
11 Deryabin, I. P., Kozlov, A. V. Matematicheskoe modelirovanie processov v mashinostroenii: uchebnoe posobie po vypolneniyu laboratornyx rabot [Mathematical modeling of processes in mechanical engineering: a tutorial for laboratory work] [Text].
- Chelyabinsk : YuUrGU publishing house, 2003. - 27 p.
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
А. А. Барзов1, А. И. Денчик2, Ж. К. Мусина3, А. А. Ткачук4
:М. В. Ломоносов атындаFы Мэскеу мемлекетлк университет^
Ресей Федерациясы, Мэскеу к.
2,3,4ТораЙFыров университетi,
Казахстан Республикасы, Павлодар к.
Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
МАСШТАБТЫ ФАКТОРДЫЦ ЭСЕР1Н ЕСКЕРЕ ОТЫРЫП, АТЦАРУШЫ ЭЛШЕМНЩ ДЭЛД1Г1Н ЬЩТИМАЛДЫ ЦАЛЫПТАСТЫРУДЫЦ АНАЛИТИКАЛЫЦ МОДЕЛ1Н ЖАСАУ
Tuicmi ыцтималдылыцца тэуелдшкте сипатталган масштабты факторды (МФ) ескере отырып, машина бвлшектертщ дэлдшн талдау усынылады.Бултэсiлдiцнегiзiндебелгiлiбiратцарушымвлшердiцалыптастыру процестщ функционалды мацызды технологиялыц бузылуыг (ФМТБ) угымы цолданылады, бул терминнщ кец магынасында тиiстi вндiрiстiк цателжтщ пайда болуына экеледi. Осы жумыс шецбертде МФ мвлшерi шегтде ФМТБ элеуепит цаутпп микросшмацтарыныц болу ыцтималдыгын сипаттсшды (I). Математикалыц талдау неггзтдегг жумыста механикалыц вцдеу (МО) кезтде кездейсоц факторлардъщ (КФ) атцарушы влшем дэлдшне эсер ему ыцтималдыгы белгш врнекпен сипатталатындыгы керсетшген Р = 1 — e~cl, мундагы C — кездейсоц факторлардыц орташа концентрациясы; V- кездейсоц факторлардыц таралу аймагы.
Бул врнек цатты денелердщ бержтштц масштабты факторы (МФ) реттде статистикалыц бузылу механикасында жацсы белгiлi екент атап вткен жвн [1]. Койылган мтдет шецбертде (V) деп БАК,Б жуйестде кесу — бшдек, айлабуйымы, цурал, бвлшек кездейсоц фактордыц шыгу параметрлерте МО функционалдыц мацызды технологиялыц эсерШц (ФЗТВ) ыцтимал кврту аймагы тустыед1 Жумыста МФ рвлi талданады, оны материалдыц зацымдалуытыц нацты сипаттамасы реттде гана емес, сонымен цатар MO-дагы эртyрлi талдау объектыертщ функционалды сапасына айтарлыцтай эсер ететт жалпы фактор реттде царастырган жвн.
Кiлттi свздер: дэлдт, масштабты фактор, ыцтималдыц моделi, модельдеу, функционалды мацызды технологиялыц бузылыс.
A. A. Barzov1, A. I. Denchik2, Zk. K. Mussina3, A. A. Tkachuk4
1Lomonosov Moscow State University, Russian Federation, Moscow 2,3,4Toraighyrov University, Republic of Kazakhstan, Pavlodar. Material received on 25.03.21.
DEVELOPMENT OF ANALYTICAL MODEL OF PROBABLE FORMATION OF ACCURACY OF EXECUTIVE SIZE TAKING INTO ACCOUNT THE INFLUENCE OF THE SCALE FACTOR
It is proposed to analyze the accuracy of machine parts considering the scale factor (SF) described by the corresponding probabilistic dependence. This approach is based on the concept of a functionally significant technological disturbance (FSTD) of the process of forming a certain executive size, which leads to the appearance of a corresponding manufacturing error in the broad sense of this term. Within the framework of this work, the SF characterizes the probability of the presence ofpotentially dangerous microzones of the FSTD within the size (I). Based on mathematical analysis, it is shown that the probability of the impact of random factors during mechanical processing (MP) on the accuracy of the executive size is described by the known expression P = 1 — e~cv, where factors; V — the area of distribution of random factors.
It should be emphasized that this expression is well known in statistical fracture mechanics as a scale factor (SF) of the strength of solids [1]. Within the framework of the task at hand, (V) is understood as the area of probable manifestation of a functionally significant technological disturbance (FSTD) of a random factor on the output parameters ofMP by cutting in the MDTP system - a machine, a device, a tool, a part. The work analyzes the role of the SF, which should be considered not only as a specific characteristic of material damage, probabilistically dependent on its dimensions, but also as a more generalfactor that significantly affects the functional quality of various objects of analysis during MP.
Keywords: accuracy, scale factor, probabilistic model, simulation, functionally significant technological disturbance.
МРНТИ 61.35.33
https://doi.org/10.48081/NGHF2714
А. О. Могила, Е. С. Орынбеков
Международная образовательная корпорация, Республика Казахстан, г. Алматы
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИДА МОДИФИКАТОРА НА ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОРОШКОВОГО БЕТОНА
Стратегия создания высокофункциональных порошковых бетонов сводится к значительному добавлению дисперсных наполнителей, что, в свою очередь, приводит к актуальности проблемы подбора пластифицирующих добавок в составах порошковых бетонов. Для правильного подбора добавок, модифицирующих свойства бетона, необходимо четкое представление о механизме их действия и получаемом техническом результате.
В статье рассматриваются вопросы, связанные с влиянием модификаторов на гидрофизические свойства высокофункционального порошкового бетона, модифицированного органическими добавками различной природы. Приводятся результаты исследования влияния вида и дозировки суперпластификаторов в комплексах функциональных добавок на свойства реакционно-порошкового бетона конкретной минеральной системы из сырья Алматинской области. В данных исследованиях большее внимание уделяется зависимости природы суперпластифицирующих добавок к таким характеристикам, как водопоглощение и проницаемость порошкового бетона.
Ключевые слова: порошковый бетон, органические модификаторы, природа суперпластификатора, гидрофизические свойства.
Введение
В настоящее время в Казахстане растет спрос на производство сложных строительных конструкций, бетонных изделий с повышенными эксплуатационными характеристиками и их ремонт, что обуславливает использование в современном строительстве высокофункционального порошкового бетона.
Одной из особенностей порошкового бетона является снижение внутреннего трения при течении дисперсных суспензий по сравнению с крупнозернистыми и щебёночными, и, вследствие чего, высокая текучесть бетонной смеси, которая позволяет изготавливать сложные архитектурные и тонкостенные конструкции [1].
Концепция получения высокофункциональных порошковых бетонов направлена на кардинальное изменение подхода к составу и топологической структуре бетона, применяя в значительно большем количестве минеральные реологически- и реакционно-активные наполнители и эффективные суперпластификаторы с высокими функциональными свойствами.
Высокие технические свойства порошковых бетонов обеспечиваются многокомпонентностью состава и высокими функциональными свойствами
компонентов. Отдельные составляющие такого бетона выходят на микро-, и наноуровень.
Минеральные композиции порошкового бетона после взаимодействия между собой способствуют созданию разнообразия показателей удобоукладываемости смеси и прочности бетона, что определяется, согласно [2], морфологией, дисперсностью частиц и свойствами поверхности индивидуальных компонентов.
При синтезе минеральных и органических добавок в цементных композитах появляется возможность целенаправленно формировать улучшенные характеристики готовых изделий на всех этапах производства.
Важная особенность реакционного порошкового бетона - его низкая проницаемость, вследствие чего - высокая долговечность. Согласно исследованиям авторов [3], этот бетон может выдержать более 1000 стандартных циклов замораживания-оттаивания без проявления признаков разрушения. Благодаря высокой долговечности реакционного порошкового бетона в условиях сурового климата этот материал может быть использован для архитектурного оформления фасадов в различных климатических зонах [4].
Процесс формирования структуры бетонных смесей с модифицирующей добавкой на ранней стадии твердения зависит от ряда факторов: химико-минералогического состава цемента, водоцементного отношения, вида и количества добавок, условий твердения.
В действующих нормативно-технических документах [5-6] излагаются классификации добавок по их основным свойствам и способы испытания модификаторов по существующим стандартам и методикам.
Для регулирования технологических параметров и получения бетонных смесей с низким водоцементным отношением, обладающих высокой когезией и нерасслаиваемостью, применяют суперпластификаторы органического происхождения, основная функция которых заключается в диспергировании химической среды в гетерогенных системах [7-10].
По своей природе суперпластификаторы разделяют на: сульфированные меламиноформальдегидные смолы, продукты конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, модифицированные лигносульфонаты, добавки на основе поликарбоксилатов, а также комбинированные [11].
Сложная многофазовая система бетона состоит из цементного камня с правильно распределенными в нём включениями зерен песка и наполнителей, а также большого количества мелких пор, насыщенных водными растворами и воздухом.
На структуру бетона, и, вследствие, на прочность и долговечность сооружений имеет негативное влияние водная среда. Интенсивность ее влияния связана с гидрофизическими свойствами бетона.
Водопоглощение является одним из важнейших гидрофизических свойств бетона, от численного значения которого зависят и другие свойства, в том числе морозостойкость, коррозиестойкость и деформационные характеристики.
Известно, что одним из способов повышения эксплуатационных характеристик бетона и снижения параметров проницаемости является использование модификаторов различного состава, которые способствуют оптимизации процессов структурообразования за счет инициирования формирования гидратных соединений [12].
Материалы и методы
В работе за основу была принята композиция, имеющая в своем составе: портландцемент типа ЦЕМ 11/А (ПЦ 400Д0), песок фракции до 0,63 с Мк=0,7 месторождения Аксайское V, каменная мука из отсевов камнедробления месторождения Аксайское V, микрокремнезем конденсированный МКУ 85 (микросилика), вода.
Расход сырьевых компонентов, кг/м3 (масс. %): портландцемент - 720 (30 %); песок строительный - 1030 (43 %); каменная мука - 310 (13 %); микрокремнезем - 70 (3 %); вода - 264 (11 %).
Водоцементное отношение было принято равным 0,37.
В качестве пластифицирующих были исследованы следующие добавки, представленные в таблице 1.
Таблица 1 - Используемые пластифицирующие добавки
Основа Наименование пластифицирующей добавки
Меломиновая СУПЕРФЛУИД T;
Нафталиновая СУПЕРФЛУИД;
Master Glenium 977,
Sika ViscoCrete 20HE,
Поликарбоксилатная Sika Viscocrete T-100, Sika Viscocrete EWR-300, СУПЕРФЛУИД 21Ф;
Лигносульфонаты и поликарбоксилаты Sikament FNF;
Полимеры и замедлители SikaTard M-20;
Сополимеры винилацетата и винилверсатата ELOTEX HD1500
После подбора компонентов образцов и исследуемых модификаторов, были изготовлены образцы бетона с различными видами и дозировкой пластификаторов.
Эффективность влияния пластифицирующих добавок на водопоглощение образцов бетона производили согласно ГОСТ 12730.3-78 [13].
Перед определением водопоглощения сухие образцы бетона с постоянной массой взвешивали. Далее погружали в воду, основываясь двумя методами: методом капиллярного подсоса и объемного водопоглощения.
Согласно методу капиллярного подсоса, образцы погружали в емкость с водой в вертикальном положении, на 1 см.
При методе объемного водопоглощения образцы помещали в емкость, наполненную водой, при этом уровень воды в емкости был выше верхнего уровня уложенных образцов на 5 см.
Через 24 часа после начала эксперимента, образцы взвешивали.
Водопоглощение бетона отдельного образца по массе Wм и по объему Wо в процентах определяли по формулам:
W =
•"m
•100%,
(1) (2)
где тс - масса высушенного образца, г; тв - масса водонасыщенного образца, г; V - объем материала до увлажнения, м3.
Результаты и обсуждение
Результаты проведенных испытаний на водопоглощение бетона с различными модификаторами методом капиллярного подсоса и объемного водопоглощения приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Влияние типа и дозировки добавки на водопоглощение бетона
№ Наименование добавки Масса высушенного образца, кг Масса водонасыщенного образца, кг Водопоглощение, %
Дозировка, % от тц Метод капиллярного подсоса Метод объемного водопоглощения Метод капиллярного подсоса Метод объемного водопоглощения
1 2 3 4 5 6 7
1 - 0,479 0,495 0,517 3,3 7,4
2 Sika ViscoCrete 20HE 0,5 0,508 0,515 0,540 1,4 5,9
3 Sika ViscoCrete 20HE 1 0,519 0,526 0,551 1,3 5,8
4 Sika ViscoCrete 20HE 1,5 0,509 0,517 0,546 1,5 6,8
5 Sika ViscoCrete 20HE 2 0,525 0,532 0,557 1,3 5,7
6 Sikament FNF 1,5 0,468 0,476 0,506 1,7 7,5
7 Sikament FNF 2 0,498 0,503 0,520 1 10
8 Sikament FNF 2,5 0,418 0,427 0,452 2,1 7,5
9 Sika Viscocrete T-100 2 0,523 0,536 0,573 2,4 8,7
10 Master Glenium 977 2 0,455 0,460 0,481 1,1 5,4
11 Master Gleшum 977 2,5 0,460 0,465 0,492 1,1 6,5
12 Sika Viscocrete ЕТО-300 1,5 0,536 0,441 0,461 1,1 5,4
13 Sika Viscocrete ЕТО-300 2 0,460 0,465 0,482 1,1 4,6
14 SikaTard М-20 1 0,421 0,442 0,463 4,8 9,1
15 SikaTard М-20 2 0,407 0,448 0,456 9,2 10,7
16 Суперфлуид 1,5 0,445 0,457 0,479 2,6 7,1
17 Е L О Т Е X ГО1500 0,5 0,427 0,463 0,471 7,8 9,3
18 Е L О Т Е X ГО1500 1 0,432 0,475 0,487 9,1 11,3
19 СУПЕРФЛУИД 21Ф 1,5 0,415 0,485 0,502 14,4 17,3
20 СУПЕРФЛУИД Т 1,5 0,425 0,480 0,505 11,5 15,8
Примечание. Полужирным шрифтом выделены наименьшие значения свойств водопоглощения (в %)
Результаты испытаний образцов порошкового бетона в зависимости от вида и дозировки пластификаторов на водопоглощение показали, что наилучшие показатели имеют образцы, изготовленные с добавками на поликарбоксилатной основе: № 3, № 5, № 10, № 11, № 12, № 13, понижение свойств водопоглощения которых свидетельствует о формировании плотной структуры порошкового бетона и особенностях строения его порового пространства.
Сравнивая показатели водопоглощения по массе этих составов с составом № 1, приготовленном без добавки, следует отметить, что показатели водопоглощения образцов с добавками на меламиновой основе, на основе полимеров и замедлителей, а также на основе сополимеров винилацетата и винилверсатата повышаются по сравнению с составом № 1 более, чем в 1,5 раза.
Повышение показателей водопоглощения после использования некоторых добавок объясняется повышением пористости образцов посредством использования данных добавок.
Исходя из данных по водопоглощению бетона, были сделаны выводы (по косвенным показателям) о марке бетона по водонепроницаемости. Итак, большинству образцов заданного состава может быть присвоена марка по водонепроницаемости W8 и выше (бетон особо низкой проницаемости), за
исключением образцов № 15, № 17, № 18, № 19, № 20 - W2 и № 14 - W4 (бетон нормальной проницаемости).
Выводы
В порошковом бетоне за счет использования мелкодисперсных составляющих, создается микрокапиллярная структура и значительно снижается объем макрокапилляров и, таким образом, уменьшается водопоглощение и повышается водонепроницаемость.
В работе выполнен анализ эффективности органических модификаторов различной природы в составе порошкового бетона. Было выявлено, что применение суперпластификаторов позволяет производить, в том числе, бетон особо низкой проницаемости, таким образом расширяя область применения порошкового бетона.
Также было выявлено, что наилучшие (низкие) показатели по водопоглощению имеют образцы, изготовленные с добавками на поликарбоксилатной основе, которые, благодаря особенностям механизма их действия, позволяют повышать плотность структуры порошкового бетона.
Список использованных источников
1 Brameshhuber, W., Schubbert, P. Noue Entwicklungen bei Beton und Mauerwerk. Centrum Baustoffe und Material- prufund: Fest-schrift zum 60. Geburgtstag von Prof. Dr.-Jng. Peter Schlu(31. 2003. H.2. - P. 199-220.
2 Korpa, A., T. Kowald, R. Trettin. Hydration behaviour, structure and morphology of hydration phases in advances cement-based systems containing micro and nanoscale pozzolanic additives // Cement Concrete Research. - 2008. - Vol. 38.
- № 7. - P. 955-962.
3 Калашников, В. И. Морозостойкость окрашенных архитектурно-декоративных порошково-активированных песчаных бетонов / В. И. Калашников, О. В. Суздальцев, М. Н. Мороз, В. В. Пауск // Строительные материалы. - 2015.
- № 3. - С. 16-19.
4 Лавров, И. Ю., Коровкин, М. О., Ерошкина, Н. А., Кабанова, Л. А.
Применение реакционного порошкового бетона для решения архитектурных задач. Международный научно-технический журнал «Теория. Практика. Инновации», 2018.
5 ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия»
6 ГОСТ 30459-2008 «Добавки для бетонов. Методы определения эффективности»
7 ArteIt, С., Garcia, Е. Impact of superplasticizer concentration and ultra-fine particles on the rheological behaviour of dense mortar suspensions // Cement Concrete Research. Vol. 38. № 5. - 2008. - P. 633-642.
8 Ferraris, C. F., Obla, K. H., Hill, R. The influence of mineral admixtures on the rheology of cement paste and concrete // Cement Concrete Research. - Vol. 31. -№ 2. - 2001. - P. 245-255.
9 Papayianni, I., Tsohos, G., Oikonomou, N., Mavria, P. Influence of superplasticizer type and mix design parameters on the performance of them in concrete mixtures // Cement Concrete Research. Vol. 27. - № 2. - 2005. - P. 217-222.
10 Шишкин, А. А. Щелочные реакционные порошковые бетоны. Строительство уникальных зданий и сооружений. ISSN 2304-6295. 2 (17). - 2014.
- C. 56-65.
11 Shah, S. N. R., Aslam, М., Oad, R. Behaviour of Normal Concrete Using Superplasticizer under Different Curing Regimes // Pak. J. Engg. & Appl. Sci., 2014.
- Vol. 15. - P. 87-94
12 Федюк, Р. С. Иследование водопоглощения мелкозернистого фибробетона на композиционном вяжущем // Фундаментальные исследования. - 2016. -№ 2-2. - С. 303-307.
13 ГОСТ 12730.3-78 «Бетоны. Метод определения водопоглощения».
References
1 Brameshhuber, W., Schubbert, P. Noue Entwicklungen bei Beton und Mauerwerk. Centrum Baustoffe und Material- prufund: Fest-schrift zum 60. Geburgtstag von Prof. Dr.-Jng. Peter Schlu(31. 2003. H.2, Pp. 199-220.
2 Korpa, A., Kowald, T. , Trettin, R. Hydration behaviour, structure and morphology of hydration phases in advances cement-based systems containing micro and nanoscale pozzolanic additives // Cement Concrete Research. - 2008. - Vol. 38.
- № 7. - P. 955-962.
3 Kalashnikov, V. I. Morozostojkost' okrashenny'kh arkhitekturno-dekorativny'kh poroshkovo-aktivirovanny'kh peschany'kh betonov / V. I. Kalashnikov, O. V. Suzdal'czev, M. N. Moroz, V. V. Pausk // Stroitel'ny'e materialy'. - 2015. - № 3. - P. 16-19.
4 Lavrov, I. Yu., Korovkin, M. O., Eroshkina, N. A., Kabanova, L. A. Primenenie reakczionnogo poroshkovogo betona dlya resheniya arkhitekturny'kh zadach. Mezhdunarodny'j nauchno-tekhnicheskij zhurnal «Teoriya. Praktika. Innovaczii», 2018.
5 GOST 24211-2008 «Dobavki dlya betonov i stroitel'ny'kh rastvorov. Obshhie tekhnicheskie usloviya»
6 GOST 30459-2008 «Dobavki dlya betonov. Metody' opredeleniya e'ffektivnosti»
7 Artelt, S., Garcia, E. Impact of superplasticizer concentration and ultra-fine particles on the rheological behaviour of dense suspensions mortar // Cement Concrete Research. Vol. 38. № 5. - 2008. - P. 633-642.
8 Ferraris, C. F., Area, H. K., Hill, R. The influence of mineral admixtures on the rheology of cement paste and concrete // Cement Concrete Research. - Vol. 31. -№ 2. - 2001. - Pp. 245-255.
9 Papayianni, I., Tsohos, G., Oikonomou, N., Mavria, P. Influence of superplasticizer type and mix design parameters on the performance of them in concrete mixes / / Cement Concrete Research. - Vol. 27. - No. 2. - 2005. - P. 217-222.
10 Shishkin, A. A. Shhelochny'e reakczionny'e poroshkovy'e betony'. Stroitel'stvo unikal'ny'kh zdanij i sooruzhenij. ISSN 2304-6295. 2 (17). -2014. - Pp. 56-65.
11 Shah, S N R., Aslam, M., Oad, R. Behavior of Normal Concrete Using Superplasticizer under Different Curing Regimes / / Pak. J. Engg. & Appl. Sci., 2014. - Vol. 15. - P. 87-94
12 Fedyuk, R. S. Isledovanie vodopogloshheniya melkozernistogo fibrobetona na kompoziczionnom vyazhushhem // Fundamental'ny'e issledovaniya. - 2016. -№ 2-2. - P. 303-307.
13 GOST 12730.3-78 «Betony'. Metod opredeleniya vodopogloshheniya»
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
А. О. Могила, Е. С. Орынбеков
Хальщаральщ бтм беру корпорациясы, Казахстан Республикасы, Алматы к. Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
МОДИФИКАТОР TYPIHIH, ¥НТАЦТЫ БЕТОННЬЩ ГИДРОФИЗИКАЛЫЦ ЦАСИЕТТЕР1НЕ ЭСЕР1Н ЗЕРТТЕУ
Жогары функционалды унтацты бетон жасау стратегиясы ducnepcmi толтыргыштарды eddyip цосуга дешн азаяды, бул вз кезегтде унтацты бетон цурамындагы пластификациялыц цоспаларды тацдау мэселестщ мацыздылыгына экeлeдi. Бетонныц цасиеттерт взгертетт цоспаларды дурыс тацдау ушт олардыц эрекет ету мeханизмi мен алынган техникалыц нэтиже туралы нацты тустт цажет.
Мацалада модификаторлардыц эpтypлi сипаттагы органикалыц цоспалармен модификацияланган жогары функционалды унтацты бетонныц гидрофизикалыц цасиеттерте эсepi туралы сурацтар царастырылады. Функционалдыц цоспалар кeшeндepiндeгi суперпластификаторлардыц тypi мен дозасыныц Алматы облысыныц шитзатынан алынган нацты минералдыц жуйетц реакциялыц-унтацты бетоныныц цасиeттepiнe эсерт зерттеу нэтижeлepi кeлтipiлeдi. Бул зерттеулерде суды сцру жэне унтацты бетонныц вттзгштш сияцты сипаттамаларга суперпластификациялыц цоспалардыц табигатына квбipeк квцш бвлiнeдi.
Кiлттi свздер: унтацты бетон, органикалыц модификаторлар, суперпластификатордыц табигаты, гидрофизикалыц цасиeттepi.
A. O. Mogila, E. S. Orynbekov
International educational corporation, Republic of Kazakhstan, Almaty. Material received on 25.03.21.
INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF THE MODIFIER TYPE ON HYDROPHYSICAL PROPERTIES OF POWDER CONCRETE
The strategy of creating high-functional powder concretes is reduced to a significant addition of dispersed fillers, which, in turn, leads to the urgency of the problem of selecting plasticizing additives in the compositions ofpowder concretes. For the correct selection of additives that modify the properties of concrete, you need a clear understanding of the mechanism of their action and the resulting technical result.
The article deals with the issues related to the influence of modifiers on the hydrophysical properties of high-functional powder concrete modified with organic additives of various nature. The results of the study of the effect of the type and dosage of superplasticizers in the complexes of functional additives on the properties of reaction-powder concrete of a specific mineral system from the raw materials of the Almaty region are presented. In these studies, more attention is paid to the dependence of the nature of superplasticizing additives on such characteristics as water absorption and permeability ofpowder concrete.
Keywords: powdered concrete, organic modifiers, superplasticizer nature, hydrophysical properties.
МРНТИ 55.01.2
https://doi.org/10.48081/MJDT4847
И. А. Шумейко, Д. М. Жанбулатова
Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ СВАРОЧНОМУ ПРОИЗВОДСТВУ
Обеспечение конкурентоспособности в современных условиях зависит от состояния материально-технической базы, т.е. видов умений, трудовых функций, появление новых профессий, что в свою очередь обуславливает необходимость подготовки специалистов в тесной связке — предприятие — учебное заведение.
Актуальность организации и подготовки специалистов сварочного производства обусловлена быстрыми темпами технико-технологического перевооружения промышленности, глобализацией и появлением новых профессий, возрастанием профессиональной мобильности, т.е. к подготовке и переподготовке кадров для промышленных предприятий.
Таким образом, идёт непростой процесс внедрения и применения инновационных разработок в образовательных программах.
Данная статья посвящена сварочному производству, оценивать, и открывать возможность, планировать уровень технологичности создаваемых сварных конструкций, что несомненно будет способствовать развитию технического прогресса в сварочном производстве.
Ключевые слова: сварочный аппарат, сварные конструкции, уровень технологичности.
Введение
Развитие техники в современной машиностроительной отрасли тесно связано с достижениями, которые происходят в сфере производства неразъемных неподвижных соединений деталей и конструкций. Прогрессивным методом получения таких соединений является сварка.
Широкое применение сварки объясняется её технико-экономическими преимуществам, это снижение стоимости продукции, экономия металла, сокращение производственного цикла. Сварные соединения во многих случаях превосходят по ряду важнейших технико-экономических показателей неразъемные соединения, выполненные с помощью других методов, например, методы механического крепления, пайки, клепки и склеивания.
Обработка материалов на производстве и в мастерской требует применения сварки с помощью различных сварочных агрегатов -неразъёмное прочное соединение [1].
Процесс интеграции Казахстана в мировое образовательное пространство требует разработки и внедрения в педагогическую практику инновационных технологий, которые способны вывести систему образования на качественно новый уровень, соответствующий мировым стандартам. В результате все более широкое распространение получают применение новых технологии.
Современный этап развития общества характеризуется стремительным развитием инновационных процессов в сфере образования. Требования к высшей школе сегодня определяются ситуацией, в которой находится государство, когда происходят глобальные процессы перераспределения труда. Главная задача, стоящая перед высшей школой - обеспечивать развитие потенциала будущих специалистов для созидательной, творческой деятельности [2].
Активную учебно-познавательную деятельность обучающихся, построение учебного процесса с учетом индивидуальных особенностей обучающихся обеспечивает использование прогрессивных сварочных технологий. Соответственно, применение современных тренажеров при обучении специалистов для сварочного производства формирует мотивированную компетентную личность, способной быстро ориентироваться в динамично развивающимся и обновляющемся информационном пространстве; принимать обоснованные решения на основе полученных компетенций.
Материалы и методы
Дуговой тренажёр сварщика ДТС-02 предназначен для обучающихся по дисциплине «Технологические процессы машиностроительного производства», раздел сварка, для тренировки и начального обучения приёмам сварки с контактным возбуждением сварочной дуги [3].
Тренажёр сварщика используется в качестве технического средства обучения, тренировки, тестирования, повышения квалификации, а также допуска электросварщиков к работе. Тренажёр необходим для выработки и совершенствования профессиональных навыков имитировать процессы ручной дуговой сварки, в защитной атмосфере углекислого газа и аргонной сварки, а также обеспечивает широкие возможности оперативного контроля основных параметров этих процессов на мониторе компьютера.
Тренажёр сварщика имеет возможность последовательно усложнять задания, изменять значения контролируемых параметров в процессе обучения обучающих определённых психомоторных навыков сварочного процесса. На начальном этапе обучения отрабатываются навыки возбуждения и поддержания длины дуги без и с имитацией плавления электродов. Затем осваивается техника стыкового, углового и трубного соединений в горизонтальном, вертикальном и потолочном положениях свариваемых элементов.
Выводятся и контролируются на экран основные параметры, влияющие на качество сварного соединения.
Корректируются действия обучаемого путём автоматической подачи речевых сигналов непосредственно во время выполнения процесса сварки, а также автоматически оценивает уровень навыков по итогам выполнения задания.
Основное назначение:
- визуализация геометрических параметров «виртуального шва», полученного в результате выполнения сварочного процесса (сеанса обучения);
- продольное сечение «виртуального» сварочного шва по всей его длине или по длине выбранного участка шва;
- поперечное сечение (форма) шва в любой точке его длины;
- глубина проплавления, ширина шва и высота усиления в любой точке длины «виртуального» сварного шва;
- программное обеспечение содержит более 80 упражнений на все виды электродуговой сварки;
- от работы по сварке труб до имитации подачи присадочной проволоки [4].
Тренажер сварщика обеспечивает приобретение практических навыков:
- по возбуждению и поддержанию определенной длины дугового промежутка;
- по поддержанию пространственного положения имитатора ручного инструмента (горелки) по отношению к поверхности свариваемой детали;
- по поддержанию скорости сварки.
Тренажер позволяет:
- имитировать процесс сварки с помощью реальной малоамперной сварочной дуги;
- задавать исходные параметры имитируемого сварочного процесса (длина дугового промежутка, скорость сварки, угол наклона ручного инструмента);
- регистрировать на персональном компьютере информацию о тренировочном сеансе по параметрам:
а) длине дугового промежутка;
б) длине дугового промежутка;
в) углу наклона электрода;
г) скорости сварки.
- формировать звуковые сигналы ошибки при выходе контролируемых параметров за заданные пределы граничных значений;
- изменять сложность учебных задач по отдельным параметрам;
- проводить статистическую обработку и оценивать результаты тренировочного сеанса;
- документально фиксировать результаты тренажа в виде табличной и графической информации на бумажном носителе.
Тренажер работает под управлением персонального компьютера не ниже класса «Pentium» с операционной системой Windows 9X, ME, NT или XP.
Тренажер при совместной работе с компьютером обеспечивает возможность:
- вводить исходные данные имитируемого сварочного процесса в диалоговом режиме;
- отображать на экране монитора компьютера текущие параметры имитируемого сварочного процесса;
- проводить статистическую обработку результатов тренажа и анализ по каждому контролируемому параметру режима сварки;
- получать оценку качества выполнения имитируемого сварочного процесса за счет введения элементов экспертной системы;
- документально регистрировать результаты тренажа в виде табличной и графической информации на оптическом, магнитном и бумажных носителях, что позволяет осуществлять контроль за динамикой формирования навыков у обучаемых [5].
Тренажёр сварщика состоит:
а) технологического интерфейса;
б) манипулятора для крепления и позиционирования сварного образца;
в) инструмента для ручной дуговой сварки с имитацией плавления электрода
(РДЭ);
г) инструмента для ручной дуговой сварки промышленного образца;
д) ручного инструмента для механизированной сварки в защитных газах (МИГ-МАГ) плавящимся электродом;
е) ручного инструмента для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (ТИГ) с присадкой и без неё;
ж) маски сварщика;
з) персонального компьютера ПК);
и) кабелей управления;
к) головных телефонов;
л) плоского и углового образцов сварных соединений.
Учебная программа тренажера включает теоретические сведения по основам ручной дуговой сварки. Каждое занятие предусматривает определенную последовательность действий по достижению заданной цели и критерии оценки работы обучающихся. Программа обучения предполагает последовательное усложнение заданий и сужение пороговых значений контролируемых параметров сварочного процесса [6].
Результаты и обсуждения
Практические занятия на тренажере по освоению навыков и техники ручной дуговой сварки следует проводить после усвоения курса теоретического обучения по основам дуговой сварки, включая особенности и свойства сварочной дуги, элементы техники ручной дуговой сварки металлическими электродами, сварки в защитных газах плавящимся и неплавящимся электродом, основные типы и конструктивные элементы швов сварных соединений, а также дефекты сварных швов, возникающие при дуговых способах сварки.
Тренажер ДТС-02 обеспечивает возможность:
- моделировать процессы ручной дуговой сварки покрытыми электродами (ММА), сварки плавящимся электродом в среде защитных газов (MIG\MAG), сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов (TIG) с присадкой и без нее [7];
- вводить исходные данные имитируемого сварочного процесса в диалоговом режиме (рисунок 1);
- производить обучение навыкам возбуждения дуги и поддержания нормативной длины дугового промежутка;
- осуществлять обучение навыкам поддержания правильных углов наклона электрода сварочного инструмента, оптимальной скорости сварки, правильного теплового режима сварочной ванны;
- выполнять отработку техники перемещения имитатора ручного инструмента в процессе сварки относительно объекта сварки;
- отображать на экране монитора компьютера текущие параметры имитируемого сварочного процесса (рисунок 2);
- осуществлять обратную связь с обучаемым непосредственно во время выполнения процесса сварки путем автоматической подачи звуковых сигналов («звуковая подсказка») и тем самым оперативно корректировать действия обучаемого;
- контролировать правильность проведения сварочного процесса как по отдельным параметрам (длине дугового промежутка, углам наклона электрода сварочного инструмента, скорости ведения сварочного процесса, тепловому режиму сварочной ванны), так и всего процесса в целом;
- проводить статистическую обработку результатов тренажа;
- получать оценку качества выполнения имитируемых сварочных работ за счет введения элементов экспертной системы (рисунок 3);
- документально регистрировать, результаты тренажа в виде табличной и графической информации на оптическом, магнитном и бумажном носителях, что позволит осуществлять контроль за динамикой формирования навыков у обучаемых.
Приём данных ИПросмотр результате^ ^М Печать текущей страницы ПСтсчег времени
Начальный диалог | Обучение | Оценки | 1_ дуги и V граф | Углы граф |
1. Вид сварки ручная дуговая сварка металлическим электродом ММА А
Допуска
1 шина дугового промежутка, мм ................................■. 0,5 2,5 5,0 8,0 Л4.В 1 Uro |
■4. ишрииь ширки мм/с п............................................. '0-4.О 1,4 2,0 2,5 3.0 3.5 4,0 4,5 5.0 5.5 6,0 У 1,о |
-90 -60 -40 -20 0 20 40 60 90 ' J5
-90 -60 -40 -20 0 20 40 60 90 р
6, Положение сварки Горизонтальное ^
8, Выгорание электрода 9. Положение сварщика Сидя . Б1 "И - 05 Включён
Ю.Тип соединения |Пластина ^ 11. Направление сварки |Углом назад
12. Скорость выгорания электрода (дляММА) мм/с '■■от | Нажать для выхода
13, ФИО Обучаемого | 14, ФИО Инструктора | 15.,Заданное время обучения, минут а
Сохранить диалог в файл Дэта и вРемя: Прочитать диалог из файла С_5> Текущее время обучения, сек 46
Ваше задание хранится в файле:
Рисунок 1 - Начальный диалог установки параметров режима сварки
Рисунок 2 - Окно «Обучение»
Данные отображаются на экране монитора в виде:
- графика временной зависимости длины дуги;
- указателя текущего времени;
- индикатора наличия дуги;
- индикатора ошибок по длине дуги;
- индикатора ошибок по скорости сварки;
- индикатора ошибок по продольному углу наклона рабочего инструмента;
- индикатора ошибок по поперечному углу;
- наклона рабочего инструмента;
- указателя отклонения рабочего инструмента от заданных значений по углам наклона [8].
После имитаций сварочного процесса обучающиеся получит отчет о результатах.
Отчёт включает в себя:
- график временной зависимости длины дуги;
- текстовую информацию о: времени тренажа, среднем значении длины дуги, заданных предельные значениях контролируемых параметров количестве ошибок по каждому из параметров.
Отчет о результате тренажа предоставляется в виде таблицы. При необходимости итоговую таблицу и график можно вывести на печать. Так же возможно запоминание итоговой таблицы в базе данных [9]. При работе с базой
данных, при необходимости сохраненные данные можно отсортировать и вывести на печать. При завершении тренировочного сеанса производится статистическая обработка результатов тренажа и выставляется ориентировочная оценка.
МАЛОАМПЕРНЫИ ТРЕНАЖЕР СВАРЩИКА
Задание Сварка Оценка Параметры Шов Помощь
Печать экрана на принтер КОНЕЦ РАБОТЫ
1
Голос Q)
Сварка
N2 Наименование параметра ЕД. иш Задано Выше, % Норма. % Ниже. % Оценка балл Общая оценка, балл
1 Длина дугового промежутка ми 3 I ™ 92.5 I' 0.0 i
2 Скорость сварки мм/с 1 4 gr 77,4 | 22,6 4 СО
3 Угол наклона электрода горизонтальный « ПГо ! о,о | 0,0 ! юо.о
4 Угол наклона электрода вертикальный В • pis . 100,0 оГ~ 0.0 2
5 Частота подачи присадочной проволоки 1 'мин 0.0 «
_I_
Вид сварки: ручная аргонодуговая сварка (TIG) без присадки Направление сварки: слева направо
Положение сварки: нижнее Поворот образца во фронтальной плоскости, ": 0
Тип сварного соединения: пластана Катет шва. им: Положение сварщика: сидя
Тип электрода: вольфрамовый Диаметр электрода, мм: 3 Положение электрода: углом назад
Угол фиксации электрода в держателе. : Скорость выгорания электрода. мм(с: Диаметр присадки, мм
Дата:
ИНСТРУКТО
СВАРЩИК
Время запуска: 16:46:50 ФИО: Имя инструктора ФИО: Имя сварщика
Общее Еремя оценивания: 00:38 Число участков: 1
Имя организации: Имя организации инструктора Имя организации: Имя организации сварщика
Описание сварки: Переаттестация сварщиков
Нажата кнопка "Стоп" при оценке на участке 1. Тестирование остановлено. Оцененнык участков: 1.
Рисунок 3 - Оценивание
Сущность эксперимента заключается в оценке эффективности применения ИКТ, т.е. тренажёра при подготовке специалистов в сфере сварочного производства [10-12].
Выводы
Анализируя результаты проведённого эксперимента, можно увидеть преимущество ИКТ в обучении перед традиционной на данный момент. Также проведён сравнительный анализ подгрупп по условным баллам (визуализированный отчёт), который доказывает, что применение ИКТ в обучении приводит к снижению числа пороговых условных баллов и значительному увеличению высоких условных баллов.
Список используемых источников
1 Андреев, В. И. Педагогика: учебный курс для творческого саморазвития. 2-е изд. Казань: Центр инновационных технологий, 2000. - 124 с.
2 Бордовская, Н. В., Реан А. А. Педагогика: Учебник для вузов. - СПб. : Питер, 2001. - 304 с.
3 Патон, Б. Е. и др. Информационные технологии при подготовке сварщиков и специалистов сварочного производства: современные тенденции // Сварка и диагностика. - 2010. - № 1. - С. 10-15.
4 Иванов, Б. Г., Журавицкий, Ю. И., Левченко, В. И. Сварка и резка чугуна.
- М. : Машиностроение, 1977. - 207 с.
5 Миддельдорф, К., Хофе фон Д. Тенденции развития технологий соединения материалов // Автоматическая сварка. - 2008. - № 11. - С. 39-47.
6 Никитина, Н. Н., Железнякова, О. М., Петухов, М. А. Основы профессионально-педагогической деятельности - М. : Мастерство, 2002. - 288 с.
7 Орчаков, О. А. Подготовка студентов инженерно-педагогический специальностей к дидактическому проектированию.: Автореф. дис.... канд. пед. наук. Свердловск : Свердл. инж.-пед. ин-т, 1994. - 23 с.
8 Плаксина, Л. Т. Конкурсы профессионального мастерства WorldSkills как фактор подготовки специалистов сварочного производства // Сборник научных трудов «Современные проблемы сварочного производства». - Челябинск : Издательский центр ЮУрГУ, 2016. - С. 146-150.
9 Самойленко, П. И., Гериш, Т. В. Совершенствование практической подготовки специалистов среднего звена технического профиля // Специалист. 2005. - № 5. - С. 26-29.
10 Бегентаев М. М., Абишев К. К. Опыт подготовки квалифицированных кадров для машиностроительной отрасли // Наука и техника Казахстана. - № 3.
