Бесплатный фрагмент - Все науки. №2, 2023

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

О ПРИМЕНЕНИИ ТРЁХМЕРНЫХ ПРИНТЕРОВ В АРХИТЕКТУРЕ

УДК 004.356.2

Алиев Ибратжон Хатамович

Студент 2 курса факультета математики-информатики Ферганского государственного университета

Ферганский государственный университет, Фергана, Узбекистан

Аннотация. Развитие современных технологий ведёт к совершенствованию большого вида привычных на сегодняшний день методов и способов сооружения зданий, но как известно всё более популярными являются методы использования трёхмерных принтеров для достижения этих целей. Подобная идея была активно разработана ранее, но для этого использовалась либо одна головка, либо несколько установок для одного здания, более того, такая технология не позволяла сооружать двух, трёх и т. д. этажные здания. Но кажется решение подобной проблемы было приведено на примере модели небольшого здания в одном из произведений.

Ключевые слова: архитектура, трёхмерные принтеры, технологии, строительства, методы, устройства.

Annotation. The development of modern technologies leads to the improvement of a large number of methods and methods of building construction that are familiar today, but as is known, methods of using three-dimensional printers to achieve these goals are becoming increasingly popular. A similar idea was actively developed earlier, but either one head or several installations for one building were used for this, moreover, such technology did not allow the construction of two, three, etc. storey buildings. But it seems that the solution to such a problem was given by the example of a model of a small building in one of the works.

Keywords: architecture, three-dimensional printers, technologies, construction, methods, devices.

Изначально стоит указать, что модель сооружения, а именно одна электростанция состоит из 6 блоков по генерации энергии. У них 6 зданий для линейного ускорения, 6 блоков для циклотронов и также 6 блоков для вывода энергии, то есть в сумме необходимо создать 18 зданий, соединённых между собой. Сам зал линейного ускорителя, который находится на глубине в 12 метров, имеет размер 10 метров в длину и 4 метра в ширину, высота составляет около 3 метров. Прямо над ним, через 2 этажа подвала начинается 1 этаж и такой же зал, но уже для пульта управления линейным ускорителем.

В две стороны от этого зала исходят кабинеты с дополнительным управлением или для административных работ. А уже за ними линия коридоров. Ширина коридоров — 2 метра, а для комнат — 3. Второй этаж идентичен, но предназначен для технологического оборудования, то есть в центре уже расположена лаборатория, чтобы в случае неисправности можно было изготовить нужные детали. Здание циклотрона идентично, но зал его в размере уже 10 метров как в ширину, так и в длину, как и в здании для проведения генерации энергии.

Если же найти общую сумму длин всех стен для линейного ускорителя, вместе с подвалом на глубине 12 метров, с учётом, что общее количество комнат вокруг — 11, то получается для одного этажа 190 метров, толщиной в 1 метр, для радиационной безопасности, а если учесть, что толщина одного покрытия также 10 см, нужно пройти это расстояние для высоты стены в 3 метра, 30 раз, то есть 5,7 км. А также пол с общей площадью в 280 м2. Таких этажей в сумме 5, для одного здания линейного ускорителя, а зданий в сумме 6. Далее для циклотрона эта же длина составит 7,32 км с этой же толщиной, при площади в 400 м2 при количестве тех же 5 этажей и 6 зданий, такой же расклад и для здания генерации энергии.

Теперь стоит представить, что у есть в наличии большая механическая рука, которая выдавливает бетон, устанавливает металлоконструкции, и равномерно заливает всё это покрытие. Для этажей, устанавливаются удерживающие временно доски, либо прочные металлические листы, которые после затвердения бетона и цемента можно убрать. Если подсчитать, одна такая конструкция выкладывает слой цемента шириной в 10 см и двигается со скоростью 12 метров в минуту. Таким образом для пола линейного ускорителя потребуется ему проделать путь в 28 км с учётом толщины пола в 1 м, для стен, поскольку их толщина 1 метр, то ему нужно пройти 5,7 км, а в сумме 33,7 км для одного этажа или 168,5 км для одного здания.

Все 6 зданий линейного ускорителя составят 1011 км, а циклотрона 73,2 км для стен и 40 км для пола, в сумме уже 113,2 метров для этажа или 566 км для здания или 3396 км для всех 6 зданий циклотронов или вместе с генерирующими зданиями 6792 км, а в общей сумме для этого комплекса потребуется пройти 7803 км, на площади в 6 480 м2. Если учесть скорость для одного такого робота, потребуется 451 сутки и 13,5 часов беспрерывной работы принтера.

Такая скорость, разумеется, не подходит, хоть она и весьма существенна, если только не предложить увеличить количество «рук». Именно этом и будет решением. И для если примера создать устройство с 50 такими руками, то с одним малым зданием они управятся за 4 часа 40 минут и 50 секунд, если таких устройств уже будет несколько, скажем около 18, то можно управится за это время в сумме уйдёт порядка 17—18 часов. Для создания малого самолёта для сравнения одному человеку потребовалось бы около двух с лишним лет времени, но если привлечь большую команду и около 1500 человек, если не больше, можно управиться гораздо быстрее. Если же один человек создавал бы такой аппарат по уже готовым инструкциям, то ему нужно было бы порядка 2 месяцев для сборки одного устройства, для 50 соответственно 100 месяцев.

Эти 100 месяцев составляют 8 с лишним лет, то есть для создания таких устройств нужно привлечь соответственно в 4 раза больше или 6000 человек, для сборки за сутки, но если начать отсчёт с 8 часов 30 минут ночи, то у будет около полутора часов времени для сообщения планов общим представителям проекта. Далее до 12 часов ночи вполне возможно будет собрать общее число людей с таким расчётом, чтобы до 6 часов утра среды, можно было закончить здание. На постройку уйдёт 17 часов, то есть устройства должны быть готовы не позже часа вторника, то есть в запасе будет 13 часов на сборку или половина суток, а это означает, что придётся привлечь 12 000 человек.

