15-mavzu. Elektrotexnologiya. Reja

15-mavzu. Elektrotexnologiya.
Reja:

1. 
   Elektrotexnologiya va uning imkoniyatlari.
   
2. 
   Elektrotexnologik qurilmalarning konstruktsiyasi va ularning ishlash printsipi.
   

Elektr energiyadan bevosita texnologik jarayonda foydalanishni elektrotexnologiya deb ataladi. Elektr energiyasi issiqlik, mexanik, kimyoviy va boshqa turlarga aylanib o’tadigan qurilmalar va shu bilan birga texnologik jarayon xosil qiladigan qurilmalarni elektrotexnologik deb ataladi.

Ishchi organ, ya’ni plazmatron, plazmali reaktor, elektron tup, yoy va ion agregatlarining elektrodlar tizimi va belgilangan Ish tizimini avtomatik ta‘minlovchi yoki mikroprotsessorli texnika yordamida boshqariluvchan maxsus energiya manbalari kiradi. Suv, gaz ta‘minlash va vakuum xosil qilish xamda uni saklash tizimlari esa elektrotexnologik qurilmalar tarkibiga yordamchi jixoz sifatida kiradi. Elektrotexnologik qurilma qanday texnologik jarayonni bajarIsh uchun belgilangan ekanligini bilmay, uni talab doirasida montaj qilishsh, sozlash va Ishlatish mumkin emas.

Insoniyatning Ishlab chiqarIsh faoliyati va uy ro’zgr’ extiyojlari elektrotexnologik qurilmalar bilan tobora to’yinib bormoqda. Bunday to’yinIsh faqatgina mazkur qurilmalarga bo’lgan extiyojning o’sIshi bilangina asoslanib qolmasdan, balki uglevodorodli yoqilg’i tannarxining ma‘lum darajada oshIshi, tashqi muxitni muxofaza qilishsh bo’yicha aniq choralar belgilash zaruriyati, chiqindisiz texnologiyalar yaratish kabilar bilan xam bog’’liqdir. Elektrotexnologik jarayonlarni takomillashib mamlakatimizning rivojlanib borayotgan energetik tizimini, yangi elektr stantsiyalari va yuqori quvvatli elektr tarmoqlarini ko’rIsh orqali amalga oshiriladi.

Elektrotexnologiyaning tobora takomillashib borishi yuqori bikrlikga ega bo’lgan, katta mikdordagi issiqlikga bardosh beruvchi, kimyoviy reaktsiyaning agressiv ta‘siriga turgun bo’lgan va kichik issiqlik o’tkazuvchi xamda yuqori darajadagi izolyatsion xususiyatga ega bo’lish kabi yangi xossalarga ega bo’lgan yangi materiallar Ishlab chiqIsh imkoniyatini beradi. Elektrotexnologik jarayonlar yordamida sifatli o’tkazgich va yarim o’tkazgichlar uchun materiallar, shuningdek eski texnologiyalar yordamida ilgari olib bo’lmagan va Ishlab chiqIsh chiqindilaridan xamda Ishlatib bo’lmaydigan xom ashyolardan turli materiallar Ishlab chiqIsh yo’lga qo’yilgan. Ko’plab sanoat tarmoqlari va fanda erishilgan yutuqlar elektrotexnologik jarayonlar rivojiga ko’ra erIshilmoqda.

Elektrotexnologik jarayonlarni takomillashtirib borilishi natijalariga ko’ra eng diqqatga sazovor bo’lgan yutuqlar, ayniqsa mikroelektronika soxasida ko’zga tashlanadi. Radiotexnik jixozlar, elektron xisoblash mashinalari xamda sanoatdagi boshqariluvchan komplekslar tarkibida yuz minglab, ayrim xollarda esa o’nlab million elementlarni minglab tutashma bilan birlashtiruvchi tizimlar mavjud.

Agarda mazkur tizimlar bundan 40 - 50 yil muqaddam foydalanilgan eski texnologiyalar yordamida yaratilganda edi, bunda yuqoridagi qurilmalar massalari o’nlab tonnani, xajmlari o’nlab kub metrni va iste‘mol quvvatlari yuzlab

qilovattni tashqil qilgan bo’lar edi.

