CC BY
9UDK - 629.3.027.54
AVTOMOBIL TORMOZLANISH JARAYONIDA TORMOZ USTQUYMALARI YEYILISHI NATIJASIDA ATROF-MUHITGA CHIQADIGAN ZARRALAR MIQDORINI G'ILDIRAKNI YO'L BILAN ILASHISH KOEFFITSIYENTINI HISOBGA
OLGAN HOLDA ANIQLASH USULLARI
Shermuxamedov Abdulaziz Adilxakovich Toshkent Davlat Transport Universiteti, t.f.d, professor, sheraziz@mail.ru
Karimova Kamola G'ulomovna JizPI, t.f.f.d.PhD., kamola.karimova1987@gmail.com
Annotatsiya. Ushbu maqolada avtomobil tormozlanish jarayonida tormoz ustquymalari yeyilishi natijasida atrof-muhitga chiqadigan zarralar miqdorini g'ildirakni yo'l bilan ilashish koeffitsiyentini hisobga olgan holda aniqlash usullari keltirilgan. Avtomobillar tormozlanish jarayonida tormoz ustquymalari yeyilishidan hosil bo'ladigan zarralar tarkibida metallarning konsentratsiyasini tarqalishi tahlili keng yoritilgan. Shaharlarda zarracha moddalarning muhim hissasi yo'l harakati bilan bog'liq manbalar hisoblanadi. Avtomobil tormozlanish jarayonida olingan namunalar tarkibida temir, mis, rux, xrom, qalay va surma kabi metall elementlar yuqori miqdorda mavjud ekanligi aniqlangan. Hozirgi kunda avtomobillar tormozlanish jarayonida hosil bo'ladigan zarralarning ekologiyaga ta'sirini salbiy ta'siri to'g'risida ma'lumotlar keltirilgan.
Аннотация. В данной статье представлены методы определения количества частиц, выбрасываемых в окружающую среду в результате износа тормозных накладок при торможении автомобиля с учетом коэффициента трения колес с дорога. Широко освещен анализ распределения концентрации металлов в частицах, образующихся при износе тормозных накладок в процессе торможения автомобилей. Источники, связанные с дорожным движением, вносят значительный вклад в образование твердых частиц в городах. Установлено, что пробы, взятые во время торможения автомобиля, содержат большое количество металлических элементов, таких как железо, медь, цинк, хром, олово и сурьму. В настоящее время имеются сведения о негативном влиянии частиц, образующихся при торможении автомобилей, на окружающую среду.
Abstract. This article presents the methods of determining the amount of particles released into the environment as a result of the wear of brake linings during car braking, taking into account the coefficient of friction of the wheel with the road. The analysis of the distribution of the concentration of metals in the particles formed from the wear of brake linings during the braking process of cars is widely covered. Traffic-related sources are a significant contributor to particulate matter in cities. It was found that the samples taken during braking of the car contain high amounts of metal elements such as iron, copper, zinc, chromium, tin and antimony. Currently, there is information about the negative impact of the particles generated during braking of cars on the environment.
Ключевые слова: торможение, тормозные накладки, скорость износа, автомобильные колеса, коэффициент сцепления, дорожная пыль, металл, тормозной износ, металлы, дисперсия частиц, окружающая среда
Kalit so'zlar: tormozlanish, tormoz ustquymalari, yeyilish jadalligi, avtomobil g'ildiraklari, ilashish koeffitsiyenti, yo'l changi, metall, yo'l changi, metallar, zarralar tarqalishi.