- 2019. - С. 6-15
11 Рабкин, Д. М., Игнатьев, В. Г., Довбищенко, И. В. Дуговая сварка алюминия и его сплавов. - М. : Машиностроение, 1982. - 95 с.: ил.
12 Ларионов, В. П. Электродуговая сварка конструкций в северном исполнении. - Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1986. - 253 с.: ил.
References
1 Andreyev, V. I. Pedagogika: uchebnyy kurs dlya tvorcheskogo samorazvitiya [Pedagogy: a training course for creative self-development. 2nd ed.] [Text] Kazan: Center for Innovative Technologies, 2000. - 124 p.
2 Bordovskaya, N. V., Rean A. A. Pedagogika: Uchebnik dlya vuzov [Pedagogy : Textbook for universities] [Text]. - Sankt-Peterburg : Peter, 2001. - 304 p.
3 Paton, B. Ye. et al Informatsionnyye tekhnologii pri podgotovke svarshchikov i spetsialistov svarochnogo proizvodstva: sovremennyye tendentsii [Information technologies in the training of welders and specialists in welding production: current trends // Welding and diagnostics. - 2010. - № 1. - P. 10-15.
4 Ivanov, B. G., Zhuravitskiy, YU. I., Levchenko, V. I. Svarka i rezka chuguna [Welding and cutting of cast iron] [Text]. - Moscow : Mashinostroenie, 1977. - 207 p.
5 Middel'dorf, K., Khofe fon D. Tendentsii razvitiya tekhnologiy soyedineniya materialov [Trends in the development of technologies for joining materials] [Text]. Automatic welding. - 2008. - № 11. - P. 39-47.
6 Nikitina, N. N., Zheleznyakova, O. M., Petukhov, M. A. Osnovy professional'no-pedagogicheskoy deyatel'nosti [Fundamentals of professional and pedagogical activity] [Text]. - Moscow : Mastery, 2002. - 288 p.
7 Orchakov, O. A. Podgotovka studentov inzhenerno-pedagogicheskiy spetsial'nostey k didakticheskomu proyektirovaniyu [Preparation of students of engineering and pedagogical specialties for didactic design .: Avtoref. dis .... cand. ped. sciences] [Text]. - Sverdlovsk : Sverdl. engineer-ped. Institute, 1994. - 23 p.
8 Plaksina, L. T. Konkursy professional'nogo masterstva WorldSkills kak faktor podgotovki spetsialistov svarochnogo proizvodstva [WorldSkills Professional Skills Competitions as a Factor in the Training of Welding Production Specialists // Collection of Scientific Papers «Modern Problems of Welding Production»] [Text]. Chelyabinsk: SUSU Publishing Center, 2016. - P. 146-150
9 Samoylenko, P. I., Gerish, T. V. Sovershenstvovaniye prakticheskoy podgotovki spetsialistov srednego zvena tekhnicheskogo profilya [Improving the practical training of mid-level technical specialists] [Text]. - Specialist. - 2005. - № 5. - P. 26-29.
10 Begentayev, M. M., Abishev, K. K. Opyt podgotovki kvalifitsirovannykh kadrov dlya mashinostroitel'noy otrasli [Experience in training qualified personnel for the machine-building industry] [Text]. Science and technology of Kazakhstan. -№ 3. - 2019. - P. 6-15.
11 Rabkin, D. M., Ignat'yev, V. G., Dovbishchenko, I. V. Dugovaya svarka alyuminiya i yego splavov [Arc welding of aluminum and its alloys] [Text]. - Moscow : Mashinostroenie, 1982 . - 95 p.
12 Larionov, V. P. Elektrodugovaya svarka konstruktsiy v severnom ispolnenii [Electric arc welding of structures in the northern version] [Text]. - Novosibirsk : Science. Sib. department, 1986. - 253 p.
И. А. Шумейко, Д. М. Жанбулатова
ТораЙFыров университет^ Казахстан Республикасы, Павлодар к. Материал 25.03.21 баспаFа TYd!
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
ДЭНЕКЕРЛЕУ ЭНДШСШ ОЦЫТУДЫ ¥ЙЫМДАСТЫРУ ЖЭШНДЕП 1С-ШАРАЛАР
Kазiргi жагдайда бэсекеге KßöUemmUiKmi цамтамасыз ету материалдыц-техникалъщ базаныц жай-к^не, ягни ккерлжтщ тyрлeрiнe, ецбек функцияларына, жаца кэсттердщ пайда болуыта байланысты, бул вз кезегтде кэсторын — оцу орны тыгыз байланыста мамандарды даярлау цажеттштн нег1здейдь
Дэнекерлеу вндiрiсi мамандарын даярлау мен уйымдастырудыц взектшг внeркэсiптi техникалыц-технологиялыц цайта жарацтандырудыц жылдам царкынымен, жаца кэсттердщ жаhандануъl мен пайда болуышен, кэаби утк^грлыцтыц вс)4мен, ягни внеркэсттж кэсторындар ушт кадрларды даярлау
мен щайта даярлауга негЬзделген.
Осылайша, 6iniM беру багдарламаларына инновациялыщ 93ipmMempdi енгЬзу жэне щолдану процеа оцай журт жатыр.
Kwmmi свздер: дэнекерлеу аппараты, дэнекерлеу конструкциялары, технологиялыщ децгеш.
I. A. Shumeiko, D. M. Zhanbulatova
Toraighyrov University,
Republic of Kazakhstan, Pavlodar.
Material received on 25.03.21.
ACTIVITIES FOR THE ORGANIZATION OF WELDING PRODUCTION TRAINING
Ensuring competitiveness in modern conditions depends on the state of the material and technical base, i.e. the types of skills, labor functions, the emergence of new professions, which in turn necessitates the training of specialists in a close combination — enterprise — educational institution.
The relevance of the organization and training of specialists in welding production is due to the rapid pace of technical and technological re-equipment of industry, globalization and the emergence ofnew professions, increasing professional mobility, i.e., to the training and retraining of personnel for industrial enterprises.
Thus, there is a difficult process of implementing and applying innovative developments in educational programs.
Keywords: welding machine, welded structures, technological level.
МРНТИ 61.61.91
https://doi.org/10.48081/LJWJ8316
А. Н. Молдахметова, М. А. Елубай
Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар
ПРИМЕНЕНИЕ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — термопластичный полиэстер, один из самых распространенных (около 18 % от общего объема полимеров) видов производимых в мире пластмасс. Массовое производство ПЭТ наряду с отсутствием биологической деградации может создать серьезную угрозу окружающей среде, так как отходы ПЭТ в основном сжигаются на свалках или захоронены на полигонах и вызывают загрязнение воздуха и почвы. В настоящей статье приведены результаты исследования возможности применения отходов ПЭТ для модификации вяжущих асфальтобетонных смесей, а именно нефтяного битума марки БНД 70/100 ТОО «Павлодарский нефтехимический завод». Изучены основные физико-химические свойства (глубина проникновения иглы при 0 и 25 °С, растяжимость, температура размягчения, температура хрупкости) битума до и после введения отходов ПЭТ в количестве от 1 до 5 масс. %. На основе полученных данных установлено, что улучшение эксплуатационных свойств битума происходит при вводе полимерного модификатора даже в количестве 1 %, однако наилучший эффект достигается при 3 %. Дальнейшее увеличение содержания полимера не приводит к значительным изменениям характеристик битума, что подтверждает оптимальную концентрацию модификатора — 3 % масс.
Ключевые слова: полиэтилентерефталат, твердые бытовые отходы, битум, вяжущие, механические свойства.
Введение
Автомобильные перевозки, как правило, являются наиболее эффективным и предпочтительным видом транспорта для как грузовые, так и пассажирские перевозки, благодаря легкой доступности и приспособляемости к индивидуальные потребности. Как правило, дороги можно укладывать с асфальтовым покрытием, известным как гибкое, тротуары или цементобетон, называемые жесткими тротуарами. Большинство дорог гибкого типа с под- базой, основанием и поверхностным слоем поверх уплотненного земляного полотна. Асфальтобетон обычно используется в поверхностном слое гибких дорожных покрытий.
Ученые активно изучают возможность применения вторичных материалов ПЭТ в асфальтовых смесях. Известно, что температура плавления ПЭТ-материалов довольно высока (около 250 °С), данный факт ограничивает использования данных отходов в качестве модификаторов битума, так как они могут неравномерно
распределятся в смеси. Поэтому материалы ПЭТ часто используются в качестве модификаторов смесей или заменителей заполнителей [1].
Результаты исследований показали [2], что использование ПЭТ в асфальтобетонных смесях может улучшить долговечность и механические свойства с точки зрения сопротивления пластической деформации [3, 4], прочности на разрыв [5], жесткости [6, 7] при оптимальном подборе концентрации, формы и размера отходов [1].
Тахерхани и Аршади [4] использовали два различных размера ПЭТ, включая мелкодисперсные (1,18-2,36 мм) и крупнозернистые (0,297-0,595 мм) частицы. Они сообщили, что когда в смесь было добавлено 2 % как мелкого, так и крупнозернистого ПЭТ, наивысшее значение прочности на непрямое растяжение (НР) достигается при 25 °С. Однако повышение концентрации ПЭТ уменьшило значения НР [4, 8]. Аналогичные результаты показали Модаррес и Хамеди [5, 7], проведя тест НР при 5 °С и 20 °С с использованием частиц ПЭТ в диапазоне от 0,425 до 1,18 мм.
Особый интерес при дорожном строительстве представляют вяжущие, а именно нефтяные битумы. Известно, что основным способом модификации физико- химических и эксплуатационных свойств битумов является их смешение (компаундирование) с различными добавками.
В данной статье рассматривается возможность применения отходов ПЭТ для модификации вяжущих асфальтобетонных смесей.
Материалы и методы
В качестве объектов исследования были выбраны нефтяной дорожный битум марки БНД 70/100 ТОО «Павлодарский нефтехимический завод», а модификаторами служили отходы ПЭТ.
Пластиковые бутылки из ПЭТ были собраны из потока твердых бытовых отходов, этикетки с бутылок, крышки и кольца с горлышка были удалены, затем проводили измельчение очищенных бутылок из ПЭТ с получением хлопьев размером 5 мм. Молекулярная масса применяемого отхода ПЭТ составила 47300 Да, температура плавления - 253 °С, а стеклования - 87 °С.
Исследования пенетрации проводили согласно ГОСТ 11501-78 «Метод определения глубины проникания иглы», сущность которого заключается в измерении глубины, на которую погружаются иглы пенетрометра в образце битума при заданных условиях (нагрузка, температура, время). Значения пенетрации битума характеризуют степень их твердости.
Температура размягчения модифицированных образцов битума определяли по ГОСТ 11506-73 «Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару». Сущность способа - определение температуры битума, находящегося в кольце заданных размеров размягчается и перемещается под действием стального шарика коснется нижней пластинки. Данный показатель определяет термостойкость битума.
Дуктильность модифицированных образцов битума проводят по ГОСТ 11505-75 «Метод определения растяжимости»: определяют максимальную длину
растяжения битума (залитого в специальную форму, раздвигаемую с постоянной скоростью при заданной температуре) без разрыва. Значения дуктильности определяют эластичность битума.
Температуру хрупкости битумов определяли согласно ГОСТ 11507-78 «Метод определения температуры хрупкости по Фраасу». Способ заключается в охлаждении и периодическом изгибе образца битума и определении температуры, при которой появляются трещины или образец битума ломается.
Результаты и обсуждение
Результаты оценки эффективности модификации битума отходами ПЭТ в количестве 1, 2, 3, 4 и 5 % масс. представлены в таблице 1.
По результатам таблицы 1 установлено, что ввведение полимерных добавок на битумы заметно улучшают их физико- химические характеристики. Стоит отметить, что наблюдается увеличение температуры размягчения и снижение растяжимости.
Максимальные изменения температуры размягчения по КиШ в модифицированных образцах битумов отмечаются при содержании 3-4 % масс. вторичных ПЭТ. Так, для битумов с содержанием 3% масс. ПЭТ отмечается увеличение температуры размягчения от 52 до 57°С, что, в свою очередь, снижает склонность битума к деформации.
Таблица 1 - Физико-химические свойства битума БНД 70/100 после ввода в его состав модификатора
Показатель Значение
Количество модификатора, % 1 2 3 4 5
Глубина проникновения иглы,
0,1 мм
при 25 °С 68 65 61 62 63
при 0 °С 23 24 23 23 23
Растяжимость, мсм 68 49 38 38 44
Температура размягчения, °С 52 54 57 56 55
Температура хрупкости, °С -19 -19 -18 -19 -19
Из анализа результатов исследований, приведенных в таблице 2, также для концентраций 3-4 % характерны наибольшие значения по снижению их растяжимости и пенетрации. Растяжимость образцов модифицированных битумов заметно уменьшается при добавлении полимерных отходов от 3 до 4 % масс., затем отмечается увеличение данного показателя. Известно, что пенетрация является косвенной характеристикой степени твердости образцов битума. В частности, при вводе модификатора в количестве 3 % масс. наблюдается уменьшение глубины проникновения иглы (при 25 °С) на 7 мм.
Выводы
На основе полученных данных установлено, что улучшение эксплуатационных свойств битума происходит при вводе полимерного модификатора даже в
количества 1 %, однако наилучший эффект достигается при 3 %. Дальнейшее увеличение содержания полимера не приводит к значительным изменениям характеристик битума, что подтверждает оптимальную концентрацию модификатора - 3 % масс.
Таким образом, анализ исследований физико- химических свойств битума марки БНД 70/100 и отхода ПЭТ видно, что использование полимерных отходов приводит к значительному улучшению характеристик битума.
Список использованных источников
1 Aghayan, I., Khafajeh, R. Recycling of PET in asphalt concrete. - Elsevier Ltd: 2019. - Р. 269-285 [англ. яз.].
2 Ameri, M., Nasr, D. Performance properties of devulcanized waste PET modified asphalt mixtures // Pet. Sci. Technol. - 2017. - 35. - Р. 99-104 [англ. яз.].
3 Movilla-Quesada, D., Raposeiras, A.C., Olavarría, J. Effects of Recycled Polyethylene Terephthalate (PET) on Stiffness of Hot Asphalt Mixtures // Adv. Civ. Eng. -2019, 1. -Р. 1-6 [англ. яз.].
4 Taherkhani, H., Arshadi, M. R. Investigating the mechanical properties of asphalt concrete containing waste polyethylene terephthalate // Road Material and Pavement Design. - 2017, 20. - Р. 381-398 [англ. яз.].
5 Modarres, A., Hamedi, H. Effect of waste plastic bottles on the stiffness and fatigue properties of modified asphalt mixes // Mater. Des. - 2014. - 61. - Р. 8-15 [англ. яз.].
6 Baghaee Moghaddam, T., Karim, M.R., Syammaun, T. Dynamic properties of stone mastic asphalt mixtures containing waste plastic bottles // Constr. Build. Mater. - 2012. - 34. - Р. 236-242 [англ. яз.].
7 Modarres, A., Hamedi, H. Developing laboratory fatigue and resilient modulus models for modified asphalt mixes with waste plastic bottles (PET) // Constr. Build. Mater. - 2014. - 68. - Р. 259-267 [англ. яз.].
8 Ziari, H., Kaliji, A. G., Babagoli, R. Laboratory evaluation of the effect of waste plastic bottle (PET) on rutting performance of hot mix asphalt mixtures // Pet. Sci. Technol. - 2016. - 34. - Р. 819-823 [англ. яз.].
9 Navarro, R., Ferrandiz, S., Lopez, J., Seguí, V. J. The influence of polyethylene in the mechanical recycling of polyethylene terephthalate // Journal of Material Processing Technology. - 2008. -№ 195. - Р. 110 - 116 [англ. яз.].
10 Padhan, R. K., Gupta, A. A., Badoni, R. P., Bhatnagar, A. K. Poly(ethylene terephthalate) waste derived chemicals as an antistripping additive for bitumen-an environment friendly approach for disposal of environmentally hazardous material // Polymer Degradation and Stability. - 2013. - № 98. - Р. 2592-2601 [англ. яз.].
References
1 Aghayan, I., Khafajeh, R. Recycling of PET in asphalt concrete. - Elsevier Ltd: 2019. - Р. 269-285.
2 Ameri, M., Nasr, D. Performance properties of devulcanized waste PET modified asphalt mixtures // Pet. Sci. Technol. - 2017. - 35. -Р. 99-104.
3 Movilla-Quesada, D., Raposeiras, A. C., Olavarría, J. Effects of Recycled Polyethylene Terephthalate (PET) on Stiffness of Hot Asphalt Mixtures // Adv. Civ. Eng. - 2019. - 1. -Р. 1-6.
4 Taherkhani, H., Arshadi, M. R. Investigating the mechanical properties of asphalt concrete containing waste polyethylene terephthalate // Road Material and Pavement Design. - 2017. - 20. - Р. 381-398 [англ. яз.].
5 Modarres, A., Hamedi, H. Effect of waste plastic bottles on the stiffness and fatigue properties of modified asphalt mixes // Mater. Des. -2014, 61. -Р. 8-15.
6 Baghaee Moghaddam, T., Karim, M.R., Syammaun, T. Dynamic properties of stone mastic asphalt mixtures containing waste plastic bottles // Constr. Build. Mater. - 2012. - 34. - Р. 236-242.
7 Modarres, A., Hamedi, H. Developing laboratory fatigue and resilient modulus models for modified asphalt mixes with waste plastic bottles (PET) // Constr. Build. Mater. - 2014. - 68. -Р. 259-267.
8 Ziari, H., Kaliji, A. G., Babagoli, R. Laboratory evaluation of the effect of waste plastic bottle (PET) on rutting performance of hot mix asphalt mixtures // Pet. Sci. Technol. - 2016. - 34. - Р. 819-823.
9 Navarro, R., Ferrandiz, S., Lopez, J., Seguí, V. J. The influence of polyethylene in the mechanical recycling of polyethylene terephthalate // Journal of Material Processing Technology. - 2008. - № 195. - Р. 110-116 [англ. яз.].
10 Padhan, R.K., Gupta, A.A., Badoni, R.P., Bhatnagar, A. K. Poly(ethylene terephthalate) waste derived chemicals as an antistripping additive for bitumen-an environment friendly approach for disposal of environmentally hazardous material // Polymer Degradation and Stability. - 2013. -№ 98. - Р. 2592-2601 [англ. яз.].
А. Н. Молдахметова, М. А. Елубай
ТораЙFыров университет^ Казахстан Республикасы, Павлодар к. Материал 25.03.21 баспаFа tyctí.
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТТЫ ЦАТТЫ Т¥РМЫСТЫЦ ЦАЛДЬЩТАРЫН ЖОЛ Ц¥РЫЛЫСЫНДА ЦОЛДАНУ
Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — термопластикалъщ полиэстер, элемде eHdipwemm ец кец таралган (полимерлердщ жалпы квлемтщ шамамен 18 %)
турлертщ 6ipi. ПЭТ-mi жаппай eHdipy биологиялъщ деградацияныц болмауы салдарымен бiрге цоршаган ортага улкен цаут meHdipyi мумкт, вйткет ПЭТ цалдыцтары нег1зтен полигондарда жагылуы мумкт немесе полигондарда квмшт, ауа мен топырацтыц ластануын тудыру цаут бар. Бул мацалада байланыстырушы асфальт бетон цоспаларын модификациялау ушт ПЭТ цалдыцтарын цолдану мумктдттерт зерттеу нэтижелерi кврсетшген, атап айтцанда, «Павлодар мунай - химия зауыты» ЖШС алынган БНД 70/100 маркалы мунай битумы. ПЭТ цалдыцтарын 1-ден 5-ге дейт пайыз мвлшерде енг1згенге дешн жэне одан кешн негiзгi физика- химиялыц цасиеттерi (соныц Штде инетц ену терецдг 0 жэне 25 °С температурада, созылгыштыгы, жумсару температурасы, сынгыштыц температурасы) зерттелдi. Алынган мэлiметтер негiзiнде битумныц эксплуатациялыц цасиеттерт жацсарту полимерлi модификаторды 1 % мвлшертде енгiзген кезден басталатындыгы аныцталды, алайда ец жацсы эсер 3 %-га жететШ аныцталды. Полимер цурамыныц одан эрi жогарылауы битум сипаттамаларыныц айтарлыцтай взгеруте алып келмейдi, бул модификатордыц оцтайлы концентрациясы 3 % болатындыгын растайды.
Кiлттi свздер: полиэтилентерефталат, цатты турмыстыц цалдыцтар, битум, байланыстыргыш, механикалыц цасиеттер.
N. Moldakhmetova, M. A. Yelubay
Toraighyrov University,
Republic of Kazakhstan, Pavlodar. Material received on 25.03.21.
APPLICATION OF SOLID WASTE POLYETHYLENE TEREPHTHALATE IN ROAD CONSTRUCTION
Polyethylene terephthalate (PET) is a thermoplastic polyester, one of the most widespread (about 18 % of the total volume ofpolymers) types ofplastics produced in the world. The mass production of PET, along with the absence of biological degradation, can pose a serious threat to the environment, since PET waste is mainly burned or buried in landfills and causes air and soil pollution. This article presents the results of a study of the possibility of using PET waste for the modification of binding asphalt concrete mixtures, namely, petroleum bitumen grade BND 70/100 Pavlodar Petrochemical Plant LLP. The basic physical and chemical properties (depth of needle penetration at 0 and 25 °С, extensibility, softening temperature, brittleness temperature) of bitumen before and after the introduction of PET waste in an amount of 1 to 5 wt. % were studied. On the basis of the data obtained, it was found that the improvement of the operational properties of bitumen occurs when a polymer modifier is added even in an amount of 1%, but the best effect is achieved at 3 %. A further increase in the polymer content does not lead to significant changes in the characteristics of bitumen, which confirms the optimal concentration of the modifier — 3 % of the mass.
Keywords: polyethylene terephthalate, solid household waste, bitumen, astringents, mechanical properties.
ГРНТИ 53.03.05; 53.37.29
https://doi.org/10.48081/HLKE8908
Д. Б. Жусуппаев
Казахстанский электролизный завод, Республика Казахстан, г. Павлодар
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБОЖЖЕННЫХ АНОДОВ
В данной статье рассмотрено влияние количества мелкой фракции в шихте при производстве анодов на расход пека и качество обожженных анодов.
В ходе проведенных экспериментальных исследований выявлена зависимость свойств поступающего на производство каменноугольного пека. Необходимо четко подбирать количественные пропорции подачи в анодную массу мелкой фракции сухой шихты и пека.
Наилучшие качественные показатели анодов получены при дозировке пека более 14,4 % к 37,14 % мелкой фракции в сухой шихте. Качественные показатели обожженных анодов напрямую зависят от количества дозируемого каменноугольного пека к определенному количеству мелкой фракции в сухой шихте.
Ключевые слова: фракция, анод, пек, качество, производство. Введение
Производственный комплекс цеха по производству анодов одного из предприятий по выпуску алюминия, представленный на рисунке 1, состоит из следующих основных технологических операций:
- производство анодной массы. Приготовление сухого состава путем дробления помола и просеивания анодных огарков и нефтяного кокса. Предварительный нагрев сухого состава и перемешивание с пеком;
- уплотнение массы. Формование анодов из зеленой массы путем прессования или вибрации;
- обжиг анодов. Обжиг зеленых анодов в закрытой или открытой обжиговой печи;
- монтаж анодов на анододержатель. Установка токоподводящих анододержателей в ниппельные гнезда анода и заливка чугуна [1].
Электролизер
Рисунок 1 - Упрощенная схема производства обожженных анодов [2]
Материалы и методы
Основным фактором, влияющим на качество анодов, является качество используемого сырья - наполнителя и связующего. Наполнителем в аноде служат нефтяной кокс и возврат вторичного сырья или отходов - это огарки, возвращаемые после процесса электролиза, и так называемый скрап, основную массу которого составляет бой или брак «зеленых» и обожженных анодов. Нефтяной прокаленный кокс - продукт нефтепереработки, получаемый на НПЗ путем коксования различных нефтяных остатков на установках замедленного коксования (УЗК). Процесс коксования один из важных и рентабельных процессов углубления переработки нефти, обеспечивающий получение (наряду с коксом) дополнительных дистиллятных продуктов.
Кокс и возвратные материалы собираются в сухом виде и подразделяются на три составляющие фракции основной шихты:
- крупной (анодные огарки 1-14 мм);
- средней (фракция кокса 0,25-6,Змм);
- мелкой (мельничная пыль фракции 0-0,25 мм и пыль фильтров).
Связующим при производстве анодов является каменноугольный пек марки
В, получаемый высокотемпературной дистилляцией каменноугольной смолы, которые являются сопутствующими продуктами сталелитейной промышленности. Качество каменноугольной смолы определяется условиями получения металлургического кокса: температурой и временем коксования, подогревом
угля, грансоставом шихты, величиной подсводового пространства, температурой коллектора газов и состоянием коксовой батареи.
Основными факторами, влияющими на свойства каменноугольного пека:
- происхождение и качество угля, технология его коксования и свойства получаемой из него каменноугольной смолы;
- способ дистилляции смолы: периодический или непрерывный;
- содержание в пеке остаточных низкокипящих компонентов (коэффициент дистилляции);
- способ дополнительной обработки пека: окисление воздухом, термообработка, дистилляция при пониженном давлении [3].
Основная часть сталелитейной промышленности, обеспечивающая производство каменноугольного пека, продолжает использовать кислородную технологию, которая была разработана еще в 1950 г., с этим и связано снижение потребления металлургического кокса [3].
Используя открытые сведения по производству чугуна в последние годы, был оценен объём производства каменноугольного пека в Казахстане и ближайших странах годовой баланс, который представлен на рисунке 2 [4].
Рисунок 2 - Схема баланса производства пека
Для получения хорошей «зеленой» (необожженной) массы, необходимо подготовить «правильную смесь» кокса и пека. Оптимальное содержание пека в массе зависит от количества мелкой фракции кокса. Оптимизированную рецептуру, основывающуюся на сырье, которое будет использовано в производстве, получают в ходе первой стадии производства. Как смешать эти два компонента вместе, чтобы получить хорошую массу для высококачественного анода - не тайна. Эти два компонента должны распределяться в точном соответствии с оптимизированной рецептурой, сохранять высокую температуру и смешиваться один с другим с максимальным разрыхлением в течение времени, необходимого для смачивания поверхности сухого компонента пеком и для формирования требуемого количества связующей матрицы. Это, конечно, не столь просто как смешивание
песка с жидкостью [5]. Дня достижения оптимального качества анодной массы должны быть выполнены следующие условия [6-8]:
- максимальный размер частиц от 12 до 14 мм;
- стабильная мелкодисперсность в течение всего процесса [9, 10];
- минимальная эрозия частиц в ходе замеса/перемешивания и охлаждения, чтобы избежать образования дополнительных поверхностей и дополнительного расхода пека;
- температура сырья должна быть высокой и стабильной;
- медленное и интенсивное движение хрупких частиц кокса;
- интенсивное разрыхление при перемешивании, чтобы обеспечить смачиваемость всей поверхности частиц;
- регулируемое время смешения (как в среднем всего процесса. Так и по отношению к каждой частице).
После процесса смешивания происходит процесс прессования анода с последующим охлаждением и передача на хранение перед обжигом.
В процессе обжига, имеющийся в аноде пек коксуется, заполняет поры в теле анода и образуется однородная углеродная масса. Обжиг анодов должен проводиться по длительному и точно выдержанному графику. При этом градиент повышения температуры в теле анода при обжиге не должен превышать 12 °С в час. На этот фактор также влияет и содержание пека в анодной массе, так как при повышенном содержании пека в теле анода образуются трещины, вызванные выделением «летучих» газов, при повышении температуры.
При повышенных температурах «зеленые» аноды могут деформироваться, под воздействием собственного веса, поэтому изделия должны быть помещены в стабилизирующую засыпку из угольного порошка [11]. Качественные характеристики обожженных анодов - это один из основных факторов, влияющих на процесс электролиза. Так как от качества анода зависит токопроводность, осыпаемость и время, в течение которого анод расходуется в электролизной ванне. Улучшение характеристик анодов и больший цикл замены анодов существенно влияют на себестоимость алюминия. Отсюда и возникла идея нашего исследования.
Результаты и обсуждение
Основной задачей, решаемой в ходе исследования, было определение оптимального количества пека для определенной дозы мелкой фракции в анодной массе.
В соответствии с поставленной задачей был проведен анализ зависимости свойств обожженных анодов от количества мелкой фракции в шихте анодной массы и количества дозируемого пека в условиях действующего производственного процесса. В качестве образцов исследовались обожженные аноды. В ходе исследований использовался нефтяной кокс одной марки с применением в качестве связующего каменноугольного пека с г. Темиртау. Такая методика испытаний позволяет получить более представительные результаты, чем испытания образов, полученных в лабораторных условиях. Так как зачастую, лабораторные результаты существенно отличаются от фактических производственных показателей.
При проведении экспериментов по изменению состава кокса при производстве анодов производился отбор кернов, которые затем подвергались стандартной обработке согласно карте контроля анализов.
Результаты проведенных экспериментов представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Средние показатели процента дозировки пека и мелкой фракции сухой шихты в различных в исследуемых партиях анодов
Месяц Партия % пека % мелкой фракции
Июль 1 14,62 39
Август 2 14,26 38
Август 3 14,08 38
Сентябрь 4 14,12 37,6
Сентябрь 5 14,42 37,14
В таблице 1 представлены усредненные данные с разбивкой по месяцам производства по количеству дозирования пека в шихту анодной массы, номера партий и количество мелкой фракции в шихте, так как основная масса пека при смешении анодной массы расходуется на смачивание пылевой фракции.
Для анализа были изучены основные качественные показатели обожжённых анодов, существенно влияющие на процесс электролиза - кажущаяся плотность и удельное электрическое сопротивление (далее УЭС).
Графики изменения характеристик анодов при проведении экспериментального исследования представлена на рисунках 3 и 4.
Рисунок 3 - График изменения кажущейся плотности
Из данного графика видно, что набольшее значение получено у анодов партии 5, наименьшее значения кажущейся плотности имеют аноды партии 3.
Рисунок 4 - График изменения УЭС обожженных анодов
Из данного графика видно, что наименьшее значение УЭС получено у анодов партий 1 и 5. Значительное увеличение УЭС заметно у анодов партий 3 и 4. Выводы
После проведенных экспериментальные исследований выявлено следующее: В зависимости от свойств поступающего на производство каменноугольного пека, необходимо четко подбирать количественные пропорции подачи в анодную массу мелкой фракции сухой шихты и пека.
Наилучшие качественные показатели анодов получены при дозировке пека более 14,4 % к 37,14 % мелкой фракции в сухой шихте.
Качественные показатели обожженных анодов напрямую зависят от количества дозируемого каменноугольного пека к определенному количеству мелкой фракции в сухой шихте.
Список использованных источников
1 Проект анодного производства АО «Казахстанский электролизный завод». Buss Chemtech. - 2012.
2 Marcus W. Meier. Cracks. Cracking behavior of anodes. 1998. - 220 p.
3 Хале, К. Производство анодов, Сырье, состав и технологическое параметры. Первое издание/пер. с англ. Под ред. проф. П. В. Полякова. - Красноярск : Изд-во : ООО «Классик центр», 2004. - 452 с.
4 Патент RU2183653C2. 2002-06-20.
5 http://www.buss-ct.conVup/ffles/PDFs_almiMmi/PUBLI_aluJoiirnal07-RU.pdf.
6 Kempkes, M. The future of anode manufacturing // International aluminum journal. - 2007. - P. 98-101.
7 Полисар, Э. Л., Виноградова, К. П. Методы подбора содержания связующего в прессмассах // Конструкционные материалы на основе углерода : Сб. науч. Трудов НИИграфит. - М. : Металлургия, 1977. - С. 11-15.
8 Балыкин, В. П., Зайцев, В. А., Санников, А. К. и др. Влияние способов тонкого измельчения наполнителей на свойства углеродных композиций // Разработка и освоение новых видов продукции: Сб. науч. трудов НИИграфит, ГОСНИИЭП. -Москва, -1987. -С. 52-59.
9 Санников А.К., Фомина В.Н., Гольдштейн Л.М. и др. Влияние шихтовки коксов различной структуры на качество графитированного материала. Совершенствование технологии и улучшение качества электродной продукции // Сб. науч. тр. ГосНИИЭП. -Челябинск. -1988. -С.115-123.
10 Francisco, Е. О., Figueiredo, Ciro R. Kato, Aluisio S. Nascimento, Alberto O. F. Marques and Paulo Miotto. Finer fines in anode formulation // Light Metals. -2005.
- P. 665-668.
11 Феликс Келлер, Петер О. Сульгер Обжиг анодов для алюминиевой промышленности, R&D Carbon Ltd. Sierre, Switzerland, Publication, 1st edition 1995.
References
1 The project of the anode production of JSC «Kazakhstan Electrolysis Plant». Buss Chemtech. - 2012.
2 Marcus W. Meier. Cracks. Cracking behavior of anodes. 1998. - 220 p.
3 Hale, K. Production of anodes, Raw materials, composition and technological parameters. First edition / translated from English. Ed. Prof. P. V. Polyakova. -Krasnoyarsk : Publishing House : LLC «Classic Center», 2004. - 452 p.
4 Patent RU2183653C2. 2002-06-20.
5 http://www.buss-ct.conVup/ffles/PDFs_almiMmi/PUBLI_aluJoiirnal07-RU.pdf.
6 Kempkes, M. The future of anode manufacturing // International aluminum journal.
- 2007. - P. 98-101.
7 Polisar, E. L., Vinogradova, K. P. Methods for selecting the binder content in pressmass / / Constructional materials based on carbon: Sb. nauch. Trudov Nllgrafit. Moscow : Metallurgy, 1977. - P. 11-15.
8 Balykin, V. P., Zaitsev, V. A., Sannikov, A. K., etc. Influence of methods of fine grinding of fillers on the properties of carbon compositions // Development and development of new types of products : Collection of scientific works of NNIIgrafit, GOSNIIEP. - Moscow, 1987. - P. 52-59.
9 Sannikov A. K., Fomina V. N., Goldstein L. M., etc. The influence of the charge of cokes of different structures on the quality of the graphitized material. Improving the technology and improving the quality of electrode products / / Sb. nauch. tr. GosNIIEP. -Chelyabinsk. - 1988. - P. 115-123.
10 Francisco Е. О. Figueiredo, Ciro R. Kato, Aluisio S. Nascimento, Alberto O. F. Marques and Paulo Miotto Finer fines in anode formulation // Light Metals. - 2005. -P. 665-668.
11 Felix Keller, Peter Oh. Sulger Roasting of Anodes for the aluminum industry, R&D Carbon Ltd. Sierre, Switzerland, Publication, 1st edition 1995.
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
Д. Б. Жусуппаев
Казахстан электролиз зауыты,
Казахстан Республикасы, Павлодар к.
Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
КYЙДIРIЛГЕН АНОДТАРДЫЦ САПАСЫН АРТТЫРУ
Бул мацалада анод вндiрiсiндегi зарядтагы усац фракцияныц пек тутынуына жэне Kyûdip^eH анодтардыц сапасына dcepi царастырылады.
Эксперименттж зерттеулер барысында eHdipicKe KipemiH KOMÏp пек цасиеттертщ тэуелдшш аныцталды. Кургац шихта мен пектщ усац фракциясыныц анод массасына берыутщ сандыц пропорцияларын нацты тацдау цажет.
Анодтардыц ец жацсы сапалыц кврсeткiштeрi цургац шикщурамдагы усац фракцияныц 14,4 %-дан 37,14 %-га дейт пек дозасы кезтде алынды. Кyйдiрiлгeн анодтардыц сапалыц кврсeткiштeрi цургац зарядтагы усац фракцияныц бeлгiлi бiр мвлшерте Мвлшерленетт квмiртeгi пек мвлшерте ттелей байланысты.
Кiлттi свздер: фракция, анод, пек, сапа, вндiрiс.
D. B. Zhusuppaev
Kazakhstan Electrolysis Plant,
Republic of Kazakhstan, Pavlodar.
Material received on 25.03.21.
IMPROVING THE QUALITY OF BURNED ANODES
In this article, the influence of the amount of fine fraction in the charge in the production of anodes on the consumption of pitch and the quality of the annealed anodes is considered.
In the course of the conducted experimental studies, the dependence of the properties of the coal pitch entering the production was revealed. It is necessary to clearly select the quantitative proportions of feeding a fine fraction of dry charge and pitch into the anode mass.
The best quality indicators of the anodes were obtained at a pitch dosage of more than 14.4 % to 37.14 % of the fine fraction in the dry charge. The quality indicators of the annealed anodes directly depend on the amount of dosed coal pitch to a certain amount offine fraction in the dry charge.
Keywords: fraction, anode, pitch, quality, production.
МРНТИ 50.01.73; 50.05.09
https://doi.org/10.48081/XRBV9363
В. В. Рындин1, З. Каримова2, Ю. П. Макушев3
1,2Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар,
3Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ), Российская Федерация, г. Омск
РАСЧЁТ РЕЗЕРВУАРА РВС НА ПРОЧНОСТЬ В СИСТЕМЕ MATHCAD
В статье приведена программа расчёта вертикальных стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов в системе Mathcad. Даётся расчёт толщины листов поясов стенки, а также проведена проверка стенки резервуара РВС-20000 со стационарной крышей без понтона на устойчивость в осевом и в кольцевом направлениях. Предложенная в статье программа Mathcad — это новое решение для ведения инженерных вычислений, которое одновременно позволяет вести сами вычисления и документировать их, существенно снижая риск появления дорогостоящих ошибок. Применение Mathcad позволяет контролировать правильное использование единиц физических величин в каждой формуле и в любом месте расчёта, что недоступно другим программам, дающим возможность видеть только конечные результаты. Цель статьи — привлечь внимание студентов и магистрантов, а также проектировщиков вертикальных стальных резервуаров к применению в своих расчётах системы Mathcad. Разработанная программа может быть использована как в курсовом, так и в дипломном проектировании, а также в проектных организациях при проектировании резервуаров РВС.
Ключевые слова: расчёт вертикальных стальных резервуаров, система Mathcad, расчёт устойчивости стенки.
Введение
В НАО «Торайгыров университет» на кафедре механики и нефтегазового дела широко применяется расчёт курсовых и дипломных работ, выполняемых в системе Mathcad [1-5]. В данной работе изложен расчёт толщины стенки, числа листов и проведена проверка стенки вертикального цилиндрического резервуара на устойчивость в системе Mathcad. Расчёт выполняется в качестве курсовой работы по дисциплине «Проектирование и эксплуатация нефтегазохранилищ».
Для изучения особенностей работы в системе Mathcad можно использовать книгу [6]. В то же время основные правила записи величин и уравнений этого математического пакета даются по ходу выполнения расчётов. Следует отметить, что этот математический пакет не требует специальных знаний по программированию, а сами формулы записываются теми же символами, что и исходные выражения. В этом и состоит преимущество Mathcad перед остальными расчётными программами. Для отличия от текста программные модули
выделяются полужирным шрифтом. Расчёт резервуара выполняется по методике, изложенной в [7] с использованием дополнительных сведений, необходимых для расчёта [8-10].
Материалы и методы
1 Исходные данные для расчёта толщины стенки вертикального резервуара со стационарной крышей без понтона.
Объём резервуара V := 20000 м3 (символ присваивания «:=» двоеточие равно выводится автоматически при нажатии клавиши с двоеточием «:»; выделенное относится к Mathcad, а не к тексту).
Высоту резервуара в зависимости от заданного объёма выбираем по таблице 1 «Рекомендуемые размеры резервуаров» [7] (далее эта высота уточняется в зависимости от ширины листов).
Принимаем номинальную высоту резервуара для РВС-20000
Нном : = 18 м (для написания обычных (нематричных) индексов нажимаем клавишу с точкой «.»; клавишу вверху на панели инструментов х2 здесь применять нельзя).
Число поясов по высоте стенки принимаем по таблице «Сводные технические характеристики вертикальных резервуаров» [8] п :=12.
д
Тогда высота одного пояса Ьп:= ном = 1.50 м.
Размеры листов округляем до стандартных по таблице определённых складских размеров листов [9]. Выбираем размеры листа в поставке 1500 мм на 8000 мм.
Обозначаем длину листа А := 8 м, ширину листа В := 1.5 м.
После обработки листов под сварку и создание прямоугольной формы уменьшаем размеры листов на 10 мм А1 := 0.01 м и принимаем: длину листа а :=А - А1 = 7.990 м и ширину (высоту) листа Ь := В - А1 = 1.490 м.
