Қазақтың ұлттық сүт өнімін өндіру технологиясын жасау жəне зерттеу

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014                                             
45
 
 
 
Табиғатта кездесетін топырақтардың жарамсыздануы, тозуы, ластануы, тұздануы, нəтижесінде 
егістік  қорынан  шығуы-тектік  қабаттардағы  (А,  В.  С  жəне  Д)  қалыптасу  жағдайларын  терең 
зерттелмегендіктен, топырақтың сулы-физикалық, химимялық жəне биологиялық қасиеттерін дəйекті 
білмегендіктен болады. Əсіресе, топырақ қабаттарындағы ерітіндіге түскен тұздардың орын алмасуы, 
сонымен  қатар,  тұздардың  аниондары  мен  катиондарының  өзара  байланысы,  ерітіндіге  түсу 
жағдайлары,  тұздардың  тиімділік  деңгейін  анықтау-болашақтағы  топырақтың  күйі  мен  ондағы 
биологиялық тіршілік келбетінің қалыптасуын болжамдауға мүмкіндік береді. 
Өндірісте  пайдалануға  берілген  жылдық  (суғару  немесе  шаю)  жер  бетіне  түскен  жауынның 
көлеміне сəйкес оның жылдамдығы: 
4
2
10
365



M
A
V
T
,                                                                                                  (2) 
мұндағы А
Т
 жылдық тиімді жауынның мөлшері, мм; м
3
/га, М-суландыру немесе шаю мөлшері, м
3
/га. 
Өсімдік  бойымен  булану  (транспирация)  болмаған  жағдайда,  ыза  суының  тереңдігіне 
байланысты,  топырақ  бетінен  булану,  болжамды  тұрғыда  геожүйені  зерттеу  барысында,  суғармалы 
егіс танаптарындағы капиллярлық көмкермедегі су деңгейі (һ
кк
) ыза суы деңгейінен (ЫСД) Х
1
 үлкен 
(һкк> Х
1
) болса, онда булану жылдамдығы [2-3]: 
)
exp(
1
0
1
кк
h
X
V
V



,                                                                                          (3) 
мұндағы α-коэффициент, 
,
1
0
1
V
V
l
h
X
n
кк


 V
0
-;жылдық булану, мм; V
1
-буланғыштық (жылдық), мм; ыза 
суы  деңгейіндегі  капиллярлық  көмкерменің  қалыңдығы - һкк=3,6м;  Ал  ыза  суының  орналасу 
тереңдігі 
һ
ЫСД
=3,0м; 
Олай 
болса, 
мəндерін 
қойсақ: 
мəселен, 
α
1
= 
һ
ЫСД
=3,0м, 
V
1
=0.333/365=0.91*10
4
м/тəу; V
0
=0.207/150=1.1*10
-3
 м/тəу, онда (3) теңдеуге сəйкес α-ның шамасын: 
,
23
.
0
10
91
.
0
10
1
.
1
0
.
3
6
.
3
4
3
1
0







n
n
ЫСД
кк
l
V
V
l
h
h

 
Ендеше, топырақ бетінен булану жылдамдығын (3) теңдеу бойынша: 
4
1
10
91
.
0
)
6
.
3
0
.
3
23
.
0
exp(
0011
.
0






V
, 
Зерттеу  аймағында  дақылдардың  өніп-өсу  кезеңіндегі  гидрометереологиялық  мəліметтерге 
негізделіп, келген судың жылдық тиімді жауынның көлемі тең: 
l
T
R
A
A


,                                                                                                    (4) 
мұндағы,  А-жалпы  жауынның  мөлшері,  А
Т
-дақылдардың  өніп-өсу  аралығындағы  түскен  жауынның 
көлемі,  м
3
/га:  А
Т
=210мм=2100м
3
/га; R
b
-жер  бетіндегі  ағынның  көлемі,  м
3
/га; R
b
-240  м
3
/га;  Е=9000 
м
3
/га. 
Суландыру мөлшері кестеде келтірілген: 
q
W
A
E
М
T





