1-ma’ruza mavzu: Suyuqlikni hаrаkаtlаntiruvchi gidrаvlik mаshinаlаr

1-MA’RUZA

Mavzu: Suyuqlikni hаrаkаtlаntiruvchi gidrаvlik mаshinаlаr.

Reja
1. Kirish. «Turg’un mashinalar» tarkibiy qismlari.
2. Suyuqlik to’g’risida umumiy tushunchalar va suyuqlik energiyasi.

3. Suyuqlikni hаrаkаtlаntiruvchi gidrаvlik mаshinаlаr.

Tayanch so’z va iboralar: Turbomashina, qurilma, kuch, nasos zo‘riqmasi, ventilyator bosimi, kon suvi, tashqi tarmoq, gidravlik qarshiliklar, mineral, xom- ashyo, resurslar
Suyuqlik energiyasi, qattiq jismlar, elementlar, gidravlik mashinalar, ventilyatorlar, harakatlantiruvchi gidravlik mashinalar, qattiq jismlar, kapillyar.
О‘zbekistonning iqtisodiy rivojlanish sur’atini har tomonlama tezlatish uchun konchilik sanoatining xalq xо‘jaligida tutgan о‘rni katta ahamiyatga ega.
Hozirgi vaqtda О‘zbekiston konchilik sanoati rivojlangan mamlakatlar qatoriga kiradi. Shu bilan bir qatorda uning zaminida sanoat ishlab chiqarishiga jalb etilmagan juda katta va qimmatbaho mineral xom-ashyo resurslari mavjud.О‘zbekiston Respublikasi Prezidenti I.A.Karimov ta’kidlashicha «О‘zbekiston zaminida mavjud bо‘lgan boyliklarga ega mamlakatlar jahon xaritasida kо‘p emas. Bu boyliklarni kо‘pchiligi hozirgi kungacha ishga tushirilmagan».[1]
О‘zbekiston о‘z boyliklari bilan haqli suratda faxrlanadi. Bu yerda Mendeleyev davriy sistemasining barcha elementlari topilgan. Hozirga qadar 2,7 mingdan ziyod turli foydali qazilma konlari va ma’dan namoyon bо‘lgan istiqbolli joylar aniqlangan. Ular 100ga yaqin mineral-xom ashyo turlarini о‘z ichiga oladi. Shundan 60dan ortig‘i ishlab chiqarishga jalb etilgan. 900 dan ortiq kon qidirib topilgan bо‘lib, ularning tasdiqlangan zahiralari 920 milliard AQSH dollarini tashkil etadi. Har yili respublika konlaridan taxminan 5,5 milliard dollarlik miqdorda foydali qazilmalar qazib olinmoqda va ular yoniga 6-7 milliard dollarlik yangi zahiralar qо‘shilmoqda. [2]
Bir qator foydali qazilmalar, chunonchi, oltin, uran, mis, tabiiy gaz, volfram, kaliy tuzlari, fosforitlar va kaolinlar bо‘yicha О‘zbekistonda tasdiqlangan zahiralar va istiqbolli rudalar jihatidan butun dunyoda yetakchi о‘rinni egallaydi. Masalan oltin zahiralari bо‘yicha respublika dunyoda 4-chi о‘rinda, uni qazib olish bо‘yicha 7-о‘rinda, mis zahiralari bо‘yicha 10-11 о‘rinda, uran zahirasi bо‘yicha 7-8 о‘rinda turadi. О‘zbekiston hududidagi kо‘mir zahiralari 3 milliard tonnani tashkil qiladi. Undan 1 milliard tonnasi yuqori sifatli toshkо‘mirdir.[3]
Foydali qazilmalarni qazib olish va ularni xalq xо‘jaligiga jalb etish mamlakatimizda islohatlar tobora yuqori kо‘tarilishi uchun salmoqli asos bо‘ladi.
Hozirgi kunda О‘zbekiston Respublikasi hududida 2800 ga yaqin turli foydali qazilma konlari topilgan. Ulardan 850 dan kо‘prog‘i razvedka qilingan va 400ga yaqini ishlatilmoqda. Bu konlarni qazib olayotgan korxonalarning ishlab chiqarish quvvati kon massasi bо‘yicha 25-50 ming tonnani tashkil qiladi.[3]
Bu konchilik korxonalariga Olmaliq kon metallurgiya kombinati, Navoiy kon metallurgiya kombinati, О‘zbekiston «Kо‘mir» ochiq aksionerlik jamiyati va kо‘plab neft va tabiiy gaz qazib chiqaruvchi korxonalar misol bо‘la oladi.