Уточняем высоту резервуара с учётом обрезки листов (для справок выводятся входящие величины путём набора символа и знака равно: пп = 12)
Н := Ь.п •= 17.88 м.
рез п
Предварительный радиус резервуара (V = 20000)
(1)
Находим внутренний периметр резервуара
L := 2я.г = 118.559 м.
пер
Число листов в поясе (а = 7.990) >ГЛ:=—= 14.838.
Округляем в большую сторону N := 15 (предпочтительней округлять число листов в поясе до целого или выбирать последний лист равным половине длины листа).
Уточняем внутренний периметр резервуара Lnep := N .а = 119.85 м.
Окончательный радиус г := —1— = 19.075 м.
2к
Уточняем объём резервуара V := 2rc.r.H = 20437.780 м3.
1 1 J А рез рез
Определяем максимальную высоту взлива (влива), соответствующую V = 20000 м3, (высота резервуара Н = 17.880 м).
Принимаем максимальную высоту взлива H := 17.5 м.
А J J max
Дополнительные данные для расчёта толщины стенки резервуара:
плотность нефти р := 860 кг/м3; ускорение свободного падения g := 9.81 м2/с; коэффициент надёжности по нагрузке от гидростатического давления n := 1.1; коэффициент надёжности по нагрузке от избыточного давления и вакуума n2 := 1.2; нормативное значение избыточного давления ризб:= 2000 Па.
2 Расчёт толщины стенки для 12-ти поясов. Стенка резервуара относится к основным конструкциям подгруппы «А», для которых должна применяться сталь класса С345 (марка стали 09Г2С-12) с минимальным гарантированным пределом текучести (нормативным расчётным сопротивлением) 265-345 МПа (таблица А.1 [7]).
Выбираем в середине табличного интервала R"y := 315 МПа или в паскалях R"y := 315х106 Па (штрихи в программе набираются при нажатии клавиши Ё в английской раскладке клавиатуры, а нижние индексы - после нажатия клавиши с точкой).
Коэффициент надёжности по материалу ум := 1.05.
Коэффициент надёжности по назначению ун := 1.15.
Расчётное сопротивление материала стенки резервуара по пределу текучести определяется по формуле
Предварительный расчёт толщины стенки для каждого пояса резервуара. Номера поясов i := 1..12 снизу вверх (знак множества «..» - «две точки» ставится нажатием клавиши «;», содержащей точку с запятой).
Для нумерации 1-й ячейки матрицы (таблицы) с единицы (по умолчанию с нуля) необходимо написать ORIGIN := 1.
Для вычислений используется формула (1), в которой, начиная со второго пояса, единственным изменяемым параметром при переходе от нижнего пояса к верхнему является координата нижней точки каждого пояса x. := b.(i - 1) (индекс i в матричных величинах x., 6. ставится нажатием клавиши "[" - открывающаяся квадратная скобка, либо нажатием клавиши х2 на панели инструментов),
где b = 1.49 м - ширина листа после обрезки.
Коэффициенты условий работы:
усн := 0.7 - для нижнего пояса; yc := 0.8 - для остальных поясов.
Ранее были найдены величины: H = 17.5 м; p г = 2x103 Па;
max 7 ж изб '
R = 260.87x10е Па; r = 19.075 м.
У '
Переопределение толщины первого пояса = 0.7)
:= 5i—— = 17.215 мм.
Результаты расчёта предварительной толщины стенки для каждого пояса резервуара по формуле (1) выводятся автоматически в виде столбцов (при наборе соответствующего символа и равно).
Г) « и
Значение минимальной толщины стенки для условий эксплуатации увеличивается на значение припуска на коррозию элементов резервуара С := 0.1 мм и минусового допуска на толщину листа А := - 0.45 мм.
Минимальная конструктивная толщина стенки определяется из таблицы 3 [1] для диаметра резервуара d := 2г = 38.149 м.
Принимаем с запасом 5 := 10 мм.
г кс
Толщина стенки предварительного расчёта с учётом неточности изготовления и коррозии
6 := 6. + C + А. (2)
кор; i v '
Как будет видно из расчётов (приведены в пункте 3), конструктивная толщина б = 10 мм больше толщины стенки б для 6-12 поясов и меньше рассчитанных
кс кор; г
толщин для 1-5 поясов. Следовательно, приводимые в таблице (3) [1] значения толщины листов требуют обязательной проверки расчётом по формуле (1).
Найденные значения толщин следует округлять в большую сторону до стандартных значений. Однако дальнейшие расчёты (по формулам пункта 3) показали, что округление до ближайших стандартных значений не обеспечивает устойчивости стенки (для сокращения выкладок эти предварительные расчёты по формулам пункта 3 не приводятся). Поэтому толщины поясов были увеличены до следующих значений, мм: бн2 := 18.0 бн2 := 15.0 бн3 := 13.0 бн4 := 13.0 бн5
:= 12.0 6н6 := 11.0 6н7 := 11.0 6н8 := 11.0 6н9 := 10.0 6н10 := 10.0 6нп := 10.0 6н12 := 10.0.
Результаты расчёта по формулам (1) и (2) и выбранные значения толщин поясов резервуара приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Расчётные и выбранные значения толщин поясов резервуара, мм
= 5; = 5н. = 1
1 17.215 16.865 18
2 13.799 13.449 15
3 12.535 12.185 13
4 11.272 10.922 13
5 10.008 9.658 12
6 8.744 8.394 11
7 7.48 7.13 11
8 6.216 5.866 11
9 4.952 4.602 10
10 3.689 3.339 10
11 2.425 2.075 10
12 1.161 0.811 10
f>i =
1.49
2,98
13.799
12.535
3 Проверка стенки резервуара на устойчивость. По принятым значениям толщин стенок проведём проверку резервуара на устойчивость. Расчётными нагрузками при проверке устойчивости вертикальных резервуаров являются собственный вес покрытия и стенки резервуара, вес оборудования, снеговая и ветровая нагрузки.
Потеря устойчивости стенки резервуара может происходить в осевом и в кольцевом направлениях. В первом случае в оболочках с размерами, соответствующими геометрическим размерам резервуаров, при потере устойчивости образуется одна полуволна (т = 1). Образующаяся одна большая вмятина приводит к перекосу всей конструкции и к выходу её из строя. Во втором случае на стенке образуются волны с фронтом, направленным вдоль образующих.
В общем случае, когда действует сочетание боковой и осевой нагрузок, на стенке резервуара образуются вмятины ромбовидной формы, вытянутые вдоль образующих и размещённые равномерно по окружности стенки.
В настоящее время общую проверку устойчивости проводят по формуле
1; <Т2 -н---
°кр1. 1
< 1,
(3)
кр^
где о - расчётные осевые напряжения в 1-м поясе стенки резервуара; о2 - расчётные кольцевые напряжения в стенке резервуара; о - критические осевые напряжения в 1-м поясе стенки резервуара;
окр2 - критические кольцевые напряжения в стенке резервуара.
Вес покрытия резервуара рассчитывается по нормативному давлению крыши ркр (таблица 2).
Таблица 2 - Нормативное давление крыши
Объем резервуара, м3 1000 5000 10000 20000 30000 50000
Давление крыши, кПа 0,30 0,35 0,45 0,55 0,6 0,65
Для V = 20000 м3 выбираем по таблице 2 р := 0.55 кПа. Вес крыши С := р ят2 = 628.679 кН (г =19.075 м).
А кр ж кр 4 '
Вес вышележащих поясов стенки резервуара определяется из условия, что высота всех поясов одинакова и равна ширине листа Ь = 1.49 м при объёмном весе стали у := 78.5 кН/м3 ; п = 12.
1 ст 7 п
Расчёт веса поясов стенки резервуара проводится по формуле
кН
1 1
1 18 1 2018.629
2 15 2 1766.3
3 13 3 1556.026
4 13 4 1373.789
5 12 5 1191.552
6 И ^сг 6 1023.333
7 И 7 869.132
8 11 8 714.931
9 10 9 560.73
10 10 10 420.548
11 10 11 280.365
12 10 12 140.183
Результаты расчёта веса поясов стенки выводим совместно с толщинами этих поясов.
Нормативная снеговая нагрузка на горизонтальную проекцию резервуара рсн := ^^ где ц - коэффициент перехода от веса снегового покрытия горизонтальной поверхности земли к снеговой нагрузке на трубопровод. Коэффициент е для варианта крыши, когда угол наклона поверхности крыши к горизонтальной плоскости меньше 25о, СНиП 2.01.07-85* равен 1 ц := 1;
Sg - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 (правильнее - это давление снега в кПа) горизонтальной поверхности земли, которое выбирается по СниП 2.01.07-85* для соответствующего снегового района. Город Павлодар, как и Омск, находится в III снеговом районе, для которого Sg := 1.8 кПа.
Вес снеговой нагрузки на всю крышу (г = 19.075 м)
вс.п := ц-8в я г2 = 2057.495 кН.
Нагрузка от вакуума (рвак := 0.25 кПа = 250 Па = 25 мм вод ст.)
Свак := лг2,Рвак = 285.763 кН.
Определение осевых напряжений в каждом поясе стенки резервуара (п3 := 1.05 - коэффициент надёжности по нагрузке от собственного веса; п сн := 1.4 - коэффициент надёжности по снеговой нагрузке; у = 0.9; п3 = 1.05; псн = 1.4; п2 = 1.2; Gкр = 628.679 МПа) от вертикальной нагрузки производится по формуле (МПа)
Результаты расчета осевых напряжений от вертикальной нагрузки (два способа вывода таблиц).
Осевые критические напряжения вычисляются по формуле
(4)
где Е := 2.06.105 МПа - модуль упругости стали;
С - коэффициент, принимаемый по СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия. (таблица 3).
Для определения этого коэффициента необходимо вычислить среднюю толщину стенки резервуара, состоящую из поясов толщиной 8ш (см. таблицу 1)
Пгт
X 6», ; = 1
5ср : =
= 12.000 мм
Пг
Отношение радиуса резервуара к средней толщине стенки: г г-103
5Cp 5ср
1589.6. (r = 19.075 м)
Таблица 3 - Значения коэффициента С
г/5 600 800 1000 1500 2500
C 0,11 0,09 0,08 0,07 0,06
По таблице 3 методом линейной интерполяции выбираем С := 0.065.
По формуле (4) находим осевые критические напряжения для первого пояса (Е := 2.06.105 МПа; = 18 мм; г = 19.075 м)
г 1ГГ3
акр1~С-Е--^-= 12.636 МПа.
Для всех поясов критические осевые напряжения находим по следующей формуле с выводом результатов расчёта в виде столбца:
Расчётные кольцевые напряжения в стенке при расчёте на устойчивость резервуара определяются по формуле
сг2;=
(Рв'Пв+рвак-п2)-г
5ср
где рв - нормативное значение ветровой нагрузки на резервуар, Па; пв := 1.4 - коэффициент надёжности по ветровой нагрузке; бср = 11.917 мм - средняя толщина стенки;
Нормативное значение ветровой нагрузки определяется по формуле
(5)
рв := \У0к2Са
(6)
где W - нормативное значение ветрового давления для рассматриваемого района, Па; °
к2 - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте; Са - аэродинамический коэффициент.
Павлодар относится к четвёртому району по давлению ветра. По СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия выбираем W0 := 0.48 кПа. Здесь же находим аэродинамический коэффициент Са := 0.42 и к2 := 1. Ветровая нагрузка по формуле (6)
рв := \¥0-к2-Са'= 0.202 кПа. Кольцевое напряжение определяется по формуле (5)
(г = 19.075 м, б = 11.917 мм, Н =17.88 м)
4 7 ср 7 рез 7
Критические кольцевые напряжения
(Е := 2.06.105 МПа; г = 19.075 м; Н =17.88 м; б = 11.917 мм)
з
С
сгкр2 := 0.55'Е' —
5ср-10
-зЛ
"рез v
= 1.907 МПа
Проверка условия устойчивости стенки резервуара по формуле (3)
Если сумма в скобках для какого-либо пояса будет превышать 1, то необходимо увеличить толщину стенки соответствующего пояса, что и было сделано при выборе толщин в столбце 4 (см. таблицу 1).
Выводы
1 Разработана программа расчёта вертикальных стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов в системе Mathcad, записываемая в традиционных математических символах, что делает её наглядной и удобной для расчётов и вывода результатов в виде таблиц.
2 Преимущество данной программы перед другими программами заключается в её доступности и возможности любому пользователю изменять её отдельные блоки без изучения логики традиционного программирования.
3 Данная программа может быть использована как в курсовом, так и дипломном проектировании, а также в проектных организациях при проетировании резервуаров РВС.
Список использованных источников
1 Хайбулина, Р. Ф., Рындин, В. В. Автоматизированный расчёт гидропривода с использованием системы MathCAD [Текст] // Наука и техника Казахстана. -
2010. - № 4. - С. 109-118.
2 Рындин, В. В., Шалай, В. В., Макушев, Ю. П. Расчёт цикла бензинового двигателя в системе Mathcad [Текст] // Вестник СибАДИ. - 2013 - № 6(34). -С. 91-98.
3 Рындин, В. В., Сиюнич, Р. Н. Исследование и расчёт магистрального нефтепровода в системе Mathcad [Текст] // Наука и техника Казахстана. - 2017. - № 3-4. - С. 72-84.
4 Рындин, В. В. Технологический расчёт магистрального газопровода в системе Mathcad [Текст] // Наука и техника Казахстана. - 2018. - № 1. - С. 83-95.
5 Макушев, Ю. П., Полякова, Т.А., Рындин, В. В., Токтаганов, Т. Т. Интегральное и дифференциальное исчисление в приложении к технике [Текст] : Монография. - Павлодар : Кереку, 2013, - 330 с. : ил. ISBN 978-601-238-300-3.
6 Макаров, Е. Г. Инженерные расчёты в Mathcad 15 [Текст]. - Спб. : Питер,
2011. - 400 с.
7 ГОСТ 31385-2016 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия (с Поправкой) 6. Взамен ГОСТ 31385-2008 [Текст].
8 Технические характеристики резервуаров РВС для нефтепродуктов. ООО «Саратовский завод металлических конструкций». [Электронный ресурс]. - http:// www.sarzmk.ru.
9 ГОСТ 19903-74 Прокат листовой горячекатаный. Сортамент [Текст].
10 СТАНДАРТ ассоциации СА-03-008-08. Резервуары вертикальные стальные сварные для нефти и нефтепродуктов [Текст] : методические указания : РОСТЕХЭКСПЕРТИЗА Серия 03, 2009.
References
1 Khaybulina, R. F., Ryndin, V. V. Avtomatizirovannyy raschot gidroprivoda s ispol'zovaniyem sistemy MathCAD [Automated calculation of a hydraulic drive using the MathCAD system] [Тех^. Science and technology of Kazakhstan. - 2010. -№ 4. - P. 109-118.
2 Ryndin, V. V., Shalay, V. V., Makushev, Yu. P. Raschot tsikla benzinovogo dvigatelya v sisteme Mathcad. [Calculation of the cycle of a gasoline engine in the Mathcad system] [М]. SibADI Bulletin. - 2013. - № 6 (34). - P. 91-98.
3 Ryndin, V. V., Siyunich, R. N. Issledovaniye i raschot magistral'nogo nefteprovoda v sisteme Mathcad. [Research and calculation of the main oil pipeline in the Mathcad system] [Тех^. Science and technology of Kazakhstan. - 2017. -№ 3-4. - P. 72-84.
4 Ryndin, V. V. Tekhnologicheskiy raschot magistral'nogo gazoprovoda v sisteme Mathcad. [Technological calculation of the main gas pipeline in the Mathcad system] [Text]. Science and technology of Kazakhstan. - 2018. - № 1.- P. 83-95.
5 Makushev, Yu. P., Polyakova, T.A., Ryndin, V. V., Toktaganov, T. T. Integral'noye i differentsial'noye ischisleniye v prilozhenii k tekhnike [Integral and differential calculus in application to technology] [Text] : Monograph. Pavlodar, Kereku, 2013,-330 p.: ill. ISBN 978-601-238-300-3.
6 Makarov, Ye. G. Inzhenernyye raschoty v Mathcad 15 [Engineering Calculations in Mathcad 15] [Text].- SPb Peter, 2011. - 400 p.
7 GOST 31385-2016 Rezervuary vertikal'nyye tsilindricheskiye stal'nyye dlya nefti i nefteproduktov. Obshchiye tekhnicheskiye usloviya (s Popravkoy) 6. Vzamen GOST 31385-2008 [Vertical cylindrical steel tanks for oil and oil products. General specifications (with amendment) 6. Replaces GOST 31385-2008] [Text].
8 Tekhnicheskiye kharakteristiki rezervuarov RVS dlya nefteproduktov. OOO «Saratovskiy zavod metallicheskikh konstruktsiy» [Technical characteristics of RVS tanks for oil products. LLC «Saratov Plant of Metal Structures"] [Electronic resource]. - http://www.sarzmk.ru.
9 GOST 19903-74 Prokat listovoy goryachekatanyy. Sortament [Hot-rolled sheet metal. Assortment [Text].
10 STANDART assotsiatsii SA-03-008-08. Rezervuary vertikal'nyye stal'nyye svarnyye dlya nefti i nefteproduktov [Vertical welded steel tanks for oil and oil products] [Text] : methodical instructions ROSTEKHEXPERTIZA Series 03, 2009.
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
В. В. Рындин1, З. Каримова2, Ю. П. Макушев3 1,2TораЙFыров университет^ Казахстан Республикасы, Павлодар к.,
3Ci6ip мемлекетлк автомобиль жэне жол университет (SibADI), Ресей Федерациясы, Омбы к. Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
MATHCAD ЖYЙЕСIНДЕ RVS ЦИСТЕРНА ОТШ1НЕ ЕСЕП БЕРУ
Мацалада Mathcad жуйестде мунай втмдерт сацтауга арналган miK болат резервуарларды есептеу багдарламасы усынылган. Кабыргалыц аккордтар парагыныц цалыцдыгыныц ece6i келmiрiлiп, понтонсыз цозгалмайтын шатыры бар РВС-20000 цистернасыныц цабыргасы ocbmiK жэне айналмалы багыттарда турацтылыцца тексершедь Мацалада усынылган Mathcad багдарламасы инженерлж есептеулердщ жаца шешiмi болып табылады, бул бiр уацытта есепmеулердi вздерi жyргiзуге жэне оларды цужаттауга мумктдж бередi, бул цателттердщ цаутн айтарлыцтай азайтады. Mathcad цолдану физикалыц шамалардыц бiрлiкmерiн эр формулада жэне есептеудщ кез келген жертде дурыс цолдануды басцаруга мумктдж бередi, бул тек
соцгы нэтижелердi квруге мумктдж беретт басца багдарламаларга цол жетiмдi емес. Мацаланыц мацсаты студенттер мен магистранттардыц, сондай-ац тК болат цистерналар дизайнерлертщ назарын Mathcad жуйест есептеулертде цолдануга аудару. Жасалган багдарламаны курстыц жумыста да, дипломдыц жобалау кезтде де, РВС цистерналарын жобалау кезтде жобалау уйымдарында да цолдануга болады.
Кiлmmi свздер: тК болат резервуарларды есептеу, Mathcad жуйеы, цабырга турацтылыгын есептеу.
V. V. Ryndin1, Z. Karimova2, Yu. P. Makushev3
1,2Toraighyrov University,
Republic of Kazakhstan, Pavlodar;
3Siberian State Automobile and Road University (SibADI),
Russian Federation, Omsk.
Manthbfk received on 25.03.21.
RVS TANK CALCULATION FOR STRENGTH IN THE MATHCAD SYSTEM
The article presents a program for calculating vertical steel tanks for storing petroleum products in the Mathcad system. A calculation of the thickness of the sheets of the wall chords is given, and the wall of the RVS-20000 tank with a stationary roof without a pontoon is checked for stability in the axial and circular directions. The Mathcad program proposed in the article is a new solution for engineering calculations, which simultaneously allows you to carry out the calculations themselves and document them, significantly reducing the risk of costly errors. The use of Mathcad allows you to control the correct use of units ofphysical quantities in each formula and in any place of calculation, which is not available to other programs that make it possible to see only the final results. The purpose of the article is to draw the attention of students and undergraduates, as well as designers of vertical steel tanks to the use of the Mathcad system in their calculations. The developed program can be used both in coursework and in graduation design, as well as in design organizations in the design of RVS tanks.
Keywords: calculation of vertical steel tanks, Mathcad system, calculation of wall stability.
SRSTI 55.43.31
https://doi.org/10.48081/AEWB5483
T. K. Balgabekov, A. O. Aidarbek, A. N. Kongkybayeva, A. R. Mukasheva
S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Republic of Kazakhstan, Nur-Sultan
THE PROBLEMS OF URBAN TRANSPORT IN MAJOR CITIES
Cities, being a place with a high level of accumulation and concentration of population and economic activity, are complex spatial structures, which are supported by transport systems. Transportation, being the most important factor of economic and social development, contributes to the competitiveness of the economy. Transport development inexorably leads to increased pollution of ecology and nature, the concept of sustainable transport development is being developed all over the world. Globally, transportation accounted for 24 % of global CO2 emissions in 2019 [1]. Unsustainable transportation can cause air pollution, noise, accidents and other negative impacts that harm people and the environment, which is especially true in urban areas. Today, about 50 % of the world's population of 7.5 billion people live in cities. According to the UN, this proportion will rise to almost 85 % in 2050, when the planet's population is expected to increase to 9 billion people. Today, cities accountfor nearly two-thirds of the world's energy consumption and more than 70 % of CO2 emissions. Thus, the sustainability of urban transportation is a serious problem, and its importance will only grow.
Keywords: Automobile transport, development of large cities, air pollution, environment, transport mobility of population, indicators of sustainable urban mobility, air pollution assessment.
Introduction
In Kazakhstan, the transport sector annually shows positive growth dynamics in the structure of GDP. In 2019, the share of the transport sector was more than 8 % [2]. Efficient transport and logistics networks can accelerate the processes of industrialization of the Republic of Kazakhstan due to the convergence of industrial centers within the country, and moreover, create a basis for deepening regional cooperation, and further integration of Kazakhstan into the global economy. The development of the transport industry and transit is one of the main directions of the development strategy of the Republic of Kazakhstan «Kazakhstan-2050» [3], the Strategic Development Plan of the Republic of Kazakhstan until 2025. The First President - Yelbasy of the Republic of Kazakhstan N. A. Nazarbayev on January 31, 2017 in his address «The third modernization of Kazakhstan: global competitiveness» noted the importance of the development of the transport industry and the new Eurasian logistics infrastructure. Today, there is a trend of intensive development of Kazakhstan's large cities, which is characterized by an increase in the area of cities, an inflow of labor force and urban population growth. Urban development leads to an increase in the radius of business
and cultural trips of residents of large cities, travel distances and, consequently, the time spent on travel. As a consequence, in large cities of Kazakhstan there are problems of organization of road traffic. This is due to increased motorization and the presence of unchanged, historically established street and road network of cities, as well as the presence of increasing parking on the roadway of streets. All of this leads to reduced vehicle safety, reduced capacity of the street and road network, and creates persistent pre-traffic congestion and congestion. Traffic safety and efficiency of management of traffic and pedestrian flows are largely determined by the quality of traffic management, reliability of software and hardware systems of traffic control. Radical improvement of traffic conditions in cities can be achieved in the long term with the implementation of urban planning measures: construction of new highways, reasonable traffic interchanges, bridges, tunnels and a sufficient number of overhead and underground crosswalks, bicycle paths and other measures. A set of measures related to the improvement of traffic management will significantly improve the situation.
Object of study: efficiency of road transport.
Subject of study: inconvenience of modern transport.
Purpose: An analysis of the state of the production and technical base (PTB) and the fleet of cars of the modern motor transport industry in the country revealed the following features of this group of factors. Currently, transport companies either carry out the entire range of maintenance and repair of cars on their own, or use the services of car service companies, it is also possible to combine these methods to maintain the fleet's efficiency.
Tasks: As in many cities around the world, this means prioritizing transport movements that provide better overall urban mobility conditions and reduce the negative impact of movement on the environment. In practice, this involves the development of high-quality and energy-efficient public transport, the creation of more favorable conditions for cyclists and pedestrians, the comfortable movement of people with disabilities, and the gradual abandonment of the use of private cars as the main mode of urban mobility. At the same time it will solve the problems of traffic congestion, air pollution by exhaust gases, reduce greenhouse gas emissions and increase the energy efficiency of vehicles used [4, 5].
Secondly, an important characteristic of using a sustainable urban mobility planning tool is the greater involvement of stakeholders and the general public in the discussion and decision-making regarding transportation issues. This makes it possible to take into account in planning the different needs of residents of the city and suburban areas in the use of common space, provide convenient opportunities for movement, and improve accessibility to places of recreation, increase walking, and improve conditions for cultural and mass events as an important part of the attractiveness of life in the city.
Thirdly, a significant difference between the considered approach to urban mobility planning and the traditional one is the assessment of its results, which demonstrates a reorientation from the priority of developing transport infrastructure (roads, interchanges, gas stations, vehicles, etc.) to the priority of assessing the satisfaction of the needs for quality movement of residents, tourists and persons staying in the city for work, shopping,
meetings, and also the priority is to achieve energy efficiency and environmental friendliness. Accordingly, indicators such as the proportion of more sustainable transport movements (cycling, walking, public transport in relation to private car use, carpooling), the amount or percentage of greenhouse gas emissions reduction, fuel use by type, etc. are more important in preparing sustainable urban mobility plans.
Before the development and creation of plans for sustainable urban mobility, the main indicator of a developed and successful transport system in Kazakhstan and post-Soviet countries was the indicator of transport mobility of the population. This is one of the main indicators characterizing the transport system, reflecting a contradictory set of factors which include: urban planning features and planning structure, the rhythm of life in the region, economic aspects, the state and development of transport infrastructure and others [2].
Research methods and results
The interrelation of factors determining the transport mobility of the population is shown in figure 1.
Plans for sustainable urban mobility are long-term documents, developed, as a rule, for a period of one to two decades. The main characteristics of the relevant planning process include [5,6]:
1) Defining a long-term vision and a specific implementation plan.
2) Stakeholder involvement and citizen participation in its development and implementation.
3) Balanced coverage of all modes of transportation, with a gradual shift toward more sustainable modes, including those with less environmental impact, to more energy-efficient modes.
4) A more integrated approach and level of cooperation between the city administration, various citizen interest groups, sectors of the economy and public life of the city, as well as with suburban communities and neighboring cities.
5) Assessing the current situation in the field of urban transport, identifying the main problems of urban mobility with the definition of specific and achievable target indicators of further development with certain time intervals for their implementation.
6) Ongoing monitoring of implementation, reviews of the implementation of planned measures and accountability for them.
7) Consideration of costs associated with all types of transport movements, not only traditionally prevailing.
Figure 1 - Interrelation of factors of transport mobility of population according to
Lukinsky V. S. [6]
As now, an indicator of the quality of the region's transportation system was integral transport accessibility, which is the weighted average time spent on passenger movements. Also, today the development of sustainable urban mobility plans takes into account the following indicators of urban mobility, which resonate with the model.
In Europe, many cities have already developed Sustainable Mobility Plans, as there is a whole platform with news, instructions, planning tools, training materials, as well as links to the texts of relevant plans and legislative documents of these cities. Since 2012, the European Commission has established an annual prize for the best achievements in the field of sustainable urban mobility planning [6, 7]. Thus, in 2014, this prize was awarded to the city of Bremen (Germany). The Sustainable Mobility Plan was developed over the course of two and a half years and was adopted by the local parliament in 2014. Bremen received the award for the most creative methods of monitoring and evaluation of the Sustainable Urban Mobility Plan (table 1). Its development involved a three-step monitoring and evaluation process consisting of a SWOT analysis, an action plan analysis, and a cost-benefit analysis. The process of developing and adopting the plan was overseen by an advisory committee consisting of representatives of the local parliament, as well as various stakeholder groups and political parties. The adopted Bremen Sustainable Urban Mobility Plan covers the period up to 2025 and has 6following goals [7, 8]:
1) Ensure social inclusion opportunities for all people and equality of users of all modes of transport.
2) Improve transport safety.
3) Promote and optimize alternative modes of transportation throughout the city.
4) Improve the integration of infrastructure and services for walking, cycling and public transport between Bremen and its suburban areas.
5) Increase the importance of Bremen as an economic center by optimizing commercial transportation.
6) Reduce the impact of transportation on human health and the environment.
Table 1 - Indicators of sustainable urban mobility
№ Indicators of Sustainable Urban Mobility Spheres of influence
1 Greenhouse gas emissions Environment
2 Energy efficiency Environment
3 Revenues to the budget The region's economy
4 Traffic congestion and delays The region's economy
5 Economic growth The region's economy
6 time spent on travel Living standards
7 Using public space Living standards
8 The quality of public space Living standards
9 Access to transport services Living standards
10 Road safety Living standards
11 Traffic noise insulation Environment
12 emissions into the atmosphere Environment
13 Comfort and pleasure of passengers Living standards
14 Accessibility for people with limited mobility Living standards
15 Access to public transport for people on low incomes Living standards
16 Functional diversity of public species Transport Transport system
17 Transport discrimination Transport system
18 weighted average inaccessibility of services Transport system
19 Resistance to force majeure situations Transport system
20 Coverage Transport system
21 Opportunity for self-active mobility Transport system
22 Protecting people's lives in conflict situations Living standards
The impact of traffic flows on the ecological condition of the city. Today, air pollution is one of the pressing problems of large industrial cities. The city is the most densely populated city in Kazakhstan with the largest number of cars and heavy traffic, which naturally complicates the environmental situation [8, 9].
Assessment of the degree of air pollution is carried out in accordance with current documents, and the degree of air pollution by a substance is expressed by a unique (partial) pollution index ISA5 is calculated for the five substances with the greatest normalized to MPC values, taking into account their class of danger. Composite pollution index is determined by the formula:
IZA. = Z(q .MPC Jc,
i v Aa a.d/ r
(1)
where i - is the admixture, c - is a constant, that takes the values of 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 for the hazard classes 1,2,3,4 respectively, and takes into account the degree of harm of the i-th admixture to SO2; -a.a. is the arithmeticaverage value of the single or daily mean concentrations, measured during the year.
MPCad - value of the average daily concentration of a harmful substance. The values of IZA5:
- Less than 2.5 - correspond to a clean atmosphere;
- 2,5 ... 7.5 - slightly polluted atmosphere;
- 7,5 ... 12,5 - polluted atmosphere;
- 12,5 ... 22.5 - strongly polluted atmosphere;
- 22,5 ... 52,5 - highly polluted atmosphere; 22,5 ;
- more than 52,5 - extremely polluted atmosphere.
To date, three air quality indicators are used:
1 IZA - total atmospheric pollution index.
2 SI - standard index (maximum single concentration of an impurity divided by MPC).
3. HF in % (the highest frequency of exceeding MPC).
Figure 2 shows the annual distribution of averaged carbon monoxide concentrations. As can be seen, MPC values are exceeded only during the heating period, their values in January - 4.8 mg/m3, in December - 4.0 mg/m3, with maximum permissible values not exceeding 3.0 mg/m3. Increase of concentrations in winter time is connected with operation of heat and utility companies, as well as with the weak wind regime in winter time. In summer time there is more intensive mixing of air layers in the atmosphere.
Therefore, its minimum is in May, when the concentration reaches the level of -9 mg/m3 for 2019
Figure 2 - Average annual distribution of concentration of carbon monoxide, mg/m3
Nitrogen oxides (NO2) are produced by combustion at high temperatures by oxidizing some of the nitrogen in the atmosphere. Nitrogen dioxide is the main source of tropospheric ozone and nitrate aerosols, which make up a significant portion of the mass of atmospheric air.
The main sources of NO2 emissions: internal combustion engines, industrial boiler emissions, furnaces. Even at low concentrations of nitrogen dioxide, respiratory disorders, coughing are observed. Consider the average annual distribution of nitrogen dioxide concentrations, in figure 3.
nitrogen
dioxide
MPC
Figure 3 - Average annual distribution of concentration ofnitrogen dioxide, mg/m3
Distribution of nitrogen dioxide during different seasons is almost identical to the carbon monoxide distribution, with maximums in winter and minimums in summer, and nitrogen dioxide concentration during the year exceeds MPC, and in some months even more than three times, for example in January, where values reached up to 0.12 mg/m3. In summer, the minimum concentrations are observed, exceedances can be two or more times, e.g. in June, equal to 0.07 mg/m3.
Distribution of formaldehyde, as shown in figure 4 is quite different from the distribution of the above pollutants.
formaldehyde MPC
Figure 4 - Average annual distribution of concentration of formaldehyde, mg/m3
Exceedance of MPC can be seen throughout the year, reaching its maximum values in the summer, where values reach 4.7 MPC, for example, in June, July to 0.014 mg/m3. The minimum values are in the month of December, where the value is less and amounts to 0.011 mg/m3.
Thus, according to the results of the assessment of atmospheric pollution we can conclude that the atmosphere of the city is subject to heavy pollution. Climatic, orographic (relief) features of the city location create unfavorable conditions for dispersion of emissions, which play a decisive role in the formation of the level of atmospheric air pollution in the surface layer of the atmosphere. All of the pollutants in question exceed the MPC by several times.
Conclusion
The problem of urban transport of large cities remains unresolved, but there are a number of measures implemented by the local authorities. The existing monitoring was adopted several decades ago, when industrial and energy complexes were the main sources of air pollution. Today, with the improvement of cleaning technologies and due to the increase in environmental requirements, the need for the old methods of monitoring and statistical data collection is no longer necessary. In addition, the requirements for technical improvement of vehicles and higher requirements for cleaning automotive fuels are at the forefront. It is recommended to bring all assessment standards of the Republic of Kazakhstan in line with international indicators - in absolute terms (mg / m3, ppm), which will require significant changes in the existing methods of measurement and assessment of air pollution. It is necessary to create a single document that includes all the environmental problems of the city, which will combine all the legal and regulatory acts of several departments into one document.
References
1 CO2 emissions in the world set an absolute historical record / [Electronic resource]. - Access mode : URL: https://teknoblog.ru /2019/03/26/97993.
2 Consolidated report Realizing the potential of energy efficiency in cities of Kazakhstan. Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP) and the World Bank.
3 Kazakhstan-2050 Strategy / [Electronic resource]. - Mode of access : URL:http:// www.mfa.kz/ru/sydney/content-view/kazakstan-2050strategiasy-2 (date of reference).
4 Strategic Development Plan of the Republic of Kazakhstan 2025. APPROVED by the Decree of the President of the Republic of Kazakhstan dated February 15, 2018 № 636 / [Electronic resource]. - Mode of access : URL: https://economy.gov.kz/ru/ pages/strategicheskiy-plan-razvitiya-respubliki-kazahstan- do-2025-goda?theme_ version=special.
5 The concept of sustainable urban mobility for Novopolotsk November 11, 2014, Novopolotsk, Valentina Pavlovna Leonchik First Deputy Chairman of the Board of the Republican Public Association «Belarusian Union of Transport Workers». https:// ru.calameo.com/ books/00359173687139ce1c4df.
6 Lukinsky, B. C. Logistics of motor transport. - M., 2004. - 280 p.
7 Anashkina, N. Y. Indicators of sustainable development of urban transport systems // Scientific-methodical electronic journal «Concept». - 2018. - No. 2 (February).
8 Urban Mobility Plans : National Approaches and Local Practice. Sustainable Urban Transport Technical Document # 13. Deutsche Gesellschaftfur Internationale Zusammenarbeit (GIZ), November 2014. - P. 47-48.
9 Abdullin R. N., Tursynbekuly D. O. Formation of a model of transport and logistics system, taking into account the geo-economic features of the Republic of Kazakhstan. - 2012.
10 Lukanin, V. N., Buslaev, A. P., Yashina, M. V. Motor transport flows and the environment. Textbook. - M. : INFRA-M, 2001.
Список использованных источников
1 Выбросы CO2 в мире поставили абсолютный исторический рекорд / [Электронный ресурс]. - Режим доступа : URL:https://teknoblog.ru/2019/03/26/97993.
2 Сводный отчет Реализация потенциала энергоэффективности в городах Казахстана. Программа содействия развития системы управления в секторе энергетики (ESMAP) и Всемирного банка.
3 Стратегия Казахстан-2050 / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL:http://www.mfa.kz/ru/sydney/content-view/kazakstan-2050strategiasy-2 (дата обращения).
4 Стратегический план развития Республики Казахстан до 2025 года. УТВЕРЖДЕН Указом Президента Республики Казахстан от 15 февраля 2018 года № 636 / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://economy.gov.kz/ ru/pages/strategicheskiy-plan-razvitiya-respubliki-kazahstan- do-2025-goda?theme_ version=special.
5 Концепция устойчивой городской мобильности для Новополоцка 11 ноября 2014 г., г.Новополоцк, Леончик Валентина Павловна Первый заместитель Председателя Правления Республиканского общественного объединения «Белорусский союз транспортников». https://ru.calameo.com/books/00359173687139ce1c4df.
6 Лукинский, B. C. Логистика автомобильного транспорта. - М., 2004. - 280 с.
7 Анашкина, Н. Ю. Показатели устойчивого развития городских транспортных систем // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2018. - № 2 (февраль).
8 Urban Mobility Plans : National Approaches and Local Practice. Sustainable Urban Transport Technical Document #13. Deutsche Gesellschaft fur Internationale Zusammenarbeit (GIZ), November 2014. - C. 47-48.
9 Абдуллин, Р. Н., Турсынбекулы, Д. О. Формирование модели транспортно-логистической системы с учетом геоэкономических особенностей Республики Казахстан. - 2012.
10 Луканин, В. Н., Буслаев, А. П., Яшина, М. В. Автотранспортные потоки и окружающая среда. Учебное пособие. - М. : ИНФРА-М, 2001.
Material received on 25.03.21.
Т. К. Балгабеков, А. О. Айдарбек, А. Н. Конкыбаева, А. Р. Мукашева
Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, Республика Казахстан, г. Нур-Султан. Материал поступил в редакцию 25.03.21.
ПРОБЛЕМЫ ГОРОДСКОГО ТРАНСПОРТА В КРУПНЫХ ГОРОДАХ
Города, являясь местом с высоким уровнем накопления и концентрации населения, экономической активности. представляют собой сложные пространственные структуры, которые поддерживаются транспортными системами. Транспорт, являясь важнейшим фактором экономического и социального развития, способствует повышению конкурентоспособности экономики. Развитие транспорта неумолимо ведет к повышению загрязнения экологии и природы, во всем мире развивается концепция устойчивого транспортного развития. Во всем мире 2019 году на транспорт пришлось 24 % глобальных выбросов С02 [1]. Неустойчивый транспорт может вызвать загрязнение воздуха, шум, несчастные случаи и другие негативные влияния, наносящие вред людям и окружающей среде, что особенно актуально в городских районах. Сегодня около 50 % населения мира, составляющего 7,5 миллиарда человек, живет в городах. По данным ООН, эта доля вырастет почти до 85 % в 2050 году, когда на планете ожидается увеличение численности населения до 9 миллиардов человек. Сегодня на города приходится почти две трети мирового потребления энергии и более 70 % выбросов С02. Таким образом, устойчивость городского транспорта является серьезной проблемой, и ее значение будет только расти.
Ключевые слова: Автомобильный транспорт, развития крупных городов, загрязнения атмосферного воздуха, окружающая среда, транспортная подвижность населения, индикаторы устойчивой городской мобильности, оценка степени загрязнения воздуха.
Т. К. Балгабеков, д. О. Айдарбек, А. Н. К^оццыбаева, А. Р. Мукашева
С. Сейфуллин атындаFы Казак агротехникальщ университет^ Казахстан Республикасы, Нур-Султан к. Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
1Р1 ЦАЛАЛАРДАFЫ ЦАЛАЛЬЩ К0Л1К МЭСЕЛЕЛЕР!
Жук Калалар халъщтыц жинацталуы мен шогырлануыныц, экономикалыц белсендшктщ жогары децгеш болып табылады. Олар квлж жyйелерi мен цолдау кврсетшетт кyрделi кецiстiктi цурылымдар. Квлж экономикалыц жэне элеуметтж дамудыц мацызды факторы бола отырып, экономиканыц бэсекеге цабшеттшшн арттыруга ыцпал етед1 Квлжтщ дамуыг экология мен табигаттыц ластануытыц артуыта алп келедi, букы элемде турацты квлжтж даму тужырымдамасы кецтен царастырылуда. Элем бойынша 2019 жылы СО2 Fаламдыц шыгындарыныц 24 % квлж болды [1].