,                                                                                   (5) 
мұндағы,  М-суландыру  мөлшері,  м
3
/га;  Е-жалпы  суды  пайдалану,  м
3
/га;  Е=Е
0
·К
0
,  м
3
/га;  Е
0
-  Н.Н. 
Иванов  бойынша  айлық  мерзімдегі  топырақ  бетінен  буланғыштық:  Е
0
=0,0018(25+t)
2
(100-a), 
мм,мұндағы t-ауаның температурасы, С
0
, а-ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, %[4-5]. 
Қазақстанның  табиғи  аймақтары  бойынша  ауыл  шаруашылық  дақылдары  үшін  жалпы  суды 
пайдалану, 95%-дық  сумен  қамтамасыздандыру  мақсатында,  мəселен,  көп  жылдық  шөптер  үшін 
жартылай  шөлейтті  (К
д
=0,25-0,30)  аймақта:  Е=9000м
3
/га.  Дəндік  жүгері-  Е=5300м
3
/га;  көкөніс- 
Е=7400  м
3
/га;  суландыру  мөлшерін  есептеуде,  ең  төменгі  ылғал  сыйымдылығына  сəйкес,  қанығу 
процесіне дейінгі толық ылғалдың көлемі W=3408м
3
/га, ал суғару алдындағы көлем-2317м
3
/га, яғни 
жалпы  судың 68%-н  құрайды.  Айырмасы-1091м
3
/га,  суғаруға  берілген  көлем,  ал  бұл  көлемнің 20-
25%-ы  ағызынды  сулар,  яғни q=240м
3
/га;  Олай  болса  суландыру  мөлшері 1 кестеде  келтірілген (5) 
формулаға негіздеп есептесек: 
М=9000-2100-1091+240=6049м
3
/га, 
 
 
 

● Технические науки 
 
46     
                                                                                       
№1 2014 Вестник КазНТУ  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1-
кесте
. Танаптағы
 су
-тұз
 алм
асуы
н
ың
 қа
лып
қ
а 
келу
 мер
зімін
 ан
ық
тау
 (
жартыл
ай
 шөлейтті
 ай
мақ
, К
д
=0,25-0
,30).
 
 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014                                             
47
 
 
 
Алынған мəліметтер бойынша егістікке келген судың жылдамдығы: 
3
4
2
10
2
.
2
10
365
6049
2100
V






, 
Далалық  зерттеу  нəтижелерінен  білетініміз,  топырақтың  ең  төменгі  ылғал  сыйымдылығы 
(Е
тыс
),  толық  ылғал  сыйымдылығының 55-75% құрайды.  Бұл  көрсеткіш  топырақтың  механикалық 
құрамына  тікелей  байланысты.  Біздің  зерттеуімізде  орташа  саздақты  топырақ  үшін 25,2% құрайды. 
Сонымен  қатар,  геожүйеде  танапты  суғару,  шаю  кезеңінде – топырақтағы  нақты  сүзілу 
коэффициентін анықтауды қажет етеді. Мəселен, шаю мөлшерлері 0,5-1,0м аралығында топырақтың 
өтімді,  тиімді  кеуектіліктері  белгілі  болса,  сондай-ақ,  топырақ  толық  қанығу  процесінде  болған 
жағдайда:
,
О
H
П
N
V

 Тұзданған жерлерді шаю кезіндегі N=0.5м=5000м
3
/га, ал өтімді кеуектілігі 42% 
болғанда,  формула  бойынша  V
Н
-нің  мəні 0,012м/тəу;  табиғи  жəне  антропогендік  жерлермен 
тұзданған жерлерді жақсарту кезінде көбінесе əр түрлі коэффициенттерді (λ, Д
х
, Р
е
) анықтауды қажет 
етеді.  Осындай  коэффициенттердің  бірі,  λ-дисперсиялық  сүзілу  жылдамдығына,  ылғал 
сыйымдылықтарының мөлшеріне, конвективтік сүзілу диффузиясына байланысты, ал суғару кезінде 
төмендегі формуламен анықталады [6-9]: 
2
1
ТЫС
)
(
V
V
W
W
Д
r
Ф





,                                                  (6) 
Топырақ  кеңістігін  жəне  ыза  суы  деңгейлері  үшін  өсімдік  бойымен  булану  (транспирация) 
болмаған жағдайда Пекле (Р
е
) көрсеткіші: 
2
2
2
1
0
2
2
2
1
2
1
1
)
(
)
(
)
(
2
V
C
V
V
C
V
C
V
V
C
l
V
V
V
P
b
n
e