Действительно эпохальные масштабы и это, не говоря о тех, кто должен будет быть администраторами этих людей, то есть в сумме порядка 13200 человек, если по одному руководителю на каждый десяток.

И если описывать результат можно прийти к следующей картине.

На ограждённой площади, где, к слову, уже появились тропинки, посажены саженцы, деревья, поставлена ограда и прочие детали, сначала шли 6 зданий линейного ускорителя, соединённые между собой, поэтому походившие на одно здание длиной в 20 метров и шириной в 84 метра, то за ним уже были построены 3 соединённых между собой здания, также длиной 20 метров, а когда завершится все 6 зданий в ряду, шириной в 120 метров и наконец, ещё один идентичный ряд с той же шириной и длиной. За ним как раз и шёл сам зал конференции.

Весь зал внутри имел 4 этажа, соединённые между собой, при этом 2 из них были погружены под землю, а 2 выходили наверх. В ширину этот зал был 90 метров и чуть меньше предыдущего ряда зданий, а длину составлял 50 метров. То есть имел площадь в 4500 квадратных метров, при этом если же сцена занимала 1/8 от общей площади или 562,5 квадратных метра, то оставалось 3937,5 квадратных метра, то есть на первом этаже уже могло уместится 1968 человек, и почти столько же на последующих этажах, в сумме же в этом зале умещалось 7875 человек, что было просто ошеломительно при высоте зала порядка 12 метров!

Для постройки этого зала использовались оба имеющихся малых принтера. При той же толщине стенок в 1 м и высоте пола в этот же метр и ширине слоя в 10 см, необходимо изначально было пройти по площади 450 км, двигаясь конструкции при этом. Далее для стен в 50 метров длину и целых 20 метров в высоту уходит 200 км и для стен в 90 м тратится 360 км, также и для крыши 450 км. Для этажей с площадью в 3937,5 квадратных метра или при ширине в 90 метров с длиной в 43,75 необходимо будет затратить для одного этажа 393,75 км или для 3 этажей 1181,25 км, в сумме получается 2641,25 километров.

В итоге на создание этого зала у одного принтера потребовалось бы 15 часов 40 минут и 30,27 секунд, но поскольку работало 2 таких устройства, здание было завершено за 7 часов 50 минут и 15,13 секунд.

Пока работа шла в том темпе, что первая модель была готова в 5 часа утра, вторая в 8 часов утра, далее большая модель была завершена в 12 часов дня, а все малые здания были уже построены в 10 часов дня, поскольку работало 2 принтера вместе. Затем они начали создавать зал конференции и уже к шести часам вечера завершили. К тому времени три больших зданий уже были построены и строились следующие. Затем к 3 часам дня был готов второй «кубик», который приступил к работе, когда первый закончил 3 здания, как уже говорилось и уже вместе с ним к 5 часам вечера они закончили все 6 больших зданий для циклотронов.

Теперь оставалось ещё 6 таких же зданий для генерации энергии и дальше оставались небольшие работы. Меблировка, ремонт, украшение предыдущих зданий шло полным ходом. За рекордные 2 часа уже был готов третий большой принтер, который вместе с имеющимся двумя смог за 2 часа закончить оставшиеся 6 зданий. Поэтому уже к 7 часам вечера всё здание с 18 блоками и залов было полностью готово и продолжались лишь работы по украшению изнутри.

Крыши также уже были накрыты, а благодаря созданию всего 5 принтеров вместо 18, граф смог сэкономить чуть меньше половины от названного изначально бюджета, для постройки всего оборудования и зданий соответственно. Наконец, дело было закончено с огромным выигрышем в 11 часов от названного времени. Они хотели закончить строительство в 6 часов утра 11 мая, а получилось, что они уже закончили в 7 часов вечера 10 мая, это была победа!

И вот была выполнена просто титаническая работа, эпохальная!

Целью данного описания было донесение основной идеи того, что всё возможно, даже такая удивительная задача как постройка целой электростанции менее чем за 2 сутки, хоть и с привлечением огромного количества самых различных ресурсов, а также с использования новейшей технологии трёхмерной печати зданий, с остановкой на этапе завершения печати первого этажа и установкой конструкции, поверх коих параллельно будет продолжаться печать очередного этажа.

Использованная литература

1. Архитектурные конструкции. В 3 книгах. Книга 1. Архитектурные конструкции малоэтажных жилых зданий; Архитектура-С — Москва, 2006. — 248 c.

2. Байер В. Е. Архитектурное материаловедение; Архитектура-С — Москва, 2006. — 264 c.

3. Белоконев Е. Н., Абуханов А. З., Белоконева Т. М., Чистяков А. А. Основы архитектуры зданий и сооружений; Феникс — Москва, 2009. — 336 c.

4. Бойтемиров Ф. А., Головина В. М., Улицкая Э. М. Расчет конструкций из дерева и пластмасс; Академия — Москва, 2007. — 160 c.

5. Гиясов Адхам Плоскостные и пространственные конструкции покрытий зданий; Издательство Ассоциации строительных вузов — Москва, 2008. — 144 c.

6. Гребенник Р. А., Гребенник В. Р. Монтаж стальных и железобетонных строительных конструкций; Академия — Москва, 2009. — 288 c.

7. Григорьев И. В., Прокопьев В. И., Твердый Ю. В. Деформирование, устойчивость и колебания оболочечных конструкций; Издательство Ассоциации строительных вузов — Москва, 2007. — 208 c.

8. Девятаева Г. В. Технология реконструкции и модернизации зданий. Учебное пособие; Инфра-М -, 2003. — 256 c.

9. Иодо И. А., Потаев Г. А. Градостроительство и территориальная планировка; Феникс — Москва, 2008. — 288 c.

10. Кашкина Л. В. Основы градостроительства; Владос — Москва, 2005. — 248 c.

11. Маилян Л. Р., Лазарев А. Г., Сеферов Г. Г., Батиенков В. Т. Конструкции зданий и сооружений с элементами статики; Инфра-М -, 2010. — 688 c.

12. Маилян Р. Л., Маилян Д. Р., Веселев Ю. А. Строительные конструкции; Феникс — Москва, 2010. — 880 c.

13. Маклакова Т. Г. Архитектурно-конструктивное проектирование зданий. Том 1. Жилые здания; Архитектура-С — Москва, 2010. — 328 c.

14. Миронов В. В., Миронов Д. В., Чикишев В. М., Шаповал А. Ф. Использование мягких геосинтетических оболочечных конструкций в строительстве; Издательство Ассоциации строительных вузов — Москва, 2005. — 573 c.

15. Митюгов Е. А. Курс металлических конструкций; Издательство Ассоциации строительных вузов — Москва, 2008. — 120 c.

16. Никулин А. Д., Шмитько Е. И., Зуев Б. М. Проектирование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций; Проспект Науки — Москва, 2006. — 352 c.

17. Понамарев А. Б. Реконструкция подземного пространства; Издательство Ассоциации строительных вузов — Москва, 2006. — 232 c.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФОТОННОГО ТУННЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ПРЯМОЙ ТЕЛЕПОРТАЦИИ

Алиев Ибратжон Хатамович

Студент 2 курса факультета математики-информатики Ферганского государственного университета

Ферганский государственный университет, Фергана, Узбекистан

Аннотация. В работе описан метод, являющийся аналогом квантовой телепортации при перемещении определённых объектов с указанием некоторых парадоксом. При этом большое внимание уделяется общему представлению процесса, а также приводятся математические закономерности. Данный метод также является своего рода решением вопроса этической проблемы классической квантовой телепортации.

Ключевые слова: фотонное туннелирование, телепортация, переход, ядерные реакции, запутанные частицы.

Annotation. The paper describes a method that is analogous to quantum teleportation when moving certain objects with the indication of some paradoxes. At the same time, much attention is paid to the general representation of the process, and mathematical patterns are also given. This method is also a kind of solution to the ethical problem of classical quantum teleportation.

Keywords: photon tunneling, teleportation, transition, nuclear reactions, entangled particles.

Сегодня активно известен феномен квантовой телепортации, позволяющий запутать две определённые частицы, связывая их спины между собой, при этом можно связать чаще всего два фотона или электрона. Для связывания фотонов чаще всего используется прохождение луча лазера (с более однородными характеристиками) и при необходимости к коему больше свойственна интерференция через нелинейных кристалл с разделением на два дополнительных луча. Чаще всего это бета-борат бария, триборат лития, титанил фосфата калия, ниобат калия или более активно применяемые L-аргинин малеин дигидрат или 2-L-метионил маленин дигидрат.

Подобным образом также можно запутать и два электрона, но проблема заключалась в том, что при контакте подобного рода частиц с другими с последующем изменением их спина, вторая запутанная частица, находящаяся на сколько угодно большом удалении превращалась в точную копию задаваемой частицы, когда же та разрушалась полностью. Но тут встаёт изначально вопрос доставки второй частицы — фотона или электрона до места, куда нужно направить сам объект и это уже само по себе вызывает как неудобства, так и слишком большую трату времени для перемещения хотя бы на другие экзопланеты расположенные в удалении не меньше, чем десятки световых лет.

Более того, само утверждение уничтожения изначального объекта приводит к своего рода странным ощущениям относительно этичности подобного рода экспериментов, поскольку при использовании уже макрообъектов или биологических организмов, изначальное существо попросту уничтожается и остаётся его копия. Сотоварищем, нежели заменой такой идеи выступает новая теория фотонного туннелирования, основанная на следующей идее.

Любая части в любой системе имеет точную определённую энергию, которую можно передать в виде волны, в частности в виде фотона или гамма-кванта, а также в виде частицы с большой энергией. Для данного примера будут использованы дейтроны, в которые будут генерироваться все частицы организма согласно (1), при бомбардировке потоком электронов с определёнными энергиями.

Но стоит учесть, что в данном случае энергия электронов подобрана резонансно, то есть с таким расчётом, чтобы увеличить вероятность данного канала реакции по отношению к другим до 96—97%, как это происходит на энергетических резонансных ядерных реакциях с повышенной монохромотичностью. А поскольку в организме существует не более 1—5 частиц с почти идентичной энергией, то в 4,85 случаях из 5 частиц, будут превращены в такие дейтрон-нейтронные пары верно, а остальные части могут превратить в самый вероятностный канал, образовав другие более массивные частицы, чаще всего ядра, по энергиям которых легко понять к какой из пар они относятся.

Далее дейтроны благодаря своему заряду выводятся из камеры, а нейтроны, с остаточными ядрами дополнительно облучаются протонами, при этом для ядер действует уравнение (2), а для нейтронов (3).

Энергия протонных пучков также подбирается резонансно. А все электронные оболочки для всех облучённых ядер под действием электрического поля с точным расчётом изменений энергий при встрече с паразитирующим электрическим полем электромагнитов (при повороте магнитными полями) рассчитывается отдельно. Далее оставшиеся после этого нейтроны дополнительно бомбардируются протонами по (3). В результате организм разбит на 3 слоя потоков дейтронов со своими парами и идентичными энергиями, каждая из которых отдельно подбирается и рассчитывается. Таким образом имеется три группы частиц — дейтроны и электроны, в которые превратился организм и электроны, по энергии которых можно записать энергию в виде информации для каждой частицы дейтрона-электрона организма.

Далее можно рассмотреть вероятность туннелирования такой частицы (4).

Из данного соотношения получается, что для туннелирования того или иного объекта кинетическая энергия самой частицы должна быть равна значению потенциального барьера, что привело к самой большой вероятности в 80%. В случае же иной разницы, то есть, когда энергия частицы меньше потенциального барьера, вероятность начинает стремительно падать, когда же в обратном случае возрастать.

Вышеприведённые аргументы являются по своей сути прямым доказательством того, что достаточно придать и выбрать верный вектор для всех трёх групп дейтронов-электронов организма при помощи того или иного ускорителя, в коем обязательно сохранение максимально возможного высокого вакуума, как флуктуации увеличатся в разы и это приведёт исчезновению всех частиц в одной точке и переходу в определённую точку во вселенной, в зависимости от величины барьера — длины пути и направления — вектора самого излучения.

Таким образом, можно представить новейшую технологию телепортации любого объекта, без его предварительного уничтожения, с точки зрения использования квантового туннелирования на данный момент, либо его перехода через пространство фотонных флуктуаций, если рассматривать подобный род вида телепортации.

Использованная литература

1. Бондарев, Б. В. Курс общей физики. В 3-х т. Т. 2. Электромагнетизм. Оптика. Квантовая физика: Учебник для бакалавров / Б. В. Бондарев. — М.: Юрайт, 2013. — 441 c.

2. Бондарев, Б. В. Курс общей физики. В 3 кн. Кн. 2: Электромагнетизм, оптика, квантовая физика: Учебник / Б. В. Бондарев, Н. П. Калашников, Г. Г. Спирин. — Люберцы: Юрайт, 2015. — 441 c.

3. Бондарев, Б. В. Курс общей физики. Книга 2: Элетромагнетизм, оптика, квантовая физика: Учебник для бакалавров / Б. В. Бондарев, Н. П. Калашников, Г. Г. Спирин. — Люберцы: Юрайт, 2016. — 441 c.

4. Бондарев, Б. В. Курс общей физики. В 3 кн. Кн. 2. Электромагнетизм. Волновая оптика. Квантовая физика / Б. В. Бондарев. — М.: Высшая школа, 2005. — 438 c.

5. Бояркин, О. М. Физика частиц — 2013: От электрона до бозона Хиггса. Квантовая теория свободных полей / О. М. Бояркин, Г. Г. Бояркина. — М.: Ленанд, 2016. — 296 c.

6. Бояркин, О. М. Физика частиц — 2013: Квантовая электродинамика и Стандартная модель / О. М. Бояркин, Г. Г. Бояркина. — М.: КД Либроком, 2015. — 440 c.

7. Бояркин, О. М. Физика частиц — 2013: От электрона до бозона Хиггса. Квантовая теория свободных полей / О. М. Бояркин, Г. Г. Бояркина. — М.: Ленанд, 2018. — 296 c.

8. Бояркин, О. М. Физика частиц — 2013: Квантовая электродинамика и Стандартная модель / О. М. Бояркин, Г. Г. Бояркина. — М.: КД Либроком, 2016. — 440 c.

9. Воронов, В. К. Физика на переломе тысячелетий: Физика самоорганизующихся и упорядоченных систем. Новые объекты атомной и ядерной физики. Квантовая информация / В. К. Воронов, А. В. Подоплелов. — М.: КомКнига, 2014. — 512 c.

10. Гриббин, Дж. В поисках кота Шредингера. Квантовая физика и реальность / Дж. Гриббин. — М.: Рипол-классик, 2019. — 352 c.

11. Журавлев, А. И. Квантовая биофизика животных и человека: Учебное пособие / А. И. Журавлев. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. — 398 c.

12. Иродов, И. Е. Квантовая физика. Основные законы: Учебное пособие / И. Е. Иродов. — М.: Бином, 2014. — 256 c.

13. Иродов, И. Е. Квантовая физика. Основные законы: Учебное пособие / И. Е. Иродов. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010. — 256 c.

14. Иродов, И. Е. Квантовая физика. Основные законы: Учебное пособие / И. Е. Иродов. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2004. — 272 c.

15. Иродов, И. Е. Квантовая физика. Основные законы / И. Е. Иродов. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010. — 256 c.

16. Иродов, И. Е. Квантовая физика. Основные законы: Учебное пособие для вузов / И. Е. Иродов. — М.: Бином. ЛЗ, 2013. — 256 c.

17. Камалов, Т. Ф. Физика неинерциальных систем отсчета и квантовая механика / Т. Ф. Камалов. — М.: КД Либроком, 2017. — 116 c.

18. Карманов, М. В. Курс общей физики. Т.3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела В 4-х тт Т: 3 / М. В. Карманов. — М.: КноРус, 2012. — 384 c.

19. Квасников, И. А. Термодинамика и статистическая физика. Т. 4. Квантовая статистика: Учебное пособие / И. А. Квасников. — М.: КомКнига, 2010. — 352 c.

20. Квасников, И. А. Термодинамика и статистическая физика: Т.4: Квантовая статистика / И. А. Квасников. — М.: Ленанд, 2017. — 352 c.

21. Квасников, И. А. Термодинамика и статистическая физика. Т. 4: Квантовая статистика / И. А. Квасников. — М.: КомКнига, 2014. — 352 c.

22. Квасников, И. А. Термодинамика и статистическая физика: Квантовая статистика / И. А. Квасников. — М.: КомКнига, 2010. — 352 c.

23. Кингсеп, А. С. Основы физики. Курс общ. физики в 2-х т. Том 2. Квантовая и статистическая физика: Учебник для вузов. / А. С. Кингсеп, Ю. М. Ципенюк. — М.: Физматлит, 2007. — 608 c.

24. Ландау, Л. Теоретическая физика В 10 тт. Т. 4. Квантовая электродинамика / Л. Ландау, Е. Лифшиц. — М.: Физматлит, 2006. — 720 c.

25. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика: Учебное пособие для вузов в10т. Том 4 Квантовая электродинамика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. — М.: Физматлит, 2006. — 720 c.

26. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика. В 10 т. Т. 3. Квантовая механика (нерелятивистская теория) / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. — М.: Физматлит, 2016. — 800 c.

27. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика в 10 томах. т.4. Квантовая электродинамика. / Л. Д. Ландау, Е. М. Лившиц. — М.: Физматлит, 2006. — 720 c.

АВТОМОБИЛ ОЙНАЛАРИ ИСИТИШ ТИЗИМЛАРИГА ТЕРМИНАЛ КАВШИРЛАШ ТЕХНОЛОГИЯСИ ТУГРИСИДА

Абдурахмонов Султонали Мукарамович

Физика-математика фанлари номзоди, Фаргона Политехника институти Лойихалаш компьютер тизимлари факультети «Электроника ва асбобсозлик» кафедраси доценти
Сайитов Шавкатжон Самиддин угли

Физика-математика фанлари номзоди, Фаргона Политехника институти Лойихалаш компьютер тизимлари факультети «Электроника ва асбобсозлик» кафедраси катта укитувчиси

Аннотация: Маколада автомабил ойналари исситиш тизимига металл контакт (терминал) ларни кваширлаш технологияларини ишлаб чикишда олиб борилган илмий тадкикотлар тахлили ёритилган. Илмий тахлил олиб боришда металл терминалларни но металл материалларга кавширлаш жараёнида таъсир этувчи хар бир омил атрофлича тахлил этилган. Тахлил асосида ишлаб чикилган умумий хулоса келтирилган.

Калит иборалар: контакт, терминал, кавширлаш, флюс, температура интервали, кушимча материаллар, юзалар муносабати.

Аннотация: В статье представлен анализ научных исследований, проведенных в области разработки технологий пайки металлических контактов (клемм) к системе обогрева стекол автомобиля. В ходе научного анализа был тщательно проанализирован каждый фактор, влияющий на процесс припайки металлических клемм к неметаллическим материалам. Представляется общий вывод, выработанный на основе анализа.

Ключевые слова: контакт, клемма, пайка, флюс, диапазон температур, дополнительные материалы, отношение поверхностей.

Abstract: The article presents an analysis of scientific research carried out in the field of developing technologies for soldering metal contacts (terminals) to a car window heating system. Through scientific analysis, every factor that affects the process of soldering metal terminals to non-metallic materials has been carefully analyzed. A general conclusion based on the analysis is presented.

Key words: contact, terminal, soldering, flux, temperature range, additional materials, surface ratio.

Автомобил ойналарини иситиш тизимларини ташкил этиш масаласи жуда куп илмий патентларда урганилган ва масалани ечимини курсатиш буйича ихтиролар эълон килинган. Ойналарга электр утказувчи электродларни (контактларни) кавширлаш буйича очик манбаларда маълумотлар эълон килинмаган. Бунинг асосий сабаби технологияларни сир саклаш булган. Автомобил саноатида хар кандай технология мухим ахамиятни касб этади. Дунё автомобил компаниялари автомобилсозликда кулланиладиган технологияларни яратиш, такомилаштириш буйича илмий изланишларга жуда катта маблагларни сарф этадилар. Бу эса сохадаги олиб борилаётган илмий изланишлар натижаларини очик илмий журналларда чоп этишни имкониятини бермайди. Автомобил созликдаги хар бир илмий изланиш натижаларини патентлаш максадида тадкикотчилар натижаларни факат дунё илмий жамияти тан олган патенлаш марказларида руйхатга олдирганлар. Шунинг учун танланган мавзуни умумий тахлилини тайёрлашда асосий эътиборни илмий патнентларда эълон килинган материалларга каратамиз.

Автомобил ойналарини электр ёрдамида киздириш тизимини ташкил этиш учун куйдаги йуналишлар буйича илмий тадкикотларни тахлил этиш лозим:

— метал булмаган материалларга утказгич металл таркибли контактларни (терминални) кавширлаш технологияси;

— но металл материалларга кавширлашда кавширлаш кушимча материалларни оптимал кимёвий таркибини аниклаш;

— кавширлаш кушимча материалларини кавширлаш жараёнидаги микдорини белгилаш;

— терминални кавширлашда оптимал температура режимини аниклаш;

— кавширланадиган асосни технологик оптимал холатини аниклаш;

— кавширлаш операциасини амалга оширишни автоматлаштирилган тизимини тахлили.

Автомобил орка обзор ойнасини совук об хаво шароитида маълум температурада

ушлаб туриш учун махсус технологиялар талаб этилади. Бу технологияларидан асосий кенг кулланилаётган вариянти ойнани электр иситиш тизими билан киздириш булиб колмокда. Ойналарни кизитиш тизимини схематик куйдагича ифодалаш мумкин.

Шартли схемадан куриниб турибдики, автомобил ойнасини киздириб туриш учун автомобил ойнасига махсус кумуш аралаштирилган буёк ёрдамида электр утказувчи тур ташкил этилади. Буёк автоматлаштирилган курилма ёрдамида ташкил этилиб, печда куритилади. Утказувчан турни ташкил этиш тизимини технологияси яхши ташкил этилган ва урганилиб чикилган []. Танланган мавзуни асосий эътибори утказгич турга электр токини уланишини ташкил этишга каратилган электр электродни (терминални) кавширлашга каратилган.

Автомобил ойналарини ишлаб чикишда махсулотларни стандартлаштириш ва универсаллигини таъминлаш максадида терминалларни стандарт улчамли шакиллари кулланилмокда.

Келтирилган терминал формаси ва улчами аник стандартларда булиб, деярли барча автомобил ойналари иситиш тизимида кулланилади.

Металл терминал 1 икки қисмга бўлинади, 11-қисми Л-шаклидаги вертикал қисмга эга ва бошқа қисм билан алоқа қилади 12. 11-қисм шиша тагликка параллел равишда 111-қисмни бирлаштирувчи пластинкага эга (кўрсатилмаган), ва 111-гачаси боғловчи қисмнинг 12-бўлимининг бошқа қисмининг ён четидан 111-гачаси перпендикуляр йўналишда чўзилган вертикал қисм 112. Вертикал қисм 112 бошқа қисмнинг 12 томонидаги сиртда бошқа қисм 12 билан алоқа қилади. Бирлаштирувчи қисм 111 шиша тагликка қараган томондан леҳимлаш орқали ушбу шиша тагликка уланган бирлаштирувчи сирт 113 га эга.

Бундан ташқари, бошқа қисм 12 шиша поғона билан ҳосил қилинган поғонали қисмга 124 эга ва поғонали қисм 124 шиша тагликка қараган томондан леҳимлаш орқали шиша тагликка ёпиштирилган. 123. Бундан ташқари, бирлаштирувчи қисм 121 бошқа учида бирлаштирувчи қисмга 121 перпендикуляр йўналишда четидан чўзилган вертикал қисм 122 ва вертикал қисмнинг охирида бирлаштирувчи қисм 121 га сезиларли даражада параллел равишда чўзилган чизиққа эга.. 122. Ясси қисм 125 кенгайтирилган. Вертикал қисм 122 11-қисмнинг вертикал қисми 112. Яъни 11-қисмнинг вертикал қисми 121 ва бошқа қисмнинг 12-вертикал қисми 122 бир-бирига тегиб туради.

Терминални ойна сиртига электр контакти сифатида кавширланганда ойна ва каширлаш кушимча материалларини иссикликдан кенгайиш койэфициенти турлича булганлиги сабабли контакт вакт утиши билан кучиши мумкин. Бу камчиликни тузатишни усулларидан бири кавширлаш материалларини таркибини тадкикотлар асосида тугри танлашдир.

Тадкикотларни натижаларидан маълумки, кавширлаш сифати (дегродатсиясига) кулланиладиган флюс тартиби ва таркибига хам боглик. Флюс билан кайта ишланган майдон 3 дан 20:1 нисбат муносабатида булиши керак. Бундан ташкари кавшрлашдан олдин суртилган флюс кавширлашдан кейин тозалаб ташланмайди. Кавширлаш натижаларини самарадорлигига кулланилаётган флюс таркибига хам боглик.

Купчилик тадкикотларни курсатишича кавширлаш кушимча материали сирт зичлиги микдори 0,18 дан 1,43 г/см 2 ораликда яхши натижа беради. Ойна сиртига терминални кавширлаш температураси 20—200°С ораликда булади.

Яхши натижа берган тадкикотларда кавширлаш кушимча материали Sn-Zn (калай-рух) таркибда Zn масса улиши 8% ни ташкил этади.

Мисол учун Sn-Zn паялник температураси 260° C ёки 320° C булганда сифатли кавширлаш амалга ошади. Металл чикиш (электрод) 1 мис ёки латун элементни оз ичига олади. Кавширлаш кушимча материалини 113 ва 123 сиртларда сирт зичлиги 1,18 г/см 2 ни ташкил этади.

Кавширлаш технолгиясини ойнага таъсирини аниклаш максадида махсус кетма кетликда тажрибадар утказилган.

Иссиқлик даври синови ҳар бир намуна учун циклни такрорлаш орқали амалга оширилди, у 30 дақиқа давомида -30° C да сақланган ва кейин бир цикл сифатида 30 дақиқа давомида 80° C да сақланади. Бундан ташқари, циклни такрорлаш жараёнида шиша тагликдаги ёриқлар пайдо бўлиши бевосита кўз билан кузатилган ва ёриқлар пайдо бўлишини кузатишда ёриқлар пайдо бўлишидан олдин такрорланган цикллар сони ҳисобланган.

2-жадвалда ушбу ихтиронинг кавширлаш усули билан ишлаб чиқарилган намуналар (мисоллар) ва қиёсий мисоллар учун иситиш даври синовининг натижалари кўрсатилган. Иссиқлик даврлари сони 300 дан кам бўлган ва шиша тагида ёриқлар пайдо бўлган ҳолат «Х» билан, термал даврлар сони 300 ва ундан кўп бўлган ҳолат "◯" билан кўрсатилган.

2-жадвалдан кўриниб турибдики, металл қўрғошин материали электроди латун бўлган қиёсий мисолда, паялникнинг ҳарорати 310° C ёки 260° С, флюс майдони нисбати 3 дан кам. Бирлик учун кавширлаш кушимча материали сирт зичлиги 0,14 дан 1,18 г/см 2 оралиғида бўлса, барча намуналар термал циклда 300 мартадан кичик булган холдаёк ёрилиб кетган.

Иккинчи томондан, металл метал чикиш электроди латун бўлган намунадаги мисолда, паялникнинг ҳарорати 260° C ёки 320° C, бирлик майдони учун қотишма сирт зичлиги 1,18 г / см2, флюс майдони. 4,5, 18 ва 20 нисбатларининг ҳар қандайида термал даврлар сони 300 мартадан ошди ва маҳсулот мукаммал сифатга эга эканлиги тасдиқланди. Айниқса, флюс майдони нисбати 20 га тенг бўлган намунали мисолда, шиша таглик 3000 С ёки ундан ортиқ иситиш даврларидан кейин ҳам ёрилиб кетмайди ва сифати жуда яхши [].

Хулоса. Келтириб утилган тахлилий материаллардан хулосалаш мумкинки, автомобилларни ойналарини электр энергияси оркали киздириш тизимини ташкил этиш буйича жуда куп илмий изланишлар олиб борилган. Бу илмий изланиш натижалари факат илмий патентлар оркали муаллифлаштирилган. Илмий натижалар очик илмий журналларда эълон килнмаган. Бунинг сабаби, тадкикотлар мавзулари автомобил саноатига таълуклиги ва мавзуларни факат хизмат фойдаланиши («ДСП» для служеного пользование) грифида булганлигидир.

Илмий тадкикотлар тахлили курсатадики, металл контактларни (терминалларни) но металл материалларга кавширлашда аник технологик талабларга эътибор каратиш лозим. Биринчи навбатда кавширлаш кушимча материали таркиби келтириб утилган таркибда булиши, иккинчидан кавширлашда кавширлаш майдонини флюс билан кайта ишлаш майдони каширлаш майдонидан камида 3 маротаба катта булиши, учинчидан кавширлашни аник температура интервалида амалга оширилиши керак.

Адабиётлар

1. EP1688284A2 *2005-02-042006-08-09ООО «Автомотив Компонентс Холдингс»Способ изготовления лобового стекла с подогревом

2. JP2009504411A *2005-08-122009-02-05 Состав припоя

3. WO2012096373A1 *2011-01-142012-07-19 Оконное стекло для транспортных средств и способ его изготовления

4. US20070037004A1 *2005-08-122007-02-15Корпорация Антая ТехнологииМногослойный припой

5. ДЭ102006019998А1 *2006-04-262007-10-31Фью Fahrzeugelektrik Werk Gmbh & Co. KgУстройство для пайки контактов на серебряном оттиске автомобильного стекла, содержит базовую раму, координатный стол, противоположный раме, и слой стекла, подогнанный по массе и кривизне индивидуального стекла автомобиля.

6. EP2408260A1 *2010-07-132012-01-18Saint-Gobain Glass ФранцияСтеклянная панель с электрическим соединительным элементом

7. ХУЭ052512Т2 *2011-07-042021-05-28Сен-ГобенСпособ изготовления стекла с электрическим соединительным элементом

8. WO2019108006A12017-11-302019-06-06Saint-Gobain Glass ФранцияУстройство для пайки клеммы на оконном стекле автомобиля и способ его припаивания

9. JP2020015080A *2018-07-272020-01-30Паяльное устройство

10. CN108356377A *2018-05-152018-08-03Метод обработки внешнего вида клеммы свинцово-кислотной аккумуляторной батареи и инструментарий для выполнения этого метода.

11. WO2020162354A1 *2019-02-082020-08-13Модуль стеклянной пластины

12. US10105794B22018-10-23Способ формирования композиции бессвинцового припоя

13. JP6106801B22017-04-05Метод пайки и автомобильное стекло

14. ТВ201615854А2016-05-01Низкотемпературный высоконадежный сплав для иерархии припоя

15. WO2012118203A12012-09-07Способ присоединения автомобильного оконного стекла к клемме электроснабжения

16. JP4957246B220.06.2012Оконное стекло автомобиля

17. JP2016536145A2016-11-24Склеивание с алюминием

18. WO2014021308A12014-02-06Припой для склеивания металла и метод пайки с его использованием

19. JPH10193169A1998-07-28Бессвинцовый припой

20. ТВ202108280А2021-03-01Флюс и паяльная паста

21. JPH1133776A1999-02-09Материал для пайки и электронная часть с его использованием

22. JP3782743B22006-06-07Состав припоя, метод пайки и электронный компонент

23. CA1245475A1988-11-29Паяльные составы, флюсы и способы применения

24. JPH09277082A1997-10-28Паяльная паста

25. WO2020031361A12020-02-13Бессвинцовый припой, паяльная паста, подложка для электронной схемы и электронное устройство управления

26. WO2014142153A12014-09-18Припой и его соединение

27. WO2019098169A12019-05-23Флюс, припой с флюсовой сердцевиной и гранулы с флюсовым покрытием

28. JP7181964B22022-12-01Проводящая композиция, содержащая припой, и способ изготовления электронной подложки

29. JP7137212B22022-09-14ФЛЮС, СОСТАВ ПРИПОЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЯ

30. RU2451587C12012-05-27Припой для пайки алюминия и его сплавов

31. WO2007003692A12007-01-11Способ приготовления припоя, пригодного для соединения двух металлических деталей, припой и использование припоя

32. КР101865727Б12018-06-08Бессвинцовый припой

33. US20100147929A12010-06-17Способ соединения металлов

34. JP2014146713A2014-08-14Материал припоя и метод пайки

35. JP2014034050A2014-02-24СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СОПРЯЖЕНИЯ И КЛЕММНАЯ ПЛАТА Cu

36. JP2016505312A2014-02-282015-02-27Метод пайки и автомобильное стекло

37. CN201580006662.2A2014-02-282015-02-27Метод мягкой пайки и автомобильное стекло

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ИНФРАКРАСНЫЙ ВЛАГОМЕР ХЛОПКА — СЫРЦА В БУНТАХ

УДК 681.586.5

Кулдашов Оббозжон Хокимович

Доктор технических наук, доцент Научно-исследовательского института «Физики полупроводников и микроэлектроники» при Национальном Университете Узбекистана

Аннотация. В статье предложен инфракрасный влагомер хлопка — сырца в бунтах, отвечающим требованиям экспрессности и безконтактности.

Показано, что повышение качество материалов, получаемых из хлопка — сырца возможно при правильной организации его хранения и соблюдения оптимальных режимов технологии переработки на всех этапах.

Увеличение производства и ускорение темпов переработки хлопка предъявляются высокие требования, также технологическому оборудованию, и к прибором контроля качественных показателей сырья, полуфабрикатов, и готовой продукции.

В настоящее время имеется целый ряд методов и устройств для контроля влажности хлопка- сырца в бунтах, однако они не обеспечивают необходимой точностью и чувствительности измерений, в связи с этим необходимы новые методы и устройства.

Инфракрасный влагомер хлопка — сырца состоит из светодиодов, фотоприемника, оптически связанного через контролируемый объект с излучателем, и блока обработки фотоэлектрического сигнала.

Разработан цифровой инфракрасный влагомер хлопка — сырца, в нем контролируемая величина при помощи светодиодов преобразуется в изменение потоков излучения, которые затем фотоприемником преобразуется в изменение электрической величины.

Принцип действия цифрового инфракрасного измерителя влажности хлопка — сырца заключается в следующим: контролируемый объект облучается на двух длинах волн инфракрасного (ИК) диапазона, одна из которых соответствует интенсивному поглощению воды — измерительный (1.94 мкм), а другая слабому — опорный (2.2 мкм).

Приведена блок-схема цифрового инфракрасного измерителя влажности хлопка — сырца и временные диаграммы, поясняющие её работу.

Характерными особенностями инфракрасного влагомера хлопка — сырца в бунтах является высокая избирательность, чувствительность, точность, а также стабильность.

Абсолютная погрешность результатов измерения содержания влаги составляло 1,5%.

Ключевые слова: хлопок — сырец, качество, хранение, влажность, контроль, цифровой, инфракрасный, чувствительность, точность, экспрессность.

Annotation. The article proposes an infrared moisture meter of raw cotton in riots that meets the requirements of expressiveness and contactlessness.

It is shown that improving the quality of materials obtained from raw cotton is possible with the proper organization of its storage and compliance with optimal processing technology modes at all stages.

Increasing production and accelerating the pace of cotton processing, high demands are also placed on technological equipment, and on the quality control device for raw materials, semi-finished products, and finished products.

Currently, there are a number of methods and devices for monitoring the moisture content of raw cotton in riots, but they do not provide the necessary accuracy and sensitivity of measurements, and therefore new methods and devices are needed.

The infrared moisture meter of raw cotton consists of LEDs, a photodetector optically connected through a controlled object with an emitter, and a photovoltaic signal processing unit.

A digital infrared moisture meter of raw cotton has been developed, in which the controlled value with the help of LEDs is converted into a change in radiation fluxes, which are then converted by a photodetector into a change in electrical magnitude.

The principle of operation of the digital infrared moisture meter of raw cotton is as follows: the controlled object is irradiated at two wavelengths of the infrared (IR) range, one of which corresponds to intense water absorption — measuring (1.94 microns), and the other weak — reference (2.2 microns).

A block diagram of a digital infrared moisture meter for raw cotton and time diagrams explaining its operation are given.

The characteristic features of the infrared moisture meter of raw cotton in riots are high selectivity, sensitivity, accuracy, and stability.

The absolute error of the moisture content measurement results was 1.5%.

Key words: cotton — raw, quality, storage, humidity, control, digital, infrared, sensitivity, accuracy, rapidity.

Введение

В течение последних десятилетий повышению качества продуктов, получаемых из хлопка-сырца, организацию его хранения и соблюдения оптимальных режимов технологии переработки на всех этапах предъявляются большое требование [1]. Качество выпускаемой продукции из хлопка — сырца является ее основной характеристикой, а также наиболее эффективным средством удовлетворения растущих запросов потребителей [2]. Входной контроль поступающего на предприятия хлопкового сырья имеет особую актуальность для обеспечения качества и конкурентоспособности текстильных изделий, поскольку сырье является неотъемлемой частью готовой продукции, а стоимость волокна занимает значительную долю в ее себестоимости [3]. Правильное складирование и выбор технологической переработки зависят от качественных показателей хлопка-сырца, а именно, его влажности хранения в бунтах. Ненадлежащий контроль этих параметров приводит к не желаемым последствиям, а повышение качество материалов, получаемых из хлопка сырца возможно при правильной организации его хранения и соблюдения оптимальных режимов технологии переработки на всех этапах.

В мировой торговли хлопковое волокно является важнейшим стратегическим товаром, анализ существующих стандартных мето­дов определения влажности хлоп­ка-сырца в бунтах показал, что основным их недостатком является низкая экспрессность и невозможность автоматизации контроля парамет­ров хлопка-сырца при его хранении [5]. Применяемые в настоящее время методы и приборы контроля влажности хлоп­ка-сырца в бунтах не отвечают требованиям экспрессности, хотя и обладают необходимой точностью измерений.

В Республике Узбекистан одно из важнейших мест в экономике занимает хлопководство и связанная с ним перерабатывающая промышленность.

В результате осуществляемых правительством масштабных экономических реформ, в том числе по модернизации и техническому перевооружению отраслей, кардинально изменился подход к выращиванию, переработке хлопка-сырца и производству из него волокна, отвечающего высоким международным стандартам [6]. Увеличение производства и ускорение темпов переработки хлопка предъявляют все более высокие требования, как к технологическому оборудованию, так и к прибором контроля качественных показателей сырья, полуфабрикатов, и готовой продукции. Поэтому разработка устройств контроля контроля влажности хлоп­ка-сырца в бунтах, основанных на современных методах измерения, является актуальной задачей.

Метод измерения влажности хлопка — сырца в бунтах

В настоящее время имеется целый ряд методов и устройств для контроля влажности хлопка- сырца в бунтах. Однако они не обеспечивают необходимой точностью и чувствительности измерений. Необходимы новые методы и устройства, в том числе приборы контроля, отвечающие требованиям экспрессности и безконтактности. Известные кондуктометрические, диэлькометрические и СВЧ методы не обеспечивают необходимой точностью и чувствительности измерений [7].

Основой оптоэлектронных методов и устройств является наличие излучателя и оптически связанного с ним через среду фотоприемника [8].

Излучение, создаваемое светодиодом, пройдя через среду (воздух, вещество и т.д.), воспринимается фотоприемником. Оптоэлектронном методе в качестве носителя информации используется оптическое излучение, не создающее электромагнитные помехи и не подверженное влиянию этих помех [9]. Наличие такой особенности и простота приборной реализации создают предпосылки исследования и разработки различных устройств, основанных на применении оптического излучения.

Сущность преобразования контролируемого параметра в фотоэлектрический сигнал сводится к тому, что контролируемый объект облучают потоком излучения определенного спектрального состава, принимают долю излучения после взаимодействия и преобразуют в фотоэлектрический сигнал.

Оптоэлектронные методы и устройства не создают электромагнитные помехи и в то же время не подвержены влиянию этих полей, потому что оптическое излучение, проходя через среду [10], загрязненную электромагнитными полями, не претерпевают каких-либо изменений. Все это открывает предпосылки для исследования и разработки оптоэлектронных методов и устройств. Оптоэлектронные методы подразделяются на методы, основанные на регистрации излучения, прошедшего, и на методы, основанные на регистрации отраженного от объекта излучения. На этих принципах строятся различные датчики, измерители, преобразователи, устройства передачи информации и контроля.

Принцип действия цифрового инфракрасного измерителя влажности заключается в следующим: контролируемый объект облучается на двух длинах волн инфракрасного (ИК) диапазона, одна из которых соответствует интенсивному поглощению воды — измерительный (=1,94 мкм), а другая слабому — опорный (F0λ2 = 2,2 мкм).

Прошедшие потоки от контролируемого объекта описывается выражением:

где: γλ1, γλ2 — коэффициенты пропускания опорной и измерительных длинах волн, k- коэффициент поглощения, m –масса влаги.

Пусть