Турацсыз квлж ауаныц ластануын, шуды, жазатайым оцигаларды жэне адамдар мен цоршаган ортага зиян келтiретiн баска да жагымсыз эсерлердi тудыруы мумкш, бул dcipece, цалалыц жерлерде мацызды. Бyгiнгi тацда эдем халцыныц шамамен 50 %-ы 7,5 миллиард адам цалаларда турады. Б¥¥ мдлiметтерi бойынша, бул улес 2050 жылы 85 %-га дешн вcедi, бул планетада 9 миллиард адамга дешн вcедi деп кутыуде. K,азiргi кезде, цалалар элемдж энергия тутынудыц уштен ек1 бвлшн жэне СО2 шыгындыларыныц 70 %-дан астамын цурайды. Осылайша, цалалыц квлттщ турацтылыгы мацызды мэселе болып табылады жэне оныц мэт тек вcедi.
Кiлттi свздер: Автомобиль келш, iрi цалаларды дамыту, атмосфералыц ауаныц ластануы, цоршаган орта, халыцтыц квлжтж утцырлыгы, турацты цалалыц утцырлыц индикаторлары, ауаныц ластану дэрежест багалау.
МРНТИ 55.01.77
https://doi.org/10.48081/QEYA2314
П. В. Татанов1, А. Р. Янюшкин2, К. Т. Шеров3, А. С. Янюшкин4
1,2,4Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова, Чувашская Республика, г. Чебоксары 3Карагандинский технический университет, Республика Казахстан, г. Караганда
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВТОРИЧНОГО РЕСУРСА ТВЕРДОСПЛАВНЫХ СМЕННЫХ МНОГОГРАННЫХ ПЛАСТИН В МЕТАЛЛООБРАБОТКЕ
Металлообработка, на сегодняшний день является наиболее интенсивно развивающейся отраслью. Доля ее постоянно увеличивается. Для повышения производительности и качества обработки необходимо использовать режущий инструмент со сменными твердосплавными пластинами. В данной статье рассматривается проблема использования вторичного ресурса твердосплавных многогранных режущих пластин. Цель работы — найти альтернативные способы повторного использования пластин из твердого сплава. Методика решения — разработка нового вида режущего инструмента, использующего незадействованный рабочий потенциал отработанных пластин. Результаты и обсуждения — были спроектированы и изготовлены токарный резец и торцевая фреза. Инструмент прошел успешную эксплуатацию в производственных условиях.
Ключевые слова: вторичный ресурс, твердосплавные пластины, торцевая фреза, токарный резец.
Введение
Машиностроение, а вместе с ним и металлообработка, на сегодняшний день являются наиболее интенсивно развивающейся отраслью производства
и несут огромный вклад в обеспечение роста российской экономики. Объемы производства неуклонно растут. Доля валовой добавленной стоимости машиностроения и металлообработки в выпуске товаров и услуг в среднем составляет 35-40 %. Следовательно, повышение производительности и качества продукции не возможно без использования современного режущего инструмента (РИ). Использование РИ со сменными многогранными режущими пластинками позволяет автоматизировать технологический процесс, снизить затраты на производство и значительно увеличить объемы производства [1-6]. Наряду с этим в производственных цехах увеличивается количество отработанных твердосплавных пластин в связи с износом РИ. Особенно это заметно в массовом и крупносерийном производстве. В качестве примера на рисунке 1 показаны изношенные сменные многогранные твердосплавные пластины, используемые в производстве АО «ЧЭАЗ».
Материалы и методы
Анализ этих пластин показал, что причинами потери режущей способности являются следующие процессы - износ по задней поверхности пластины, лункообразование на передней поверхности, наросты на режущей кромке, выкрашивание кромки, тепломеханические повреждения, деформация кромок, образование бороздок (зазубривание), механическое разрушение. Естественно, своевременный осмотр инструмента, правильная настройка оборудования, системы подачи СОЖ, грамотный подбор пластин в соответствии с рекомендованными материалами, режимами обработки позволяют предотвратить преждевременный износ режущих кромок и увеличить их срок эксплуатации [7].
Рисунок 1 - Изношенные твердосплавные пластины
Применение в крупносерийном производстве твердосплавных пластин, например автоматных сталей АЦ 20Х1Ш, увеличивает стойкость режущего инструмента.
На заводах предпринимаются попытки восстановления пластин методом лазерной наплавки или профилирующим восстановлением при помощи алмазного инструмента. Однако, данные методы имеют место и целесообразны только для крупных заводов, на которых организованы участки восстановления
и их централизованной заточки, в данном случае инструмент подвержен контролируемому износу по установленному критерию затупления по задней поверхности [8-15]. При этом также необходимо нанесение износостойкого покрытия на поверхность пластин. Данные мероприятия имеют экономический эффект только при больших объемах производства. Единичные и мелкосерийные производства, не имеют возможности для восстановления пластин и в лучшем случае утилизируют их в пунктах приема лома. Цена на твердые сплавы постоянно растет. Стоимость новых пластин составляет около 600-1000 долларов/кг, когда средняя стоимость твердосплавного лома на сегодняшний день около 1200 руб/кг. Это ни как не покрывает расходы инструментального производства. Обычно новые пластины используют на чистовых операциях. На черновых же операциях, возможно, поправить (восстановить) режущую кромку, как минимум 2-3 раза [16-20]. После чего пластина идет на замену. Далее покажем примеры увеличения ресурсы работы сменных многогранных твердосплавных пластин на примере наиболее популярной в механообработке пластины типа АРКТ, рисунок 2.
Рисунок 2 - Пластины типа АРКТ
Результаты и обсуждение
Как видно из рисунка 2, эта пластина имеет две рабочие грани. Данные пластины правятся по передней поверхности. На задней поверхности алмазным инструментом можно доработать только бороздки и небольшие сколы, создающие трение во время обработки. На большую глубину шлифовать заднюю поверхность не рекомендуется, так как, впоследствии, возможно повредить оправку. В итоге эксплуатируются и изнашиваются только две кромки. Две другие режущие кромки остаются неприкосновенными и неизношенными. На рисунке 3 показан токарный резец с установленной пластиной.
Рисунок 3 - Токарный резец
Резец в данном случае является подрезным и одновременно проходным. Причем, за один проход способен снимать слой глубиной до 3-х миллиметров. Пластину можно в этом случае восстановить (переточить) по периферии и с торца. Рабочих положений - два.
Следуют обратить внимание на тот факт, что остаются целыми еще две режущие кромки пластины. Нами предлагается использовать эти режущие кромки на других видах инструмента, в том числе на операциях фрезерования. Очень часто при скоростном фрезеровании глубина резания составляет не более 1 мм. Периферийная часть фрезы не задействована, впоследствии оставаясь неповрежденной. Для этого целесообразно спроектировать, например торцевую фрезу, используя CAD систему, соблюдая при этом геометрические параметры и рекомендации по режимам резания, рисунок 4. Оправку для фрезы следует применить стандартную типа WELDON-32. Преимущество такого решения -малая высота фрезы в сборе и высокая жесткость. Это позволит обрабатывать заготовки различных габаритов.
; сГ.з u ^ - ? - . V - г
ю -сщ ф Ф - ff, jg. щ щ Jb ^ . Д1Й4. Л^г...
a ^ - g »х» ^ - до ш - ш ¿^ ^ ^ я ^
| Не. фильтра выб^Па | Вся сборка БЗ 5"-, ^ Т-'-j - g& Л I Л X I X + [01 О Г+Т71<3 *
Рисунок 4 - Торцевая фреза
Основные характеристики фрезы - Количество зубьев - 6, главный угол в плане- 80о, вспомогательный угол в плане - 8°, Задний угол - 12°, передний угол - 3°. Условный диаметр фрезы - 100 мм. Материал корпуса фрезы сталь 1.2316 (ближайший российский аналог 40Х13), твердость 52...55 HRC, применяемые пластины АРКТ-11. Для уменьшения биения фрезу можно изготовить на станке с ЧПУ, рисунок 5. Фрезерование посадочных мест осуществить по программе с применением делительной головки УДГ-250. Чертеж фрезы представлен на рисунок 6.
Рисунок 5 - Схема обработка фрезы на станке с ЧПУ
А-А
Рисунок 6 - Чертеж фрезы
Основные характеристики фрезы - Количество зубьев - 6, главный угол в плане - 80 вспомогательный угол в плане 8°, Задний угол - 12°, передний угол - 3°. Условный диаметр фрезы 100 мм рисунок 5. Материал корпуса фрезы сталь 1.2316 (ближайший российский аналог 40Х13), твердость 52..55 HRC, применяемые пластины APKT-11. Для уменьшения биения фреза изготавливалась на станке с ЧПУ рис.6. Фрезерование посадочных мест осуществили по программе с применением делительной головки УДГ-250 [7].
Полученная фреза (рисунок 7) была применена для автоматической обработки заготовок на станке ЧПУ LILIAN OX-1 (рисунок 8) и универсальном фрезерном станке Dotang.
Рисунок 7 - Экспериментальная фреза Рисунок 8 - Станок LILIAN OX-1
Выводы
Данная фреза эксплуатировалась в течении трёх лет. За время работы была доказана дееспособность предложенного решения. Фреза способна снимать материал глубиной до 1,5 мм. Режимы обработки - S=125 об/мин; F=250 мм/мин. Перекрытие фрезы 60 %. Обрабатываемые материалы - стали 45, 40X, Х12МФ (иностранные аналоги 1.2379, К110), 40Х13 (иностранные аналоги 1.2316, М303), композиты.
Разработанная методика применима и к другим типам пластин [21-23]. Всего было изготовлено две экспериментальные фрезы. При среднем потреблении около 12 пластин в месяц на одну фрезу (работа носила периодический характер) экономический эффект от использования вторичного ресурса сменных твердосплавных пластин за год составил около 360000 рублей. Данные фрезы повышают рентабельность мелкосерийных производств и особенно эффективны в единичном производстве.
Список использованных источников
1 Рычков, Д. А., Скрипняк, В. А., Янюшкин, А. С., Лобанов, Д. В.
Разработка технологии подготовки режущего инструмента для обработки слоистых композиционных материалов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2014. - № 2 (63). - С. 6-13.
2 Янюшкин, А. С., Лобанов, Д. В., Рычков, Д. А., Кузнецов, А. М. Новые конструктивные решения сборного фрезерного инструмента для обработки композиционных неметаллических материалов // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2013. - Т. 1. - С. 153-157.
3 Лобанов, Д. В., Янюшкин, А. С., Рычков, Д. А. Оптимизация выбора режущего инструмента на основе методов сравнительного анализа // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2010. - № 5-2 (283). - С. 23-30.
4 Балакиров, С. Н., Носов, Н. В. Разработка технологии восстановления сменных твердосплавных пластин. Машиностроение и машиноведение. 2018. - № 4-2(84). - С. 165-169.
5 Носов, Н. В., Лавро, В. Н., Балакиров, С. Н. Технологии восстановления ресурса многограннах неперетачиваемых пластин // Известия Самарского научного центра РАН. 2020. - Т. 22. - № 3. - С. 82-86.
6 Попов, А. Ю. Обеспечение вторичного ресурса работоспособности многогранных твердосплавных пластин металлорежущих инструментов комплексным формообразованием их режущей части, диссертация. - 1999.
7 Янюшкин, А. С., Рычков, Д. А., Лобанов, Д. В., Петров, Н. П. Методика формирования базы данных режущих инструментов // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2013.
- Т. 1. - С. 143-146.
8 Лобанов, Д. В., Янюшкин, А. С., Рычков, Д. А. Программные продукты для автоматизации подготовки инструментального производства на предприятиях // Научно-техническое творчество молодых. Ползуновский альманах. Барнаул : Алтайский ГТУ им. И. И. Ползунова. 2008. - № 4. - С. 214-216.
9 Янюшкин, А. С., Лобанов, Д. В., Рычков, Д. А. Методика сравнительного анализа конструкций сборного режущего инструмента // Механики XXI веку. 2009.
- С. 120-123.
10 Янюшкин, А. С., Лобанов, Д. В. Анализ конструктивных решений фрезерного сборного инструмента для обработки композиционных материалов // Издательский центр «Технология машиностроения». 2011. - № 5. - С. 20-25.
11 Попов, В. Ю., Янюшкин, А. С. Формирование поверхностного слоя режущего инструмента при алмазной обработке кругами на металлической связке // Решетневские чтения. 2014. - Т. 1. - С. 306-308.
12 Лобанов, Д. В., Янюшкин, А. С., Рычков, Д. А., Петров, Н. П. Организация инструментального хозяйства при обработке композиционных материалов // СТИН. 2010. - № 11. - С. 2-4.
13 Рычков, Д. А., Янюшкин, А. С., Лобанов, Д. В. Критериальная оценка конструкции режущего инструмента на примере сборной фрезы для обработки композиционных материалов // Главный механик. 2011. - № 5. - С. 48-54.
14 Янюшкин, А. С., Рычков, Д. А., Лобанов, Д. В., Ткаченко, Е. В., Ткаченко Н. А. Особенности фрезерования полимерных композиционных материалов // Системы. Методы. Технологии. 2013. - № 2(18). - С. 88-90.
15 Лобанов, Д. В., Янюшкин, А. С., Рычков, Д. А. Автоматизированная система создания баз данных и многокритериального сравнительного анализа конструкций сборного фрезерного инструмента для обработки композиционных материалов // САПР и графика. 2011. - № 3(173). - С. 71-73.
16 Янюшкин, А. С., Рычков, Д. А., Лобанов, Д. В. Исследование качества поверхности при формировании режущей кромки фрезерного инструмента для обработки композиционных материалов // Актуальные проблемы в машиностроении. 2014. - № 1. - С. 582-588.
17 Янюшкин, А. С., Лобанов, Д. В., Рычков, Д. А. Повышение производительности фрезерования на основе автоматизации проектирования сборного инструмента // Системы. Методы. Технологии. 2011. - .№2 (10). - С. 91-94.
18 Рычков, Д. А., Скрипняк, В. А., Янюшкин, А. С., Лобанов, Д. В. Формирование режущей кромки фрезерного инструмента для обработки слоистых композиционных материалов, армированных стеклянными волокнами // Системы. Методы. Технологии. 2014. - №2 (22). - С. 42-46.
19 Янюшкин, А. С., Попов, В. Ю., Петров, Н. П., Рычков, Д. А. Повышение эффективности обработки высокопрочных композиционных материалов // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2013. - Т.1. - С. 146-149.
20 Скрипняк, Е. Г., Лобанов, Д. В., Скрипняк, В. В., Янюшкин, А. С., Скрипняк, В. А., Рычков, Д. А. Керамические нанокомпозиты на основе диборида циркония // Системы. Методы. Технологии. 2011. - № 2(10). - С. 95-98.
21 Kasenov, A. Zh., Zhanbulatova, L. D., Aidarkhanov, D. A. Applications in engineering // Наука и техника Казахстана. 2016. - № 3-4. - С. 75-81.
22 Dudak, N. S., Itybaeva, G. T., Musina, Z. K., Kasenov, A. Z., Taskarina, A. Z. A new pass-through lathe cutter // Russian Engineering Research. 2014. - Т. 34. - № 11. - С. 705-707.
23 Ходжибергенов, Д. Т., Шеров, К. Т., Касенов, А. Ж., Хожибергенова, У. Д.
Проблемы выбора технологии обработки нововнедренных материалов в производство // Наука и техника Казахстана. 2018. - № 2. - С. 111-117.
References
1 Rychkov, D. A., Skripnyak, V. A., Yanyushkin, A. S., Lobanov, D. V.
Razrabotka tekhnologii podgotovki rezhushchego instrumenta dlya obrabotki sloistykh kompozitsionnykh materialov [Development of a technology for preparing a cutting tool for processing layered composite materials] [Text]. Metal processing (technology, equipment, tools). 2014. - № 2 (63). - P. 6-13.
2 Yanyushkin, A. S., Lobanov, D. V., Rychkov, D. A., Kuznetsov, A. M. Novyye konstruktivnyye resheniya sbornogo frezernogo instrumenta dlya obrabotki kompozitsionnykh nemetallicheskikh materialov [New constructive solutions of prefabricated milling tools for processing composite nonmetallic materials] [Text]. Proceedings of the Bratsk State University. Series: Natural and Engineering Sciences. -2013. - Vol. 1. - P. 153-157.
3 Lobanov, D. V., Yanyushkin, A. S., Rychkov, D. A. Optimizatsiya vybora rezhushchego instrumenta na osnove metodov sravnitel'nogo analiza [Optimization of the choice of cutting tools based on comparative analysis methods] [Text]. Fundamental and Applied Problems of Engineering and Technology. 2010. - № 5-2 (283). - P. 23-30.
4 Balakirov, S. N., Nosov, N. V. Razrabotka tekhnologii vosstanovleniya smennykh tverdosplavnykh plastin [Development of technology for the restoration of replaceable
carbide plates] [Text]. Mechanical engineering and mechanical engineering. - 2018. - № 4-2 (84). - P. 165-169.
5 Nosov, N. V., Lavro, V. N., Balakirov, S. N. Tekhnologii vosstanovleniya resursa mnogogrannakh neperetachivayemykh plastin [Technologies for restoring the resource of polyhedra of non-peretachivaemyh plates] [Text]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAS. - 2020. - Vol. 22. - № 3. - P. 82-86.
6 Popov, A. YU. Obespecheniye vtorichnogo resursa rabotosposobnosti mnogogrannykh tverdosplavnykh plastin metallorezhushchikh instrumentov kompleksnym formoobrazovaniyem ikh rezhushchey chasti, dissertatsiya [Providing the secondary service life of multifaceted carbide plates of metal-cutting tools by complex shaping of their cutting part]. 1999.
7 Yanyushkin, A. S., Rychkov, D. A., Lobanov, D. V., Petrov, N. P. Metodika formirovaniya bazy dannykh rezhushchikh instrumentov [Methodology of forming a database of cutting tools] [Text]. Proceedings of the Bratsk State University. Series: Natural and Engineering Sciences. - 2013. - Vol. 1. - P. 143-146.
8 Lobanov, D. V., Yanyushkin, A. S., Rychkov, D. A. Programmnyye produkty dlya avtomatizatsii podgotovki instrumental'nogo proizvodstva na predpriyatiyakh [Software products for automating the preparation of tool production at enterprises] [Text]. Scientific and technical creativity of the young. Polzunovsky almanac. Barnaul: Altai State Technical University named after I. I. Polzunova. 2008. - № 4. - P. 214-216.
9 Yanyushkin, A. S., Lobanov, D. V., Rychkov, D. A. Metodika sravnitel'nogo analiza konstruktsiy sbornogo rezhushchego instrumenta [Methods of comparative analysis of prefabricated cutting tool designs] [Text]. Mechanics of the XXI century. 2009 . - P. 120-123
10 Yanyushkin, A. S., Lobanov, D. V. Analiz konstruktivnykh resheniy frezernogo sbornogo instrumenta dlya obrabotki kompozitsionnykh materialov [Analysis of constructive solutions of a milling assembled tool for processing composite materials] [Text]. Publishing Center «Tekhnologiya mashinostroeniya». - 2011. - № 5. - P. 20-25.
11 Popov, V. Yu., Yanyushkin, A. S. Formirovaniye poverkhnostnogo sloya rezhushchego instrumenta pri almaznoy obrabotke krugami na metallicheskoy svyazke [Formation of the surface layer of a cutting tool during diamond processing with metal-bonded wheels] [Text]. Reshetnevskie readings. - 2014. - T. 1. - P. 306-308.
12 Lobanov, D. V., Yanyushkin, A. S., Rychkov, D. A., Petrov, N. P. Organizatsiya instrumental'nogo khozyaystva pri obrabotke kompozitsionnykh materialov [Organization of tool economy in the processing of composite materials] [Text]. STIN. - 2010. - № 11. - P. 2-4.
13 Rychkov, D. A., Yanyushkin, A. S., Lobanov, D. V. Kriterial'naya otsenka konstruktsii rezhushchego instrumenta na primere sbornoy frezy dlya obrabotki kompozitsionnykh materialov [Criteria assessment of the design of the cutting tool on the example of a prefabricated cutter for processing composite materials] [Text]. Chief mechanical engineer. - 2011. - № 5. - P. 48-54.
14 Yanyushkin, A. S., Rychkov, D. A., Lobanov, D. V., Tkachenko, Ye. V., Tkachenko N. A. Osobennosti frezerovaniya polimernykh kompozitsionnykh materialov
[Features of milling of polymer composite materials] [Text]. Systems. Methods. Technologies. - 2013. - № 2 (18). - P. 88-90.
15 Lobanov, D. V., Yanyushkin, A. S., Rychkov, D. A. Avtomatizirovannaya sistema sozdaniya baz dannykh i mnogokriterial'nogo sravnitel'nogo analiza konstruktsiy sbornogo frezernogo instrumenta dlya obrabotki kompozitsionnykh materialov [Automated system for creating databases and multicriteria comparative analysis of prefabricated milling tool designs for processing composite materials] [Text]. CAD and Graphics. -2011. - № 3 (173). - P. 71-73.
16 Yanyushkin, A. S., Rychkov, D. A., Lobanov, D. V. Issledovaniye kachestva poverkhnosti pri formirovanii rezhushchey kromki frezernogo instrumenta dlya obrabotki kompozitsionnykh materialov [Investigation of the surface quality during the formation of the cutting edge of a milling tool for processing composite materials] [Text]. Actual problems in mechanical engineering. - 2014. - № 1. - P. 582-588.
17 Yanyushkin, A. S., Lobanov, D. V., Rychkov, D. A. Povysheniye proizvoditel'nosti frezerovaniya na osnove avtomatizatsii proyektirovaniya sbornogo instrumenta [Increasing the productivity of milling based on the design automation of assembled tools] [Text]. Systems. Methods. Technologies. - 2011. - № 2 (10). - P. 91-94.
18 Rychkov, D. A., Skripnyak, V. A., Yanyushkin, A. S., Lobanov, D. V. Formirovaniye rezhushchey kromki frezernogo instrumenta dlya obrabotki sloistykh kompozitsionnykh materialov, armirovannykh steklyannymi voloknami [Formation of the cutting edge of a milling tool for processing laminated composite materials reinforced with glass fibers] [Text]. Systems. Methods. Technologies. - 2014. - № 2 (22). - P. 42-46.
19 Yanyushkin, A. S., Popov, V. Yu., Petrov, N. P., Rychkov, D. A. Povysheniye effektivnosti obrabotki vysokoprochnykh kompozitsionnykh materialov [Improving the efficiency of processing high-strength composite materials] [Text]. Proceedings of the Bratsk State University. Series: Natural and Engineering Sciences. - 2013. - Vol. 1. - P. 146-149.
20 Skripnyak, Ye. G., Lobanov, D. V., Skripnyak, V. V., Yanyushkin, A. S., Skripnyak, V. A., Rychkov, D. A. Keramicheskiye nanokompozity na osnove diborida tsirkoniya [Ceramic nanocomposites based on zirconium diboride] [Text]. Sistemy. Methods. Technologies. - 2011. - № 2 (10). - P. 95-98.
21 Kasenov, A. Zh., Zhanbulatova, L. D., Aidarkhanov, D. A. Applications in engineering // Science and technology of Kazakhstan. 2016. - № 3-4. - P. 75-81.
22 Dudak, N. S., Itybaeva, G. T., Musina, Z. K., Kasenov, A. Z., Taskarina, A. Z. A new pass-through lathe cutter // Russian Engineering Research. 2014. - Т. 34. -№ 11. - P. 705-707.
23 Khodzhibergenov, D. T., Sherov, K. T., Kasenov, A. ZH., Khozhibergenova, U. D. Problemy vybora tekhnologii obrabotki novovnedrennykh materialov v proizvodstvo [Problems of choosing a technology for processing newly introduced materials into production] [Text]. Science and Technology of Kazakhstan. -2018. - № 2. - P. 111-117.
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
П. В. Татанов1, А. Р. Янюшкин2, К. Т. Шеров3, А. С. Янюшкин4
1,2,4И. Н. Ульянов атындаFы Чуваш мемлекетлк университет^
Чуваш Республикасы, Чебоксары к.
3KараFанды техникалык университетi,
Казахстан Республикасы, КараFанды к.
Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
МЕТАЛЛ ЭЦДЕУДЕ АУЫСПАЛЫ КЭП ЦЫРЛЫ ЦАТТЬЩОРЫТПАЛЫ Т1Л1МШЕЛЕРДЩ ЕК1НШ1 РЕСУРСЫН ПАЙДАЛАНУ
Металл вцдеу буггнгг тацда ец царцынды дамып келе жатцан сала болып табылады. Оныц улеЫ унем1 артып келедг. вцдеу втмдшш мен сапасын жацсарту ушт ау^гстырылатын карбидтг табацшалары бар кестш цуралды цолдану цажет. Бул мацалада карбидтг квп цырлы кесу тацталарыныц ектш1 ресурсын пайдалану моселесг царастырылады. Жумыстыц мацсаты-цатты лег1рленген тацталарды цайта пайдаланудыц балама тэсшдерт табу. Шешу эд1стемес1-пайдаланылган пластиналардыц жумыс iстемейтт жумыс элеуетт пайдаланатын кесу цуралыныц жаца турт эзiрлеу. Нэтижелер мен талцылаулар-айналмалы кестш пен кестш кестш жобаланып, жасалды. Курал вндiрiстiк жагдайларда сэттi пайдалануга берiлдi.
Кiлттi свздер: цайталама ресурс, карбидтi тацталар, кестш кестш, кестш кестш.
P. V. Tatanov1, A. R. Yanyushkin2, K. T. Sherov3, A. S. Yanyushkin4
1,2,4I. N. Ulyanova Chuvash State University,
Chuvash Republic, Cheboksary.
3Karaganda Technical University,
Kazakhstan of Republic, Karaganda.
Material received on 25.03.21.
USE OF THE SECONDARY RESOURCE OF HARD-ALLOY REPLACEABLE MULTI-FACE PLATES IN METALWORKING
Metalworking is by far the most intensively developing industry. Its share is constantly increasing. To increase productivity and processing quality, it is necessary to use a cutting tool with replaceable carbide inserts. This article discusses the problem of using the secondary resource of cutting inserts. The purpose of the work is to find alternative ways to use hard alloy plates. The solution technique is the development of a new type of cutting tool using the unused working potential of the wafers. Results and discussions — a turning tool and an end mill were designed and manufactured. The tool has been successfully used in production conditions.
Keywords: secondary resource, carbide inserts, end mill, turning tool.
КТАМР 73.01.05
https://doi.org/10.48081/KKOD7845
А. С. Туймебай, К. Г. Балабекова
Л. Н. Гумилев атындаFы Еуразия улттык университет^ Казахстан Республикасы, Нур-Султан к.
ЦИЛИНДРЛ1К ЗОЛОТНИКТ1 ТАРАТЦЫШТА€Ы САЦЫЛАУЛАРДЫЦ вЛШЕМДЕР1Н ТЕКСЕРУГЕ АРНАЛГАН МАТЕМАТИКАЛЬЩ МОДЕЛЬДЕР
Мацалада жогары жылдамдъщты гидравликалъщ жетектерде цилиндрлт таратцыш катушкалар кещнен цолданылды. Олардыц басты артыцшылыгы — олар царапайым жэне сенiмдi жумыс iстейдi.
Мацалада гидравликалыц жетек элементтертщ влшемдерт тацдау сипатталган жэне ЦЗТ арцылы втетт суйыцтыцтыц шыгынын есептеу ушт бастапцы мэлiметтер аныцталган. Есептеу нэтижелерi статикалыц сипаттамалар туртде усынылган. Сондай-ац, ЦЗТ-ныц шагын ыгысулары кезтде шыгыстыц айырмашылыц сипаттамалары жург1зшдь Бул есептеудщ нэтижеы букт гидравликалыц жетектi жобалау кезтде ескерiлуi керек.
Кiлттi свздер: гидравликалыц жетек, золотниктi таратцыш, сацылау, гильза, суйыцтыц шыгыны.
К1р1спе
Гидравликальщ жетектердщ золотникт тараткыштарыныц мелшерш бакылау мацызды оператордыц бiрi болып табылады, оныц мэш гидроавтоматика курыетыларыныц технологиясын одан эрi жетiлдiрумен бiрге артып келедь Мундай курылFыларFа цилиндрлiк золотниктi тараткыштар (ЦЗТ) юред^ оларда золотник пен жецнiц беттерi арасындаFы сацылауларды камтамасыз етудщ дэлдтн тексеру мацызды. Сонымен катар, золотниктщ «нольге» жакын жактарындаFы жиек терезелершщ елшемiн тексеру ете мацызды [1].
Жумыста бакылау эдiсi ретiнде пневматикалык эдiстi аныктауды талап ететiн талдау усынылады [2-4]. Бул эдiс, атап айтканда, авиациялык гидравликалык жетектердi тексеру кезшде колданылады. Пневматикалык эдют Э10 кафедрасыныц зертханасында арнайы жиналFан кондырFыда сынактан еткiзу жоспарлануда. Материалдар мен эдктер
ЦЗТ-ныц нелдiк аймаFы - сацылаулардыц кiшi ашылу аймаFы (сурет. 2), онда ЦЗТ-ныц барлык непзп сипаттамалары дроссельдеу жиектерiнiн микрогеометриясыныц параметрлер1мен аньщталады. Бул аймак сацылаулардыц ашылуында орналасцан < 3/?.
Улкен сацылаулардыц ашылу аймагында < ЗД ... Ха2 сипаттамалары дроссель жиектерiнiн пiшiнi мен елшемдерше iс жYзiнде тэуелдi емес, сонымен
катар ЦЗТ номиналды параметрлерiмен аныкталады (золотниктiц жылжуы X, золотниктщ жиегiндегi дроссель терезелершщ саны N5 дроссель терезесiнiц еш Ь).
«Нел» аймаFындаFы ЦЗТ гидравликалык есептеудiн ен кеп таралFан ЭМ^-да колданылатын, орауыштын орналасуы бойынша механикалык керi байланысы бар ЦЗТ есептеу схемасы 1 суретте керсетiлген. Золотниктщ онFа жылжуы кезiнде кую (1, 4 индекстер) жэне тегу (2, 3 индекстер) санылауларынын ашылу шамаларын калыптастыру схемасы 2 суретте керсетшген.
Сурет 1 - Типтiк ЦЗТ схемасы
Сурет 2 непзшдеп математикалык модель золотниктiн онFа жылжуы кезшде жабылатын (1, 3) жэне ашылатын (2, 4) санылаулар Yшiн калыптасады.
Х - нейтралдан золотниктiн ауысуы, R - дроссельдеу жиегiнiн радиусы, 5 - золотник жYбындаFы радиалды алшактык, S - дроссель жиектершщ он кабаттасуы Сурет 2 - ЦЗТ санылауынын ашылу шамасын калыптастыру схемасы
ЦЗТ Heri3ri eлшемдерi гидравликалык жетек элементтершщ eлшемдерiмен алдын-ала аныкталды жене жылдамдык шыгынын есептеу Yшiн бастапкы мэлiметтер есептелдь Золотник диаметрi d3=6MM, золотник мойныньщ диаметрi dm3=4 мм, радиалды сацылаулары 5=0,002 мм, S=(0...0,020) мм, R=0,007 мм (сурет 2) кeрсетiлген золотниктщ аз ыFысуы кезiнде шыFыс коэффициентшщ тен мендерi Yшiн орындалFан. Белджтер арасындаFы кашыктык L=16 мм, L1 = L2 = 8 м, бершетш кысым Рп=25 МПа, золотниктен суйыктыкты аFызуFа арналFан кысым РЛ=0,5 МПа.
Суйыктык майы АМГ-10 [5]. ЦЗТ жобалау кезiнде жумыс суйыктыктары Yшiн аFын коэффициентi е = 0,71 [2]. Золотниктщ максималды ы^ысуы Хзтах = 0,6 мм.
Кауыз терезесiнiн енi b=1,6 м, кауыз терезелер саны 4, ер белджтщ он кабаттасуы 20 мкм курайды.
Содан кейiн 3D-де кауызбен бiрге орауыш моделi усынылды (сурет 3) жене золотники тараткыш орталыFына жетюзшетш суйыктык аFынынын Yлгiлерi салынды [6-10].
Сурет 3 - 3D модельдерi жене золотниктщ ортасындаFы суйыктыкты жетюзг^ бар золотниктердiн бойлык кималары
ЦЗТ математикалык моделiн калыптастыру кезiнде суретте керсетшген барлык жарыктар Yшiн параметрлер ескерiледi (сурет 4) жене микрогеометриялык параметрлер кабылданады (8, R, s).
бш
Сурет 4 - ЦЗТ дизайнынын негiзгi параметрлерi
Сурет 2 жене 4 бейнеленген схемалар непзшде курыетан математикалык модель оц жакка жылжу кезiнде келесi кeрiнiстi бередь
Х13 = -S + 2R - X = -0.596мм,
Хо1 з = -2R + + 2R)2 + 0.25(^3 + \Х'3\У = 0.00209мм, Х2Л = -s + 2R + X = 0.604мм,
Хо2А - -2R + + 2R)2 + 0.25(^4 + = 0.00209мм,
Q1 - fmbXiз
Q2 = finbXад
Q3 = ¡mbX2.4
= ЦпЬХ023
2 (Рп ~ Ра)
J Р
\2(Рп ~ Ра)
J Р
2 (рп - Ра)
J Р
2 СРп " Ра)
J Р 1
i -Яг.
Бул жYЙенiц шешiмi ЦЗТ-дщ негiзгi сипаттамаларын салыстырмалы тYPДе бередь
Нэтижелер жене тал^ылау
ШыFын жене дифференциалды сипаттамаларды алу Yшiн ертYрлi ыFысу кезiнде тараткыш аркылы ететш суйыктык шыFыны есептелдi. АлынFaн нетижелер кесте 1 де керсетшен.
Кесте 1 - Суйыктык шь^ыны
№ Золотниктщ ышысуы, Х3, мм ЗТ терезеиндеп кысымныц езгерк1, Ар МПа Шъшын коэффициент!, ß ШЫFЫH Q, л/мин
1 0 3,84 - 0,9
2 0,5 3,40 0,71 2,99
3 1,0 3,0 0,71 5,6
4 1,5 2,88 0,71 7,2
5 2,0 2,48 0,71 8,2
6 2,5 2,0 0,71 9,6
7 3,0 1,80 0,71 10,2
Терт дросселдi золотникт тараткыштыц шы^ыс сипаттамалары сурет 5 керсетшген. Шыыс сиппатамасы етюзпштщ козFалысына байланысты суйыктык аFыныныц калай езгеретiнiн керсетедi. Бул тeуелдiлiкте радиалды алшактыкка байланысты шыFындар аз орын алFан кезде не болатынын керуге болады [4].
О 05 7 15 г 25 J
Сурет 5 - ЦЗТ шы^ын сипаттамасы
Хз оц жене терiс мeндерi осы графикаFа сейкес сурет 6 келтiрiлген. Бул графиктер цилиндрлж золотниктi тараткыштардыц шыFыс-дифференциалды сипаттамалары болып табылады.
Сурет 6 - Золотникт тараткыштыц шышын-дифференциалды сипаттамалары
Корытынды
«Cincinnati» фирмасы RHI-500 децгелек тегiстегiш бiлдектерде ажарлау мен жумыстьщ сацылау тэсiлi бойынша золотник пен гильзаны жинактауды жYргiзедi. «Cincinnati» фирмасыныц бiлдегi пневматикалык эрекетi бар елшеу-баскарушы курыетымен жабдыкталFан. Машинаныц арткы жаFына орнатылFан катушканыц сырткы диаметрiн елшеуге арналFан пневматикалык бас тегiстеу кезшде жэне белгiленген сацылауFа жеткеннен кешн накты мелшердi Yздiксiз бакылайды. Соцгы ецдеу кезiнде ЦЗТ ецдiру Yшiн тегiстеу жумыстары жYргiзiледi, нэтижесiнде 0.3 мкм жумыс бетi камтамасыз етшедь ЦЗТ-да материалдар ретiнде жоFары бержтт бар легiрленген болат корытпалары колданылады. Золотниктердiц диаметрi 10 мм-ге дешн, каттылыFы HRC>58 болатын 9X18I жэне 95X13V3R3Б2Ф-ВИ болаттары колданылады. Диаметр 10 мм-ден асатын катушкаларда 18Х2Н4ВА пластикалык корытпасы кебiрек болат колданылады, олар жец сацылаулары мен жштщ сырткы бетiн нитроцементациялау аркылы катайтылады.
Диаметрi 10 мм дейiнгi заманауи жоFары сапалы бакылау жетектерiндегi «золотник-гильза» жубындаFы диаметрлiк сацылау 3-6 мкм интервалда орналаскан, онда аз ешмаз суйыктыктыц аFуы жэне техникалык сипаттамалардыц жоFары децгейi алынады.
Макалада келиршген есептеулердiц Fылыми жацалыFы бар. Бул есептеудi гидравликалык жетектi жобалау кезшде ескеру кажет.
П я/тн
V
Пайдала^ан деректер т1з1м1
1 Попов, Д. Н. Механика гидро-и пневмоприводов : учебник. - М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 320 с.
2 Фомичев, В. М. Проектирование характеристик золотниковых распределителей в области «нуля» // Гидравлика и пневматика. 2005. - № 20. -С. 49-54.
3 Вимер, А. Пневматическое измерения размеров: учебник. - М. : Изд-во Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1962. - 132 с.
4 Бекиров, Я. А. Технология производства следящего гидропривода. - М. : «Машиностроение», 1977. - 224 с.
5 Попов, Д. Н, Панаиотти С. С, Рябинин М. В. Гидромеханика : учебник. - М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 383 с.
6 Попов, Д. Н., Салман М. И. Компьютерное исследование и расчёт гидродинамических нагрузок на золотник // Наука и образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Электрон.журн., 2012. - № 10. Режим доступа: http://technomag. edu.ru/doc/491484.html
7 Нагрецкис, В. Н. Реконструкция стенда для гидравлического испытания колец гидроприжима // Вестник науки. 2020. - Т. 1. - № 1 (22). - С. 350-355.
8 Леченко, Г. Е., Волков, К. Р., Маслеев, А. В., Гончарова, В. В., Ерошкин, Д. В., Чемезов И. И. Повышение скорости вычислений для имитационной модели модель газопроводной системы // Вестник евразийской науки. - 2020. - Т. 12. -№ 4. - С. 9.
9 Барзов, А. А., Денчик, А. И., Ткачук, А. А. Имитационное моделирование процесса вероятностного формирования исполнительного размера // Наука и техника Казахстана. - 2020. - № 1. - С. 39-47.
10 Torgashin A. S., Zhujkov D. A., Nazarov V. P., Begishev A. M., Vlasenko A. V.
CFD methods for cavitation modeling in centrifugal and axial pumps of LRE // Siberian Journal of Science and Technology. - 2020. - Т. 21. - № 3. - С. 417-422.
References
1 Popov, D. N. Mekhanika gidro-i pnevmoprivodov [Mechanics of hydro and pneumatic drives: textbook] [Text]. - Moscow : Publishing house of MSTU im. N. E. Bauman, 2002. - 320 p.
2 Fomichev, V. M. Proyektirovaniye kharakteristik zolotnikovykh raspredeliteley v oblasti «nulya» [Designing the characteristics of spool valves in the «zero» area] [Text]. - Hydraulics and pneumatics. - 2005. - № 20. - P. 49-54.
3 Vimer, A. Pnevmaticheskoye izmereniya razmerov: uchebnik [Pneumatic measurement of dimensions: a textbook] [Text]. Moscow: State Scientific and Technical Publishing House of Engineering Literature, 1962. - 132 p.
4 Bekirov, Ya. A. Tekhnologiya proizvodstva sledyashchego gidroprivoda [Manufacturing technology of the servo hydraulic drive] [Text]. - Moscow : «Mechanical engineering», 1977. - 224 p.
5 Popov, D. N, Panaiotti, S. S., Ryabinin, M. V. Gidromekhanika: uchebnik [Hydromechanics: textbook] [Text]. - Moscow : Publishing house of MSTU im. N. E. Bauman, 2002. - 383 p.