Keywords: braking, brake linings, wear rate, automobile wheels, adhesion coefficient,
road dust, metal, break wear, metals, particle dispersion, environment
Jahonda avtomobil transporti atmosfera havosini ifloslantiruvchi asosiy manba hisoblanadi. Avtomobillar harakatlanishi natijasida hosil bo'ladigan zarralar asosan, chiqindi gazdan hosil bo'ladi degan umumiy fikr mavjud. Atrof-mihutdagi qattiq zararli zarralarning avtomobil bilan bog'liq eng muhim manbalari tormozlanish natijasida tormoz ustquyma lari va shinalar yeyilishidan hosil bo'ladigan zarralar hisoblanadi. Avtomobil tormozlanish jarayonida hosil bo'lgan zarralar atrof-muhitga tarqaladi. Tormozlanish jarayonida hosil bo'ladigan zarralarning 50-70% atmosfera havosi tarkibiga aylanadi. Tormozlash jarayonida g'ildirakdan dastlab kattaroq zarrachalar (10 mikrometrdan kam), undan keyin kichikroq havo zarralari (1 mikrometrdan kam) chiqariladi. Har xil o'lchamdagi zarrachalar bulutsimon tarzda insonlar salomatligiga salbiy zarar etkazmoqda. Ushbu zarralar avtomobil yo'llaridan taxminan 100 metr masofa oralig'ida joylashgan binolarda chang ko'rinishida namoyon bo'ladi. Tormozlanish jarayonida hosil bo'ladigan zarralardan Yevropaning uchta shahar (Jirona, Tsyurix va Barselona) ko'chalaridan namunalar olinganda, asosan yo'l changi tarkibida alyuminiy, kaltsiy, temir va vanadiy kabi metallar aniqlangan. Avtomobil tormozlanish jarayonida olingan namunalar tarkibida temir, mis, rux, xrom, qalay va surma kabi metall elementlar yuqori miqdorda mavjud ekanligi aniqlangan [1]. Hozirgi kunda avtomobillar tormozlanish jarayonida hosil bo'ladigan zarralarning ekologiyaga ta'sirini kamaytirish dolzarb muammoga aylanib bormoqda.
Avtomobil dvigatelidan chiqadigan zararli moddalar chiqindilarini filtrlash texnologiyalari takomillashtirilgani tufayli zaharli va zararli gazlar miqdori doimiy ravishda kamayib bormoqda. Ammo qattiq zarralar ulushi avtomobillar sonini o'sishi tufayli ortib bormoqda. Yevropa atrof-muhit agentligining (EEA) so'nggi ma'lumotlariga ko'ra, avtomobil transporti harakatlanishi natijasida hosil bo'ladigan zarralar avtomobil shinalari va tormoz kolodkalari yeyilishi natijasida atrof-muhitni ifloslantirishga qo'shgan hissasi 26,7-33,9% ni tashkil etadi [2].
Havoda zarralarni tashish turli jihatlarga bog'liq. Jumladan: zarralar xususiyatlariga, aerozolning gaz xususiyatlariga ham (bu holda havo) bog'liq. Ammo zarralar nafaqat havoda, balki boshqa muhitlarda ham tashiladi. Avtomobillar harakatlanishi natijasida shinalar va tormoz ustquymalarining yeyilishi natijasida hosil bo'ladigan zarralar geografik joylashuvga qarab farq qilishi mumkin. 1-rasm. Markaziy Osiyo davlatlarining atmosfera havosining zarralar bilan ifloslanish darajasi bo'yicha IQAir reytingi keltirilgan.
a) Markaziy Osiyo davlatlarining atmosfera havosining zarralar bilan ifloslanish darajasi;
b) Jizzax viloyatining atmosfera havosining zarralar bilan ifloslanish darajasi.
Bu shahar muhitida mavjud bo'lgan mintaqaviy muhitni tashkil qiladi. Ya'na bir jihat -masalan, shamol ta'sirida zarralarni uzoq vaqt tashish mumkin._
□ |l )Aiï AirQiMftty Air Monitors Ait Purifiers Fate Masks Ft* Business News Suppon Q £ * login W Q К )А/Г Air Quality Air Monitors Air Purifiers Face Masks For Business News Support
1-rasm. Atmosfera havosining zarralar bilan ifloslanish darajasi bo'yicha IQAir reytingi (2023-yil 16-iyun holatiga ko'ra) [3]
Avtomobillar tormozlanish jarayonida to'g'ridan to'g'ri atrof-muhitga chiqadigan zarralar tormoz ustquymalari, shinalar va yo'l sirtining eskirishi natijasida hosil bo'lgan zarralar yo'l changining asosiy manbalari hisoblanadi.
Hozirgi vaqtda ikkita asosiy disk va baraban tormoz tizimi qo'llaniladi:. Disk tormoz tizimi, asosan, yengil avtomobillarda old g'ildiraklarida qo'llaniladi.
Tormoz ustquymalari yeyilishidan hosil bo'ladigan zararli zarralar miqdorini aniqlash uchun biz (1) formulani quyidagi ko'rinishga keltiramiz.
Zt KavX Iy.t (1)
bunda: Zt - tormoz ustquymalari yeyilishi natijasida hosil bo'ladigan zarralar miqdori;
Kav - avtomobillar soni, dona;
Iy t - tormoz ustquymalari yeyilishidan hosil bo'ladigan zararli zarralarni yeyilish jadalligi, g/km.