,                                              (7) 
Табиғи  жағдайдағы  су-тұздың  алмасуын  өсімдік  бойымен  булану  болмағандағы  ылғалдың 
сіңірілу  аймағы  үшін  төмендегідей  мəліметтер  берілді:  Һ
ЫСД
=2,0м, V
1
-0,32·10
-4
м/тəу, V
2
=0,84                    
10
-4
м/тəу, С
0
=1,5кг/м
3
, С
2
=0,6кг/м
3
, С
б
=1,3кг/м
3
, n
ө
=0,40; табу керек Д
ф
, Р
е
 жəне λ. Бидай егілген танап 
үшін кестеде келтірілген. Мұндағы, С
0
 - ЫСД-ң үстіңгі бетінің минералдылығы; С
б
-топырақ бетіндегі 
кеңістік  ерітіндісінің  минералдылығы;  С
2
-топырақ  бетіне  сумен,  атмосферадан  келетін  судың 
минералдылығы конвективті сүзілу диффузиясының коэффициенті тең: 
е
ЫСД
Р
П
h
V
Д

2
1
*

,                                                                   (8) 
Біздің  негізгі  мақсатымыз  топырақ  кеуектілігіндегі  ерітіндіге  түскен  минералдылықтарды 
анықтау. Олай болса, (2-5) формуладағы концентрациялардың мəні тең: С=1,37 кг/м
3
; С
Т.Б.
=1,26кг/м
3
; 
С
ор
=1,04  кг/м
3
.  Көрсетілген (2-5) жəне (12) формулалар  негізінде,  топырақтың  су-тұз  алмасуының, 
ыза суы деңгейлерінің орналасуына байланысты қалыпқа келу мерзімін анықтадық: t=4,38жыл. 
 
ƏДЕБИЕТТЕР 
1.  Аверьянов С.Ф. «Борьба с засолением орошаемых земель», Москва, 1978,-288с. 
2.  Горев Л.Н., Пелешенко В.И. «Мелиоративная гидрохимия», Киев, 1984, -256 с. 
3.  Рекомендации  по  определению  оросительных  норм  сельскохозяйственных  культур  на  орошаемых 
землях Казахстана, Астана, 2001,-70с. 
4.  Сейітқазиев  Ə.С. «Суғармалы  геоэкожүйелердегі  тұзданған  топырақтың    су-тұз  алмасуы»,  Тараз, 
2010, -294б. 
5.  Сейтказиев  А.С.,  Мусаев  А.И. «Методы  улучшения  продуктивности  засоленных  земель» 
//Гидрометеорология и экология, Алматы, №3, 2010, -163-173с. 
6.   Сейтказиев  А.С..  Салыбаев  С.Ж..  Байзакова  А.Е..  Музбаева  К.М.  Экологическая  оценка 
продуктивности улучшения засоленных земель в пустынных зонах республики Казахстан Тараз. 2011.-274с. 
7.   Seitkaziyev Adeubai, ,Shilibek Kenzhegali,Salybaiev Satipalde, Seitkaziyeva Karlygash.The Research of the 
Ground Water Supply Process on Irrigated Soils at Various Flushing Technologies // World Applied Journal 
26(9):1168-1173,2013. 
8.   Seitkaziyev Adeubai,Asanov Amankait,Shilibek Kenzhegali,Hoganov Nietbai.Saline Land Ecological 
Assessment inGray-Meadow Soils Environment.//World Applied Journal 26(9):1234-1238,2013. 
9.   Сейтказиев А.С., Тайчибеков А.,Сейтказиева К.А. Methods of Salt and Alkaline Soils Improvement in 
Zhambylsk Region// European Researcher,2013,Vol.(64),№12-1,С.2768-2773. 

● Технические науки 
 
48     
                                                                                       
№1 2014 Вестник КазНТУ  
 
 
Сейітқазиев А.С., Шилибек К.К., Сейитказиева Қ.А. 
Определение водно-солевого режима грунтовых вод орошаемого участка 
Резюме.  Для  прогнозирования  ионно-солевого  состава  вод  в  условиях  установившегося  и 
неустановившегося  водно-солевого  режима,  рассмотрены  прогнозные    расчеты  при  установившемся  режиме 
уровня    и  минерализации  ирригационно-грунтовых  и  поровых  вод.  На  основе  результатов    многолетних  
исследования и полученных данных во время промывки  или после полива ,соответственно в сутках и годах ,за 
которое  после стабилизации режима уровня грунтовых вод произойдет  стабилизация ионно-солевого режима.    
 
Seitkaziyev A., Shilibek K., Seitkaziyeva K. 
Determination of the water-salt mode of subsoil waters of irrigable area 
Summary. For prognostication of ion-salt composition of waters in the conditions of the set and unset water-salt 
mode, prognosis  calculations are considered at the set mode of level  and минерализации of the irrigation-ground and 
поровых waters. On the basis of results  long-term  research and obtained data during washing  or after 
watering,accordingly in twenty-four hours and years,for that  stabilizing of the ion-salt mode will happen  after 
stabilizing of the mode of water-table.    
 