Respublikamizning indisturial rivojlanishi konchilik sanoatini о‘sishi bilan uzviy bog‘liq. О‘z navbatida, konchilik sanoatini rivoji va ishlab chiqarilayotgan mahsulotning kо‘payishi, yangi shaxta va karyerlarni ishga tushirish, eskilarini ta’mirlash, yangi zamonaviy texnika va texnologiyalarni qо‘llash, ilm-fan va texnika yutuqlarini ishlab chiqarishga jalb etish bilan amalga oshiriladi. Bu borada ishlab chiqarish jarayoni kompleks mexanizatsiyalashgan va avtomatlashtirilgan texnologiyalarga suyanadi.
Zamonaviy shaxta va karyerlar qudratli elektromexanik xо‘jalikga ega bо‘lib,ular tarkibiga suv chiqarish, ventilyator, pnevmatik va yuk kо‘tarish qurilmalari ham kiradi. Bu qurilmalar muayyan joyga о‘rnatilib, ishlatilishi bilan boshqa kon mashina va uskunalaridan farqlanadi. Shuning uchun ularni turg‘un (statsionar) mashina va qurilmalar deb nomlangan.
Turg‘un mashina va qurilmalar ishi ishonchli va barqaror bо‘lishi foydali qazilmalarni qazib olish jarayonida bajariladigan barcha ishlarga ijobiy ta’sir qiladi va ish unumdorligini ortib borishini ta’minlaydi.Konchilik suv chiqarish qurilmalari kon lahimlariga sizib chiqaridagn suvlarni yer sathiga chiqarib tashlash uchun qо‘llaniladi. Deyarli barcha shaxta va karyerlarda (ayrim suvsiz konlardan tashqari) suv chiqarish qurilmalari mavjud.
Shaxta va karyer maydoni joylashgan hududning gidrogeologik shariotiga kо‘ra kaon lahimlariga sizib chiqadigan suv miqdori [4] 100 m³/s dan 2000 m³/s ni tashkil etadi. Masalan Angren kо‘mir razrezi maydoniga oxirgi 10 yil davomida oqib kelgan suv oqimining о‘rtacha miqdori 400 m³/s dan 650 m³/s ni tashkil etadi.[5]
Hozirgi kunda yer osti suvlarini yer sathiga chiqarib tashlash uchun unumdorligi 30 m³/s dan 850 m³/s gacha va zо‘riqmasi 50 m dan 1300 m gacha bо‘lgan nasoslar qо‘llanilmoqda. [6,7] Ularning elektr yuritkichining quvvati 1000÷1500 kVt.dan kо‘proq bо‘lishi mumkin. Shuning uchun suv chiqarish qurilma ishi tejamli va ishonchli bо‘lishi lozim.
Konchilik ventilyator qurilmalari kon lahimlarini tо‘liq shamollatish (toza havo bilan ta’minlash) uchun о‘rnatiladi. U tadbir joiz bо‘lsa, shaxtaning “о‘pkasi” vazifasini о‘taydi. Bundan tashqari qurilma metan gazi ajralib chiqishi xavfli bо‘lgan konlarda uning portlashini oldini olish va boshqa zaharli gazlarni yer ostida ishlaydigan ishchi va xizmatchilarning sog‘lig‘iga salbiy ta’sir qilmaydigan darajagacha suyultirish vazifasini ham bajaradi.
Shaxta maydoni katta va chuqur konlarda shamollatishga sarflanadigan toza havo miqdori, og‘irlik birligida, qazib olinayotgan foydali qazilma miqdoridan 4÷5 marta katta bо‘lishi mumkin.
Hozirgi kunda shaxtalarni shamollatish uchun unumdorligi 10 m³/sek.dan 700 m³/sek.gacha va bosim 500 Pa.dan 7000 Pa.gacha bо‘lgan markazdan qochma va о‘q chiziqli ventilyatorlar qо‘llanilmoqda.[7,8]
Suv chiqarish va ventilyator qurilmalari kon korxonasida sarflanadigan umumiy elektr energiya sarfining 50÷70% tashkil etadi. Shuning uchun bu qurilmalarning ishi imkon bor darajada kamroq elektr energiya iste’mol qiladigan bо‘lishi lozim. Bu esa konning iqtisodiy kо‘rsatkichiga ijobiy ta’sir etadi.
Konchilik sanoatida elektr energiya bilan bir qatorda siqilgan havo energiyasi ham qо‘llaniladi. Siqilgan havo energiyasi pnevmatik qurilma bilan ishlab chiqariladi va iste’molchilarga yetkazib beriladi.
Havo energiyasi portlovchi gazlarning ajralib chiqish xavfi yuqori bо‘lgan bо‘lgan konlarda, qattiq tog‘ jinslarni burg‘ulashda qо‘llaniladigan burg‘ulash mashinalarda, pnevmatik yuritmali ventilyator, nasoslar va erlift qurilmalarida ishlatiladi.
Siqilgan havo energiyasining tannarxi elektr energiyanikiga nisbatan qimmatroq bо‘lgani sababli, undan elektr energiyadan foydalanish mumkin bо‘lmagan hollarda qо‘llaniladi.
Turg‘un mashina va qurilmalarni oqilona ishlatilganda, kon korxonalarida xavfsiz va sanitariya-gigiyenik normalar talabiga javob beradigan ish sharoitini yaratadilar. Bu esa korxonaning ishlab chiqarish quvvatini oshishiga va iqtisodiy kо‘rsatkichlarini yaxshilanishiga olib keladi.
Ushbu «Turg‘un mashinalari» fanidan о‘quv qо‘llanma talabalarga konchilik korxonalarga qо‘llaniladigan suv chiqarish, ventilyator va pnevmatik qurilmalar tо‘g‘risida umumiy tushunchalar, ularning asosiy va yordamchi uskunalarining konstruktiv tuzilishlari, qurilmalarni konchilik korxonalarida joylashishi va iqtisodiy samarador, ishonchli hamda xavfsizlik qoidalari asosida ekspluatatsiya qilish bо‘yicha bilim berishga mо‘ljallangan.
Shu kungacha mazkur fandan davlat tilida adabiyotlar yо‘qligi, texnik atamalarni qabul qilishdagi qiyinchiliklar sababli о‘quv qо‘llanma ayrim kamchiliklardan holi emas. Bu kamchiliklar kо‘rsatilsa mualliflar mamnuniyat bilan qabul qilgan bо‘lgan edilar.
O‘zbekistonning iqtisodiy rivojlanish sur’atini har tomonlama tezlatish uchun konchilik sanoatining xalq xo‘jaligida tutgan o‘rni katta ahamiyatga ega.
Hozirgi vaqtda O‘zbekiston konchilik sanoati rivojlangan mamlakatlar qatoriga kiradi. Shu bilan bir qatorda o‘ning zaminida hali sanoat ishlab chiqarishiga jalb etilmagan juda katta va qimmatbaho mineral-xom ashyo resurslari mavjud.O‘zbekiston Respublikasi Prezidenti I.A. Karimov ta’kidlashicha «O‘zbekiston zaminida mavjud bo‘lgan boyliklarga ega mamlakatlar jahon xaritasida ko‘p emas. Bu boyliklarni ko‘pchiligi ham ishga solinmagan».
Turg’un mashinalar kon ishlab chiqarish mashinalarining asosiy turlaridan biri bo’lib, kon korxonalarida ishlatiladigan ventilyator qurilmalari suv chiqarish qurilmalari, kompressor qurilmalari va yuk ko’tarish qurilmalari kiradi.
Zamonaviy ruda konlari va shaxtalarda turg’un mashinalar keng qo’llanilib, ularning iqtisodiy samarali ishlashi kon korxonalarining samarali ishlashiga ta’sir qiladi.
Zamonaviy kon korxonalarida elektr energiya sarfining 75-80% turg’un mashinalar tashkil etadi. CHuqur shaxtalarda jami elektr energiya sarfining 50-60% yuk ko’tarish qurilmalariga to’g’ri keladi.
Xavfsizlik nuqtai nazaridan qaraydigan bo’lsak, shaxtada ventilyator qurilmasining ma’lum qisqa vaqtga ishlamay qolishi konchilar hayotini xavf ostiga qo’yadi, yoki suv chiqarish qurilmalarini ishdan chiqishi shaxtani suv bosishiga olib keladi.
Turg’un mashinalarning uzluksiz va iqtisodiy samarali ishlashi ularni ish jarayonida ish rejimlarini to’g’ri o’zgartirish kon korxonalarining iqtisodiy samarali ishlashi va foydali qazilmalarning tannarxini pasayishiga olbib keladi.
Ushbu mashinalar uzoq muddat davomida uzluksiz va samarali ishlashi shart. Chunki ularning qiymati yuqori bo’lib korxonalar uchun ko’p ataon mablag’ talab qiladi. Turg’un mashinalarning ishlash davri maalan yuk ko’tarish qurilmalari va kompressorlar 15-20 yilni tashkil etadi.
Bu mashinalarning uzoq muddat samarali ishlashini ta’minlash uchun ularni o’z vaqtida texnik qarab va ta’mirlash ishlarini olib ataon hamda to’g’ri ishlatish kerak bo’ladi.
Turg’un mashinalarning turlari ko’p bo’lib ularni hisoblab to’g’ri tanlay bilish, o’rnatish, rejimlarini o’zgartirishni bilish bo’lajak mutaxasislarga qo’yiladigan talablardan biridir.
Turg’un mashinalarning kon sanoatida qo’llanilishi uzoq o’tmishga borib taqaladi.
Yuk ko’tarishva suv chiqarish qurilmalarining ishlatilishi konchilik ishlari boshlangan davrga to’g’ri keladi. Qo’l kuchi bilan ishlaydigan porshenli nasoslar bundan 300 yil oldin Gretsiyada ishlatilgan.
XVIII-asrga kelib Rossiyada shaxtalarda porshenli nasoslar 100 metr chuqurlikdan suv chiqargan, bunda nasos yer ostida joylashgan bo’lib uni suv chig’irig’I harakatga keltirgan va uzun shtanga yordamida harakat chig’irig’idan nasosga uzatilgan.
M.V.Lomonosov “Metallurgiya va kon ishlarining birinchi asoslari” asarida ruda konlarida ishlab turgan ventilyator, suv chiqarish qurilmalarini tariflab undan tashqari ushbu mashinalarning yangi turlarini taklif qilgan.
Peterburg akademiyasining a’zosi taniqli matematik Leonard Eyler 1754 yili markazdan qochma turbomashinalar nazariyasini ishlab chiqqandan so’ng, ushbu mashinalar kon sanoatida keng ko’lamda yoyila boshladi.
1832 yili ataon injeneri general leytenant A.A.Soblukov markazdan qochma ventilyatorning original tuzilishini taklif qildi.va 1835 yili birinchi markazdan qochma nasos ixtiro qildi. 7 Rus olimlari professorlar P.A.Time o’z ilmiy tadqiqotlari bilan kon mexanikasiga asos solishgan.
I.A.Timening “Kon injenerlari va texniklarining spravochnigi”, “Kon zavod mexanikasi” va boshqa asarlari ko’plab injenerlar yetishib chiqishiga dastur bo’lib xizmat qildi.
Akademiklar M.M.Feodorov, AP.German, A.S.Ilьichev, V.S.Pak, professorlar V.B.Umanskiy, G.M.Eelanchik, V.G.Beyer va boshqalar turg’un mashinalarning hozirgi zamonaviy darajaga yetishiga ata hissa qo’shdilar. Hozirgi kunda O‘zbekiston Respublikasi hududida 2800 ga yaqin turli foydali qazilma konlari topilgan. Ulardan 850 dan ko‘prog‘i razvedka qilingan va 400ga yaqini ishlatilmoqda. Bu konlarni qazib olayotgan korxonalarning ishlab chiqarish quvvati kon massasi bo‘yicha 25-50 ming tonnani tashkil qiladi. Bu konchilik korxonalariga Olmaliq kon metallurgiya kombinati, navoiy kon metallurgiya kombinati, O‘zbekiston «Ko‘mir» aksionerlik jamiyati va ko‘plab neft va tabiiy gaz qazib chiqaruvchi korxonalar misol bo‘la oladi.
Respublikamizning indisturial rivojlanishi konchilik sanoatini o‘sishi bilan uzviy bog‘liq. O‘z navbatida, konchilik sanoatini rivoji va ishlab chiqarilayotgan mahsulotning ko‘payishi, yangi shaxta va karerlarni ishga tushirish, eskilarini ta’mirlash, yangi zamonaviy texnika va texnologiyalarni qo‘llash, ilm-fan va texnika yutuqlarini ishlab chiqarishga jalb etish bilan amalga oshiriladi. Bu borada ishlab chiqarish jarayoni kompleks mexanizatsiyalashgan va avtomatlashtirilgan texnologiyalarga suyanadi.
Zamonaviy shaxta va karerlar qudratli elektromexanik xo‘jalikga ega. Ular qatoriga suv chiqarish, ventilyator, pnevmatik va yuk ko‘tarish qurilmalari ham kiradi. Ularni kon korxonasi sharoitiga qarab tanlab olish, ishini samarador va ishonchli ravishda tashkil qilish va servis xizmat ko‘rsatish kon elektromexanigi mutaxassisi zimmasida bo‘ladi.
Ushbu «Kon mashinalari va uskunalari» fanidan o‘quv qullanma talabalarga konchilik korxonalarga qo‘llaniladigan suv chiqarish, ventilyator, pnevmatik va yuk ko‘tarish qurilmalar to‘g‘risida umumiy tushunchalar, ularning asosiy va yordamchi uskunalarining konstruktiv tuzilishlari, qurilmalarni konchilik korxonalarida joylashishi va iqtisodiy samarador, ishonchli hamda xavfsizlik qoidalari asosida ekspluatatsiya qilish bo‘yicha bilim berishga mo‘ljallangan.
Shu kungacha mazkur fandan davlat tilida adabiyotlar yo‘qligi, texnik atamlarni qabul qilishdagi qiyinchiliklar sababli o‘quv qo‘llanma ayrim kamchiliklardan holi emas. Bu kamchiliklar ko‘rsatilsa mualliflar mamnuniyat bilan qabul qilgan bo‘lgan edilar.
2. Suyuqlik harakatining asosiy qonun o‘zining mohiyatiga ko‘ra qattiq jism qonunlariga o‘xshashdir. Biroq qattiq jism bilan suyuqlikning xususiyatlari bir xil bo‘lmaganligi uchun suyuqlik harakati masalalarini o‘rganishda uning asosiy hususiyatlarini ‘tiborga olish kerak bo‘ladi.
Suyuqlikning qattiq jismlardan farqi uning engil harakatlanuvchanligidir. Shuning uchun u juda kichkina tashqi kuch ta’sirida o‘zini shaklini o‘zgartirish xususiyatiga ega. Masalan suyuqlik sharsimon idishga qo‘yilsa shar shaklini yoki silindrsimon idishga qo‘yilsa ilindr shaklini oladi. Hattoki u o‘zining shaklini og‘irligi hisobiga ham o‘zgartirishi mumkin.
Qattiq jismlarda esa buning aksi. Uning shaklini faqat katta tashqi kuch ta’sirida o‘zgartirish mumkin.Suyuqlik keng qamrovli tushuncha bo‘lib oqim (oqish) xususiyatiga ega bo‘lgan muhit ya’ni suyuqlik va gazlar tushuniladi. Demak u kapilyar va gaz ko‘rinishiga ega.
Kapilyar ko‘rinishdagi suyuqlik kam siqiladigan va gazlar esa siqiluvchan bo‘ladi. Kapillyar va gaz ko‘rinishidagi suyuqliklarning fizik xususiyatlari (ko‘rinishi, zichligi va boshqalar) bir-biridan farq qiladi. Agar gazlarni siqiluvchanligini hisobga olinmasa (havoning ventilyatorlardagi harakati) ularning mexanik xususiyatlari o‘zaro o‘xshashdir. Ma’lum hajmdagi kapillyar suyuqlik tashqi kuch ta’sirida hajmini o‘zgartirmaydi. Gazlarda esa buning aksi. Uning hajmi gazning siqilishi yoki kengayishiga qarab o‘zgaradi.
Demak kapillyar suyuqlikning shakli qattik jismga nisbatan o‘zgaruvchan va uning hajmi kam o‘zgaradigan xususiyatga ega. Gazlar esa tashqi kuch ta’sirida o‘zinig shaklini va hajmini o‘zgartirish xususiyatiga ega. Yuqorida keltirilgan tushunchalar bilan bir qatorda suyuqlikga oid masalalarni o‘rganishda uning zichligi, nisbiy og‘irligi va qovushqoqligi (vyazkost) alohida ahamiyaga ega.
Suyuqlik zichligi deb uning massasini hajmiga bo‘lgan nisbatiga aytiladi. YA’ni
; kg/m³ (1)
Bu erda: M – suyuqlik massasi, kg