Avtomobil ustquymalarining yeyilishi jadalligini g'ildirakning yo'l bilan ilashish koeffitsiyenti o'zgarishiga nisbatan quyidagi bog'liqliklari olingan:
- avtomobil dinamikasi(tezlik);
- avtomobil tormozlanishi;
- tormozlanish samaradorligi g'ildirakning yo'l bilan ilashish koeffitsiyentiga bog'liqligi;
- tormoz yo'lining g'ildirakning yo'l bilan ilashish koeffitsiyentiga bog'liqligi (1-jadval)
1-jadval
Avtomobil g'ildirakgini yo'l bilan ilashish koeffitsiyentini tormozlash samaradorligiga
bog'liqlik koeffitsiyenti [4]
Transport vositasi turi Koeffitsiyentlar
Ilashish koeffitsiyenti Tormozlanish samaradorligi
Yengil avtomobillar 0,7-0,8 1,2
0,5-0,6 1,1
0,3-0,4 1,1
0,2-0,3 1,0
Vazirlar Mahkamasining 2012-yil 4-iyuldagi 191-son qarori bilan tasdiqlangan "Avtotransport vositalari konstruksiyasining foydalanish shartlari bo'yicha xavfsizligi to'g'risida"gi nizomga asosan yengil avtomobillar 40 km/soat tezlik bilan harakatlanganda ruxsat etilgan tormozlanish masofasi 2-jadvalda keltirilgan [5].
Avtomobilning tormozlanish yo'li (2) formula bilan aniqlanadi [5].
2
K xV
S = Ke V 0, m (2)
St 2xpxg' ()
bunda: Ke —tormozlanish samaradorligi; -avtomobil tezligi, km/soat;
-g'ildirakning yo'l bilan ilashish koeffitsiyenti (asfalt qoplamali yo'l uchun) <p —0,2-5-0,8; [6]
; -erkin tushish tezligi, m/s (9,81).
Tormozlash masofasi - transport vositasi tormoz tizimini ishga tushirgandan so'ng to'xtaguncha bosib o'tadigan masofa hisoblanadi. Bu faqat texnik parametr bo'lib, uning yordamida boshqa omillar bilan birgalikda avtomobilning xavfsizligi aniqlanadi. Ushbu parametr
haydovchining reaksiya tezligini o'z ichiga olmaydi.
2-jadval
Yengil avtomobillar 40 km/soat tezlik bilan harakatlanganda ruxsat etilgan tormozlanish
masofasi [7]
Transport vositasi turi Tormoz yo'li (ko'pi bilan) metr hisobida*
1981 yil 1.C chiqarila 1dan ishlab boshlagan 1981 yil 1.01d chiqarila an oldin ishlab boshlagan
to'la vaznda, m aslahalangan holda, m to'la vaznda, m aslahalangan holda, m
Yengil avtomobillar 12,2 12,9 14,5 16,2
Tormoz masofasining ilashish koeffitsiyenti va haydash tezligi o'rtasidagi bog'liqlik (2) formula bilan aniqlanib, 3-jadvalda keltirilgan.
3-jadval
Tormoz masofasining ilashish koeffi siyenti va haydash tezligi o'rtasidagi bog'liqlik
""^^Tezlik km/s 10 20 30 40 50 60 70
0,2-0,3 2 7,9 17,7 31,5 49,2 70,8 96,4
0,3-0,4 1 3,9 8,8 15,7 24,6 35,4 48,2
0,5-0,6 0,7 2,6 5,9 10,5 16,4 23,6 32,1
0,7-0,8 0,6 2,2 5 9 14 20,2 27,5
Bizning tadqiqotimizda hisob-kitoblar Chevrolet Spark misolida amalga oshirilgan. Chevrolet Spark avtomobilining tormoz ustquymalarining texnik tavsifnomasi 4-jadvalda keltirilgan [8].
4-jadval
Chevrolet Spark avtomobili tormoz ustquymalari yeyilishi natijasida hosil bo'ladigan _zarralarning miqdori_
Tormoz ustquymalarini ishlashi davomida g'ildiraklarning bosib o'tish masofasi*,km
Tormoz ustquymasining disk bilan aloqa
maydoni,
2
sm
Tormoz ustquymasining dastlabki qalinligi,sm
Tormoz ustquymasining minimal ruxsat etilgan qalinligi,sm
Tormoz ustquymalarining yeyilgan qismining og'irligi, g/km
50 000
64,9
20
7
0,016
* Tormoz ustquymalarini ishlashi davomida g'ildiraklarning bosib o'tish masofasi [6]. Avtomobil g'ildirakgini yo'l bilan ilashish koeffitsiyentini tormoz ustquymalarining yeyilishiga bog'liqlik koeffitsiyenti (3) formula bilan aniqlanadi.