 
УДК 622.013 
 
К.Т. Тулеуов, С.А. Абдукаримов, Т.А. Куандыков  
(Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева, 
Алматы, Республика Казахстан) 
 
НАГРУЗОЧНО – ИМИТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ 
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ 
ДОРОЖНЫХ МАШИН 
 
Аннотация.  Приведена  методика  имитации  при  стендовых  испытаниях  совокупностей  режимов  работы 
двигателя,  характерных  для  условий  эксплуатации  строительных  и  дорожных  машин  (СДМ)  и  специальное 
нагрузочно – имитационное  устройство  механического  типа,  которое  позволяет  в  лабораторно-стендовых 
условиях воспроизводить заданные режимы СДМ по характеру и значению достаточно близкое к нагрузкам в 
реальных условиях эксплуатации. 
Воспроизведение  режимов  нагрузки  СДМ  осуществлялось  на  жидкостной  тормозной  установке  со 
специальным  имитатором  нагрузки  при  помощи  спрофилированных  кулачковых  диск.  Приведена  методика 
построения профиля кулачковой диски для указанного нагрузочно – имитационного устройства. 
Ключевые  слова:  нагрузочно – имитационное  устройство,  режимы  работы,  воспроизведение  режимов 
работы, стендовые испытания, кулачковая диска, неустановившиеся режимы, профиль. 
 
На  большинстве  строительных  и  дорожных  машин  (СДМ)  устанавливаются  автотракторные 
двигатели  (дизельные  двигатели).  Однако,  при  этом  условия  эксплуатации  значительно  отличаются 
от условий работы при установке на автомобилях и тракторах.  
В реальной эксплуатации двигатели СДМ значительную часть времени (до 90%) работают при 
постоянно  и  резко  изменяющемся  характере  нагрузки  и  незавершенных  переходных  процессах  в 
технологическом цикле нагрузки. При неустановшихся режимах СДМ изменяется воздухоснабжение, 
топливоподача,  характер  тепловыделения  и  теплообмен  в  двигателе,  а  также  характер  газовых  и 
тепловых  нагрузок  на  детали  и  механизмы  двигателя [3, 4]. Работа  в  этих  условиях,  как  правило, 
сопровождается  ухудшением  эффективных  и  экономических  показателей  рабочего  процесса, 
снижением надежности и долговечности двигателей. 
Пероходные процессы, из которых состоит технологический цикл работы двигателей даже для 
СДМ  одного  назначения,  в  большой  степени  отличаются  друг  от  друга.  Поэтому  выбор  наиболее 
характерных  сочетаний  изменения  нагрузки  двигателя  для  каждого  СДМ  и  воспроизведение  их  в 
стендовых  условиях  является  весьма  трудной  задачей  для  исследования.  В  связи  с  этим  целью 
настоящей работы являлся разработка методики имитации при стендовых испытаниях совокупностей 
режимов  работы  двигателя,  характерных  для  условий  эксплуатации  СДМ  и  создание  нагрузочно – 
имитационное устроиство для воспроизведения режимов работы СДМ (экскаватора и автогрейдера). 
 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014                                             
49
 
 
 
На  рисунке 1 в  качестве  примера  показана  типовая  нагрузочная  диаграмма  двигателя 
экскаватора с механическим контрреверса [1] полученная статистической оброботкой осциллограмм 
крутящих  моментов  и  частоты  вращения  коленчатого  вала,  записанных  в  эксплуатационных 
условиях. Как видно, нагрузка на двигатель весьма неравномерны и постоянно меняются в больших 
пределах. 
Соответствующие  типовые  нагрузочные  диаграммы  двигателей  СДМ,  полученные 
статистическим методом при исследования двигателя, были перестроены с оси ординат 
 (%) в оси 
ординат М в зависимости от времени τ для исследуемого двигателя, где Мс – момент сопротивления 
вращению коленчатого вала; Мк·Н- номинальный крутящий момент двигателя. 
Зависимость  момента  сопротивления  Мс  от  времени  τ  протекания  технологической  операции 
называют нагрузочной диаграммой. 
 
 
Рис.1. Типовая нагрузочная диаграмма двигателя экскаватора с механизмом контрреверса 
1- Копание;  2- разгон платформы с груженым ковшом; 3- равномерное вращение платформы; 4- торможение 
платформы с груженым ковшом и разгон с порожним; 5- равномерное вращение платформы с порожним 
ковшом; 6- торможение платформы с порожним ковшом. 
 