Xozirgi kunda “yuzalarga plazmali Ishlov” orqali yuzalarga qoplama yoki qatlam berIshini joriy etilishi ionli - nurli legirlash, plazmali travlenie, lazerli payvandlash, fotolitografiya kabi Ishlov berIsh usullaridan foydalanIsh, xamda elektrotexnologik qurilmalar yordamida olingan yangi materiallarni qo’llash oqibatida tarkib jixatidan yangi bo’lgan mikroelektron elementlar va jixozalar yaratilmoqda. Elektron mikrosxemalarni konstruktsiyalash va tayyorlashning yangi va sifatli usullari Ishlab chiqildi. Bunda birgina texnologik jarayonning 3o’zida mikronlarda o’lshanuvchan xajmdagi yarim utkazuvchanlikka ega bo’lgan kristall yoki dielektrik yuzada barcha aktiv, passiv va tutashtiruvchi elementlar o’zaro birlashtirilishi amalga oshiriladi. Mikrosxema tarkibiga kiruvchi elementlar (tranzistorlar, diodlar, kondensatorlar, rezistorlar va boshqalar) xech qanday tashqi tutashmaga ega bo’lmagan xolda, mexanik kuchlar va tashqi muxit ta‘siridan saqlovchi umumiy germetik qoplamaga ega va yuzlab mikroelementlarni shunday tartibda o’zida mujassamlashtirgan, yagona korpusga ega bo’lgan mikrosxemalar uz navbatida komplekslar tarkibiga kiradi. Shu sababli mikrokalkulyator va mikrotelevizorlar bilan ta‘minlangan mini - kul soatlari, kichik gabaritli rangli televizorlar, katta eslash kobiliyatiga ega va yuqori tezlikda matematik amallarni bajaruvchi EXM lar biz uchun oddiy bir qurilmalar va jixozlarday bo’lib qoldi.

Sanoatning samolyotsozlik va avtomobilsozlik soxalarida kontaktli payvandlash usulini joriy etilishi, yigIsh Ishlarini yuqori darajada mexanizatsiyalashga va oqibatda transport vositalarini tezkor usulda tayyorlashga olib keldi.

Yuqori sifatli metallarni olishda elektroshlakli qayta eritish jarayonining tadbiq etilishi muxim axamiyat kasb etgan.

Elektrotexnologik jarayonlar, ayniqsa yangi tavsiya etilayotgan elektrotexnologik jarayonlar juda qisqa muddat ichida laboratoriyalar sinovidan fanga, texnikaning turli yo’nalishlariga, uy ro’zgr’ va Ishlab chiqarIshga joriy etilmoqda. Bu ayniqsa elektr energiyasiz amalga oshiriluvchan yoki elektr energiyasidan foydalanIsh cheksiz katta foyda keltiruvchi jarayonlarga taaluklidir. Fizika va elektrotexnikaning rivojlanishi elektr yoki magnit maydonida Ishlov berayotgan modda yoki materiallarning shu maydonlar ta‘siridagi xossalariga asoslangan texnologik jarayonlarni Ishlab chiqarIshga tavsiya etish imkonini bermokda. Masalan, dielektriklar polyarizatsiyasi, elektromagnit induktsiyasi konuniyatlari asosida xozirgi kunda tayanch texnologik jarayonlardan xisoblangan, govak va kukun ko’rinIshdagi tok utkazmaydigan materiallarni yuqori davrtezlikli qurilmalarda quritisisisqattiqlablab, induktsion usulda materiallarni qizdirisisisqattiqlablabqur va eritish kabi texnologik jarayonlar Ishlab chiqilgan va keng kulamda qo’llanilmoqda.

Ma‘lumki moddalar to’rt xil agregat xolatida bo’lishi mumkin: kattik suyuqlik gaz va plazma xolatida. Kattik xolati o’tkazgichlar, yarim o’tkazgichlar va dielektriklar,metallar va metal bo’lmaganlar, kristalli va amorfli moddalarga xosdir

Suyuq xolati-o’tkazgichlar (metallar eritmasi, tuzlar, oksidlar) , dielektriklar (mineral va organiq) Suyuq kristallarning aloxida ko’rinIshlari.

Gaz xolati- murakkab aktiv moddalar ular odatda oddiy moddalar bilan sistemaga birlashib, boshqa moddalar xosil qiladilar, keyingi kondensatsiya usulida kerakli moddalarga aylanadi.

Plazma xolati- elektr o’tkazgichli muxit, ionli darajada almashIsh reaktsiyalar tashuvchi jarayonlar utkazIshga yordam beradi, yoritish va moddani iqizitish manbai bo’la oladi.

Agregat xolatining xoxlagan ma‘lum bir turida bo’lgan modda xamda elektr yoki magnit maydonlari qilovattni tashq

yordamida juda kup ko’rinIshdagi jarayonlarni bajarIsh mumkin, masalan, moddalar (materiallar) xaroratini, shaklini, tarkibini, tuzilishini, turli yo’nalishlardagi xossalari va boshqa shu kabilarni o’zgartrish quri mumkin. Ko’plab texnologik jarayonlarni bajarIsh uchun mo’ljallangan va individual tartibida yoki seriyali Ishlab chikarilayotgan elektrotexnologik qurilmalar o’ziga xos tartibida sistemalashtir

Elektr tokining issiqlik ta‘siriga asoslangan qurilmalar. Bu gurux qurilmalariga uy ro’zgr’ qizdirIsh jixozlari, bevosita va bilvosita qizdirIsh qarshilik pechlari, suyuqlik va gazlarni qizdirIsh qurilmalari - turli ko’rinIshdagi elektr kozonlari va elektrokaloriferlar, shuningdek kizdiruvchi elementlar vazifasini Ishkorlar yoki oksidlar eritmalari bajaruvchi, elektrodli vannalar.

Metallarni elektroshlak usulida qayta eritish va elektroshlak usulida payvandlash qurilmalarinnng Ishlash tamoyili, elektrodlar orasidagi muxitni (bushlikni) tuldiruvchi shlaklarda elektr toki ta‘sirida ajralib chikadigan issiqlik energiyasidan foydalanIshga asoslanadi.

Kontaktli payvandlash qurilmalarida elektr energiyasi ikki tanovarning tutash nuktalaridagi o’tish qarshiligida issiqlik energiyasiga aylanadi. Ushbu jarayon faqatgina tokning impulsli xolatida amalga oshirilib, mazkur ko’rinIshidagi payvandlash qurilmalarining sxemasi va elektr ta‘minotining o’ziga xos xususiyatlarini belgilaydi.

Induktsion qizdirIsh qurilmalarining Ishlash tamoyili sanoat davrtezlikli va undan yuqori chastotadagi uzgaruvchan tok elektr energiyasini avval uzgaruvchan magnit maydon energiyasiga, bu energiyani esa yana elektr energiyasiga va sungra oxirgi ko’rinIshdagi energiyani kizdiriluvchi materialda issiqlik energiyasiga aylantirIshga asoslanadi. Ushbu usuldan fakat tok utkazuvchan materiallarni qizdirIshda foydalaniladi.

okib o’tishi mexanik kuchlar xosil bo’lishiga olib keladi.

Mazkur qurilmalarning maxsus sinfini ultratovush tasirida Ishlovchi qurilmalar tashqil qilishb, ultratovush generatorlaridan berilayotgan yuqori davrtezlikdagi mexanik tebranIshlar ta‘sirida texnologik jarayonlar amalga oshiriladi.

Elektrokinetik qurilmalar. Ularning Ishlash tamoyili elektr maydon energiyasini xaraktadagi zarrachalar energiyasiga aylantirIshga asoslangan. Bunday qurilmalar toifasiga elektron - ion texnologiyalarga asoslangan elektr filtrlari, kukunli materiallar va emulsiyalarni ajratish qurilmalari, elektr buyoklash va okava suvlarni tozalash qurilmalari kiradi.

Elektrotexnologik qurilmalarni yuqoridagi tartibda guruxlarga bo’lish yuqori darajada shartli ravIshda amalga oshirilgan, chunki ko’plab texnologik jarayonlar bir paytning o’zida bir necha energiya uzgarIshi asosida amalga oshiriladi. Bu esa uz urnida elektrotexnologik jarayonlarining imkoniyatlarini yanada kupligini isbotlaydi.

Elektr payvandlash va elektrotexnologik jarayonlarining rivojlanish tarixi, rus fiziki V.V. Petrov tomonidan 1801 yilda elektr yoyini kashf etilishi bilan boshlangan deb xisoblab kelinadi. Lekin usha davrda katta quvvatdagi elektr energiya manbalari yoki katta quvvatdagi elektr energiyasini ma‘lum masofaga uzatish xali kam rivojlangani sababli, elektrotexnologik jarayonlar XIX asrning oxirlarigacha sezilarli darajada rivojlana olmagan. Birinchi elektr pechlari, lekin chet davlatlarda tayyorlangan pechlar, Rossiyaga aynan XIX asrning oxirlarida keltirilgan. Birinchi “ rus elektr pechi “ 1901 yilda rus muxandis fiziki V.P. Ijevskiy loyixasi asosida yaratilgan. Elektrotexnologik jarayonlarining keyingi rivojiga A.N. Lodgin, S.S. Shteynberg va A.F. Garmolinlar elektr metallurgiyasi soxasida, S.I. Telniy uzgaruvchan tok elektr yoyining elektr zanjiri nazariyasi bo’yicha, M.S. Maksimenko - metallar elektrotermiyasi soxasida, V.P. Vologdin - metallarini induktsion qizdirIsh usullari soxasida, N.N. Benardos, N.G. Slavyanov, O.E. Patonlar elektr payvandlash soxasida, A.V. Netushil yarim o’tkazgich va dielektriklarni qizdirIsh nazariyasi soxasida va A,D, Svenchanskiy elektr qarshilik pechlari va vakuum yoy pechlari nazariyasi soxasida izlanIshlar olib borgan xolda uzlarining salmokli xissalarini kushdilar.

O’zbekistonda elektrotexnologiyani tadkik qilish shva takomillashtirIsh bo’yicha kupgina olimlar Amaliy va nazariy izlanIshlar olib borIshmokda; xususan A.Rajabov, A.Muxammadiev, M.Jalilov, M.M.Matbabaevlar.

Xozirgi kunda esa elektrotexnologik jarayonlarni takomillashtirIsh bo’yicha olib borilayotgan izlanIshlar, kelajakda imkoni boricha elektr energiyasini kam iste‘mol qilgan xolda yuqori Ishlab chikaruvchanlikka ega bo’lgan elektrotexnologik jarayonlar yaratishga yunaltirilgan.