K =
L x S
■Jum.ty
S S
(3)
bunda: Lum f -Tormoz ustquymalarini ishlashi davomida g'ildiraklarning bosib o'tish masofasi, km [68].
St- g'ildirakning yo'l bilan ilashish koeffitsiyenti bog'liq holatdagi tormozlanish masofasi, m;
. .- Avtomobilning tormozlanishi uchun ruxsat etilgan masofasi, m. Avtomobil tormozlanish masofasining tormoz ustquymalarining yeyilish koeffitsiyentiga bog'liqlikgi 5-jadvalda keltirilgan.
5-jadval
Avtomobil 40 km/soat tezlikda harakatlangandagi tormoz ustquymalarining yeyilish
Ilashish koeffitsiyenti Tormozlanish masofasi, m Yeyilish koeffitsiyenti
0,2-0,3 31,5 2,5
0,3-0,4 15,7 1,2
0,5-0,6 10,5 1,1
0,7-0,8 9 0,73
Tormoz ustquymalarining ishlashi davomida avtomobil g'ildiragining ilashish koeffitsiyentiga bog'liq ravishda bosib o'tish masofasi (4) formula bilan aniqlanadi.
t _ Lr.t, km (4)
L k,
bunda: Lr-t — Tormoz ustquymalarining ishlashi davomida avtomobil g'ildiragining bosib
o'tish masofasi, km [8];
- g'ildirakgini yo'l bilan ilashish koeffitsiyentini tormoz ustquymalarining yeyilishiga bog'liqligi.
Avtomobil tormoz ustquymalarining ishlashi davomida avtomobil g'ildiragining ilashish koeffitsiyentiga bog'liq ravishda bosib o'tish masofasi (4) formula bilan hisoblangan. Hisob natijalari 6-jadvalda keltirilgan.
6-jadval
Tormoz ustquymalarining ishlashi davomida avtomobil g'ildiragining ilashish _koeffitsiyentiga ^ bog'liq ravishda bosib o'tish masofasi_
Tormoz ustquymalarining ishlashi davomida avtomobil g'ildiragining bosib o'tish masofasi
Ilashish koeffitsiyenti
Tormoz ustquymalarining ishlashi davomida avtomobil g'ildiragining
ilashish koeffitsiyentiga bog'liq ravishda bosib o'tish masofasi, km
0,2-0,3
20 000
50 000
0,3-0,4
41 666
0,5-0,6
45 454
0,7-0,8
68 493
Shuni e'tirof etish kerakki, g'ildirakning yo'l bilan ilashish koeffitsiyentiga tormoz ustquymalarining ishlashi davomida o'rtacha bosib o'tish masofasiga bog'liqlik R2 = 0,9414 ni tashkil etdi.
Avtomobil tormoz ustquymalarining ishlashi davomida bosib o'tish masofasi avtomobil g'ildiragining yo'l bilan ilashish koeffitsiyentiga bog'liqlik grafigi va uning formulasi 2-rasmda keltirilgan.
2-rasm. Tormoz ustquymalarining ishlashi davomida avtomobil g'ildiragining ilashish koeffitsiyentiga bog'liq ravishda bosib o'tish masofasi
Tormoz ustquymasining eskirishiga subyektiv omillar ta'siri yuqori bo'lsada, ob yektiv omillarga asoslangan. Yengil avtomobillarning tormoz ustquymalarini ishlashi davomida g'ildiraklaming bosib o'tish masofasi 50 000 kilometr masofani tashkil qiladi. Tormoz ustquymalari yeyilish jadalligi (5) formula bilan aniqlanadi [9].
S x{r - T )
Iy. t = T T , g/km (5)
L
bunda: S - tormoz ustquymasining disk bilan aloqa maydoni, sm ;
Tq- tormoz ustquymasining dastlabki qalinligi, sm;
Tr- tormoz ustquymasining minimal ruxsat etilgan qalinligi, sm;
1 -:. - tormoz ustquymalarini ishlashi davomida g'ildiraklaming bosib o'tish masofasi,
km.
Avtomobillar harakatlanishi natijasida tormoz ustquymalari yeyilishidan hosil bo'ladigan zararli moddalar va zarralar miqdorini yo'lning ilashish koeffitsiyentiga bog'liq holda o'rtacha yeyilish jadalligi bizga zarralarning haqiqiy miqdorini aniqlash imkonni berdi.
Yengil avtomobillarning tormoz ustquymalarini yo'lning ilashish koeffitsiyentiga bog'liq holda o'rtacha yeyilish jadalligi 7-jadvalda keltirilgan.
7-jadval
Yengil avtomobillarning tormoz ustquymalarini yo'lning ilashish koeffitsiyentiga bog'liq
Tormoz ustquymalarini yo'lning
Yengil avtomobil tormoz ustquymalarini o'rtacha yeyilish jadalligi, g/km
Ilashish koeffitsiyenti ilashish koeffitsiyentiga bog'liq holatda umumiy bosib o'tish masofasi, km
0,2-0,3 20 000 0,042
0,3-0,4 41 666 0,020
0,5-0,6 45 454 0,018
0,7-0,8 68 493 0,012
Yengil avtomobillarning tormoz ustquymalarini yo'lning ilashish koeffitsiyentiga bog'liq holatda umumiy bosib o'tish masofasi tormoz ustquymalarini o'rtacha yeyilish jadalligiga ta'siri 3-rasmda keltirilgan.
0.045 0.04 | 0,035 .-г 0,03
If
£ 0,025
I °'02
| 0,015
0,005 0
0 0,2-0,3 0,3-0,4 0,5-0,6 0,7-0,8 Hashish koeffitsienti, ф
3-rasm. Yengil avtomobillarning tormoz ustquymalarini yo'lning ilashish koeffitsiyentiga
bog'liq holda o'rtacha yeyilish jadalligi
Shunday qilib, avtomobillar harakatlanishi natijasida tormoz ustquymalari bosib o'tish masofasi yo'lning ilashish koeffitsiyentiga bog'liq holda analitik usulda aniqlandi.
Shuningdek, yengil avtomobil bir kilometr masofa bosib o'tishi natijasida avtomobil tormoz ustquymalarining o'rtacha yeyilish jadalligi g'ildirakning yo'l bilan ilashish koeffitsiyentini o'zgarishini hisobiga olgan holda 0,012-0,042 g/km oralig'ida ekanligi aniqlandi.
ADABIYOTLAR
1. https://www.the-kingfisher.org/people/human health/car brakes.html
2. NAEI (2012). Road transport emission factors from 2010 NAEI. http://naei.defra.gov.uk/datawarehouse/3 9 323 136259 roadtransportefs naei10 v2.xls
3. https://www.iqair.com/world-air-quality
4. GOST 41.13-99 (UNECE Nizomi № 13) Rossiya Federatsiyasi Davlat standard Tormozlash bo'yicha m, n va o toifali avtotransport vositalarini tasdiqlash bo'yicha yagona qoidalar
5. Дорохин С.В., Скворцова Т.В., Логачев В.Н., Губарев В.Ю. Анализ тяговых и тормозных свойств автомобилей // Современные проблемы науки и образования.-2014.-№3.; URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=13002 (дата обращения: 12.06.2023).
6. https://files.stroyinf.ru/Data1/10/10874/index.htm
7. Vazirlar Mahkamasining 2012-yil 4-iyuldagi 191-son qarori bilan tasdiqlangan "Avtotransport vositalari konstruksiyasining foydalanish shartlari bo'yicha xavfsizligi to'g'risida"gi nizomi
8. https://chevrolet.drive.place/lang/uz/spark/iii/group hatchback 5d/52725
9. Васильев Андрей Владимирович. Повышение качества оценки комплексной экологической безопасности автотранспортных средств// Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Москва 2019 г.
10. Умурзаков, А. Х., Турдалиев, В. М., & Хакимов, У. А. (2022). Экспериментальные исследования водяного двигателя. Машины, агрегаты и процессы. Проектирование, создание и модернизация, 8-10.
11. Hakimovich, U. A., & O'g'Li, O. K. R. (2022). Kartoshka saralash mashinasidagi vibratsion ishchi yuzaning gorizontga nisbatan maqbul qiyaligini aniqlash. Механика и технология, 3(8), 31-38.
12. Abduvahidovich, A. D., Jobirhon, M., & Hakimovich, U. A. (2016). Layout diagram of the hinged oscillatory spike-tooth harrow and determination of its row-spacing width. European science review, (5-6), 175-176.