6 Popov, D. N., Salman, M. I. Komp'yuternoye issledovaniye i raschot gidrodinamicheskikh nagruzok na zolotnik [Computer research and calculation of hydrodynamic loads on the spool] [Text]. Science and Education. MSTU them. N. E. Bauman. Electronic magazine, 2012. - № 10. - Access mode: http://technomag. edu.ru/doc/491484.html
7 Nagretskis, V. N. Rekonstruktsiya stenda dlya gidravlicheskogo ispytaniya kolets gidroprizhima [Reconstruction of the stand for hydraulic testing of hydraulic pressure rings] [Text]. - Vestnik nauki. - 2020. - T. 1. - No. 1 (22). - P. 350-355.
8 Lechenko, G. Ye., Volkov, K. R., Masleyev, A. V., Goncharova, V. V., Yeroshkin, D. V., Chemezov, I. I. Povysheniye skorosti vychisleniy dlya imitatsionnoy modeli model' gazoprovodnoy sistemy [Increasing the speed of computations for the simulation model of the gas pipeline system] [Text]. - Bulletin of Eurasian Science. -2020. - T. 12. - No. 4. - P. 9.
9 Barzov, A. A., Denchik, A. I., Tkachuk, A. A. Imitatsionnoye modelirovaniye protsessa veroyatnostnogo formirovaniya ispolnitel'nogo razmera [Simulation modeling of the process of probabilistic formation of executive size] [ // Science and technology of Kazakhstan. - 2020. - No. 1. - P. 39-47.
10 Torgashin, A. S., Zhujkov, D. A., Nazarov, V. P., Begishev, A. M., Vlasenko, A. V. CFD methods for cavitation modeling in centrifugal and axial pumps of LRE // Siberian Journal of Science and Technology. 2020. - Т. 21. - № 3. - С. 417-422.
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
А. С. Туймебай, К. Г. Балабекова
Евразийский национальный университет имени Л. Н. Гумилева, Республика Казахстан, г. Нур-Султан. Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ПРОВЕРКИ РАЗМЕРОВ
отверстий в цилиндрическом золотниковом
ПЕРЕДАТЧИКЕ
В статье широко использованы цилиндрические распределительные катушки в высокоскоростных гидроприводах. Их главное преимущество в том, что они просты и надежны в эксплуатации.
В статье описан выбор размеров элементов гидропривода и определены исходные данные для расчета расхода жидкости, проходящей через ЦТП. Результаты расчетов представлены в виде статических характеристик.
Также были проведены расходные разностные характеристики при малых смещениях ЦТ. Результат этого расчета должен учитываться при проектировании всего гидропривода.
Ключевые слова: гидравлический привод, золотниковый передатчик, зазор, гильза, расход жидкости.
A. S. Tuymebay, K. G. Balabekova
S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University,
Republic of Kazakhstan, Nur-Sultan.
Material received on 25.03.21.
MATHEMATICAL MODELS FOR CHECKING THE SIZE OF HOLES IN A CYLINDRICAL SPOOL TRANSMITTER
The article widely uses cylindrical distribution coils in high-speed hydraulic drives. Their main advantage is that they are simple and reliable in operation.
The article describes the choice of sizes of hydraulic drive elements and defines the initial data for calculating the flow rate of liquid passing through the TTP. The results ofcalculations are presented as static characteristics. Also, the flow difference characteristics were carried out for small displacements of the DT. The result of this calculation should be taken into account when designing the entire hydraulic drive.
Keywords: hydraulic actuator, valve transmitter, the gap, the sleeve, the liquid flow rate.
МРНТИ 53.01.75
https://doi.org/10.48081/RFRM7763
М. А. Джаксымбетова
Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, Республика Казахстан, г. Нур-Султан
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ТЕРМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРМОУПРОЧНЕННОГО АРМАТУРНОГО ПРОКАТА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
В связи с бурным развитием научно-технического прогресса в различных отраслях экономики все более высокие требования предъявляются к качеству металлургической продукции. Важное место среди мероприятий, улучшающих качество готовой металлургической продукции, принадлежит упрочняющей термической обработке. Благодаря повышению прочностных характеристик металла упрочняющая термическая обработка позволяет сократить удельный расход стали, увеличить срок службы изделий, надежность и долговечность деталей и узлов, что равносильно увеличению объема готовой металлопродукции. Наиболее перспективным способом упрочнения является закалка с прокатного нагрева, когда металл подвергается закалке сразу после выхода из чистовой клети прокатного стана. При этом используется остаточное тепло нагрева металла после горячей прокатки, т.е. термическая обработка совмещается с процессом горячей пластической деформации. Это обеспечивает термическому упрочнению с прокатного нагрева большие технические и экономические преимущества по сравнению с другими способами упрочняющей термической обработки.
Ключевые слова: термическая обработка, арматурный профиль, закалка, структурообразование, сортовой прокат, эффективность.
Введение
Арматурная сталь периодического профиля - арматурные стержни с равномерно расположенными на их поверхности под углом к продольной оси стержня поперечными выступами (рифлением) для улучшения сцепления с бетоном.
Исходным материалом для производства термически упрочненной стержневой арматурной стали периодического профиля диаметром 20,22 и 25 мм служат заготовки из стали обыкновенного качества марок Ст5сп и Ст5пс согласно ГОСТ 380-2004, которые поступают из мартеновского цеха в соответствии с техническими условиями [1].
Цель работы - анализ технологического процесса термического упрочнения и оценка экономической эффективности использования термоупрочненного арматурного проката в строительстве.
Материалы и методы
Подготовка опытно-промышленной установки к пуску начинается с заполнения водой резервуара, для чего открывается полностью задвижка, регулирующая подачу воды от цеховой сети водоснабжения к резервуару.
Устанавливаются измерительные приборы (ФЭП-4М, манометры, расходометры) на соответствующие участки к измерению и подключаются к соединительному кабелю, идущему к шкафу контрольно - измерительных приборов.
Включаются приборы для записи на бумаге контролирующих параметров (температуры конца прокатки, температуры прерванной закалки и самоотпуска, давления и расхода воды).
Устанавливается режим термического упрочнения арматурных стержней и открываются регулирующие вентили к форсункам соответствующих секции охлаждающего устройства в зависимости от диаметра упрочняемого прутка согласно данным таблицы 1 [2].
Таблица 1 - Режимы термического упрочнения арматурных стержней на стане по ГОСТ 10884-2004 на класс прочности Ат-111С (Ат 500)._
Вид продукции Диаметр стержня, мм Масса 1пог.м, кг Температура, □ Кол-во охлажд-х секций
конца прокатки самоотпуска
Арматурные стержни из Ст5сп 20 2,47 950-1000 450-600 2
Арматурные стержни из Ст5сп 22 2,98 970-1020 450-650 3
Арматурные стержни из Ст5сп 25 3,85 990-1050 450-650 4
Примечание: диапазоны регулирования температуры самоотпуска определяются согласно колебаний содержания углерода и скорости прокатки
Открывается вентиль подачи воздуха к воздушным форсункам, служащим для отсечки избытка отработанной воды поступающей к направляющим трубам схемам и калибровок, применяемым для производства горячекатаной стержневой арматуры диаметром 20, 22 и 25 мм из низколегированной стали 35ГС в соответствии с требованиями технологической инструкцией ТИ-309-ПСТ-3-95. при Этом арматурные стержни получают рисунок и профили, соответствующие классу прочности Ат-11С (Ат500) согласно ГОСТ 5781.
Результаты и обсуждение
Производится термическое упрочнение двух раскатов от первой заготовки, пропустив их последовательно через охлаждающие секции опытно -промышленной установки термического упрочнения.
Температура самоотпуска термоупрочненной стержневой арматуры на выходе из опытно-промышленной установки при этом должна быть в пределах 450-600 □ в зависимости от содержания углерода в стали и скорости прокатки [3].
Необходимый режим термического упрочнения в зависимости от диаметра арматуры и от содержания углерода в стали назначается мастером стана согласно
таблицы 3. При этом дополнительное регулирование режим термического упрочнения проводится за счет перераспределения охладителя между форсунками.
После достижения требуемых параметров термического упрочнения по сигналу мастера стана необходимо приступить к упрочнению заданного количества проката. Ответственным за соблюдение заданного режима термического упрочнения является сменный мастер стана [4].
Технические преимущества заключаются в возможности осуществления термической обработки в производственном технологическом потоке горячей прокатки, использования для термического упрочнения изделий остаточного тепла под прокатку, в меньшей длительности процесса и в получении более чистой от окалины поверхности проката. Термоупрочнение с прокатного нагрева позволяет использовать важный резерв дополнительного повышения прочностных и пластических свойств металла путем проведения высокотемпературной термомеханической обработки, при которой суммируется эффект фазового наклепа от фазовых превращений в процессе ускоренного охлаждения с эффектом горячего наклепа в процессе горячей пластической деформации.
Экономические преимущества включают отсутствие дополнительных затрат электроэнергии или топлива, отсутствие затрат на строительство нагревательных печей и другого оборудования, резкое снижение потребности в рабочей силе, сокращение внутрицеховых и внутризаводских транспортных операций. Однако, несмотря на указанные преимущества термоупрочнения с прокатного нагрева по сравнению с термоупрочнения печным нагревом, организация этого технологического процесса сопряжена с определенными трудностями. Существенным недостатком термической обработки с прокатного нагрева является включение в технологический поток прокатки дополнительных операций, которые могут нарушить ритмичность работы прокатного стана [5].
Для наиболее полного использования преимуществ термоупрочнения с прокатного нагрева необходимо, чтобы процесс ускоренного охлаждения был таким же непрерывным и высокопроизводительным, как и процесс горячей прокатки. Осуществление такого единого технологического процесса требовало разработки и создания эффективных охлаждающих устройств, при помощи которых успешно реализовано опытно-промышленное внедрение инновационной технологии термоупрочнения с прокатного нагрева.
Об эффективности термического и термомеханического упрочнения применительно к арматурным профилям сортового проката необходимо отметить следующее [6].
Прежде всего, следует подчеркнуть, что используемый в железобетонных конструкциях арматура (вес металл) расходуется необратимо, т.е. не возвращается в виде металлолома на металлургические заводы, а остается в бетоне. Поэтому снижение металлоемкости железобетонных конструкций за счет повышения их прочностных характеристик является важной научно-технической задачей и показывает эффективность их термического и термомеханического упрочнения.
Являясь основным конструкционным материалом в строительной индустрии, железобетон потребляет большое количество арматурных профилей, ежегодное потребление их железобетоном достигает миллионов тонн, а удельный расход металла на 1м3 железобетона составляет в среднем 70 кг [7].
Заметим также, что арматурные профили, используемые в железобетонных конструкциях, являются основным элементом, воспринимающим, растягивающие нагрузки, обеспечивая тем самым прочность и надежность конструкции. Важным фактором, обеспечивающим совместную работу арматуры с бетоном, является их сцепление, увеличение которого достигается использованием арматурных профилей периодического профиля. Все это показывает актуальность повышения прочностных характеристик арматурных профилей путем термического и термомеханического упрочнения. Особенно актуально применение высокопрочных арматурных профилей в конструкциях и сооружениях на предварительно напряженных железобетонах, получающих все более широкое применение. Так, по оценкам экономистов, применение термоупрочненной арматуры с прочностью 600-1300 МПа за счет повышения расчетных сопротивлении позволяет снизить расход металла на 20-45 %, что дает существенный экономический эффект [8].
Специфика расчета эффективности производства и использования термически и термомеханически упрочненного проката состоит в том, что экономический эффект выявляется, главным образом, в сфере потребления, и поэтому действительная экономическая эффективность может быть определена лишь посредством сопоставления всех затрат живого и овеществленного труда на производство термического упрочнения проката на металлургическом заводе и затрат в отраслях, потребляющих металл на изготовление и выпуск машин, механизмов, различных металлических конструкций, железобетона и т.д.
Как отмечалось выше, организация производства термически упрочненного проката увеличивает эксплуатационные расходы на энергетические затраты, заработную плату, амортизацию, текущий ремонт и др. В то же время использование в отраслях экономики упрочненного проката обуславливает снижение эксплуатационных и капитальных затрат в отраслях, потребляющих этот упрочненный прокат.
Общим принципом, положенным в основу методики определения экономии металла, является условие равнопрочности термически упрочненного и неупрочненного проката. В соответствии с этим принципом экономия металла определяется сравнением удельных расходов упрочненного и неупрочненного проката, имеющего одинаковое назначение.
В каждом конкретном случае принцип соблюдения условия равнопрочности должен осуществляться но-разному: в одних случаях путем сопоставления расхода металла на равные по потребительной ценности изделия, производимые с применением упрочненного и неупрочненного проката (арматурных профилей), в других случаях - на единицу длины проката, если речь идет о фасонных профилях (уголки, швеллера) или на единицу полезной площади проката, если речь идет о листовом прокате.
На величину экономии металла оказывает влияние изменение отхода и брака металла при производстве и термическом упрочнении проката. Так, при производстве термоупрочненных арматурных и угловых профилей не наблюдается увеличение коэффициента расхода металла так как термическое упрочнение производится сразу после чистовой клети прокатного стана [9].
Облегчение массы термоупрочненного проката требует меньшего количества стали на его производство и соответственно чугуна, руды, коксующихся углей, что приводит к снижению общих капитальных вложений в результате применения термически упрочненного проката. Достигается также снижение транспортных расходов вследствие перевозки меньшего количества металла для удовлетворения заявок потребителей и облегчения массы конструкций и машин, изготовленных из проката с высокими механическими свойствами.
Важным звеном в выборе технологического процесса термического упрочнения проката явилось изучение возможности замены печного отпуска, требующего больших капитальных вложений, на самоотпуск, не влекущий за собой дополнительных энергозатрат. Исследования в этом направлении позволили предложить технологический процесс упрочняющей термической обработки сортового проката по схеме прерванной закалки с последующим самоотпуском, который является наиболее экономичным вариантом термической обработки [10].
Охлаждающее устройство, использованное в работах этого направления, легко вписывается в действующий технологический процесс производства сортовой металлопродукции, оно предназначено для интенсивного охлаждения движущегося проката с температуры 1000-1050 °С до 450-500 °С, что позволит улучшить условия труда на участках реечного холодильника и адъюстажа прокатного стана за счет резкого уменьшения тепловыделения от горячего проката. Это немаловажно для существенного улучшения условий труда и приведет (наряду с экономическим) к значительному социальному эффекту.
Охлаждающей средой при деформационно-термической обработке металлопродукции является техническая вода, которая используется с цехового оборотного водоснабжения и водоотведения с фильтрацией от взвешенных частиц (размер взвешенных частиц в воде должен быть не более 1,0-1,5 мм). Поэтому производство деформационко-термически упрочненного проката на действующих или строящихся прокатных станах не влияет на экологическую ситуацию на данном участке, что также имеет немаловажное значение.
Выводы
Таким образом, критерием экономической эффективности термического упрочнения проката является экономия суммарных затрат, требующихся удовлетворения определенных потребностей экономики страны.
Список использованных источников
1 Минаев, А. А. Совмещенные металлургические процессы. - Донецк : Технопарк, ДГТУ УНИТЕХ, 2008. - 552 с.
2 Канаев, А. Т. Интегрированная деформационно - термическая обработка сортового проката. - Астана : Изд-во ТОО «Мастер - ПО», 2012. - 207 с.
3 Minamimura Y., Kanasanwa, Т., Tsujita, К. Latest technology for cost and productivity of QSP process // SEALSI Quarterly. - 2001. - ^1. 30. - №2. - Р. 10-15.
4 Kanayev, A. T., Barizhanova, D. S. Deformative and thermic strengthening of moving comer profilrs in the stream of rolling machine // Materialy 1V Mezinarodni vedecko-prakticka conference PREDNI VEDECKE NOVINKY. - Praha, 2008 -Р. 52-55.
5 Вивекцов, А. С., Каскин, Б. К., Вдовий, С. В. и др. Освоение производства продукции на новом сортопрокатном стане // Журнал «Сталь». - Москва, 2010. -№ 6. - С. 63-64.
6 Garber, E. А. Vliyanie parametrov tekhnologii holodnoi prokatki I predela tekuchesti materiala polosy na napryazheniya treniya v ochage deformatsii / E. А. Garber, I. V. Yagudin, V. V. Yermilov, A.I . Traino // Metally. - Moscow, 2009. - № 5. - P. 37-44.
7 Дурнев, В. Д., Сапунов, С. В., Федюкин, В. К. Экспертиза и управление качеством промышленных материалов. - СПб. : Питер, 2004. - 254 с.
8 Канаев, А. Т. Повышение качества сортового проката деформационно-термической обработкой. - Павлодар : Арман-ТВ, 2009. - 180 с.
9 Тушинский, Л. И. Проблемы современного материаловедения ХХ1 века. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. - Сборник научных трудов. - 2004. - вып.7. - С. 23-49.
10 Крукович, М. Г. Анализ структурообразования при поверхностной обработке сталей. - Вестник ВНИИЖТ. - 2012. - №3. - С. 36-39.
References
1 Minayev, A. A. Sovmeshchennyye metallurgicheskiye protsessy [Combined metallurgical processes] [Text]. - Donetsk : Technopark, DSTU UNITEKH, 2008. - 552 p.
2 Kanayev, A. T. Integrirovannaya deformatsionno - termicheskaya obrabotka sortovogo prokata [Integrated deformation and heat treatment of long products [Text]. -Astana : Publishing house of LLP «Master-PO», 2012. - 207 p.
3 Minamimura, Y., Kanasan^, Т., Tsujita, К. Latest technology for cost and productivity of QSP process // SEALSI Quarterly. - 2001. - ^1. 30. - № 2. - Р. 10-15.
4 Kanayev, A. T., Barizhanova, D. S. Deformative and thermic strengthening of moving comer profilrs in the stream of rolling machine // Materialy IV Mezinarodni vedecko-prakticka conference PREDNI VEDECKE NOVINKY. - Praha, 2008 - Р. 52-55.
5 Vivektsov, A. S., Kaskin, B. K., Vdoviy, S. V. and other. Osvoyeniye proizvodstva produktsii na novom sortoprokatnom stane [Mastering the production of products at the new section rolling mill] [Text]. - Journal «Steel». - Moscow, 2010. - № 6. - P. 63-64.
6 Garber, E. А. Vliyanie parametrov tekhnologii holodnoi prokatki I predela tekuchesti materiala polosy na napryazheniya treniya v ochage deformatsii /
E. А. Garber, I. V. Yagudin, V. V. Yermilov, А. I. Traino // Metally. - Moscow, 2009. - № 5. - P. 37-44.
7 Durnev, V. D., Sapunov, S. V., Fedyukin, V. K. Ekspertiza i upravleniye kachestvom promyshlennykh materialov [Expertise and quality management of industrial materials] [Text]. - St. Petersburg: Peter, 2004. - 254 p.
8 Kanayev, A. T. Improving the quality of long products by deformation-heat treatment [Povysheniye kachestva sortovogo prokata deformatsionno-termicheskoy obrabotkoy] [Text]. - Pavlodar : Arman-TV, 2009. - 180 p.
9 Tushinskiy, L. I. Problemy sovremennogo materialovedeniya XXI veka. Fundamental'nyye i prikladnyye problemy chernoy metallurgii [Problems of modern materials science of the XXI century. Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy] [Text]. - Collection of scientific works. - 2004. №7. - P. 23-49.
10 Krukovich, M. G. Analiz strukturoobrazovaniya pri poverkhnostnoy obrabotke staley [Analysis of structure formation in surface treatment of steels] [Text]. - Vestnik VNIIZhT. - 2012. - № 3. - P. 36-39.
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
М. А. Джаксымбетова
С. Сейфуллин атындаFы Казак агротехникальщ университет^ Казахстан Республикасы, Нур-Султан к. Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
Ц¥РЫЛЫСЦА АЙНАЛЫП ЖЫЛЫТЫП КYШТЕГЕН ЦУАТТЫЦ ЦУАТТЫ ПАЙДАЛАНУ YШIН ЭКОНОМИКАЛЫЦ ТИ1МД1Л1КТ1 ТЕРМИАЛЬЩ ЦАТАРЛАУ ЖЭНЕ БАFАЛАУ ТЕХНОЛОГИЯЛЫЩ ПРОЦЕС1
Экономиканъщ эртyрлi салаларында гылыми-технишлъщ прогрестщ царцынды дамуыша байланысты металлургия втмдертщ сапасына yrnMi жогары талаптар цойылады. Дайын металлургиялыц втмтц сапасын жацсарту жвнiндегi к-шаралар арасында термиялыц термиялыц вцдеу мацызды орын алады. Металлдыц бержтт сипаттамаларын жогарылату арцылы термиялыц вцдеумен болаттыц меншiктi шыгынын азайтуга, буйымдардыц цызмет ету мерзiмiн, бвлшектер мен тораптардыц сетмдшг мен бержтшн арттыруга болады, бул дайын металл буйымдары квлемтщ улгаюына тец. Шыныцтырудыц ец перспективалы эдс - илектеу жылытудан свндiру, бул кезде илемдеу орныныц эрлеу стендiнен шыццаннан кешн металл сeндiрiледL Бул жагдайда металды ыстыцтай илемдеуден кешн цыздырудыц цалдыц жылуы цолданылады, ягни. термиялыц вцдеу ыстыц пластикалыц деформация процесiмен уйлеседь Бул жылумен вцдеуден термиялыц берiктендiрудi термиялыц вцдеудщ басца эдiстерiмен салыстырганда улкен техникалыц жэне экономикалыц артыцшылыцтармен цамтамасыз етед1
Кiлттi свздер: термиялыц вцдеу, арматуралыц профиль, цатаю, цурылымды цалыптастыру, узац втмдер, тшмдшж.
M. A. Jaxymbetova
S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Republic of Kazakhstan, Nur-Sultan. Material received on 25.03.21.
TECHNOLOGICAL PROCESS OF THERMAL HARDENING AND ASSESSMENT OF THE ECONOMIC EFFICIENCY OF THE USE OF HEAT-STRENGTHENED REINFORCEMENT ROLLED IN CONSTRUCTION
In connection with the rapid development of scientific and technological progress in various sectors of the economy, ever higher requirements are imposed on the quality of metallurgical products. An important place among measures to improve the quality of finished metallurgical products belongs to hardening heat treatment. By increasing the strength characteristics of the metal, hardening heat treatment can reduce the specific consumption of steel, increase the service life of products, reliability and durability of parts and assemblies, which is equivalent to an increase in the volume offinished metal products. The most promising method of hardening is quenching from rolling heating, when the metal is quenched immediately after leaving the finishing stand of the rolling mill. In this case, the residual heat of heating the metal after hot rolling is used, i.e. heat treatment is combined with the process of hot plastic deformation. This provides thermal hardening from rolling heating with great technical and economic advantages in comparison with other methods of hardening heat treatment.
Keywords: heat treatment, reinforcing profile, hardening, structure formation, long products, efficiency.
МРНТИ 73.01.77; 73.39.31; 50.05.09
https://doi.org/10.48081/YYCU6184
А. Ш. Абдирахман, Б. К. Кайролла, А. Х. Мустафин
Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЙ ТОРЦЕВЫХ УПЛОТНЕНИЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
В статье показана разработка систем охлаждений торцевых уплотнений центробежных насосов, которая позволяет исследовать и рассматривать многоступенчатый секционный насос производства китайской компании ЛТД. Насос предназначенный для перекачки сжиженных углеводородов. Передача крутящего момента от электрического двигателя Рн=75 кВт, пн= 2950 об/ мин к насосу осуществляется через упругую втулочно-пальцевую муфту.
При эксплуатации горячих насосов, а также перекачивающих сжиженные газы могут возникнуть неисправности.
Существует несколько источников передачи тепла среде: тепло, выделяемое при трении и напряжении, возникающем при сдвиге жидкости; тепло, выделяемое из-за возникновения сопротивления воздуха (турбулентности), вызванного вращением частей уплотнения, и тепло, передаваемое от насоса к камере уплотнения и валу (при положительном теплопоглощении).
Ключевые слова: система охлаждения, многоступенчатый секционный насос, проектирование системы, возрастание давления, термодинамическое равновесие.
Введение
Разработка системы охлаждения концевых уплотнений горизонтального многоступенчатого насоса для перекачки сжиженных газов.
Проведение гидравлического и теплотехнического расчета системы охлаждения уплотнений насоса. Разработка рекомендации по подбору основных узлов и их обвязки в системе охлаждения.
Горизонтальный многоступенчатый насос китайской производственной компании для перекачки сжиженных углеводородов .
Согласно техническим требованиям завода - изготовителя подача охлаждающей жидкости для торцевых уплотнении горизонтального многоступенчатого насоса должна составлять 4-10 л/мин или 0,24-0,6 м3/час.
Высота нормального уровня жидкости (М^) в резервуаре охлаждающей (затворной) жидкости устанавливается изготовителем/поставщиком уплотнения. Она должна быть выше фланца корпуса насоса. Она не должна быть менее 1 м (3 фут). Высоту выбирают в зависимости от скорости потока, условий затворной/буферной среды, расположения резервуара, гидравлического сопротивления и давления
устройства циркуляции, которые противопоставляются рабочим характеристикам потока и требованиям допускаемого запаса по кавитации.
Чтобы уменьшить перепады давления в системе, необходимо минимизировать длину трубопровода и использование фитингов между резервуаром и уплотнительной крышкой. Все трубопроводы должны располагаться под наклоном относительно резервуара, как минимум, 10 мм на 240 мм (1/2 дюйм/фут), используя гладкие радиальные изгибы [1-3].
Материалы и методы
Резервуары затворной/буферной жидкости должны располагаться к насосу так, чтобы обеспечить достаточные зазоры для работы и технического обслуживания.
Резервуары не должны располагаться непосредственно около насоса и на них не должна воздействовать вибрация. Технологические линии с горячим продуктом должны быть изолированы по мере необходимости для обеспечения безопасности.
Если иное не указано, то резервуар должен быть снабжен клапанной вентиляцией и отдельным устройством, наполняющим резервуар. Систему наполнения резервуара необходимо спроектировать, учитывая конструкцию внешних резервуаров затворной/буферной жидкости. Необходимо предоставить средства для заполнения резервуара уплотнения под давлением (чтобы предотвратить изменение давления при применении затворной жидкости). Необходимо также учесть закрытую систему наполнения, которая позволит оператору заполнить резервуар без воздействия затворной/буферной жидкости. Ручное заполнение резервуара недопустимо. Возможен вариант заполнения резервуара, начиная с нулевой отметки для безопасности и удобства использования. Система, требующая использование лестницы или порога, недопустима. Для предотвращения непредвиденного повышения давления в резервуаре необходимо обеспечить ее дополнительную защиту независимо от наличия встроенной контрольно-измерительной системы понижения давления. Так для данной гидравлической системы предусмотрено ,что воздушный перепускной клапан должен срабатывать при давлении 0,5 МПа. Давление на входе в камеру уплотнении не должно превышать 0,25 МПа.
Входное отверстие в резервуар барьерной/буферной обратной среды должно располагаться выше, как минимум на 250 мм (10 дюймов), места подачи выходного отверстия барьерной/буферной питательной среды (насоса).
Выходное отверстие в резервуар барьерной/буферной питательной среды должно располагаться на 50 мм (2 дюйма) выше дна резервуара. Сливной клапанный патрубок должен располагаться в днище резервуара для обеспечения его полной осушки. должен равняться как минимум 150 мм (6 дюймов) и должен быть выше точки LLA ( аварийно-низкого уровня). Примечание -Расстояние 150 мм (6 дюймов) является удобным зрительным ориентиром.
Объем пара в резервуаре выше NLL должен равняться или быть больше, чем объем жидкости, находящийся между КК^ и точкой аварийно-низкого уровня (LLA). Отметка индикатора тревоги самого высокого уровня жидкости (HLL), если она есть, должна быть как минимум на 50 мм (2 дюйма) выше уровня КЫЦЬ.
Данное расстояние используется для предотвращения ложной тревоги из-за технологических колебаний уровня [2].
Отметка индикатора тревоги самого низкого уровня должна быть, как минимум, на 50 мм (2 дюйма) выше входного присоединения.
Если иное не указано, то трубы, соединяющие резервуар затворной/буферной жидкости с торцовым уплотнением, должны быть изготовлены из аустенитной нержавеющей стали. И соответствовать данным:
а) 12 мм (1/2 дюйма) для вала диаметром не более - 60 мм (2,5 дюйма);
б) 18 мм (3/4 дюйма) для вала диаметром более - 60 мм (2,5 дюйма).
Результаты и обсуждение
Стандартизация, унификация и взаимозаменяемость для торцевых уплотнений валов насосов регламентируется следующим стандартом ГОСТ 32600-2013 (ISO 21049:2004) Насосы. Уплотнительные системы вала для центробежных и роторных насосов. Общие технические требования и методы контроля [1].
Такие уплотнения относятся к комбинированным, в которых одинарное и вспомогательное уплотнения выполнены торцевыми и размещены в едином корпусе. Уплотнение - это законченный модуль, не требующий дополнительных проверок и регулировок при монтаже. Контурную ступень образует одинарное уплотнение, а атмосферную ступень - вспомогательное уплотнение оригинальной конструкции. Особенностью уплотнения является локализация утечки при разрушении колец пары трения контурной ступени вспомогательным уплотнением, подвижное уплотнительное кольцо которого под действием давления уплотняемой среды входит в контакт с неподвижным кольцом, предотвращая неконтролируемую утечку перекачиваемого продукта.
Одинарные торцевые уплотнения существуют двух типов - это внешние и внутренние [4].
- Внутренние одинарные торцевые уплотнения используются при перекачивании жидкостей при температуре (от 85 °С до 110 °С), и высоком давлении нагнетания насоса.
- Внешнее торцевое уплотнение используется при перекачивании жидкости с содержанием абразива.
Для работы возможно изготовление автономного бачка с жидкостью для охлаждения узла уплотнения. Уплотнения этого типа могут работать до температуры +140 °С (таблица 1).
Таблица 1 - Сравнение характеристик асбеста и асбестосодержащих материалов с материалами на основе ТРГ
Характеристика Асбест ТРГ Примечание
Плотность см3 до 2,25 0,7-1,2 Для изделий для ТРГ меньше масса единицы продукции
Двойные торцевые уплотнения вала «Тандем» с гидравлическим затвором применяют в насосах при перекачивании:
- жидкостей с высокой температурой (выше 110 °С);
- для растворов соли и щелочей;
- для взрывоопасных, легковоспламеняющихся, ядовитых, едких, канцерогенных жидкостей;
- сред, не допускающих контакта с атмосферой.
Система включает вспомогательный насос, осуществляющий подачу охлаждающей жидкости из емкости во входное отверстие одинарного или двойного уплотнения. Через выходное отверстие жидкость поступает обратно в емкость. В гидравлической системе предусмотрены предохранительные клапаны и фильтры очистки жидкости. Из-за постоянной циркуляции жидкости и наличия гидравлического затвора в камере уплотнения можно использовать резервуар для охлаждающей жидкости без избыточного газа и при ненапряженном тепловом режиме без внешнего охладителя в виде радиаторов, вентиляции и т.п.
Повышение температуры в камере уплотнения складывается из :
- потерь мощности на трение поверхностей скольжения;
- теплопоглощение от насоса, температура которого может оказаться больше, чем температура охлаждающей жидкости.
Потери мощности от трения определены ранее и переводятся в количество теплоты Q.
Жидкость, впрыскиваемая в камеру уплотнения, может находиться при более низкой температуре, чем температура насоса. В этом случае образуется тепловой поток или теплопоглощение в камере уплотнения от насоса. Расчет теплопоглощения сложен, он требует детального анализа или проведения испытаний, доскональных знаний по специфике конструкций насоса и свойств перекачиваемой жидкости [5].
Согласно техническим требованиям завода - изготовителя подача охлаждающей жидкости для торцевых уплотнении горизонтального многоступенчатого насоса должна составлять 4-10 л/мин или 0,24-0,6 м3/час [1].
Выбор производится из номенклатуры насосов малой производительности и мощности с небольшим расходом электроэнергии, что достаточно дешевле и удобнее ,чем применение водяных насосов (помп) с монтажом привода от основного электрического двигателя.
Например, 1 вариант: насос РV55 380V (Италия) с регулируемой подачей 0,120,36-0,6 м3/час с напором соответственно 35-21,5-8 метров, мощность 0,18 кВт, частота вращения вала 1500 об/мин, масса 4, 1 кг. Насосы данной серии рекомендуются для перекачки чистой воды без абразивных частиц и химически неагрессивных жидкостей. Установка должна производиться в помещениях или местах, защищенных от атмосферного воздействия. Двигатель бесшумный, закрытого типа с наружной вентиляцией, рассчитан на работу в постоянном режиме марка PVm: однофазный 230 В - 50 Гц с конденсатором и тепловой защитой, встроенной в обмотку. PV: трехфазный 230/400В - 50 Гц. Изоляция: класс F. Степень защиты: 1Р 44.
Например, 2 вариант: насос NOVAX OIL (Италия) c регулируемой подачей 1-3.5-7 л/мин с напором соответственно 9-7-1 метров, мощность 0,3 кВт, частота вращения вала 1500 об/мин [6-10].
Технические характеристики: тип насоса - вихревой самовсасывающий, электродвигатель асинхронный 220 В, IP44, с тепловой защитой и реверсом, материал корпуса, рабочего колеса:
1) серия BE - бронза,
2) серия NOVAX - бронза с покрытием никелем: уплотнение вала - манжетное, маслобензостойкое, насосы укомплектованы штуцерами под шланг и кабелем с вилкой.
Высота нормального уровня жидкости (NLL) в резервуаре охлаждающей (затворной) жидкости устанавливается изготовителем/поставщиком уплотнения. Она должна быть выше фланца корпуса насоса (рисунок 1). Она не должна быть менее 1 м (3 фут). Высоту выбирают в зависимости от скорости потока, условий затворной/буферной среды, расположения резервуара, гидравлического сопротивления и давления устройства циркуляции, которые противопоставляются рабочим характеристикам потока и требованиям допускаемого запаса по кавитации.
2
1 - редуктор газовый; 2 - бачок под давлением; 3 - система охлаждения бачка;
4 - уплотнение; 5 - холодильник уплотнения; 6 - дроссель;
7 - регулирующий вентиль; Р - измерение давления; Т - измерение температуры; Н - измерение уровня.
Рисунок 1 - Для двойных уплотнений насоса без избыточного давления в охлаждающей системе
При выборе насоса для охлаждающей системы необходимо, чтобы давление нагнетания насоса не превышало допускаемого давления на входе в камеру уплотнении, т.е. должна быть меньше 0,6 МПа или ниже 56 метров, но не ниже 0,2 МПа или 18,7 метров напора (напор для антифриза с температурой замерзания - 400 °С). Этим параметрам соответствуют маломощные насосы
с электроприводом, которые в силу экономичности и удобства монтажа и эксплуатации более предпочтительны, чем насосы, которые можно установить с помощью механического привода от двигателя основного перекачивающего насоса.
Выводы
Анализ конструкции торцевых уплотнении показал, что для перекачивания сжиженных углеводородов при температурах +80 °С и выше применятся сдвоенные торцевые уплотнения. Для давлении затворной (охлаждающей) жидкости равного или чуть больше атмосферного (в нашем случае 0,2-0,6 МПа) используются торцевые, выполненные по схеме «Тандем». При давлении более 0,6 МПа (6 атм.) охлаждающей жидкости оно ослабляет сжатие основного, внутреннего уплотнения, контактирующего с перекачиваемой жидкостью. При давлении менее 0,2 МПа атмосферное давление, действующее на вспомогательное, наружное уплотнение ослабляет его поджатие к корпусу насоса.
Список использованных источников
1 ГОСТ 32600-2013 (ISO 21049:2004) Насосы. Уплотнительные системы вала для центробежных и роторных насосов. Общие технические требования и методы контроля.
2 Берлин, М. А. Ремонт и эксплуатация насосов нефтеперерабатывающих заводов. - Химия, 1970. - 199 с.
3 Рахмилевич, З. З. Насосы в химической промышленности: Справ, изд. - М. : Химия, 1990. - 240 с.
4 Расчет технических параметров торцевых уплотнений [email protected]
5 Сулейманов, Р. И., Галимуллин, М. Л., Габдрахимов, М. С., Зарипова, Л. М., Сидоркин, Д. И., Абдюкова, Р. Я. Совершенствование системы охлаждения насосного агрегата ЦНС // В сборнике: Современные технологии в нефтегазовом деле - 2017. Сборник трудов международной научно-технической конференции в 2-х томах. 2017. - С. 399-402.
6 Калинин, А. Г., Левицкий, А., Никитин, Б. Технология бурения разведочных скважин на нефть и газ. - М. : Недра-Бизнесцентр, - 1998. - 440 с.
7 Середа, Н. Г., Муравьев, В. Основы нефтяного и газового дела. - М. : Недра - Бизнесцентр, - 1980. - 287 с.
8 Рындин, В. В., Волкова, Л. Ю. Применение системы Mathcad при статистическом анализе экспериментальных данных // Наука и техника Казахстана. - 2018. - № 4. - 6-18.
9 Юрчук, А. М., Истомин, А. З. Расчеты в добыче нефти. - М. : Недра-Бизнесцентр, 1979. - 270 с.
10 Abdullina, G. G., Seitenova, G. Zh., Ryndin, V. V., Dyussen, A. B. Modernization, installation of an additional separator, to improve the operation of the piston compressor // Наука и техника Казахстана. - 2020. - № 3 - С. 54-59.
References
1 GOST 32600-2013 (ISO 21049:2004) Nasosy. Uplotnitel'nyye sistemy vala dlya tsentrobezhnykh i rotornykh nasosov. Obshchiye tekhnicheskiye trebovaniya i metody kontrolya [Pumps. Shaft sealing systems for centrifugal and rotary pumps. General technical requirements and control methods]
2 Berlin, M. A. Remont i ekspluatatsiya nasosov neftepererabatyvayushchikh zavodov [Repair and operation of pumps at oil refineries] [Text]. - Chemistry, 1970.
- 199 p.
3 Rakhmilevich, Z. Z. Nasosy v khimicheskoy promyshlennosti [Pumps in the chemical industry: Reference, ed.] [Text]. - M. : Chemistry, 1990 . - 240 p.
4 Raschet tekhnicheskikh parametrov tortsevykh uplotneniy [Calculation of technical parameters of mechanical seals] [email protected]
5 Suleymanov, R. I., Galimullin, M. L., Gabdrakhimov, M. S., Zaripova, L. M., Sidorkin, D. I., Abdyukova, R. Ya. Sovershenstvovaniye sistemy okhlazhdeniya nasosnogo agregata TSNS [Improving the cooling system of the central nervous system pumping unit] [Text]. V collection : Modern technologies in oil and gas business - 2017. Proceedings of the international scientific and technical conference in 2 volumes. 2017.
- P. 399-402.
6 Kalinin, A. G., Levitskiy, A., Nikitin, B. Tekhnologiya bureniya razvedochnykh skvazhin na neft' i gaz [Technology of drilling exploratory wells for oil and gas] [Text].
- M. : Nedra-Business Center, 1998. - 440 p.
7 Sereda, N. G., Murav'yev, V. Osnovy nefttyanogo i gazovogo dela [Fundamentals of oil and gas business] [Text]. - M. : Nedra - Business Center, 1980 . - 287 p.
8 Ryndin, V. V., Volkova, L. Yu. Primeneniye sistemy Mathcad pri statisticheskom analize eksperimental'nykh dannykh [Application of the Mathcad system in the statistical analysis of experimental data] [Text]. Science and Technology of Kazakhstan. - 2018.
- No. 4. - P. 6-18.
9 Yurchuk, A. M., Istomin, A. Z. Raschety v dobyche nefti [Calculations in oil production] [Text]. - M. : Nedra-Business Center, 1979. - 270 p.
10 Abdullina, G. G., Seitenova, G. Zh., Ryndin, V. V., Dyussen, A. B.
Modernization, installation of an additional separator, to improve the operation of the piston compressor // Science and Technology of Kazakhstan. - 2020. - № 3 - С. 54-59.
Материал поступил в редакцию 25.03.21.
Э. Ш. Эбдiрахман, Б. К Кайролла, А. Х. Мустафин
ТораЙFыров университет^ Казахстан Республикасы, Павлодар к. Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
ОРТАЛЬЩТАН ТЕПК1Ш СОРFЫЛАРДЫЦ БYЙIРЛIК ТЫFЫЗДАFЫШТАРЫНЫЦ САЛЦЫНДАТЦЫШТАР ЖYЙЕСIН ЭЗ1РЛЕУ
Мацалада цытайлыц ЛТД компаниясы шыгарган квп сатылы секциялъщ соргыны зерттеуге жэне царастыруга мумктдж беретт орталыцтан тепкш соргылардыц соцгы тыгыздагыштарын салцышдату жуйелертщ дамуы кврсетшген. Суйытылган квмiрсутектердi айдауга арналган соргы. Электр цозгалтцышынан айналу моментт беру PH = 75 кВт, nH= 2950 айн/ мин соргыга серпiмдi жец-саусац муфтасы арцылы жузеге асырылады.
Ыстыц соргыларды, сондай-ац суйытылган газдарды айдау кезтде ацаулар пайда болуы мумкт.
Коршаган ортага жылу берудщ бiрнеше квздерi бар: суйыцтыц ыгысцан кезде пайда болатын уйкелк пен кернеу нэтижестде пайда болатын жылу; тыгыздау бвлжтертщ айналуытан туытдаган ауа кедергктщ (турбуленттшктщ) пайда болуышан пайда болатын жылу жэне соргыдан тыгыздау камерасы мен бштке берыетт жылу (оц жылу сцрумен).
ЮлттН свздер: салцышдату жуйеы, квп сатылы секциялыц соргы, жуйет жобалау, цысымныц жогарылауы, термодинамикалыц тепе-тецдк.
A. Sh. Abdirahman, B. K. Kairolla, A. Kh. Mustafin
Toraighyrov University,
Republic of Kazakhstan, Pavlodar.
Material received on 25.03.21.
DEVELOPMENT OF COOLING SYSTEMS FOR MECHANICAL SEALS OF CENTRIFUGAL PUMPS
The article shows the development of cooling systems for mechanical seals of centrifugal pumps, which allows us to study and consider a multi-stage sectional pump manufactured by the Chinese company Ltd. A pump designed for pumping liquefied hydrocarbons. The transmission oftorque from the electric motor PH=75 kW, nH= 2950 rpm to the pump is carried out through an elastic sleeve-finger coupling.
When operating hot pumps, as well as pumping liquefied gases, malfunctions may occur.
There are several sources of heat transfer to the medium: heat generated by friction and stress generated by fluid shear; heat generated by air resistance (turbulence) caused by the rotation of the seal parts; and heat transferred from the pump to the seal chamber and shaft (with positive heat absorption).
Keywords: cooling system, multi-stage sectional pump, system design, pressure increase, thermodynamic equilibrium.
FTAMP 65.65.03
https://doi.org/10.48081/PHFZ3023
М. М. Какимов, Ж. И. Сатаева, Б. М. Искаков, Т. Е. Маратова
С. Сейфуллин атындаFы Казак агротехникальщ университет^ Казахстан Республикасы, Нур-Султан к.
МАЦСАРЫ МАЙЫНЫЦ МАЙ ¡¡ЫШЦЫЛДЫ ¡фРАМЫСЫН ЗЕРТТЕУ
Мацалада мацсарыныц тарихы, онъщ курами мен цурылымы, ерекшелiктерi жэне адам агзасына пайдасы жайлы мэлiметтер бер^ен. Сонымен катар, квне заманда Мысыр, Жапония мен тагы басца мемлекеттерде мацсарыны боягыш, дэрi-дэрiмек, тамац дайындауга жэне тагы сол сияцты мацсаттарда пайдаланганы жайлы баяндалган. Цазiргi тацда, дурыс тамацтанудыц адам денсаулыгына эсерi тшкелей екет барлыц адамдарга аян. Ал мацсары майыныц курамындагы полицаныцпаган май щшцылдарыныц адам денсаулыгына оц эсерi, оныц штде холестерин децгешн туаруге, журек-цан тамыр ауруларыныц пайда болуыт твмендетуге жэне басца аурулармен куресуге квмегi жайлы жазылган.
Мацсары майыныц цурамындагы F дэруметтц адам агзасына деген пайдасы жайлы толыц мэлiметтер баяндалган, сонымен цатар егер аталмыш дэрументц жеткпеушшке цандай ауруларга экелетШ жайлы айтылган.
Fалымдардыц соцгы зерттеулер нэтижестде мацсарыныц Ацмай сурыпыныц химиялыц цурамы, мацсары майыныц май цышцылды жэне химиялыц цурамы кесте туртде сипатталган.
Мацсары майыныц цурамы квптеген пайдалы заттарга толы. Ец мацыздысы, мацсары майыныц цурамындагы Омега-6 полицаныцпаган май кышкылдарыныц адам агзасында бвлтбейтт пайдалы заттыц мвлшерi вте квп.
Кiлттi свздер: мацсары, мацсары майы, полицаныцпаган цышк^гл, линол, олеин, дэрумендер.
Kipicne
Барль^ына мэлiм, халык eсiмдiк майын кунделжт eмiрде ездершщ улттык менталитетше, дэмше, элеуметтж немесе каржылай жаFдайына карай тамак пысыруFа пайдаланылады. Жылдан жыгета халыктыц сана сезiмi, eмiрге, тамактануFа, денсаулыкка деген кезкарастары езгеред^ осыпан байланысты ^нделжт тандаулары да езгеркке ушырайды. Ал eсiмдiк майын тацдауда, кебшесе пайдалы мен экологиялык таза ешмдерге карай сураныстар артуда. Тамактану саласындаFы Fалымдар мен мамандардыц айтуы бойынша, адамдар eздерiнiн жэне де балаларыныц денсаулыFына немкурайлы карамай, сапасы темен eсiмдiк майларын тутынбауы тшс. Себебi олардыц курамында адам аFзасына кажеттi линол кышкылы жок немесе ете аз мелшерде болады, ал каныкпаFан май кышкылдары холестерин мелшерш тeмендетiп, жYрек-кан тамырлары ауруларыныц алдын алуFа кeмектеседi, каныккан, моно- жэне поликаныкпаFан май кышкылдарыныц оцтайлы емес катынасы болуы мYмкiн.
Сон^ы жылдардаFы е^мдж майларынын май кышкылды курамынын адам аFзасындаFызат алмасу процесi, липидтердщ мембрана жасушаларынын курылымдык курылуына ecepi женiндегi зерттеу нэтижелерiне сYЙенетiн болсак, казiргi танда каныкпаFан майлардын тенес^ршген курамы бар есiмдiк майларын алу жолдары e3eKTi болFанын кере аламыз.
Материалдар мен эд1стер
Максары, Carthamus tinctorius L., Asteraceae немесе Asteraceae тукымдасына жатады, негiзiнен жеуге жарамды май ретiнде жэне кус тукымы ретiнде колданылатын тукым алу Yшiн eсiрiледi. ДэстYP бойынша, бул дакыл тамак eнiмдерiн бояу жэне хош иiстендiру жэне бояFыштар жасау Yшiн колданылатын гYлдер Yшiн eсiрiлдi, эсiресе арзан анилин бояFыштары кол жетiмдi болFанFа дейiн, сонымен катар дэрьдэрмектер жасау Yшiн.
Максары - бул жоFары тармакталFан, шeптi, жылдык немесе кыскы жылдык, тiкенекке уксас, эдетте жапырактарда кeптеген узын eткiр тженектер бар. Биiктiгi 30-150 см eсiмдiктер сфералык гYл бастарымен (бастарымен) жэне эдетте ашык сары, кызFылт сары немесе кызыл гYЛДермен. Ахен тепс, тетраэдрлiк, кыртысы жок.
Мысырда максары бояуы макта мен жiбектi бояу Yшiн, сондай-ак дiни рэсiмдерде колданылатын салтанатты жакпа ретiнде жэне мумияны байланыстырмас бурын майлау Yшiн колданылFан. Максары тукымдары, сeмкелер мен ^л шоктары 4000 жастаFы мумияларда табылды. Май жакпа жэне жарыктандыру Yшiн колданылFан. XVIII FасырFа дейiн мысырлык максары бояуы Италия, Франция жэне Улыбританияда iрiмшiктi бояу жэне шужыкты хош иiстендiру Yшiн колданылFан.
Максары Таяу Шь^ыста, Yндiстанда жэне Африкада лактивт жэне алексифармиялык (антидот) Yшiн, сондай-ак терлеудi ынталандыру жэне безгект емдеу Yшiн емдiк майдын курамында колданылFан. ГYЛдер сорпа мен курши, сондай-ак маталарды, копсыткыштар мен майларды бояу жэне хош иiстендiру Yшiн кенiнен колданылды. ХХ FасырдаFы араб фармацевт Месуа Yндi максары БаFдадтын манындаFы eсiмдiктен ерекшелендi, оны онын суретiнен C. tinctorius деп тануFа болады. Максары сонFы уакытка дешн еуропалык фармакопеяда калды, бiрак сирек белгт бiр дэрi ретiнде таFайындалды Жапондык фармакопея максары колдануды егжей-тегжейш сипаттайды.
Максары бояFыштары эсiресе Шъ^ыс Еуропа, Таяу ШыFыс жэне Yндi субконтинентiнiн кiлем току Yшiн манызды болды. Кармин бояуы матаны бояу Yшiн Х1Х FасырFа дейiн арзан анилин бояFыштары кол жетiмдi болFан кезде кенiнен колданылды. Бiздiн дэуiрiмiзге дейiнгi II Fасырдан бастап еврей хаттарында таблеткаларды таFамдык бояFыштарFа, кызаруларFа жэне дэрь дэрмектерге арналFан жана бояFыш карталармен колдану сипатталFан.
^ытайда максары гYЛдерiнен дэмдi шeп шайы дайындалады (Li Da Jue and Han Yuanzhou 1993). Шашсыз сорттар Батыс Еуропада, Жапонияда жэне Латын Америкасында кесiлген гYЛдер ретiнде пайдаланылды.
ТаFамFа максары гYЛдерiн косу-кен таралFан жэне ежелгi дэстYр. НаFыз шафран-бул элемдегi ен кымбат дэмдеуiш, ал максары-карапайым неке адалдыFын
бузушы немесе оны алмастыратын кумырска. КYрiш, сорпа, туздыктар, нан жэне маринадталFан тYс сарыдан ашык-кы^ылт сарыFа дейiн езгеред^ Синтетикалык таFамдык бояFыштармен байланысты денсаулыкка байланысты проблемалар максары алынFан таFамдык бояFыштарFа суранысты арттыруы мYмкiн. Кытай азык-тулж енiмдерiнде, эсiресе Юньнань провинциясындаFы Куньминдегi iрi зауытта пайдалану Yшiн Кармин бояFышын шыFарады. Косметикалык акшылдау Француз борымен араласкан карфаминдi бояудан жасалуы мYмкiн, ал жапон косметикасы («бени») жэне ерiн далабы максары бояуын камтиды.
Кытайда максары тек кептеген ауруларды емдеу Yшiн, сонымен катар тоник шайын дайындау Yшiн колданылатын гYлдерiне байланысты есiрiледi. Максары ащы шеп дэмiне ие, бiрак Бейжiцдегi Кытай Fылым академиясыныц Ботаника институты курамында аминкышкылдары, минералдар мен Вр В2, В12, С жэне Е дэрумендерi бар жанбайтын тэтт иiстi шай жасады. Максары препараттарыныц негiзгi белсендi ингредиентi-суда еритiн максары сары, бiрак кейбiр препараттарда алкоголь сы^ындылары колданылады. Кептеген клиникалык жэне зертханалык зерттеулер максары препараттарын етекюр проблемалары, жYрек-тамыр аурулары, жаракатпен байланысты ауырсыну жэне iсiну Yшiн колдануды растайды.
Жапондар YсактауFа арналFан май мен тукымныц негiзгi импорттаушылары болып табылады. ДэстYрлi тYPДе максары майы «темпура» Yшiн баска майлармен араластырылды. К^р максары майы кебiнесе (75-85%) ерекше жаFдайлар Yшiн сыйлык пакеттервде колданылады, эсiресе жыл сайын ею сыйлык маусымында. Бул нарыктаFы максары майыныц Yлесi 85%-дан асады, эаресе денсаулыкка пайдасы мен салат майыныц касиеттерш туракты аспаздык касиеттерiмен Yйлестiретiн олеин мен линол кышкылдарыныц кеп мелшерi бар коспалар тYрiнде [1].
Нэтижелер жене тал^ылау
Елiмiзде максары кебшесе ОцтYстiк Казакстан, Крстанай, Жамбыл, ТYркiстан мен Алматы облыстарында есiрiледi. 2020 жылдыц керсеткiштерге сYЙенетiн болсак, максары есiруге арналFан егiстiктер аумаFы 61,6 мыц, гектарFа, яFни 23 % дешн (2019 жылмен салыстырFанда) ескен. Эсiрiлетiн максары мен ендiрiлетiн максарымайы кебiнесе ЖапонияFа, КытаЙFа, ЧехияFа, РоссияFа, ЭзбекстанFа жэне таFы баска мемлекеттерге экспортка шыFарылады. Максары Казакстанда есiрiлуге ете колайлы дакыл болып табылады, себебi ол курFакшылык пен темен температураларFа тезiмдi болы келед^ Максарыныц биологиялык ерекшелiктерi елiмiздiц агроклиматтык жаFдайларына жаксы бейiмделедi (1 кесте) [2].
Кесте 1 - Максары дэндершщ химиялык курамы (Акмай сурпы)
№ Атауы Мелшерi
Майдыц мелшер^ % 35
Эфир майыныц мелшерi, % 3
Р2О5мелшер^% 1,69
Протеин мелшерi, % 19
Жасунык мелшерi, % 33
Темiр (% курFак затка) 0,01
Калий 0,9
Кальций 0,5
Фосфор 0,74
^юрт 0,004
Аминкышкылдары (акуыздыц жалпы азотына, %):
- Аргинин 7,8
- Валин 4,9
- Гистидин 2,0
- Изолейцин 3,8
- Лейцин 5,5
- Лизин 2,7
- Метионин 1,5
- Треонин 2,9
- Триптофан 1,2
- Фенилаланин 5,2
БYкiл элемде максары непзшен тамак nicipy майы, салат майы жене маргарин Yшiн ecipiледi. ДамыFан елдерде денсаулык пен диетаны байланыстыратын зерттеулер, барлык кол жетiмдi майлар арасында поликаныкпаFан / каныккан заттардыц ец жоFаpы катынасы бар маЙFа деген суранысты арттырды. ТаFамдык KyндылыFы бойынша ол зей^н майына уксас, курамында линол немесе олеин кышкылы кеп, бipак елдекайда арзан болып табылады. K;аныкпаFан майлар кандаFы холеcтеpиннiц тeмендеyiмен байланысты. Сонымен катар, олеин максары майы сиякты каныкпаFан кандаFы LDL («жаман» холестерин) децгешн тeмендетiп, HDL («жаксы» холестерин) есер етпей. Максары майы, еcipеcе СолтYcтiк Америкада, Германияда жене Жапонияда пайдалы таFамдаpдыц мацызды наpыFына ие.
Макта, кYнбаFыc, соя майларымен cалыcтыpFанда, максары майы поликаныкпаFан майлардыц кептшмен, атап айтканда F деpyменi деп аталатын линол кышкылымен сипатталады (2кесте).
Кесте 2 - Максары майыныц май кышкылды курамы
Май кышкылдары Руксат етшген норма Накты керсеткш
Миристин С14Н28О2 1,5 дейш 0,1
Пальмитин СД,О, 16 32 2 2,1—8,4 5,8-6,1
Стеарин С18Н36О2 1,5-11,2 2,5-2,8
Олеин С18Н34О2 7,0-12,2 9,5-14,7
Линол С18Н32О2 56,7-84,6 75,8-81,8
Май кышкылдарыныц мелшер1
^аныккан (жалпы) 5-10 8,7
^анышпаFан (жалпы) 90--95 91,3
Кышкыл саны, йод саны, пероксид саны жене сабындану меш сиякты химиялык касиеттер талданды нетижелеpi 3-кестеде келтipiлген [2].
Кесте 3 - Максары майыньщ химияльщ курамы
Химиялык курамы
№ Касиеттер Нэтижелер
Кышкылдык мэнi (мг KOH/г) 0,22
Иод саны (г I2/100 г) 142,3
Пероксид саны (мег/кг) 2,81
Сабындану мэнi (мг KOH/г) 162,69
Осы дэрумендiк кешеннщ курамына юретш поликаныкпаFан май кышкылдары (линол, линолен жене арахидон) кабынуFа карсы эсерге ие, атеросклероздын алдын-алуFа жене емдеуге жаксы кемектесед^ кейбiр терi ауруларын тиiмдi емдейдi. Олар шаш тамырларын ныFайтады, терiнi кYн ультракYлгiн сэулесшен KорFайды, жаралар мен жараларды емдеуге ыкпал етедi.
F дэруменi жасуша мембраналарын ныFайтады, терiдегi ылFалды сактайды, осылайша онын иiлгiштiгi мен сершмдштн камтамасыз етедi жене эжiмдермен куреседг Сондыктан ол эртYрлi ылFалдандырFыштар мен терше арналFан маскалар курамында кещнен колданылады. Сонымен катар, F дэрумеш целлюлиттен арылуFа кемектеседi. Какао унтаFы бул дэруменге ете бай, ол шоколадты орау деп аталатын массанын белiгi болып табылады, бул терт тепс етедi. Сондыктан F дэрумеш кебшесе бейресми тYPДе «жастык дэрумеш» деп аталады.
F дэруменнiн жетюпеушштмен терi катты зардап шегедi: жаралар пайда болады, ал кейбiр жерлерде тшт некроз пайда болады; тершш пигментациясы бузылады, ейткенi меланин ендiрiсi калыпты емес.
Fалымдардын мэлiметтерi каныккан майларды кеп каныкпаFан майларFа бай есiмдiк майларымен алмастыру жYректiн ишемиялык ауруынын алдын-алу Yшiн пайдалы екенiн растайды. Каныккан майлардын релi туралы казiргi пiкiрталас манызды нэрсеш елемейдi: коректiк алмастырFыш. Егер каныккан майлар кемiрсулармен алмастырылса (эдетте тазартылFан), жYрек ауруынын пайдасы болмайды. Сондыктан кептеген эпидемиологиялык зерттеулерде каныккан майлар мен ЖЖА каут арасында айтарлыктай байланыс табылFан жок, ейткенi кемiрсулар эдетте салыстыру куралы ретiнде пайдаланылды. Алайда, егер каныккан майлар поликаныкпаFан майлармен алмастырылса, онда жYрек ауруынын алдын-алудын айкын пайдасы бар [3].
Линол кышкылы иммундык метаболизмде манызды рел аткарады, жасуша мембраналары мен шырышты кабыктардын еткiзгiштiгiн камтамасыз етед^ мысалы, ревматоидты артрит сиякты ауруларда кабыну процестерiнiн пайда болуына экелетш заттардын ендiрiсiн тежейдi, экзема белгшерш азайтады, етеккiр циклдерiндегi ауырсынуды азайтады, сонымен катар туберкулезд^ шырышты кабыктарды, парадантозды емдеуде.
Казак таFамтану академиясынын зерттеулерiне сэйкес максары майынын курамында 76-82 % линол кышкылы, А, В дэрумеш - каротин, Е, С, кальций, темiр, кант жэне адам аFзасына пайдалы баска да заттар бар.
Акмола облысынын Астрахан ауданындаFы «Фермер 2002» ЖШЦ тэжiрибелiк станциясында eсiрiлген акмай максары майын «Кристалл-2000 М» газ-суйык хроматографында жасалFан талдау нэтижесiнде, максарынын май кышкылды курамы [МЕМСТ 30623-98, 1998 ж.] жэне [ЦР СТ 1428-2005, 2005] талаптарына сэйкес келетiнiн ^рсет^. Алайда, тукым майындаFы линол жэне селахолеин май кышкылдарынын мeлшерi 2018 жылFы кiрiстiлiк стандартты мeлшерден жоFары болды-сэйкесiнше 1,7% жэне 0,1 %. Акмай максары майынын ерекшелiгi линол кышкылынын жоFары курамы болды - 79,3-82,7 %, enra^m. сондай-ак линол кышкылынын аз мeлшерiнiн болуы шамамен 0,1-0,3 % курайды [4].
Омега-3 жэне омега-6 эртYрлi антагонистiк белсендшкке ие. Арахидон кышкылы эйкозаноидтарFа (лейкотриендер, тромбоксандар жэне простагландиндердщ бiрiншi катарынын прекурсорлары) айналады, кабыну жэне протромботикалык процестердi белсендiредi, осылайша тромбоциттердiн агрегациясына ыкпал етедi. АА жэне EPA сонымен катар тиiстi гидрокси кышкылдарына айналады, олар eз кезегiнде лейкотриендерге (LT) айналады. Простагландиндер мен лейкотриендер жоFары биологиялык белсендiлiкке ие, кабынуFа карсы белсендiлiкпен сипатталады жэне атеросклероз, бронх демжпес^ iшектiн кабыну ауруы жэне баска да кабыну жаFдайлары сиякты эртYрлi патологиялык процестерге катысады.
Сондыктан омега-6 май кышкылдарынын ^пшшт кабынуFа ыкпал етедi, ал омега-3 май кышкылдарынын тобы кабынуды азайтуFа кeмектеседi. Десатуразанын ен кYштi ингибиторларынын бiрi омега-6 май кышкылдары екенш таFы бiр рет атап eткен жeн, олар казiргi диетада омега-3-тен 20 есе ^п. Kазiргi уакытта каныккан майлар мен транс май кышкылдарынын изомерлершен баска, омега-6-бул eсiмдiк майларына, маргаринге жэне терен куырылFан фаст-фудка бай казiргi заманFы батыстык диетадаFы ен кeп таралFан май косылыстары. КYнделiктi диетадаFы диеталык майлардын мeлшерi мен тYрi, сондай-ак олардын дурыс емес катынасы семiздiк, жYрек-тамыр аурулары жэне катерлi iсiк сиякты eмiр салтына байланысты аурулардын каутмен, сондай-ак иммундык жYЙенiн элсiреуiмен байланысты болуы мYмкiн [5; 6].
Простагландиндер Yш серияFа бeлiнедi: 1, 2 жэне 3. 1 жэне 2 сериялы простагландиндер омега-6 кышкылынан, омега-3 кышкылынан 3 сериялы простагландиндер синтезделед^ Онтайлы денсаулыкты сактау Yшiн организмдегi омега-3 жэне омега-6 майларынын балансы кажет. Жалпы, омега-6 жетiспеушiлiгi кeбiнесе терiнiн ^рш^тершде кeрiнедi: терi курFак, калындатылFан, кабыршактаетан жэне eсудiн бузылуы. Сондай-ак, мYмкiн: экзема тэрiздi терiдегi бeртпелер, шаштын тYсуi, бауырдын, бYЙректiн дегенерациясы, жш инфекциялар, жаралардын нашар емделуi, бедеулж. Омега-3 жетiспеушiлiгiнiн клиникалык белгiлерi аз, олар жYЙке жYЙесiнiн дамуынан ауыткуды, кeру кабiлетiнiн бузылуын жэне перифериялык нейропатияны камтиды.
ТYтiндеудiн жоFары температурасы мен дэмiнiн бейтарап болуына байланыстымаксары майы жоFары температурада пiсiру кезшде зэйтYн майына караFанда пайдалы болуы тобып табылады. ТазартылмаFан максары майынын
тYтiндеу температурасы 107°C, тазартылFан - 266 °C, ал тазартылмаFан зэйтYн майы - 160 °C, тазартылFан зэйтYн майы - 199-243 °C.
Максары майынын ею тYрi бар: жоFарFы олеиндi жэне жоFарFы линолды. Екеуiнде де каныкпаFан май кышкылдары бар.
Зэй^н майы сиякты, олеин кышкылынын мeлшерi жоFары максары майынын курамында моноканыкпаFан майлар бар жэне бул жоFары температурада тамак пiсiруге ынFайлы болар ед^
Курамында линол кышкылы ^п максары майы кeп мeлшерде каныкпаFан майлардан турады. Ол тамакты жылы^а жарамайды, бiрак салаттарFа косуFа eте ынFайлы.
2011 жыгаы зерттеу кeрсеткендей, 4 ай бойы 8 грамм максары майын кYнделiктi тутыну кабынуды азайтып, 2 типтi кант диабеимен ауыратын кейбiр адамдарда кандаFы кант денгешн жоFарылатуы мYмкiн. Бул зерттеудщ катысушылары семiздiкке шалдыккан жэне менопауза кезещнен eткен 2 типтi кант диабет бар эйелдер болFанын атап eткен жeн. Цатысушылардын кандаFы холестерин денгеш 4 ай максары майын колдашаннан кейiн жаксарды деп хабарлайды [7].
Огайо Мемлекеттiк Университетiнiн жакында жYргiзген зерттеуi 16 апта шшде 8 г максары майынын кYнделiктi дозасы семiздiк пен постменопаузадаFы гликемия, кабыну жэне кан липидтерiнiн денгеш сиякты денсаулык кeрсеткiштерiн жаксарта алатынды^ын кeрсеттi. 2 типтi кант диабет бар эйелдер. Сол топ сонымен катар 16 апта бойы максары майын кYнделiктi кабылдау iштiн майын азайтып, сол эйелдер тобындаFы булшыкет тiнiн арттыратынын аныктады (Огайо Мемлекетлк университетi, 2011). Бул деректер аздщ диетаныздаFы 1 2/3 шай касык максары майынын кYнделiктi дозасы жYрек-кан тамырлары ауруларынын каупiн тeмендетудiн каушаз эдiсi болып табылады [8].
Максары майынын курамына каныкпаFан май кышкылдары юред^ олар денеге онай сщедi жэне кан тамырларынын кабырFаларына жиналмайды, оларды тарылтады. Бул eсiмдiк майларынын жануарларFа караFанда артыкшылыFы. Адамнын линол кышкылына орташа тэулiктiк кажеттiлiгi 4-8 грамм, ол 40-60 грамм максары майынан турады. Адам аFзасындаFы линол кышкылынын сщмдшп 99% курайды.
гр Ü • • • с/ ,<- с/
Тутынылатын май eнiмдерi келесi талаптарFа сай болуы керек деп айтуFа болады:
- тендестршген май кышкылынын курамы болуы керек-каныккан май кышкылдарынын азайтылFан мeлшерi, каныкпаFан май кышкылдарынын мeлшерi кемшде 40 %;
- функционалдык косымша ретiнде каныкпаFан омега-3 жэне омега-6 май кышкылдары бар;
- курамында холестерин мен май кышкылдарынын транс изомерлершщ ен аз мeлшерi бар;
- экономикалык тиiмдi болу.
^орытынды
Максары майы жоFарыда жазылFан барлык талаптарFа сай болып табылады.
ЖоFарыда айтыетандарды ескере отырып, жергшкп шикiзат - максары майын пайдалануды кенiнен насихаттау, казакстандык нарыкта есiмдiк майларынын тYрлерiн кенейту кажет. Денсаулыкты сактау мен адамнын кептеген ауруларынын алдын алуда манызды рел аткаратын поликаныкпаFан май кышкылдарынын курамы, олардын пайдалылыFы Fалымдардын кептеген зерттеулерiмен дэлелденген.
ПайдаланFан деректер т1з1м1
1 Li Dajue and Hans-Henning Mündel. Safflower. Carthamus tinctorius L. Promoting the conservation and use of underutilized and neglected crops. 7. Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, Gatersleben/International Plant GeneticResources Institute, Rome, Italy. - ISBN 92-9043-297-7. - 1996.
2 Сатаева, Ж. И., Науанова, А. Влияние жирнокислотного состава сафлорового масла на организм человека. Тезисы докладов Международной научно-практической конференции «Ауезовские чтения-8: научные достижения - основа культурного и экономического развития цивилизации» - Шымкент, 2009. - С. 327-331.
3 Katkade, M. B., Syed, H. M., Andhale, R. R., Sontakke, M. D. Fatty acid profile and quality assessment of safflower (Carthamus tinctorius) oil. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry 2018; 7(2): 3581-3585.
4 Mussynov, K. M., Arinov, B. K., Utelbayev, Y. A., Bazarbayev, B. B. Physicochemical Quality Indicators of Akmay Safflower Oil Cultivated in the Dry Steppe Zone of Northern Kazakhstan. Journal of Ecological Engineering. Volume 20, Issue 9, October 2019. - P. 11-17.
5 Kromhout, D., Yasuda, S., Geleijnse, J. M., Shimokawa, H. Fish oil and omega-3 fatty acids in cardiovascular disease: Do they really work? Eur. Heart J. 2012, 33. - Р. 436-443.
6 Hadzhieva, B., Dimitrov, M., Obreshkova, D., Petkova, V., Atanasov, P., Kasnakova, P. Omega-3 polyunsaturated fatty acids metabolism and prevention of some socially significant diseases world. J. Pharm. Pharm. Sci. 2016. - 5. - Р. 304-316.
7 Michelle L. Asp, Angela L. Collene, Leigh E. Norris, Rachel M. Cole, Michael B. Stout, Szu-Yu Tang, Jason C. Hsu, Martha A. Belury. Time-dependent effects of safflower oil to improve glycemia, inflammation and blood lipids in obese, post-menopausal women with type 2 diabetes: A randomized, double-masked, crossover study,Clinical Nutrition,Volume 30. - Issue 4. - 2011. - P. 443-449.
8 Safflower, V. S., Nandini, N. In Breeding Oilseed Crops for Sustainable Production, 2016.
References
1 Li Dajue and Hans-Henning Mündel. 1996. Safflower. Carthamus tinctorius L. Pro-moting the conservation and use of underutilized and neglected crops. 7.
Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, Gatersleben/International Plant GeneticResources Institute, Rome, Italy. - ISBN 92-9043-297-7. - 1996.
2 Сатаева, Ж. И., Науанова, А. Vliyanie zhirnokislotnogo sostava saflorovogo masla na organizm cheloveka. Tezisy dokladov Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferenczii «Auezovskie chteniya-8: nauchnye dostizheniya - osnova kulturnogo i ekonomicheskogo razvitiya czivilizaczii» [The influence of the fatty acid composition of safflower oil on the human body. Abstracts of the International Scientific and Practical Conference «Auezov Readings-8: Scientific Achievements - the Basis for the Cultural and Economic Development of Civilization»] - Shymkent, 2009. - P. 327-331.
3 Katkade, M. B., Syed, H. M., Andhale, R. R., Sontakke, M. D. Fatty acid profile and quality assessment of safflower (Carthamus tinctorius) oil. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry 2018; 7(2): 3581-3585.
4 Mussynov, K. M., Arinov, B. K., Utelbayev, Y. A., Bazarbayev, B. B. Physicochemical Quality Indicators of Akmay Safflower Oil Cultivated in the Dry Steppe Zone of Northern Kazakhstan. Journal of Ecological Engineering. Volume 20, Issue 9, October 2019. - P. 11-17.
5 Kromhout, D., Yasuda, S., Geleijnse, J. M., Shimokawa, H. Fish oil and omega-3 fatty acids in cardiovascular disease: Do they really work? Eur. Heart J. 2012. - 33. - Р. 436-443.
6 Hadzhieva, B., Dimitrov, M., Obreshkova, D., Petkova, V., Atanasov, P., Kasnakova, P. Omega-3 polyunsaturated fatty acids metabolism and prevention of some socially significant diseases world. J. Pharm. Pharm. Sci. 2016. - 5. - Р. 304-316.
7 Michelle L. Asp, Angela L. Collene, Leigh E. Norris, Rachel M. Cole, Michael B. Stout, Szu-Yu Tang, Jason C. Hsu, Martha A. Belury. Time-dependent effects of safflower oil to improve glycemia, inflammation and blood lipids in obese, post-menopausal women with type 2 diabetes: A randomized, double-masked, crossover study,Clinical Nutrition,Volume 30. - Issue 4. - 2011. - P. 443-449.
8 Safflower, V. S., Nandini, N. In Breeding Oilseed Crops for Sustainable Production, 2016.
Материал 25.03.21 6acnaFa TYCTi.
М. М. Какимов, Ж. И. Сатаева, Б. М. Искаков, Т. Е. Маратова
Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, Республика Казахстан, г. Нур-Султан. Материал поступил в редакцию 25.03.21.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЖИРНОКИСЛОГО СОСТАВА САФЛОРОВОГО МАСЛА
В статье представлены сведения об истории сафлора, его составе и структуре, особенностях и пользе для организма человека. Кроме того, в древности в Египте, Японии и других странах сафлор использовался для приготовления красителей, лекарств, приготовления пищи и тому подобное.
В настоящее время всем известно о влиянии здорового питания на здоровье человека. А о положительном влиянии полиненасыщенных жирных кислот, содержащихся в сафлоровом масле, на здоровье человека, в том числе о помощи в снижении уровня холестерина, снижении возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и борьбе с другими заболеваниями.
Подробно рассказывается о пользе витамина F, содержащегося в сафлоровом масле, для организма человека, а также рассказывается о том, какие заболевания могут привести к дефициту этого витамина.
В результате последних исследований ученых в табличной форме описан химический состав сафлорового сорта Акмай, жирнокислый и химический состав сафлорового масла.
Состав сафлорового масла насыщен множеством полезных веществ. Важно то, что омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в сафлоровом масле, содержат большое количество полезного вещества, которое не выделяется в организме человека.
Ключевые слова: сафлор, сафлоровое масло, полиненасыщенная кислота, линолевая, олеиновая, витамины.
M. M. Kakimov, Zh. I. Sataeva, B. M. Iskakov, T. E. Maratova
S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Republic of Kazakhstan, Nur-Sultan. Material received on 25.03.21.
RESEARCH OF FATTY ACID COMPOSITION OF SAFLOR OIL
The article provides information about the history of safflower, its composition and structure, features and benefits for the human body. In addition, in ancient times in Egypt, Japan and other countries, safflower was used for the preparation of dyes, medicines, cooking and the like. Nowadays, everyone knows about the impact of a healthy diet on human health. And about the positive effect of polyunsaturated fatty acids contained in safflower oil on human health, including helping to lower cholesterol levels, reducing the occurrence of cardiovascular diseases and combating other diseases.
It details the benefits of vitamin F contained in safflower oil for the human body, and also tells about what diseases can lead to a deficiency of this vitamin.
As a result of recent research by scientists, the chemical composition of the Akmai safflower variety, the fatty acid and chemical composition of safflower oil are described in tabular form.
The composition of safflower oil isfull ofmany beneficial substances. It is important that the omega-6polyunsaturatedfatty acids contained in safflower oil contain a large amount of a beneficial substance that is not excreted in the human body.
Keywords: safflower, safflower oil, polyunsaturated acid, linoleic, oleic, vitamins.
SRSTI 65.59.29
https://doi.org/10.48081/JXVX6689
Zh. I. Satayeva, N. S. Mashanova, A. B. Nurtayeva, E. T. Akimzhanov
S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Republic of Kazakhstan, Nur-Sultan
FUNCTIONAL PURPOSE RABBIT MEAT ROLL
The article presents the results of the development of a new type of rabbit meat product - meatloaf. The consumption of healthy and nutritious foods rich in macro- and micronutrients, low in lipids and cholesterol, as well as various nutritional supplements, is preferablefor the modern consumer. One ofthe promising types of meat as a dietary raw material is rabbit meat. As a result of the studies, a physicochemical analysis was carried out, the amino acid composition of rabbit meat was determined, and an organoleptic and tasting assessment of rabbit meatloaf was given. The technological scheme, the recipe is developed and the technological parameters of the meatloafpreparation are determined. It is recommended to store meatloaf no more than 10 days at a temperature of 0—2 °C with a humidity of 85-90 %. Meatloaf from rabbit meat has functional properties, contains a large number of vitamins PP — 174.3 mg, potassium minerals — 5052.8 mg, magnesium — 382.4 mg, phosphorus — 2875 mg, sodium — 8598.7 mg. The results of the nutritional and biological value of rabbit meatloaf allow us to make an informed conclusion about the high level of their nutritional value, which clearly illustrates the values of quality indicators.
Keywords: rabbit, meat, diet food, meat product, nutritional value, biological value, functional product, sensory assessment, amino acid composition.
Introduction
One of the main tasks of the concept of state policy in the field of healthy nutrition of the population of the Republic of Kazakhstan for the period up to 2021 is the task of expanding the assortment and increasing the output of products using local raw materials [1]. Modern consumers are interested in functional meat food products that provide the body with complete proteins, essential amino acids, mono- and polyunsaturated fatty acids, bioavailable vitamins, and also have a low content of cholesterol and lipids, salt, nitrates and nitrites. They improve health and prevent certain diseases. Therefore, the production of dietary meat products is becoming very important.
A functional food product is a food product intended for systematic use in the diets of all age groups of a healthy population, which has scientifically substantiated and proven properties, reduces the risk of developing nutrition-related diseases, prevents deficiency or replenishes nutritional deficiencies in the human body that preserve and improving health due to the presence of physiologically functional food ingredients in its composition [2].
Therefore, special importance is the problem of use as sources of nutrients underutilized animal raw materials, one of which is rabbit meat.
Rabbits have valuable qualities of meat productivity: high breeding rate, early maturity, meatiness. Today, raising rabbits for meat is an established industry in many countries around the world. The global production of rabbit meat in 2018 reached 1.8 million tons per year, with China being the leading producer - 735 021 thousand tons, which is 40 % of world production, while the EU produces about 500 thousand tons, which corresponds to 30 % of world production [3].
Currently, there are about 700 species of rabbits. All rabbits are classified by size and weight, coat length and productivity. Breeds are divided into groups according to the following characteristics: normal-wool, short-wool, long-wool, large, medium, small and dwarf, meat, fur, meat-skin, down and sports. To large are rabbits with a living host more 6 kg Medium-size breed have a mass of from 3 until 6 kg, small-from 2 until 3.25 kg Dwarf rabbits typically have the most a small mass of - about 1 kg.
In Kazakhstan, according to the Ministry of National Economy of the Republic of Kazakhstan, the dynamics of the rabbit meat market declined from 2014 to 2017. Moreover, if in the first three years the decrease was 2 %, then in 2017 it was 13 %, and only in 2018 there was a positive shift: production and consumption volumes increased by 5 % [4]. Unfortunately, the consumption of rabbit meat is not yet popular in the food culture of the population of Kazakhstan; however, this drawback may become an opportunity for the domestic market by reorienting the supply of rabbit meat as «new products».
The natural and economic conditions of our country, the experience of rabbit breeding farms, as well as data from foreign practice show that with the proper organization of production, meat rabbit breeding is profitable and is a promising livestock industry.
Despite the insignificant share occupied in the volume of the Kazakhstani meat market, rabbit meat has its consumers, the number of which is growing every year. One of the reasons for the low level of production of rabbit meat products is the unconventional nature of the raw materials. This implies the urgent task of a deeper study of the specific features of rabbit meat and its processed products.
According to studies, the chemical composition of rabbit meat compares favorably with beef, pork and poultry with a significant amount of protein (21.0+0.1 %), water (72.5+2.5 %), and low-fat content (5.0+3.3 %), cholesterol (59 mg/100 g), the number of minerals (1.2+0.1 %). The ratio of omega 6/omega-3:5.9, high phosphorus content (277 mg/100 g), vitamins PP, C, B6, B12 makes rabbit meat almost indispensable in dietary and therapeutic nutrition [5]. Rabbit meat has a moderately high energy value (from 603 kJ/100 g in loin meat to 899 kJ/100 g in foreleg meat) that essentially depends on its elevated protein content, which accounts for 80 % of its energy value [6].
The meat of rabbits is small-fibre and is highly digestible [7]. The chemical composition of meat depends more on the age of the animal and the quality of feeding. Rabbit meat tastes like poultry such as turkey, pheasant, guinea fowl or chicken.
The color of rabbit meat is white with a pink hue, soft and dense in consistency, non-greasy, with fine fiber muscles, thin bones, and highly binding water [8].
Muscle tissue is the main part of the meat that has the greatest nutritional value. Therefore, the more muscle tissue in the carcass, the higher its nutritional value. On average, rabbit carcass contains 84-85 % of muscle tissue.
Rabbit meat retains its taste and nutritional benefits not only in fresh but also in smoked and canned forms. Rabbit meat is a valuable food product for the manufacture of semi-finished products, pastes, soups, broths, sausages, stews.
Nutritionists advise people with gastritis and gastric ulcer, colitis and enter colitis, hypertension and atherosclerosis, kidney disease and diabetes to eat tasty, easily digestible, low-calorie rabbit meat. Pure rabbit meat is sometimes the only meat diet for people with allergies that are contraindicated in animal meat [5]. It is especially recommended for pregnant women and nursing mothers, young and old, and even sports enthusiasts. According to the same characteristics, its consumption was recommended for children by the World Health Organization (WHO) [9].
Another advantage of rabbit meat is its very low uric acid content, recommended even for people with gout; also, it has low purine content [10].
Nutritional value and safety have gained great importance among the factors determining the quality of meat. The results of studies of rabbits showed a low number and incidence of pathogenic bacteria - E.coli and Salmonella [2]. A low number and incidence of pathogenic bacteria of public health (E. coli and Salmonella) have been shown. Thus, the composition of rabbit meat can most fill the needs of the human body in nutrients, which is the basis for its use in the production of products with high requirements for biological value.
Materials and methods
The studies described in this article were conducted based on the experimental-production workshop for meat processing and production of meat products of S. Seifullin Kazakh Agro Technical University. The main raw material for research was used rabbit meat from a training experimental mini-farm for growing rabbits at the department «Technology of production and processing of animal products».
At present, breeds are being bred at the farm of university: the white giant and the Soviet chinchilla, since these breeds are more adapted to outwardly cellular content in the conditions of our region. Both breeds are of a meat-and-pellet direction of productivity and when slaughtered at the age of 4-4.5 months, the mass of carcasses is 2.0-2.2 kg. The production of rabbit meat per rabbit per year is on average 30-34 kg.
The main unsalted raw materials used are rabbit fillets, shelter and fat. The addition of starch enhances moisture-binding ability. Fermented rice dye, diluted with water, gives the sausage a characteristic color when ready. The Shinken 5 Spice Mix is added to add flavor and aroma. As a shell, a natural shell is used - a lamb bung.
The technological scheme for the production of meatloaf consists of the following steps: receiving, stripping and cutting carcasses of a rabbit; boning, trimming of meat raw materials; grinding meat raw materials; Ambassador, 2 % per 100 kg of minced meat; the addition of spices, 6.6 % per 100 kg of minced meat; filling the shells and knitting loaves; roasting at a temperature of 110 °C for 20 minutes; cooking at a temperature of 80-85 °C for 45-90 minutes; cool at 0-2 °C for 10-15 minutes; quality
control; packaging; storage at 0-2 °C, not more than 10 days at an air humidity of not more than 85 %. The yield of finished products amounted to 2.2 kg, i.e. 146 %. This type of sausage product should be stored in refrigerators at a temperature of 0-4° C for no more than 10 days.
During the research the following analysis methods were used:
- Determination of the mass fraction of moisture in accordance with SST 9793-2016 Meat and meat products. Methods for determination of moisture content (with Amended);
- Determination of the mass fraction of fat by the Soxhlet method according to SST 23042-2015 Meat and meat products. Methods of fat determination (with Amended);
- Determination of the mass fraction of ash by ashing;
- Determination of protein content by the Kjeldahl method in accordance with SST 25011-2017 Meat and meat products. Protein determination methods;
- Amino acid content in accordance with SST 34132-2017 Meat and meat products. Method for determining the amino acid composition of animal protein;
- Definition of organoleptic indicators. For a comprehensive and objective assessment of the taste, color, appearance, smell and texture of the finished product, we used the traditional point assessment of competent professionals;
- The determination of the biological value of raw materials and the finished product was carried out by the calculation method according to Academician N. Lipatov.
Results and discussion
During the work it has been studied and optimized raw material for making rabbit roll stuffed in natural casings. Table 1 shows the results of the analysis of the nutritional value of rabbit meat used to obtain a new product.
Nutritional value of rabbit meat: water - 69,9 %; protein - 22,4 %; fat - 6,5 %; ash - 1,2 %.
It can be concluded that rabbit meat is healthier than other types of meat often used in human nutrition, high in protein and low in fat.
The amino acid composition of beef and rabbit meat is sharply different in some indicators: lysine, proline, glycine and valine in rabbit meat are much larger, and isoleucine, phenylalanine and cystine predominate in beef (Table 1) [11].
Table 1 - The amino acid com
position of the beef and rabbit meat
Essential amino Beef Rabbit Nonessential amino Beef Rabbit
acids acids
Lysine 4,7 10,3 Alanine 5.3 6.7
Leucine 7,3 7,9 Aspartic acid 9.1
Isoleucine 7,1 4,0 Glutamic acid 16.4
Phenylalanine 5,1 2,7 Proline 2.1 3.6
Methionine 2,1 2,4 Oxyproline
Valine 2,5 4,1 Serine 3.6 4.0
Threonine 4,7 4,4 Cystine 0.6 0.1
Arginine 7,9 6,8 Norleucine 3.8
Histidine 3,3 3,4 Glycine 2.8 4.2
Composition of the meat product was compiled (Table 2). An experimental product was developed using traditional technology.
Table 2 - Recipe for «Astana Delicious»" meatloaf
Name of raw materials, spices and materials % The raw material consumption rate
Unsalted raw materials per 100 kg
Rabbit fillet 89,8 1,348
Rabbit housing 5,5 0,083
Rabbit fat 4,7 0,069
Spices and materials, g/100 kg unsalted raw materials
Salt 0,020 0,020
Nitrite salt 0,002 0,002
Spice mix «Shinken 5» 0,100 0,100
Starch 0,100 0,100
Fermented Rice dye diluted with water 0,010 0,010
Water 0,5 0,5
In connection with the goal, special attention was directed to the study of physicochemical, organoleptic characteristics of products. The table shows the results of physicochemical indicators and the nutritional value of rabbit meatloaf.
Table 3 - Physico-chemical composition and nutritional value of rabbit meatloaf, per 100 g_
Indicators Value
Calories, kcal 198,5
Protein, g 26
Fats, g 10,5
Vitamin B1, mg 1,81
Vitamin B2, mg 2,71
Vitamin PP, mg 174,3
Vitamin E, mg 7,5
Potassium, mg 5052,8
Magnesium, mg 382,4
Phosphorus, mg 2875
Sodium, mg 8598,7
Iron, mcg 50,2
From table 3 it was proved that rabbit meatloaf has functional properties, contains a large number of vitamins PP - 174.3 mg, potassium minerals - 5052.8 mg, magnesium - 382.4 mg, phosphorus - 2875 mg, sodium - 8598.7 mg.
To assess the quality indicators, rabbit meatloaf was provided for a tasting assessment by the faculty of the department «Technology of food and processing industries». The product was recognized as a dietary, gourmet, delicate, tasty meat product and was praised. Figure 1 shows the results of a meatloaf tasting.
Appearan
ce
5
Juiciness / \ • ^ Smell
-♦-Rabbit
meatloaf
Taste! Color
Figure 1 - Results of a tasting assessment of rabbit meatloaf
Figure 1 shows that the prepared meatloaf from rabbit meat satisfied the tastes of tasters and received approval for its introduction into production.
Conclusions
Thus, the results of assessing the totality of organoleptic, physicochemical characteristics, evaluating the nutritional and biological value of boiled rabbit meat roll allow us to make an informed conclusion about the high level of their nutritional value, which clearly illustrates the values of quality indicators.
Rabbit breeding in Kazakhstan is in its infancy, as it is a young agricultural industry. Despite its status, this industry is rapidly gaining momentum, and already has its end users who focus on useful products of easy processing.
There is a need to find appropriate strategies for adapting rabbit meat to the consumption of a wide range of consumers. This is the production of various kinds of products like burgers, nuggets, sausages, turning them into convenient products and extending their shelf life [12].
References
1 Islamov, E. I., Shauenov, S. K., Kazhgaliev, N. Zh., Saginbaeva, M. B., Burshakbaeva, L. M., Ibraev, D. K. Recommendations on the technology of growing rabbits of accelerates in the conditions of northern Kazakhstan. Publishing House of the S.Seifullin named Kazakh Agro Technical University, 2017.
2 Uzakov, Ya. M., Taeva, A. M., Satayeva, Zh. I. Functional nutrition is the foundation of health and longevity. Collection of articles of the VII International scientific and technical conference dedicated to the 90th birthday of Honored Scientist
of the Russian Federation, Professor A. Zubchenko «New in the technology and technology of functional food products based on biomedical views», Voronezh, June 13-15. - 2018. - P. 136-141.
3 Sherief Mohammed Sayed Abd-Allah, Doaa Mohammed Abd-Elaziz. Nutritional Value and Quality Profile of Fresh Rabbit Meat in Assiut City, Egypt. International Journal For Research In Agricultural And Food Science. - Volume-4. -Issue-7, July 2018. - ISSN: 2208-2719.
4 Azamat Mindet. Kazakhstanis began to eat more rabbits. And farmers earn more. Italics. The Wall Street Journal. [Electronic resource]. - 2019. - URL: https:// kursiv.kz/news/biznes/2019-12/kazakhstancy-stali-bolshe-est-krolikov. (Publication Date: 19.12.2019).
5 Combes, Sylvie. (2004). Nutritional value of rabbit meat: A review. Productions Animales. - 17. - P. 373--383.
6 Antonella Dalle Zotte, Rabbit farming for meat purposes, Animal Frontiers, Volume 4, Issue 4, October 2014. - Pages 62-67, https://doi.org/10.2527/af.2014-0035
7 Volkova, O. V. Development and commodity characterization of products from rabbit meat. «Novosibirsk State Technical University». 2009.
8 Chernobay, E. N., Sycheva, O. V., Sarbatova, N. Yu. Technology of primary processing of livestock products educational-methodical manual for full-time and parttime students, Faculty of Technological Management, specialty 110401 - «Zootechny»/ Stavropol, 2006. - 271 p.
9 Vergara, H., Berruga, M. I., Linares, M. B. 2005. Effect of gas composition on rabbit meat quality in modified atmosphere packaging. J. Sci. Food Agric., 85: 19811986. https://doi.org/10.1002/jsfa.2181.
10 Hernández, P.; Cesari, V. and Pla, M. (2007): Effect of the dietary fat on fatty acid composition and oxidative stability of rabbit meat. In: Proceedings of the 53rd International Congress of Meat Science and Technology (August 2007, Beijing, China). - P. 367-370.
11 Nester, V. V. Growth rate and meat productivity // Rabbit breeding and fur farming. - 1981. - No. 2. - P. 12-13.
12 Escribá-Pérez, C. & Baviera-Puig, Amparo & Montero Vicente, Luis & Buitrago-Vera, Juan. (2019). Children's consumption of rabbit meat. World Rabbit Science. 27. 113. 10.4995/wrs.2019.11991.
Material received on 25.03.21.
Ж. И. Сатаева, Н. С. Машанова, А. Б. Нуртаева, Е. Т. Акимжанов
С. Сейфуллин атындаFы Казак агротехникальщ университет^ Казахстан Республикасы, Нур-Султан к. Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
ФУНКЦИОНАЛДЫ МАКСАТТА YЙ ЦОЯН ЕТ1НЕН ЖАСАЛЬЮТАН ЕТ ОРАМАСЫ
Мацалада цоян еттщ жаца втм — ет орамасын эзiрлеу нэтижелерi келтiрiлген. Заманауи тутынушы ушт макро жэне микроэлементтерге бай, темен липидтер мен холестерин, сондай-ац эртyрлi тагамдыц цоспаларга бай пайдалы жэне цоректт тагамдарды тутынган жен. Диеталыц шитзат реттде еттщ келешектегi турлертщ бiрi - цоян етi. Зерттеу нэтижестде цоян еттщ физика-химиялыц талдау жасалды, аминцышцыл цурамы аныцталды, ал цоян еттщ орамасына органолептикалыц жэне дэмдт бага берiлдi. Ет орамасыныц технологиялыц сулбасы, рецептурасы жасалып, оныц дайындаудыц технологиялыц параметрлерi аныцталган. Коян еттщ цоректт жэне биологиялыц цундылыгыныц нэтижелерi сапа керсеттштертщ мэндерт нацты керсететт олардыц цоректт цундылыгыныц жогары децгеш туралы негЬзделген цорытынды жасауга мумктдж бередi.
Кiлттi сездер: цоян, ет, диеталыц тагам, ет енiмi, тагамдыц цундылыгы, биологиялыц цундылыгы, функционалды етм, сенсорлыц багалау, аминцышцылдарыныц цурамы.
Ж. И. Сатаева, Н. С. Машанова, А. Б. Нуртаева, Е. Т. Акимжанов
Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, Республика Казахстан, г. Нур-Султан. Материал поступил в редакцию 25.03.21.
МЯСНОЙ РУЛЕТ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ИЗ КРОЛЬЧАТИНЫ
В статье представлены результаты разработки нового вида изделия из крольчатины — мясного рулета. Потребление здоровой и питательной пищи, богатой макро- и микронутриентами, с низким содержанием липидов и холестерина, а также разных пищевых добавок является предпочтительным для современного потребителя. Одним из перспективных видов мяса в качестве диетического сырья является мясо кролика. В результате исследований были проведен физико-химический анализ, определен аминокислотный состав мяса кролика, дана органолептическая и дегустационная оценка мясного рулета из мяса кролика. Разработана технологическая схема, рецептура и определены технологические параметры приготовления мясного рулета. Результаты пищевой и биологической ценности мясного рулета из крольчатины позволяют сделать обоснованное заключение о высоком уровне их питательной ценности, что наглядно иллюстрируют значения показателей качества.
Ключевые слова: кролик, мясо, диетическое питание, мясной продукт, пищевая ценность, биологическая ценность, функциональный продукт, сенсорная оценка, аминокислотный состав.
КГАМР 73.31.01
https://doi.org/10.48081/WXWV3154
Е. С. Жантимиров
Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар
АВТОМОКЭЛ1КТЕРДЩ 9РТ ЦАУ1ПС1ЗД1ПН ЗЕРТТЕУ
Мацалада автоквлжтердщ врт Kayinci3dÏ2m цамтамасыз ету бойынша зерттеулер жург1зшдь Автоквлж цуралдарыныц тyрлерi бойынша врттердщ санын 6e^ydi жэне автоквлк цуралдарындагы врттердщ негiзгi себептерт талдау нэтижелерi усынылган. Электр жабдыгы жумысыныц авариялыц врт цауiптi режимдертщ себептерi айцындалды. Авариядан ^üi^i автомобиль Kflyin^dkm^ взектыш атап втiлдi.
Кiлттi свздер: автоквлт цуралдары, вртке царсы цауiпсiздiк, электр жабдыгы.
Kipiene
Цаз1рп уакытта автомобиль ^лш элемдеп ен сураныска ие ^лж тYрi болып табылады. Бул жаFдайдын себептерi eндiрушiлердiн авто^лж куралдарын сатып алуFа жэне оларFа кызмет ^рсетуге кол жетiмдi баFа саясаты, кeлiк жолдарынын кен желiсi, автомобильдi иелену жэне баскару кукы^ын алу кезiнде жоFары емес талаптар жэне баскалар болып табылады [1]. Со^ы жылдары автомобиль паркi айтарлыктай eскен Цазакстан Республикасы да ерекшелж емес.
Салыстырмалы тYPДе кiшкентай болFанына карамастан, казiргi заманFы автомобиль - бул кYPДелi жэне жетiлдiруге мYмкiндiк беретiн озык эзiрлемелердi бiрiктiретiн кYPДелi техникалык курылFы. Алайда, тiптi озык эзiрлемелер эртYрлi себептермен автомобильдердiн eрт шыFу мYмкiндiгiн жокка шыFармайды, бул материалдык зиян келтiредi, кейде адамдардын eлiмiне экеледi. Автомобильдердегi eрттер eз саны бойынша турFын YЙ секторындаFы eрттерден кейiн екiншi орын алады [2].
Материалдар мен эдiстep
К^рп заманFы автомобильдер, эртYрлi максаттарFа жэне эртYрлi модельдерге карамастан, eрт каупi турFысынан бiрнеше ерекшелiктердi бiрiктiредi-бул жоFары энергиямен каныктыру, Электр кондырFыларынын Yлкен кYш-жiгермен жэне жоFары жылдамдыкпен жумыс iстеуi, ЖоFары температуралы газдардын шыFарылуымен отынды жаFу процесiн жYзеге асыру, жанFыш материалдардын кeп болуы. Автомобильдерге ыктимал eрт кауiптiлiгiнiн eте жоFары денгейi тэн деп ай^а болады [2].
Ресми деректер непзшде [3] 1-кестеде усыныга'ан кeлiк куралдарынын тYрлерi бойынша 2017-2019 жылдары болFан Цазакстан РеспубликасындаFы eрттердщ санын бeлу бeлiндi.
Кесте 1 - 2017-2019 жьщдардаFы келж куралдарыныц тYрлерi бойынша Казахстан РеспубликасындаFы ерттердш саны
Автокелж TYpi 0pттiц саны, бipлiк Каза болгандардыц саны, адам Жарадат алгандар саны, адам
2017 2018 2019 2017 2018 2019 2017 2018 2019
ЖYк автокелж 132 131 116 9 11 7 109 93 73
Жецiл автокелiк 714 771 772 51 68 71 192 161 141
Мототранспорт 21 23 16 0 1 0 6 5 4
Автобус 41 36 34 3 0 2 21 7 6
Барлыгы 908 961 938 63 80 80 328 266 224
Мемлекеттiк курылымдардын ресми сайттарыныц эдеби кeздерi мен деректерiн талдау нэтижелерше сэйкес [3], [4] автокелж куралдарындаFы ерттердш негiзгi себептерi:
- жуйелердщ, механизмдер мен тораптардын акаулы^ы (кeлiктегi eрттердiн жалпы санынын 25,2 %):
- ертеу (22,2 %);
- электр жабдыктарын техникалык пайдалану ережелерiн бузу (15 %);
- отты абайсыз колдану (9,7 %);
- жол-келж окшалары (7,1 %);
- электр жабдыктарын монтаждау жэне пайдалану кезшде ерт каушсiздiri ережелерш бузу (4,4 %);
- баска себептер (16,4 %).
Осылайша, автокелж куралдарындаFы eрттердiн едэуiр бeлiгi автокелж куралдарынын электр жабдыктарын монтаждау, пайдалану, техникалык кызмет керсету жэне жендеу ережелерiнiн бузылуымен жэне бузылуымен байланысты (40 %-дан астам).
Павлодар каласынын автокызмет керсету жэне автосервис кэсшорындарынын мамандарынан жYргiзiлген сауалнама автомобильде электр жабдыктарынын жануFа экелетiн келесi авариялык жумыс режимдерi туындайтынын кeрсеттi:
- кыска туйыкталу:
- реттеушi аппараттардын жумысындаFы механикалык бузылулар (тараткыштар, дiрiл нэтижесiнде байланыстардын бузылуы жэне т. б.) салдарынан туракты аскын кернеу.);
- куатты электрлендiрiлген механизмдер мен аппараттарды коммутациялау кезшде туындайтын кыска мерзiмдi аскын кернеу (куатты штаттан тыс дыбыс жYЙелерiн орнату, кYзет жYЙелерi жумысынын бузылуы жэне т. б.).);
- контактшер мен электрондык жYЙелерге узак мерзiмдi коррозиялык эсер.
Автомобиль козFалткышы мен жYЙелерiнiн жумысындаFы осы акаулардын
кeрiнiсi ете алуан тYрлi жэне кебшесе сервистiк кэсiпорындардын бiлiктi мамандары аныктай алмайтындыFын атап еткен жен [4].
Зерттеу мэселесшщ eзектiлiгiн непздеу Yшiн автомобильдiн баска акауларымен салыстырFанда электр жабдыктарынын акауларынын Yлесiн карастырамыз. Павлодар каласынын автокeлiк кешенi кэсшорындарынан
жиналFан автомобильдердщ iстен шы^уы мен жарамсызды^ы туралы деректердi ендеу 1-суретте автомобильдердщ агрегаттары, тораптары мен жYЙелерi бойынша ютен шыFуларды белу диаграммасы тYрiнде усыныетан
Салкындату жунес1 Рульд1к механизм Шаяак ацяулары Жур1с башл ]штен ¡кану козгалткышы Отын жуйес1 Трансмиссия Электр жабдыктары Тежепш жунес1
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
Сурет 1 - Автокелжтердщ агрегаттары, тораптары мен жYЙелерi бойынша ютен шь^уларды белу диаграммасы
АлынFан мэлiметтерге сэйкес автомобильдiн орташа iстен шы^уынын 25 %-Fа дейiн тежегiш жуйесшщ элементтерiне, 17 %-Fа дейiн - электр жабды^ынын элементтерiне, 15 %^а дейiн-трансмиссия элементтерiне, 10 %-дан астамы-отын жYЙесiнiн элементтерiне келедi. Будан шы^атыны, жалпы курылымда автомобильдердiн электр жабдыщтары элементтерiнiн iстен шыFуы тежепш жYЙесiнiн элементтерiнен кейiн екiншi орында.
Автокелiктiн электр жабдыщтарынын iстен шы^у себептерiн егжей-тегжейлi талдау Yшiн бiз электр жYЙесiнiн iстен шыFуын белу диаграммасында керсетiлген онын элементтерiнiн ютен шыFуын карастырамыз (2-сурет).
Стартер жэке тагану жужест Система световой сигнализации Бакылау-елшеу аспалтары Генератор Аккумулятор батареялары Жылыту жуйес! ДыЬыстык, сигнал беру жуйес!
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
Сурет 2 - Электр жабдъ^ы жYЙесiнiц ютен шъ^уын белу диаграммасы
Диаграммада келиршген мeлiметтер сeтсiздiктердiц 25%-дан астамы стартер мен автомобильдщ тутану жYЙесiне тYсетiндiгiн керсетедi, сeтсiздiктердiц 20 %-дан астамы жарык сигнализациясына жатады, сeтсiздiктердiц 16%-ы Бакылау-елшеу куралдары мен генераторда иркелген. Айта кету керек, Электр жабдБщтарыныц ец кеп жYктелген элементтершщ катарына стартер, тутану жYЙесi жене автомобиль генераторы жатады, олар, бiздщ ойымызша, жумыс кезiнде ерттiн ец ыктимал кезi болып табылады.
Нэтижелер жене тал^ылау
Автокелiктiн электр жабдыктарыныц элементтерi оны пайдаланудыц ец колайлы жерлершде - козFалткыш белiгiнде жене автомобильдщ интерьершде шоFырланFан, онда оныц жумыс режимше есер ететiн факторлар бар:
- козFалткыш тораптары мен агрегаттары беттерiнiн жоFары температурасы;
- козFалткыштан жоFары жылу сeулесi;
- закымдаетан кезде электр жабдыFы тутанудыц eлеуеттi кезiне айналатын отын кубырларыныц болуы;
- салкындату жeне майлау жYЙесi арматурасыныц болуы;
- козFалткыш белiгiнде де, автомобиль салонында да температураныц кенеттен ауыткуы кезшде конденсаттыц пайда болу мYмкiндiгi [5].
Электр жабдыктарыныц ертке eкелетiн жалпы апаттык режимi кыска туйыкталу болып табылады. Жш кыска туйыкталу электр сымдарыныц окшауламасыныц бузылуынан жeне электр жабдыктарыныц техникалык акаулыFынан туындайды [5]. Кыска туйыкталу кезшде етюзпштен ететш ток оныц айтарлыктай кызуын тудырады, онда еткiзгiштiн окшаулауы, содан кешн онымен жанасатын жанFыш материалдар жануы мYмкiн. Эрт каупi бар етюзпштерге арнайы корFаныссыз жумыс iстейтiн етюзпштер жатады, мундай еткiзгiштер Yшiн мамандар тутану жYЙесiнiн элементтерi мен стартердi камтиды. Сонымен катар, батареялардыц полюстж терминалдарыныц тiкелей кыска туйыкталу режимi белiнедi (мысалы,
окшаулау бузылFан жаFдайда аккумулятордын он терминалын корпуска жабу). Бул жаFдайда бу мен газ ауа коспаларынын тез тутануына экелетiн куатты электр доFасы пайда болады [6].
Микрозакымдарда eткiзгiштiн окшаулауын тутату процесi ерекше орын алады, ол осы уакытка дейiн eте аз зерттелген.
Электр окшаулауы жаетан кезде онын бiр бeлiгi пиролиз нэтижесшде жоFары температуранын эсерiнен газ тэрiздi кYЙге eтедi. Эздiгiнен жану, егер термиялык ыдыраудын газ тэрiздi eнiмдерi тиiстi пропорцияда ауамен араласса жэне тутану температурасына жету Yшiн объектiге жеткiлiктi энергия берiлсе байкалады.
Бул жаFдайда электр доFасынын жануы баска сипатка ие жэне тотыктырFыштын болуын кажет етпейдi. ПВХ (поливинилхлорид) eткiзгiштерiнiн окшаулауынын eздiгiнен жану температурасы 390 °C болатыны белгiлi.
Автомобильдердщ электр жYЙесiнде кыска туйыкталулар пайда болFан кезде жалпы кедергi азаяды, бул калыпты режимдегi токтармен салыстырFанда онын тармактарындаFы токтардын кeбеюiне экеледi жэне бул электрмен жабдыктау жYЙесiнiн жеке нYктелерiнiн кернеуiнiн тeмендеуiне экелед^ бул эсiресе кыска туйыкталу орнына жакын жерде Yлкен [7].
Закымданудын пайда болу орны мен узакты^ына байланысты онын салдары жергiлiктi сипатта болуы немесе электрмен жабдыктаудын барлык жYЙесiнде кeрiнiс табуы мYмкiн.
^ыска туйыкталудын Yлкен кашыктыFында кыска туйыкталу тогынын мэнi генераторлардын номиналды тогынын аз Fана бeлiгi болуы мYмкiн жэне мундай кыска туйыкталудын пайда болуы олар жYктеменiн шамалы eсуi ретiнде кабылданады. Кернеудiн катты тeмендеуi тек кыска туйыкталу орнына жакын жерде алынады, ал электрмен жабдыктау жYЙесiнiн баска нYктелерiнде бул тeмендеу аз байкалады. Сондыктан, карастырылFан жаFдайларда кыска туйыкталудын кауiптi салдары электрмен жабдыктау жYЙесiнiн кыска туйыкталу орнына жакын бeлiктерiнде Fана кeрiнедi.
Бурын eткiзгiш кабельдердiн тутануы «жану Yшбурышы» деп аталатын Yш негiзгi жану компоненттерi болFан кезде Fана пайда болады деп айтылFан:
- тутану ^з^ бул жаFдайда тутанатын энергия кeзi - электр тогы;
- жаетыш зат, кабельдердi окшаулау Yшiн эртYрлi пластикалык материалдар колданылады, бул жаFдайда жанFыш зат - ПВХ;
- жану процесшде ауанын оттеп болып табылатын тотыктырFыш.
Тутану шзше ушыраFан кезде (бул жаFдайда аFып кету тогы) электр окшаулауы
жаетыш ыдырау eнiмдерiн калыптастыру Yшiн ыдырайды. Окшаулаудын тутануы онын бетi ушпа заттардын бетiнен бeлiну жылдамдыFы ауада тутану кeзi мен тотыктырFыш болFан кезде окшаулау бетiнен жоFары газ фазасындаFы жану реакциясынын пайда болуы Yшiн жеткiлiктi болатын температураFа дешн кызFан кезде пайда болады [8].
Эдеби дереккeздердi талдау жэне жYргiзiлген эксперименттiк зерттеулерге сэйкес, тутану процесi келесiдей жYредi. ЖоFарыда атаман себептерге байланысты окшаулаудын микро закымдалуымен эр тYрлi потенциалдардаFы eткiзгiштер
арасында eте аз нYктелiк ток жYредi. Окшаулау жаFдайы нашарлаFан сайын, ток мэш шамамен 1 мА-дан бастап, eткiзгiш каналдын кeмiртектенуi байкалады, «кeмiр ^тро» пайда болады жэне 5-тен 50 мА^а дейiнгi мэндер аукымында ток Yздiксiз артады [9]. АFып кету тогынын кeрсеткiштерi шамамен 150 мА (Бул аFып кету орнында шамамен 33 Вт куат шыFады), окшаулау осы нYктеде шыFарылFан жылумен кыздырылуына байланысты тутанады. Бул жаFдайда аFып кету тогы тез артады, ал 300-500 мА мэндерщде разряд пайда болады, содан кешн микродуга пайда болады, нэтижесшде электр доFасы жанады.
Автомобиль eрттерiнiн бiр бeлiгi ЖКО кезшде пайда болады. Федералдык зандар, жобалар, сондай-ак эртYрлi коFамдык, кэсiби уйымдардын iс-эрекеттерi турFысынан Fана емес, жазатайым окиFалардын санын азайту Yшiн жасалFан зор кYш-жiгерге карамастан, жаFдай тYбегейлi eзгермейдi [5, 6, 7]. 2019 жылы ^Р-да 11 484 ЖКО тiркелдi [4]. Бул ретте 918-ден астам жаFдайда (8,1 %) ЖКО авто^л^тердщ eрт кауiпсiздiгi ережелерш СактаFаннын eзiнде жанумен аякталады [10].
Корытынды
Павлодар облысы бойынша мамандардын сауалнамасы ЖКО кезшде жанудын себептерi, эдетте, отын жYЙесiнiн герметикалыFынын бузылуы жэне автомобиль электр жабды^ынын кыска туйыкталуы болып табылатынын кeрсеттi. Сондай-ак, мамандар автомобильдерде карапайым eрт сeндiру жYЙелерi болFан жаFдайда салдардын бiр бeлiгiн болдырмауFа болатынын атап eттi.
Осылайша, осы зерттеу нэтижелерi бойынша келесi корытынды жасауFа болады:
- автомобильдердiн eрт кауiпсiздiгiн камтамасыз ету мэселесi eзектi болып калуда жэне оны автомобильдердщ eрт кауiптiлiгiн болжау, алдын алу жэне азайту жYЙесiн эзiрлеу непзшде шешу уактылы болып табылады;
- автомобильдердщ eрт кауiпсiздiгiн электр жабдыктарынын авариялык жумыс режимдерiн алып тастау немесе азайту жэне шаFын арзан eрт сeндiру жYЙелерiмен жарактандыру есебшен арттыруFа болады;
- жYргiзушiлердi даярлау жэне eрт сeндiру куралдарымен жабдыктау кезшде автомобильдердщ апаттан кейiнгi eртке карсы кауiпсiздiгiне ерекше назар аудару кажет.
Пайдала^ан деректер Ti3iMi
1 Мастрюков, Б. С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. - Изд. 5-е, перераб. - М. : Академия, 2008. - 334 с.
2 Бондин, В. И. Безопасность жизнедеятельности / В. И. Бондин. - Ростов и/Д. : Феникс, 2013. - 352 с.
3 Хван, Т. А. Безопасность жизнедеятельности / Т. А. Хван, П. А. Хван. -Ростов н/Д. : «Феникс», 2013. - 418 с.
4 Алексеенко, В. А., Матасова, И. Ю. Основы безопасности жизнедеятельности, 2001. - 187 с.
6 Юдин, Е. Я. Охрана труда в машиностроении. - М. : «Машиностроение», 1976. - 245 с.
7 Динкер, М. Распространение пожара в карбюраторе на весь автомобиль. Перевод с немецкого языка статьи из журнала «Машиненшаден», 1977. - 68 с.
8 Булочников, Н. М. Рекомендации по исследованию пожаров на автотранспорте. УГПС ГУВД города Москвы, Испытательная пожарная лаборатория. - М., 1966. - 75 с.
9 Исхаков, Х. И. Пожаровзрывобезопасность автотранспортных средств для перевозки нефтепродуктов / Х. И. Исхаков, Е. Н. Логачев - М. : ООО «КАЛАН-ФОРТ», 2003. - 148 с.
10 Исхаков, Х. И. Пожарная безопасность автомобиля. - М. : Транспорт, 198. - 87 с.
References
1 Mastryukov, B. S. Security in emergency situations. - Ed. 5-e, pererab. - M. : Akademiya, 2008 - - 334 p.
2 Bondin, V. I. Life safety / V. I. Bondin. - Rostov and / D. : Phoenix, 2013. - 352 p. 3. Hwan, T. A. Safety of life / T. A. Hwan, P. A. Hwan. - Rostov n/D. : «Phoenix»,
2013 - 418 p.
4 Alekseenko, V. A., Matasova, I. Yu. Fundamentals of life safety, 2001. - 187 p.
6 Yudin, E. Ya. Labor protection in mechanical engineering. - Moscow : «Mechanical Engineering», 1976. - 245 p.
7 Dinker, M. The spread of fire in the carburetor on the entire car. Translation from German of an article from the magazine «Machinenschaden». - 1977. - 68 p.
8. Bulochnikov, N. M. Recommendations for the study of fires on motor vehicles. UGPS GUVD of the city of Moscow, Test fire laboratory. - M., 1966. - 75 p.
9 Iskhakov, Kh. I. Pozharovzryvobezopasnost avtomobilnykh sredstv dlya perevozki nefteproduktov [Fire and explosion safety of motor vehicles for transportation of petroleum products] / Kh. I. Iskhakov, E. N. Logachev - M. : OOO «KALAN-FORT», 2003. - 148 p.
10 Iskhakov, Kh. I. Fire safety of the car. - M. : Transport, 198. - 87 p.
Материал 25.03.21 баспаFа тYстi.
Е. С. Жантимиров
Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар. Материал поступил в редакцию 25.03.21.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
АВТОМОБИЛЕЙ
В статье проведено исследование обеспечения противопожарной безопасности автомобилей. Представлены результаты анализа распределения количества пожаров по видам автотранспортных средств и основных причин пожаров на автотранспортных средствах. Определены причины аварийных пожароопасных режимов работы электрооборудования. Отмечена актуальность противопожарной послеаварийной безопасности автомобилей.
Ключевые слова: автотранспортные средства, противопожарная безопасность, электрооборудование.
E. S. Zhantimirov
Toraighyrov University,
Republic of Kazakhstan, Pavlodar.
Material received on 25.03.21.
CAR FIRE SAFETY RESEARCH
The article deals with the study of fire safety of cars. The results of the analysis of the distribution of the number of fires by types of motor vehicles and the main causes offires on motor vehicles are presented. The causes of emergency fire-hazardous modes of operation of electrical equipment are determined. The relevance of fire-fighting post-accident safety of cars is noted.
Keywords: motor vehicles, fire safety, electrical equipment.
Айдарбек Эдiлхан Оспанцулулы, техника рылымдарыныц кандидаты, доцент, Техникалык факультет^ С. Сейфуллин атындагы ^азак агротехникалы; университетi, Нур-Султан к., 010000, ^азакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
G6dipaxMaH Э н е л Шэймерденцызы
с тудент, «Механика жане мунай-газ ici» кафедрасы, Торайгыров универcитетi, Павлодар к., 140008, ^азакстан Республикасы, e-mail: [email protected].
Экiмжанов Е р ж а н Талгатулы, студент, С.Сейфуллин ^аза; агротехникалы; универcитетi, Нур-Султан к., 010011, ^азакстан Республикасы, e-mail: erzh.zheksenbaev@ gmail.com
Балабекова Кырмызы Гинаятовна, PhD, доцент, Келш-энергетика факультетi, Л. Н. Гумилев атындагы Еуразия улттык университет^ Нур-Султан к., 100000, ^азакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Балгабеков Твлеу Кунжолулы,
техника рылымдарыныц кандидаты, доцент, Техникалык факультету С. Сейфуллин атындагы ^азак агротехникалык универcитетi, Нур-Султан к., 010000, ^азакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
СВЕДЕНИЯ О АВТОРАХ
Айдарбек Э д i л х а н Оспанцулулы, кандидат технических наук, доцент, Технический факультет, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. Нур-Султан, 010000, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Эбдiрахман Э н е л Шэймерденцызы, студент, кафедра «Механика и нефтегазовое дело», Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Акимжанов Ержан Талгатулы, студент, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. Нур-Султан, 010011, Республика Казахстан, e-mail: erzh.zheksenbaev@ gmail.com
Балабекова Кырмызы Гинаятовна, PhD, доцент, Транспортно-энергетический факультет, Евразийский национальный университет иени Л. Н. Гумилева, г. НурСултан, 100000, Республика Казахстан, e-mail: 06_03_92@ mail.ru
Балгабеков Толеу Кунжолович, кандидат технических наук, доцент, Технический факультет, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. Нур-Султан, 010000, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Aidarbek Adilkhan Ospanqululy, Candidate of Technical Sciences, assistant professor, Technical Faculty, S. Seifullin Kazakh Agrotechnical University, Nur-Sultan, 010000, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Abdirahman A n e l Shaymerdenkyzy, student, Department of «Mechanics and oil and gas business», Toraigyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Akimshanov Erzhan Talgatuly,
student, S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Nur-Sultan, 010011, Republic of Kazakhstan, e-mail: erzh. [email protected]
Balabekova Kyrmyzy Ginayatovna, PhD, associate Professor, Faculty of Transport and Energy, L. N. Gumilyov Eurasian National University, Nur-Sultan, 100000, Republic of Kazakhstan, e-mail: 06_03_92@ mail.ru
Balgabekov Toleu Kunzholovich,
Candidate of Technical Sciences, assistant professor, Technical Faculty, S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, NurSultan, 010000, Republic of Kazakhstan, e-mail: tdi_kstu@ mail.ru
Барзов Александр Александрович, техника Fылымдарыныц кандидаты, профессор, жетекш1 Fылыми к;ызметкер1, М. В. Ломоносов атындаFы Маскеу мемлекеттж университет!, Маскеу 119991, Ресей Федерациясы, e-mail: [email protected]
Бекенов Данияр Касымович,
магистра Жаратылыстану Fылымдары факультетi, ТораЙFыров университетi, Павлодар 140008, ^азак;стан Республикасы, e-mail: bekenov. [email protected]
Денчик Александр Иванович, иехника
Fылымдарыныц кандидаты, профессор,Инженерия факультету ТораЙFыров университетi, Павлодар 140008, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Джаксымбетова Макпал Адликановна, PhD докторант, «Стандарттау, метрология жане сертификаттау» кафедрасы, С. Сейфуллин атындаFы ^аза; агротехникалы; университетi, Нур-Султан 010000, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Елубай Мэдениет Азаматулы, химиялы;
Fылымдарыныц кандидаты, ;ауымд. профессор (доцент), Химиялы; технология жане жаратылыстану факультету ТораЙFыров университету Павлодар 140008, ^азак;стан Республикасы, e-mail: madik_ [email protected]
Жанбулатова Дильнара Максатовна, магистрант, «Машина жасау жане
Барзов Александр Александрович, Доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, Московский государственный имени М. В. Ломоносова, Москва, 119991, Российская Федерация, e-mail: a.a.barzov@ gmail.com
Бекенов Данияр Касымович,
магистр, Факультет естественных наук, Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Денчик Александр Иванович,
кандидат технических наук, профессор, Факультет инженерии, Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Джаксымбетова Макпал Адликановна, докторант PhD, кафедра «Стандартизация, метрология и сертификация», Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. Нур-Султан, 010000, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Елубай Мэдениет Азаматулы, кандидат химических нау, ассоц. профессор (доцент), Факультет химических технологий и естествознания, Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Жанбулатова Дильнара Максатовна, магистрант, кафедра «Машиностроения и
Barzov Aleksandr Aleksandrovich, Doctor of Technical Sciences, professor, Head Scientist Researcher, Lomonosov Moscow State University, Moscow, 119991, Russian Federation, e-mail: [email protected]
Bekenov Daniyar, master's degree, Faculty of Natural Science, Toraighyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: bekenov. [email protected].
Denchik Aleksandr Ivanovich,
Candidate of Technical Sciences, professor, Faculty of Engineering, Toraighyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Jaxymbetov a Makpal Adlikanovna, doctoral student, Department «Standardization, Metrology and certification», S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Nur-Sultan, 010000, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Yelubay Madeniyet Azamatuly,
Candidate of Chemical Sciences, associate professor, Faculty of Chemical Technology and Natural Science, Toraighyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Zhanbulatov a Dilnara Maksatovna, undergraduate student, department of
стандарттау» кафедрасы, Торайгыров университетi, Павлодар к., 140008, ^азакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Жусуппаев Даутбек Балгаевич, Электродтар eндiру цехынын KYЙдiру учаскесiнiн бастыры, ^азакстан электролиз зауыты, Павлодар к-, 140013, ^азакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
И с к а к о в Бауыржан Мырзабекович, докторант, ассистент, «Тамак жэне кайта eндеу eндiрiстерiнiн технологиясы» кафедра менгерушiсi, Техникалык факультету С. Сейфуллин атындары ^азак агротехникалык университетi, Нур-Султан к., 010000, ^азакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Каримова Закия, студент, «Механика жэне мунай-газ ki» кафедрасы, Торайгыров университету Павлодар к., 140008, ^азакстан Республикасы, е-mail: [email protected]
Кэкiмо в Мухтарбек Муцанулы, техника рылымдарынын кандидаты, доцент, «Тамакжэне кайта eндеу eндiрiстерiнiн технологиясы» кафедрасынын менгерушiсi, Техникалык факультету С. Сейфуллин атындары ^азак агротехникалык университет!, Нур-Султан к., 010000, ^азакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
стандартизации», Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Жусуппаев Даутбек Балгаевич, начальник участка обжига цеха по производству электродов, Казахстанский электролизный завод, г. Павлодар, 140013, Республика Казахстан, e-mail: baursbsh@ gmail.com
И с к а к о в Бауыржан Мырзабекович, докторант, ассистент, заведующий кафедрой «Технология пищевых и перерабатывающих производств», Технический факультет, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. НурСултан, 010000, Республика Казахстан, e-mail: baissemey@ bk.ru
Каримова Закия, студент кафедра «Механики и нефтегазового дела», Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, е-mail: [email protected]
Какимов Мухтарбек Муканович, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Технология пищевых и перерабатывающих производств», Технический факультет, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. НурСултан, 010000, Республика Казахстан, e-mail: muhtarbek@ mail.ru
Mechanical Engineering and Standardization, Torayghyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Zhu suppaev Dautbek Balgaevich, head of the firing section of the workshop for the production of electrodes, Kazakhstan Aluminium Smelter, Pavlodar, 140013, Republic of Kazakhstan, e-mail: baursbsh@ gmail.com
Iskakov Bauyrzhan Myrzabekovich, Technical faculty, head of the department "Technology of food and processing industries", assistant, doctoral student, Kazakh Agrotechnical University named after S. Seifullin, NurSultan, 010000, Kazakhstan, [email protected]
Karimova Zakia, student, Department of Mechanics and Oil and Gas Business, Toraighyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail:[email protected]
Kakimov Mukhtarbek Mukanovich, Candidate of Technical Sciences, associate professor, head of the department "Technology of food and processing industries", Technical Faculty, S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, NurSultan, 010000, Republic of Kazakhstan, e-mail: muhtarbek@ mail.ru
Ковтарева Светлана Юрьевна, Органикалы; заттардыц химиялы; технологиясыньщ магистру аFа о;ытушы, Жаратылыстану Fылымдары факультетi, ТораЙFыров университетi, Павлодар 140008, ^азак;стан Республикасы, e-mail: kovtar_ [email protected]
Цайролла Бацтияр Щайратоллаулы, студент, «Механика жане мунай-газ iсi» кафедрасы, ТораЙFыров eниверситетi, Павлодар ;., 140008, ^аза;стан Республикасы,
Цоццыбаева Арайлым Ниязбекцызы, fhieh магистрi, ассистент, Техникалы; факультетi, С. Сейфуллин атындаFы ^аза; агротехникалы; университетi, Нур-Султан ;., 010000, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Макушев Юрий Петрович,
техника Fылымдарыныц кандидаты, доцент, Сiбiр мемлекеттiк автомобиль жане жол университет (SibADI), Омбы ;., 644050, Ресей Федерациясы, е-mail: [email protected]
Маратова Томирис Елдосцызы, магистрант, Тама; жане цайта ендеу eндiрiстерiнiц технологиясы кафедрасы, Техникалы; факультетi, С. Сейфуллин атындаFы ^аза; агротехникалы; университетi, Нур-Султан ;., 010000, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Ковтарева Светлана Юрьевна, магистр химической технологии органических веществ, ст. преподаватель, Факультет естественных наук, Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Кайролла Бактияр Кайратоллаулы, студент, кафедра «Механика и нефтегазовое дело», Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан
Цоццыбаева Арайлым Ниязбекцызы, магистр наук, ассистент, Технический факультет, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. НурСултан, 010000, Республика Казахстан, e-mail: arai_ [email protected]
Макушев Юрий Петрович,
кандидат технических наук, доцент, Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ), г. Омск, 644050, Российская Федерация, е-mail: [email protected]
Маратова Томирис Елдосовна, магистрант, кафедра «Технология пищевых и перерабатывающих производств», Технический факультет, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. НурСултан, 010000, Республика Казахстан, e-mail: tomik11_11@ mail.ru
Kovtareva Svetlana Yuryevna,
Master in Chemical Technology of Organic Substances, senior lecturer, Faculty of Natural Science, Toraighyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: kovtar_sw@ mail.ru
Kairolla Bakhtiyar Kairatollauly,
student, Department of Mechanics and Oil and Gas Business, Toraigyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan,
Kongkybayeva Arailym Niyazbekqyzy, Master of Science, assistant, Technical Faculty, S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Nur-Sultan, 010000, Republic of Kazakhstan, e-mail: arai_ [email protected]
Makushev Yuri Petrovich,
Candidat Technical Scences, associate professor, Siberian State Automobile and Road University (SibADI), Omsk, 644050, Russian Federation, e-mail: [email protected]
Maratova Tomiris Eldosovna,
undergraduate student, head of the Department «Technology of food and processing industries», Technical Faculty, S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Nur-Sultan, 010000, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Масакбаева Софья Руслановна, химия рылымдарыныц кандидаты, кауымд. профессор (доцент), Жаратылыстану рылымдары факультету Торайрыров универcитетi, Павлодар к., 140008, Казакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Машанова Нурбиби Советовна, техника рылымдарыныц докторы, С. Сейфуллин атындары Казак агротехникалык универcитетi, Нур-Султан к., 010011, Казакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Могила Анжела Олеговна,
магистрант, «Курылыс материалдарын, буйымдарын жане конструкцияларын ендгру» мамандыры, Курылыс технологиялары, инфракурылым жане менеджмент факультет^ Халыкаралык бiлiм беру корпорациясы, Алматы к., 050043, Казакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Молдахметова Айдана Нуржановна, магистрант, Химиялык технология жане жаратылыстану факультету Торайрыров университету Павлодар к., 140008, Казакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Мукашева Аяулым Рустемовна, студент, 3 курс, Техникалык факультету С. Сейфуллин атындагы Казак агротехникалык университету Нур-Султан к., 010000, Казакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Масакбаева Софья Руслановна,
кандидат химических наук, ассоц. профессор (доцент), Факультет естественных наук, Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: sofochka184@ mail.ru
Машанова Нурбиби Советовна,
доктор технических наук, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. Нур-Султан, 010011, Республика Казахстан, e-mail: nurmashanova@gmail. com
Могила Анжела Олеговна,
магистрант, специальность «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», Факультет строительных технологий, инфраструктуры и менеджмента, Международная образовательная корпорация, г. Алматы, 050043, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Молдахметова Айдана Нуржановна, магистрант, Факультет химических технологий и естествознания, Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Мукашева Аяулым Рустемовна, студент, 3 курс, Технический факультет, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина», г. Нур-Султан, 010000, Республика Казахстан, e-mail:the.mukasheva@gmail. com
Mass akb ayev a Sofya Ruslanovna, Candidate of Chemical Sciences, associate professor, Faculty of Natural Science, Toraighyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Mashanova Nurbibi Sovetovna,
Doctor of Technical Science, S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Nur-Sultan, 010011, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Mogila Anzhela Olegovna,
undergraduate student, specialty «Production of building materials, products and structures», Faculty of Construction Technologies, Infrastructure and Management, International educational corporation, Almaty, 050043, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Moldakhmetova Aidana Nurzhanovna, undergraduate student, Faculty of Chemical Technology and Natural Science, Toraigyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: moldakhmetova00@ inbox.ru
Mukasheva Ayaulym Rustemovna, student, 3rd year, Technical Faculty, S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Nur-Sultan, 010000, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Мусина Ж а н а р а Керейовна, техника Fылымдарынын кандидаты, профессор,Инженерия факультету ТораЙFыров университету Павлодар ;., 140008, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Му с тафи н Адильбек Хамзинович, техника Fылымдарынын кандидаты, профессор, «Механика жане мунай-газ i^» кафедрасы, ТораЙFыров университетi, Павлодар ;., 140008, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Несмеянова Римма Михайловна, химия 5ылымдарынын кандидаты, профессор, ;ауымд. профессор (доцент), Жаратылыстану Fылымдары факультету ТораЙFыров университетi, Павлодар ;., 140008, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Нуртаева А й н у р Болатбековна, техника Fылымдарынын кандидаты, С. Сейфуллин атындаFы ^аза; агротехникалы; университет^ Нур-Султан ;., 010011, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Орынбеков Елжан Серикович,
техника Fылымдарынын кандидаты, ;ауымд. профессор; ^урылыс технологиялары, инфра;урылым жане менеджмент факультету Халыкаралык бiлiм беру корпорациясы, Алматы ;., 050043, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Мусина Жанара Керейовна,
кандидат технических наук, профессор, Факультет инженерии, Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: mussina_zhanara@mail. ru
Му с тафи н Адильбек Хамзинович, кандидат технических наук, профессор, кафедра «Механика и нефтегазовое дело», Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Несмеянова Римма Михайловна, кандидат химических наук, профессор, к.х.н., ассоц. профессор (доцент), Факультет естественных наук, Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Нуртаева А й н у р Болатбековна, кандидат технических наук, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. Нур-Султан, 010011, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Орынбеков Елжан Серикович,
кандидат технических наук, ассоц. профессор, Факультет строительных технологий, инфраструктуры и менеджмента, Международная образовательная корпорация, г. Алматы, 050043, Республика Казахстан, e-mail: eljan_79@ mail.ru
Mussina Zhanara Kereyovna,
Candidate of Technical Sciences, professor, Faculty of engineering, Toraighyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: mussina_ [email protected]
Mustafin A d i l b e k Khamzinovich, Candidate of Technical Sciences, professor, Department of Mechanics and Oil and Gas Engineering, Toraigyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Nesmeyanova Rim ma Mikhailovna, Professor, Candidate of Chemical Science, associate professor, Faculty of Natural Science, Toraigyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Nurtayeva Ainur Bolatbekovna,
Candidate of Technical Science, S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Nur-Sultan, 010011, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Orynbekov Yelzhan Serikovich,
Candidate of Technical Sciences, associate professor, Faculty of Construction Technologies, Infrastructure and Management, International Educational Corporation, Almaty, 050043, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Р ы н д и н Владимир Витальевич, техника рылымдарыныц кандидаты, профессор, Инженерл^ факультету Торайрыров универcитетi, Павлодар к., 140008, Казахстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Сатаева Жулдыз Исаковна,
ара окытушы, Техникалык факультет, Тамак жане кайта ецдеу ендiрicтерiнiц технологиясы кафедрасы, С. Сейфуллин атындары Казак агротехникалык университет^ Нур-Султан к., 010000, Казакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Татанов Пётр Владимирович,
аспирант, И. Н. Ульянов атындары Чуваш мемлекеттж университету Чебоксары к., Чуваш Республикасы, 428015, Ресей Федерациясы, e-mail:: [email protected]
Ткачук Андрей Александрович,
техника рылымдарыныц магистры, ара окытушы, Инженерия факультету Торайрыров университету Павлодар к., 140008, Казакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Токарева Анна Валерьевна,
магистру Жаратылыстану рылымдары факультету Торайрыров университету Павлодар к., 140008, Казакстан Республикасы, e-mail: [email protected]
Туймебай А й г е р i м Султанбекцызы, магистр, ара окытушы, Келш-энергетика факультету Л. Н. Гумилев
Р ы н д и н Владимир Витальевич, кандидат технических наук, профессор, Факультет инженерии, Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, е-mail: [email protected]
Сатаева Жулдыз Исаковна,
ст. преподаватель, кафедра «Технология пищевых и перерабатывающих производств», Технический факультет, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. НурСултан, 010000, Республика Казахстан, e-mail: julduz. [email protected]
Татанов Пётр Владимирович,
аспирант, Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова, г. Чебоксары, Чувашская Республика, 428015, Российская Федерация, e-mail: [email protected]
Ткачук Андрей Александрович,
магистр технических наук, ст. преподаватель, Факультет инженерии, Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: tkachukandrey1985@ mail.ru
Токарева Анна Валерьевна,
магистр, Факультет естественных наук,Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: nushatokareva@yandex. ru
Туймебай Айгерим Султанбековна, магистр, ст. преподаватель, Транспортно-энергетический факультет,
Ryndin Vladimir Vitalievich,
Candidate Technical Sciences, professor, Faculty of Engineering, Toraigyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Sataeva Zhuldyz Isakovna,
senior lecturer, head of the department «Technology of food and processing industries» Technical Faculty, S. Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Nur-Sultan, 010000, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Tatanov Petr Vladimirovich,
post-graduate student, Chuvash State University I. N. Ulyanov, Cheboksary, 428015, Chuvash Republic, Russian Federation, e-mail: [email protected]
Tkachuk Andrej Aleksandrovich,
Master of Technical Science, senior lecturer, Faculty of Engineering, Toraighyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Tokareva Anna, undergraduate student, Faculty of Natural Science, Toraighyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Tuymebay A i g e r i m Sultanbekovna, master, senior teacher, Faculty of transport and Energy, L. N. Gumilyov Eurasian
атындаFы Еуразия ултты; университет^ Нур-Султан ;., 100000, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Шеров Карибек Тагаевич,
техника Fылымдарынын кандидаты, профессор, «Технологиялы; жабды;тар, машина жасау жане стандарттау» кафедрасы, ^араFанды техникалы; университету ^араFанды ;., 100027, ^аза;стан Республикасы, e-mail: [email protected]
Шумейко Иван Алексеевич,
профессор, «Машина жасау жане стандарттау» кафедрасы, ТораЙFыров университетi, Павлодар ;., 140008, ^аза;стан Республикасы, e-mail: ivan_ [email protected]
Янюшкин Александр Сергеевич, техника Fылымдарынын докторы, профессор, бас Fылыми ;ызметкер, «Машина жасау технологиясы» кафедрасы, И. Н. Ульянов атындаFы Чуваш мемлекеттш университетi, Чебоксары ;., 428015, Чуваш Республикасы, Ресей Федерациясы, e-mail: [email protected]
Янюшкин Андрей Романович,
студенп, 4 курс, Машина жасау факультету И. Н. Ульянов атындаFы Чуваш мемлекеттш университету Чебоксары ;., 428015, Чуваш Республикасы, Ресей Федерациясы, e-mail: [email protected]
Евразийский национальный университет имени Л. Н. Гумилева, г. Нур-Султан, 100000, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Шеров Карибек Тагаевич,
доктор технических наук, профессор, кафедра «Технологическое оборудование, машиностроение и стандартизация», Карагандинский технический университет, г. Караганда, 100027, Республика Казахстан, e-mail:[email protected]
Шумейко Иван Алексеевич,
профессор, кафедра «Машиностроения и стандартизации», Торайгыров университет, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected]
Янюшкин Александр Сергеевич, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, кафедра «Технология машиностроения», Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, 428015, Чувашская Республика, Россиийская Федерация, e-mail: [email protected]
Янюшкин Андрей Романович, студент, 4 курс, Машиностроительный факультет, Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова, г. Чебоксары, 428015, Чувашская Республика, Российская Федерация, e-mail: [email protected]
National University, Nur-Sultan, 100000, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Sherov Karibek Tagayevich,
doctor of Technical Sciences, professor, Technological Equipment, Engineering and Standardization, Karaganda Technical University, Karaganda, 100027, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Shumeyko Ivan Alekseyevich
- professor, Mechanical Engineering and Standardization, Toraygyrov University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Yanyu s hkin Alexander Sergeevich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Chief Researcher, Department «Mechanical Engineering Technology», I. N. Ulyanov Chuvash State University, Cheboksary, 428015, Chuvash Republic, Russia, e-mail: [email protected]
Yanyushkin An dr e y Romanovich, student, 4th-year, Faculty of Mechanical Engineering, I. N. Ulyanov Chuvash State University, Cheboksary, 428015, Chuvash Republic, Russian Federation, e-mail: andreyyayushkin@mail. ru
ПРАВИЛА ДЛЯ АВТОРОВ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ ТОРАЙГЫРОВ УНИВЕРСИТЕТА «НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА»
Редакционная коллегия просит авторов руководствоваться следующими правилами при подготовке статей для опубликования в журнале.
Научные статьи, представляемые в редакцию журнала должны быть оформлены согласно базовым издательским стандартам по оформлению статей в соответствии с ГОСТ 7.5-98 «Журналы, сборники, информационные издания. Издательское оформление публикуемых материалов», пристатейных библиографических списков в соответствии с ГОСТ 7.1-2003 «Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления».
*В номер допускается не более одной рукописи от одного автора либо того же автора в составе коллектива соавторов.
*Количество соавторов одной статьи не более 5.
*Степень оригинальности статьи должна составлять не менее 60 %.
*Направляемые статьи не должны быть ранее опубликованы, не допускается последующее опубликование в других журналах, в том числе переводы на другие языки.
*Решение о принятии рукописи к опубликованию принимается после проведения процедуры рецензирования.
*Рецензирование проводится конфиденциально («двустороннее слепое рецензирование»), автору не сообщается имя рецензента, а рецензенту - имя автора статьи.
*Статьи отправлять вместе с квитанцией об оплате. Стоимость публикации в журнале за страницу 1000 (одна тысяча) тенге, включая статьи магистрантов и докторантов в соавторстве с лицами с ученой степенью.
* Оплата за статью не возвращается в случае, если статья отклонена антиплагиатом или рецензентом. Автор может повторно отправить статью на антиплагиат или рецензензирование 1 раз.
Статьи должны быть оформлены в строгом соответствии со следующими правилами:
- В журналы принимаются статьи по всем научным направлениям, набранные на компьютере, напечатанные на одной стороне листа с полями 30 мм со всех сторон листа, электронный носитель со всеми материалами в текстовом редакторе «Microsoft Office Word (97, 2000, 2007, 2010) для WINDOWS».
- Общий объем статьи, включая аннотации, литературу, таблицы, рисунки и математические формулы не должен превышать 12 страниц печатного текста. Текст статьи: кегль —14 пунктов, гарнитура - Times New Roman (длярусского, английского и немецкого языков), KZ Times New Roman (для казахского языка).
Структура научной статьи включает название, аннотации, ключевые слова, основные положения, введение, материалы и методы, результаты и обсуждение,
заключение, выводы, информацию о финансировании (при наличии), список литературы (используемых источников) к каждой статье, включая романизированный (транслитерированный латинским алфавитом) вариант написания источников на кириллице (на казахском и русском языках) см. ГОСТ 7.79-2000 (ИСО 9-95) Правила транслитерации кирилловского письма латинским алфавитом.
Статья должна содержать:
1 МРНТИ (Межгосударственный рубрикатор научной технической информации);
2 DOI - после МРНТИ в верхнем правом углу (присваивается и заполняется редакцией журнала);
3 Фамилия, имя, отчество (полностью) автора (-ов) - на казахском, русском и английском языках (жирным шрифтом, по центру);
4 Ученая степень, ученое звание;
5 Аффилиация (факультет или иное структурное подразделение, организация (место работы (учебы)), город, почтовый индекс, страна) - на казахском, русском и английском языках;
6 E-mail;
7 Название статьи должно отражать содержание статьи, тематику и результаты проведенного научного исследования. В название статьи необходимо вложить информативность, привлекательность и уникальность (не более 12 слов, прописными буквами, жирным шрифтом, по центру, на трех языках: русский, казахский, английский либо немецкий);
8 Аннотация - краткая характеристика назначения, содержания, вида, формы и других особенностей статьи. Должна отражать основные и ценные, по мнению автора, этапы, объекты, их признаки и выводы проведенного исследования. Дается на казахском, русском и английском либо немецком языках (рекомендуемый объем аннотации - не менее 150, не более 300 слов, курсив, нежирным шрифтом, кегль —12 пунктов, абзацный отступ слева и справа 1 см, см. образец);
9 Ключевые слова - набор слов, отражающих содержание текста в терминах объекта, научной отрасли и методов исследования (оформляются на трех языках: русский, казахский, английский либо немецкий; кегль — 12 пунктов, курсив, отступ слева-справа - 1 см.). Рекомендуемое количество ключевых слов - 5-8, количество слов внутри ключевой фразы - не более 3. Задаются в порядке их значимости, т.е. самое важное ключевое слово статьи должно быть первым в списке (см. образец);
10 Основной текст статьи излагается в определенной последовательности его частей, включает в себя:
- Введение / Шргспе / Introduction (абзац 1 см по левому краю, жирными буквами, кегль -14 пунктов). Обоснование выбора темы; актуальность темы или проблемы. Актуальность темы определяется общим интересом к изученности данного объекта, но отсутствием исчерпывающих ответов на имеющиеся вопросы, она доказывается теоретической или практической значимостью темы.
- Материалы и методы (абзац 1 см по левому краю, жирными буквами, кегль —14 пунктов). Должны состоять из описания материалов и хода работы, а также полного описания использованных методов.
- Результаты и обсуждение (абзац 1 см по левому краю, жирными буквами, кегль —14 пунктов). Приводится анализ и обсуждение полученных вами результатов исследования. Приводятся выводы по полученным в ходе исследования результатам, раскрывается основная суть. И это один из самых важных разделов статьи. В нем необходимо провести анализ результатов своей работы и обсуждение соответствующих результатов в сравнении с предыдущими работами, анализами и выводами.
- Информацию о финансировании (при наличии) (абзац 1 см по левому краю, жирными буквами, кегль —14 пунктов).
- Выводы / Корытынды / Conclusion (абзац 1 см по левому краю, жирными буквами, кегль —14 пунктов).
Выводы - обобщение и подведение итогов работы на данном этапе; подтверждение истинности выдвигаемого утверждения, высказанного автором, и заключение автора об изменении научного знания с учетом полученных результатов. Выводы не должны быть абстрактными, они должны быть использованы для обобщения результатов исследования в той или иной научной области, с описанием предложений или возможностей дальнейшей работы.
- Список использованных источников / Пайдала^ан деректер räiMi / References (жирными буквами, кегль —14 пунктов, в центре) включает в себя:
Статья и список использованных источников должны быть оформлены в соответствии с ГОСТ 7.5-98; ГОСТ 7.1-2003 (см. образец).
Очередность источников определяется следующим образом: сначала последовательные ссылки, т.е. источники на которые вы ссылаетесь по очередности в самой статье. Затем дополнительные источники, на которых нет ссылок, т.е. источники, которые не имели место в статье, но рекомендованы вами читателям для ознакомления, как смежные работы, проводимые параллельно. Объем не менее 10 не более чем 20 наименований (ссылки и примечания в статье обозначаются сквозной нумерацией и заключаются в квадратные скобки). В случае наличия в списке использованных источников работ, представленных на кириллице, необходимо представить список литературы в двух вариантах: первый - в оригинале, второй - романизированный (транслитерация латинским алфавитом) вариант написания источников на кириллице (на казахском и русском языках) см. ГОСТ 7.79—2000 (ИСО 9—95) Правила транслитерации кирилловского письма латинским алфавитом.
Романизированный список литературы должен выглядеть следующим образом:
автор(-ы) (транслитерация) ^ название статьи в транслитерированном варианте ^ [перевод названия статьи на английский язык в квадратных скобках] ^ название казахоязычного либо русскоязычного источника (транслитерация, либо английское название - если есть) ^ выходные данные с обозначениями на английском языке.
11 Иллюстрации, перечень рисунков и подрисуночные надписи к ним представляют по тексту статьи. В электронной версии рисунки и иллюстрации представляются в формате TIF или JPG с разрешением не менее 300 dрi.
12 Математические формулы должны быть набраны в Microsoft Equation Editor (каждая формула - один объект).
На отдельной странице (после статьи) В электронном варианте приводятся полные почтовые адреса, номера служебного и домашнего телефонов, е-таИ (номер телефона для связи редакции с авторами, не публикуются);
Сведения об авторах
На казахском языке На русском языке На английском языке
Фамилия Имя Отчество (полностью)
Должность, ученая степень, звание
Организация
Город
Индекс
Страна
Телефон
Информация для авторов
Редакция не занимается литературной и стилистической обработкой статьи.
Если статья отклонена антиплагиатом или рецензентом статья возвращается автору на доработку. Автор может повторно отправить статью на антиплагиат или рецензензирование 1 раз. За содержание статьи несет ответственность Автор.
Статьи, оформленные с нарушением требований, к публикации не принимаются и возвращаются авторам.
Датой поступления статьи считается дата получения редакцией ее окончательного варианта.
Статьи публикуются по мере поступления.
Периодичность издания журналов - четыре раза в год (ежеквартально)
Сроки подачи статьи:
- первый квартал до 10 февраля;
- второй квартал до 10 мая;
- третий квартал до 10 августа;
- четвертый квартал до 10 ноября.
Статьи отправлять вместе с квитанцией об оплате. Стоимостьпубликации в журнале за страницу 1000 (одна тысяча) тенге, включая статьи магистрантов и докторантов в соавторстве с лицами с ученой степенью.
Статью (электронную версию, и квитанции об оплате) следует направлять на почту: nitk.tou.edu.kz. Для подачи статьи на публикацию необходимо пройти регистрацию на сайте.
140008, Республика Казахстан, г. Павлодар, ул. Ломова, 64,
НАО «Торайгыров университет»,
Издательство «Toraighyrov University», каб. 137.
Тел. 8 (7182) 67-36-69, (внутр. 1147).
Е-mаi1: nitk.tou.edu.kz.
Наши реквизиты:
НАО «Торайгыров университет» РНН 451800030073 БИН 990140004654 НАО «Торайгыров университет» РНН 451800030073 БИН 990140004654 Приложение kaspi.kz Платежи -Образование -Оплата за ВУЗы -Заполняете все графы (в графе Факультет укажите «За публикацию в научном
АО «Jysan Bank» АО «Народный Банк Казахстана» журнале, название журнала и серии»)
ИИК KZ57998FTB00 00003310 ИИК KZ156010241000003308
БИК TSESKZK A БИК HSBKKZKX
Кбе 16 Кбе 16
Код 16 Код 16
КНП 861 КНП 861
ОБРАЗЕЦ ОФОРМЛЕНИЯ СТАТЕЙ
МРНТИ 14.37.27
DOI хххххххххххххххх
С. К. Антикеева
Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ КОМПЕТЕНЦИЙ СОЦИАЛЬНЫХ РАБОТНИКОВ ЧЕРЕЗ КУРСЫ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ
В данной статье представлена теоретическая модель формирования личностных и профессиональных компетенций социальных работников через курсы повышения квалификации, которая разработана в рамках докторской диссертации «Формирование личностных и профессиональных компетенций социальных работников через курсы повышения квалификации». В статье приводятся педагогические аспекты самого процесса моделирования, перечислены этапы педагогического моделирования. Представлены методологический, процессуальный (технологический) и инструментальный уровни модели, ее цель, мониторинг сформированности искомых компетенций, а также результат. В модели показаны компетентностный, личностно-ориентированный и практико-ориентированный педагогические подходы, закономерности, принципы, условия формирования выбранных компетенций; описаны этапы реализации процесса формирования, уровни сформированности личностных и профессиональных компетенций. В разделе практической подготовки предлагается интерактивная работа в системе слушатель-преподаватель-группа, подразумевающая личное участие каждого специалиста, а также открытие первого в нашей стране Республиканского общественного объединения «Национальный альянс профессиональных социальных работников». Данная модель подразумевает под собой дальнейшее совершенствование и самостоятельное развитие личностных и профессиональных компетенций социальных работников. Это позволяет увидеть в модели эффективность реализации курсов повышения квалификации, формы, методы и средства работы.
Ключевые слова: теоретическая модель, компетенции, повышение квалификации, социальные работники.
Введение
Социальная работа - относительно новая для нашей страны профессия. Поэтому обучение социальных работников на современной стадии не характеризуется наличием достаточно разработанных образовательных стандартов, которые находили бы выражение в формулировке педагогических целей, в содержании, технологиях учебного процесса.
Продолжение текста публикуемого материала
Материалы и методы
ГТЧ С/ С/ U U
Теоретический анализ научной психолого-педагогической и специальной литературы по проблеме исследования; анализ законодательных и нормативных документов по открытию общественных объединений; анализ содержания программ курсов повышения квалификации социальных работников; моделирование; анализ и обобщение педагогического опыта; опросные методы (беседа, анкетирование, интервьюирование); наблюдение; анализ продуктов деятельности специалистов; эксперимент, методы математической статистики по обработке экспериментальных данных.
Продолжение текста публикуемого материала Результаты и обсуждение
Чтобы понять объективные закономерности, лежащие в основе процесса формирования и развития личностных и профессиональных компетенций социальных работников через курсы повышения квалификации, необходимо четко представлять себе их модель.
Продолжение текста публикуемого материала Выводы
Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что теоретическая модель формирования личностных и профессиональных компетенций социальных работников через курсы повышения квалификации содержит три уровня ее реализации.
Продолжение текста публикуемого материала
Список использованных источников
1 Дахин, А. Н. Педагогическое моделирование : сущность, эффективность и неопределенность [Текст] // Педагогика. - 2003. - № 4. - С. 22.
2 Кузнецова, А. Г. Развитие методологии системного подхода в отечественной педагогике : монография [Текст]. - Хабаровск : Изд-во ХК ИППК ПК, 2001. - 152 с.
2 Каропа, Г. Н. Системный подход к экологическому образованию и воспитанию (На материале сельских школ) [Текст]. - Минск, 1994. - 212 c.
4 Штофф, В. А. Роль моделей в познании [Текст] - Л. : ЛГУ, 1963. - 128 с.
5 Таубаева, Ш. Методология и методика дидактического исследования : учебное пособие [Текст]. - Алматы : Казак университету 2015. - 246 с.
6 Дахин, А. Н. Моделирование компетентности участников открытого образования [Текст]. - М. : НИИ школьных технологий 2009. - 290 с.
7 Дахин, А. Н. Моделирование в педагогике [Текст] // Идеи и идеалы. - 2010. - № 1(3). - Т. 2 - С. 11-20.
8 Дахин, А. Н. Педагогическое моделирование : монография [Текст]. -Новосибирск : Изд-во НИПКиПРО, 2005. - 230 с.
9 Аубакирова, С. Д. Формирование деонтологической готовности будущих педагогов к работе в условиях инклюзивного образования : дисс. на соиск. степ. д-ра филос. (PhD) по 6D010300 - Педагогика и психология [Текст] - Павлодар, 2017. - 162 с.
10 Арын, Е. М., Пфейфер, Н. Э., Бурдина, Е. И. Теоретические аспекты профессиональной подготовки педагога XXI века : учеб. пособие [Текст]. -Павлодар : ПГУ им. С. Торайгырова; СПб. : ГАФКиС им. П. Ф. Лесгафта, 2005. - 270 с.
References
1 Dahin, А. N. Pedagogicheskoe modelirovanie : suschnost, effectivnost i neopredelennost [Pedagogical modeling : essence, effectiveness, and uncertainty] [Text]. In Pedagogy. - 2003. - № 4. - P. 22.
2 Kuznetsova, А. G. Razvitie metodologii sistemnogo podhoda v otechestvennoi pedagogike [Development of the system approach methodology in Russian pedagogy : monograph] [Text]. - Khabarovsk : Izd-то KhK IPPK PK, 2001. - 152 p.
3 Karopa, G. N. Sistemnyi podhod к ecologicheskomu obrazovaniu i vospitaniu (Na materiale selskih shkol) [The systematic approach to environmental education and upbringing (Based on the material of rural schools)] [Text] - Minsk, 1994. - 212 p.
4 Shtoff, V. А. Rol modelei v poznanii [The role of models in cognition] [Text] -L. : LGU, 1963. - 128 p.
5 Taubayeva, Sh. Metodologiya i metodika didakticheskogo issledovaniya : uchebnoe posobiе [Methodology and methods of educational research : a tutorial] [Text] - Almaty : Kazak University, 2015. - 246 p.
6 Dahin, А. N. Modelirovanie kompetentnosti uchastnikov otkrytogo obrazovaniya [Modeling the competence of open education participants] [Text] - Moscow : NII shkolnyh tehnologii, 2009. - 290 p.
7 Dahin, А. N. Modelirovanie v pedagogike [Modeling in pedagogy] [Text]. In Idei i idealy. - 2010. - № 1(3). - Т. 2 - P. 11-20.
8 Dahin, А. N. Pedagogicheskoe modelirovanie : monographia [Pedagogical modeling : monograph] [Text]. - Novosibirsk : М^о NIP^PRO, 2005. - 230 p.
9 Aubakirova, S. D. Formirovaniye deontologicheskoi gotovnosti buduschih pedagogov к rabotе v usloviyah inklusivnogo obrazovaniya : dissertaciya ra soiskaniе stepeni doctora filosofii (PhD) pо specialnosti 6D010300 - Pedagogika i psihologiya. [Formation of deontological readiness of future teachers to work in inclusive education : dissertation for the degree of doctor of philosophy (PhD) in the specialty 6D010300-Pedagogy and psychology] [Text] - Pavlodar, 2017. - 162 p.
10 Aryn, Е. М., Pfeifer, N. E., ВытсИна, Е. I. Teoreticheskie aspekty professionalnoi podgotovki pedagoga XXI veka : ucheb. posobiе [Theoretical aspects of professional training of a teacher of the XXI century : textbook] [Text] - Pavlodar : PGU im. S. Toraigyrov PSU; St.Petersburg. : GAFKiS im. P. F. Lesgaft^ 2005. - 270 p.
С. К. Антикеева
ТораЙFыров университет, Казахстан Республикасы, Павлодар к.
Б1Л1КТ1Л1КТ1 АРТТЫРУ КУРСТАРЫ АРЦЫЛЫ ЭЛЕУМЕТТ1К ЦЫЗМЕТКЕРЛЕРДЩ Ц¥З1РЕТТ1Л1КТЕРШ ЦАЛЫПТАСТЫРУДЫЦ
ТЕОРИЯЛЫЦ МОДЕЛ1
Бул мацалада «Элеуметтж цызметкерлердщ бшктшшн арттыру курстары арцылы тулгалыц жэне кэЫби KysipemmwiKmepm цалыптастыру» докторлыц диссертация шецбертде эзiрленген бiлiктiлiктi арттыру курстары арцылы элеуметтк цызметкерлердщ тулгалыц жэне кэЫби цузыреттшгт цалыптастырудыц теориялыц моделi усынылган. Мацалада модельдеу процестщ педагогикалыц аспектiлерi, педагогикалыц модельдеудщ кезецдерi келтiрiлген. Модельдщ эдкнамалыц, процессуалдыц (технологиялыц) жэне аспаптыц децгейлерi, оныц мацсаты, цажеттi цузыреттердщ цалыптасу мониторингi, сондай-ац нэтижесi усынылган. Модельде цузыреттшкке, тулгага багытталган жэне практикага багытталган педагогикалыц тэсыдер, тацдалган цузыреттердi цалыптастыру зацдылыцтары, цагидаттары, шарттары кврсетшген; цалыптасу процест кке асыру кезецдерi, жеке жэне кэ^би цузыреттердщ цалыптасу децгейлерi сипатталган. Практикалыц дайындыц бвлiмiнде тыцдаушы-оцытушы-топ жуйестде интерактивтi жумыс усынылады, ол эр маманныц жеке цатысуыт, сондай-ац елiмiзде алгашцы «кэ^би элеуметтж цызметкерлердщ улттыц альянсы» республикалыц цогамдыц бiрлестiгiнiц ашылуын бiлдiредi. Булмодель элеуметтж цызметкерлердщ жеке жэне кэ^би цузыреттерт одан эрi жетiлдiрудi жэне тэуелсiз дамытуды бiлдiредi. Бул модельде бiлiктiлiктi арттыру курстарын кке асырудыц тшмдшгт, жумыс нысандары, эдiстерi мен цуралдарын квруге мумктдж беред1
Кiлттi свздер: теориялыц модель, цузыреттшк, бiлiктiлiктi арттыру, элеуметтк цызметкерлер.
S. K. Antikeyeva
Toraighyrov University, Republic of Kazakhstan, Pavlodar
THEORETICAL MODEL OF FORMATION COMPETENCIES OF SOCIAL WORKERS THROUGH PROFESSIONAL DEVELOPMENT
COURSES
This article presents a theoretical model for the formation of personal and professional competencies of social workers through advanced training courses, which was developed in the framework of the doctoral dissertation «Formation of personal and professional competencies ofsocial workers through advanced training courses». The article presents the pedagogical aspects of the modeling process itself, and lists the stages of pedagogical modeling. The methodological, procedural (technological) and instrumental levels of the model, its purpose, monitoring the formation of the required competencies, as well as the result are presented. The model shows competence-based, personality-oriented and practice-oriented
pedagogical approaches, patterns, principles, conditions for the formation of selected competencies; describes the stages of the formation process, the levels offormation of personal and professional competencies. The practical training section offers interactive work in the listener-teacher-group system, which implies the personal participation of each specialist, as well as the opening of the first Republican public Association in our country, the national Alliance of professional social workers. This model implies further improvement and independent development of personal and professional competencies of social workers. This allows you to see in the model the effectiveness of the implementation of advanced training courses, forms, methods and means of work.
Keywords: theoretical model, competencies, professional development, social workers.
Сведения об авторах
На казахском языке На русском языке На английском языке
Антикеева Самал Канатовна «Педагогика жэне психология» мамандькы бойынша докторант «Торайгыров университета» КЕАК, Гуманитарльщ жэне элеуметтак Fылымдар факультету Павлодар, 140008, Казахстан Республикасы, samal [email protected], 8-000-000-00-00 Антикеева Самал Канатовна докторант по специальности «Педагогика и психология» НАО «Торайгыров университет», Факультет гуманитарных и социальных наук, Павлодар, 140008, Республика Казахстан, samal [email protected], 8-000-000-00-00 Samal Kanatovna Antikeyeva doctoral student in «Pedagogy and psychology» «Toraighyrov University» NCJSC, Faculty of Humanities and Social Sciences, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, samal [email protected], 8-000-000-00-00
Публикационная этика научных журналов «Вестник Торайгыров университета», «Краеведение», «Наука и техника Казахстана»
Редакционная коллегия журналов «Вестник Торайгыров университет», «Краеведение» и «Наука и техника Казахстана» в своей работе придерживается международных стандартов по этике научных публикаций и учитывает информационные сайты ведущих международных журналов.
Редакционная коллегия журнала, а также лица, участвующие в издательском процессе в целях обеспечения высокого качества научных публикаций, во избежание недобросовестной практики в публикационной деятельности (использование недостоверных сведений, изготовление данных, плагиат и др.), обеспечения общественного признания научных достижений обязаны соблюдать этические нормы и стандарты, принятые международным сообществом и предпринимать все разумные меры для предотвращения таких нарушений.
Редакционная коллегия ни в коем случае не поощряет неправомерное поведение (плагиат, манипуляция, фальсификация) и приложит все силы для предотвращения наступления подобных случаев. В случае, если редакционной коллегии станет известно о любых неправомерных действиях в отношении опубликованной статьи в журнале или в случае отрицательного результата экспертизы редколлегий статья отклоняется от публикации.
Редакционная коллегия не должна раскрывать информацию о принятых к опубликованию рукописей третьим лицам, не являющимся рецензентами, потенциальными рецензентами, членами редакционной коллегии, работниками типографии. Неопубликованные данные, полученные из рукописей, не должны использоваться в личных исследовательских целях без письменного разрешения автора.
Ответственность экспертов (рецензентов)
Рецензенты должны давать объективные суждения и указывать на соответствующие опубликованные работы, которые еще не цитируются. К рецензируемым статьям следует обращаться конфиденциально. Рецензенты будут выбраны таким образом, чтобы не было конфликта интересов в отношении исследования, авторов и / или спонсоров исследования.
Ответственность авторов
Ответственность за содержание работы несет автор. Авторы обязаны вносить исправления, пояснения, опровержения и извинения, если такие имеются.
Автор не должен представлять статью, идентичную ранее опубликованной в другом журнале.В частности, не принимаются переводы на английский либо немецкий язык статей, уже опубликованных на другом языке.
В случае обнаружения в рукописи статьи существенных ошибок автор должен сообщить об этом редактору раздела до момента подписи в печать оригинал-макета
номера журнала. В противном случае автор должен за свой счет исправить все критические замечания.
Направляя статью в журнал, автор осознаёт указанную степень персональной ответственности, что отражается в письменном обращении в редакционную коллегию Журнала.
Теруге 25.03.21 ж. ж1бершдь БаcуFа 05.04.21 ж. кол койылды. Электрондык баспа 2,74 Mb RAM
Шартты баспа табаFы 9,7. Таралымы 300 дана. БаFаcы келгам бойынша. Компьютерде беттеген З. С. Искакова Корректор: А. Р. Омарова
Тапсырыс № 3747
«Toraighyrov University» баспасынан басылып шыFарылFан ТораЙFыров университет 140008, Павлодар к., Ломов кеш., 64, 137 каб.
«Toraighyrov University» баспасы ТораЙFыров университет 140008, Павлодар к., Ломов к., 64, 137 каб. 67-36-69
e-mail: [email protected] nitk.tou.edu.kz