Следует отметить, что приведенная о типовая нагрузочная диаграмма (рис.1), достаточно точно 
отражает  реальный  процесс  нагружения  двигателей  экскаваторов  в  условиях  эксплуатации.  Такие 
типовые  нагрузочные  диаграммы [1] позволяют  анализировать  данные  для  имитации  нагрузочных 
диаграмм  при  углубленном  исследовании  работы  двигателей  СДМ  в  лабораторно-стендовых 
условиях.  На  оснавании  этих  типовых  нагрузочных  диаграмм  СДМ  разработано  нагрузочно-
имитационное  устройство  для  воспроизведения  эксплуатационных  режимов  СДМ  (экскаватора  и 
автогрейдера) в стендовых условиях [2,4 ]. 
Воспроизведение  указанных  режимов  нагрузка  СДМ  (экскаватора  и  автогрейдера) 
осуществовалось  на  жидкостной  установке  со  специальным  имитатором  (рис.2)  и  при  помощи  с 
профиллированных  кулачковых  диск [4]. Общий  вид  схема  нагрузочно-имитационного  устройства 
приведены на рисунке 2. 

● Технические науки 
 
50     
                                                                                       
№1 2014 Вестник КазНТУ  
 
 
 
 
Рис.2. Схема нагрузочно-имитационного устройства механического типа: 
1-электродвигатель; 2-загрузочные ножи реостата жидкостной тормозной установки; 4-цилиндрическая 
пара шестерен, кулачковая диска; 5-червячная пара; 6-опорный ролик загрузочных ножей; 7-угломер; 8-груз 
рычаго загрузочных ножей; 9-масляная ванна. 
 
Профилирование  контура  кулачковых  диск  (рис.3),  заданных  режимы  нагрузки  двигателя, 
осуществлялось  на  основании  соответствующей  типовой  нагрузочной  диаграммы  двигателя  СДМ и 
тарировочной тормозной установки, методика построения профилей которых предоставляется ниже. 
С  целью  определения  положения  нагрузочных  ножей (2) жидкостного  реостата  тормозного 
стенда  в  зависимости  от  нагрузки  на  стенде  бака  реостата  был  установлен  угломер (7), по  стрелке 
которого  фиксировался  угол  поворота  вала  загрузочных  ножей.  При  тарировке  определялись 
значения тормозного момента в зависимости от величины площади нагружения ножей жидкостного 
реостата, т.е. от угла поворота вала загрузочных ножей, и был построен график зависимости М
тор 
= f 
(
. При этом экспериментально было установлено, что для получения прямой зависимости М
тор 
=f 
(
  загрузочные  ножи  жидкостного  реостата  должны  иметь  форму  равносторонного  треугольника. 
Соответствующие  типовые  нагрузочные  диаграммы,  полученные  статистическим  методом  при 
исследовании двигателя, были перестроены с оси ординт  
 (%) в оси ординат М в зависимости от 
времени τ для исследуемого двигателя, где М
с
- момент сопротивления вращению коленчатого вала; 
М
к·Н
- номинальный крутящий момент двигателя. 
На  полученных  нагрузочных  диаграммах  временная  ось  τ  разбивалась  на  интервали  с 
промежутками  по 0.2 с.  На  каждом  интервале  замерялась  ордината    М  в  точках  пересечения  с 
нагрузочной кривой двигателя  и с учетом масштаба значения М заносились в специальную таблицу. 
На вся  имитирующего устройства крепилась заготовка шаблона кулачковой шайбы (4) в форме круга 
,  который  был  предварительно    разбит  промежуточными    лучами  на 80 частей,  т.е.  весь  период 
продолжительности цикла нагрузки разбивался через 0,2 с. 
Приближенные  профилирование  контура  кулачковой  диска  проводилось  путем  нанесения 
засечек на временных  лучах шаблона при строго  фиксировонном положении  опорного  ролика (6) 
который  вместо  с ножами жестко связан с валом поворота загрузочных ножей.  
Значения    угла  φ,  т.е.  положение  загрузочных  ножей,  определялось  из  ранее  найденный 
зависимости  М
тор 
= f (φ),  где  значения  М
тор
  брались  по  нагрузочной  диаграмме  для  каждого 
промежуточного положения через 0,2 с. Окончательное  профилирование контура кулачковой диски 
проводилось с учетом коэффициента  неустановившегося режима (λ), который определялся согласно 
уравнению [1]. 
 ;                                                         (1) 
 

жүктеу/скачать 43,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: