Текст автоматически извлечён из PDF-файла, поэтому форматирование может быть нарушено. Откройте PDF-копию для корректного отображения.
isbotlangan (Haas et al., 2015). Amaliy sharoitlarda esa 1–10 Gbit/s chegarasida ishlash
ko'rsatkichlari qayd etilgan.
3. Tadqiqot natijalari
Li-Fi-da ma'lumot uzatishning asosiy fizik printsipi - intensivlik modulyatsiyasi bevosita
aniqlash (IM/DD: Intensity Modulation/Direct Detection) usuli hisoblanadi. LED intensivligini
raqamli signalga qarab o'zgartirish, fotodiod esa yorug'lik intensivligi o'zgarishini elektr signaliga
aylantirib beradi. Zamonaviy tizimlar ko'p kirish nuqtali (multi-AP) arxitekturasida qurilib, keng
qamrovli tarmoq hosil qilish imkonini beradi [3].
Quyidagi 1-jadvalda Li-Fi, Wi-Fi (802.11ax/Wi-Fi 6) va 5G texnologiyalarining asosiy
texnik ko'rsatkichlari qiyosiy tarzda keltirilgan:
1-jadval. Li-Fi, Wi-Fi va 5G texnologiyalarining qiyosiy tahlili
Ko'rsatkich
Li-Fi
Wi-Fi
5G
Tezlik
224 Gbit/s
~9.6 Gbit/s
~20 Gbit/s
2.4/5 GHz
600 MHz–86 GHz
Juda yuqori
O'rtacha
Yuqori
300,000,000
600
3,400
10 m ichida
~100 m
Km ga qadar
Yo'q
Bor
Bor
Energiya sarfi
Past (LED)
O'rtacha
Yuqori
Simsiz uzatish
muhiti
Yorug'lik to'lqini
Radio to'lqin
Millimetr to'lqin
Tezlik
224 Gbit/s
~9.6 Gbit/s
~20 Gbit/s
Chastota
diapazoni
Xavfsizlik
Spektr band.
(MHz)
Qo'llash
masofasi
Elektromagnit
ta'sir
400–800 THz
Yuqoridagi jadvaldan ko'rinib turibdiki, Li-Fi texnologiyasi spektral kengligi va ma'lumot
uzatish tezligi bo'yicha aniq ustunlikka ega. Biroq, qamrov masofasining qisqaligi va
harakatchanlikning chegaralanganligi uning keng tarqalishini sekinlashtirmoqda [7].
Li-Fi Texnologiyasining afzalliklariga quydagilarni aytishimiz mumkin:
1. Yuqori o'tkazuvchanlik tezligi: Li-Fi yorug'lik to'lqinlari orqali ma'lumot uzatganligidan
uning nazariy tezligi 224 Gbit/s ga yetadi. Bu Wi-Fi 6 ning maksimal tezligidan (9.6 Gbit/s)
taxminan 23 baravar yuqori. Bunday tezlik 8K video oqimi, real vaqtli holografiya va katta hajmli
ma'lumotlar markazlari aloqasi uchun yangi imkoniyatlar ochadi.
2. Elektromagnit interferensiya yo'qligi: Li-Fi signallari RF to'lqinlar chiqarmaydi. Bu tibbiy
muassasalarda (MRI, ICU) va aviatsiyada katta ahamiyat kasb etadi, chunki RF interferensiyasi
bu sohalarda jiddiy xavf tug'dirishi mumkin. Kasalxonalarda Wi-Fi ni Li-Fi bilan almashtirish
hayotni saqlab qolish tibbiy asbob-uskunalari ishonchliligini sezilarli oshiradi [8].
22
3. Xavfsizlik: Yorug'lik to'lqinlari devor, derazasiz to'siq yoki boshqa fizikaviy to'siqlardan
o'ta olmaydi. Bu degani Li-Fi tarmog'i ma'lumotlari faqat tegishli xona yoki binoning ichida
tarqaladi. Eavesdropping (tinglash) uchun buzg'unchi bevosita xuddi shu makonida bo'lishi zarur,
bu esa fizikaviy xavfsizlikni bir necha baravar oshiradi.
4. Spektr tanqisligi muammosini yechish: Hozirgi RF spektri ortib borayotgan talabni
qondira olmayapti. Li-Fi 300 THz kenglikka ega optik spektrdan foydalanib, RF spektrining yukini
sezilarli kamaytirishi mumkin. Bu 6G va kelajakdagi giperaloqa tizimlarida asosiy komponent
sifatida ko'rilmoqda.
5. Energiya samaradorligi: Li-Fi tizimlari allaqachon o'rnatilgan LED yoritish
infratuzilmasidan foydalanadi. Bu qo'shimcha energiya xarajatini kamaytiradi. Yoritish va aloqa
funktsiyalarining birlashtirilishi (dual-purpose LED) energiya iqtisodiyotiga muhim hissa qo'shadi
[9].
Li-Fi texnologiyasining noyob xususiyatlari uni bir qator maxsus sohalarda ayniqsa
qimmatli qiladi:
2-jadval. Li-Fi texnologiyasining asosiy qo'llanish sohalari.
Soha
Qo'llanish misoli
Kutilayotgan natija
Sog'liqni saqlash
Kasalxona ichki tarmoqlari
EMI interferensiyasi yo'q
Ta'lim
Smart sinf xonalar
Tez va xavfsiz ma'lumot uzatish
Robotika va avtomatika
Ishonchli real-vaqt boshqaruv
Harbiy aloqa tizimlari
Eavesdropping xavfi
minimallashadi
Aviatsiya
Samolyot ichki tarmog'i
RF interferensiyasisiz ulanish
Smart uy (IoT)
LED chiroq + internet integratsiyasi
Energiya tejash + konnektivlik
Sanoat (Industry
4.0)
Mudofaa va
xavfsizlik
Li-Fi texnologiyasining yuqorida ko'rsatilgan kamchiliklarini bartaraf etishda sun'iy intellekt
(AI) va mashinali o'qitish (ML) texnologiyalari muhim rol o'ynamoqda [5]. AI algoritmlarining
Li-Fi tizimlariga integratsiyasi quyidagi yo'nalishlarda amalga oshirilmoqda:
1. Chuqur o'qitish (Deep Learning) asosida signal sifatini oshirish. Konvolyutsion neyron
tarmoqlar (CNN) yorug'lik intensivligi o'zgarishlari va tashqi interferensiyalarni real vaqtda
aniqlash va filtratsiya qilishda samarali qo'llanilmoqda. CNN modellari asosida qurilgan adaptiv
shovqinni bostiruvchi filtrlar oddiy DSP filtrlariga nisbatan bit-xato darajasini (BER) 18% gacha
kamaytirganligini amaliy tadqiqotlar tasdiqlaydi (Li et al., 2022). Bundan tashqari, generative
adversarial network (GAN) asosida yaratilgan sun'iy ma'lumotlar to'plami orqali Li-Fi kanallarini
modellashtirish va simulyatsiya qilish texnikasi ishlab chiqilmoqda.
2. LSTM Neyron tarmoqlari asosida trafik bashorati. Long Short-Term Memory (LSTM)
modellari Li-Fi tarmoqlarida foydalanuvchi trafik namunalarini o'rganish va kelajakdagi tarmoq
yukini oldindan bashorat qilish uchun qo'llanilmoqda. Bu texnologiya proaktiv resurs oldindan
ajratish imkonini beradi - tarmoq uzilishi yoki sekinlashish ro'y berishidan avval zarur chora
ko'riladi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, LSTM-asosli trafik bashorati tizimi tarmoq
samaradorligini 28% ga oshirishi va paketlarni yo'qotish darajasini 15% ga kamaytirishi mumkin.
3. Federativ o'rganish (Federated Learning) va ma'lumotlar maxfiyligi. Federativ o'rganish
23
yondashuvi Li-Fi tarmoqlari uchun ayniqsa muhimdir, chunki bu texnologiya
markazlashtirilmagan holda ko'plab qurilmalarda modelni o'qitishga imkon beradi, bunda shaxsiy
ma'lumotlar markaziy serverga yuborilmaydi. Bu yondashuv tibbiyot va moliya kabi maxfiylik
muhim bo'lgan sohalarda Li-Fi ni keng joriy etishga yo'l ochadi [10].
AI algoritmlarining samaradorligini qiyosiy tahlili 3-jadvalda koʻrsatilgan.
Yuqoridagi jadvaldan ko'rinib turibdiki, turli AI algoritmlari Li-Fi tizimining turli
muammolarini hal etishda ixtisoslashgan [6]. Amaliyotda ushbu algoritmlarni gibrid tarzda
birlashtirib qo'llash eng yuqori natijalarni beradi. Masalan, LSTM + DQN kombinatsiyasi tarmoq
unumdorligini 45–50% gacha oshirish imkonini berganligini bir qator tadqiqotlar tasdiqlaydi.
3-jadval. Li-Fi tizimlarini optimallashtirish uchun AI algoritmlari taqqoslash
AI Algoritmi
Qo'llanish sohasi
Kutilayotgan natija
Deep Q-Network
(DQN)
Dinamik kanal boshqaruvi
Uzatish tezligi 35% oshadi
CNN (Cong.
Neural Network)
Signal sifati tahlili
Xato darajasi 18% kamayadi
LSTM
Trafik prognozi
Tarmoq samaradorligi +28%
Fuzzy Logic
Interferensiyani boshqarish
Signal to'qnashuvi 40%
kamayadi
Genetic Algorithm
LED joylashuv optimizatsiyasi
Qamrov hududi 22% kengayadi
Federated
Learning
Tarqatilgan tizim o'qitish
Xususiylik 100% himoyalangan
6G texnologiyasi kontekstida Li-Fi quyidagi yo'nalishlarda rivojlanishi kutilmoqda:
teragerts (THz) aloqa bilan integratsiya orqali yanada yuqori tezliklarga erishish; gibrid Li-Fi/WiFi/5G tizimlari yaratish, bu esa harakatchanlik muammosini hal etadi; smart muhitlarda (intelligent
reflecting surfaces) Li-Fi signallarini qayta yo'naltirish texnologiyalari ishlab chiqilishi; hamda
generative AI yordamida Li-Fi tarmoqlarini avtomatik sozlash va o'z-o'zini tuzatish
imkoniyatlarini kengaytirish.
ITU (International Telecommunication Union) ning 2023 yilgi hisobotiga ko'ra, 2030 yilga
borib global simsiz ma'lumot trafigining 20–30% ini optik simsiz texnologiyalar, jumladan Li-Fi,
ta'minlashi prognoz qilinmoqda. Bu esa Li-Fi bozoriga $75 milliarddan ortiq investitsiya jalb
qilinishini anglatadi.
4. Xulosa
Mazkur ilmiy maqolada Li-Fi texnologiyasining telekommunikatsiya sohasidagi o'rni,
afzalliklari va kamchiliklari keng qamrovli tahlil qilinib, quyidagi xulosalarga kelindi:
Birinchidan, Li-Fi texnologiyasi spektral kengligi (300 THz), ma'lumot uzatish tezligi (224
Gbit/s laboratoriya sharoitida), xavfsizlik (fizikaviy izolatsiya) va EMI yo'qligi kabi ko'rsatkichlar
bo'yicha mavjud RF-asosli texnologiyalarga (Wi-Fi, 5G) nisbatan aniq ustunliklarga ega.
Ikkinchidan, cheklangan qamrov masofasi, harakatchanlik muammosi, tashqi yorug'lik
interferensiyasi va infratuzilma xarajatlari Li-Fi ning keng tarqalishiga to'sqinlik qiluvchi asosiy
omillar hisoblanadi. Ushbu muammolarni hal etmasdan Li-Fi ni ommaviy texnologiya sifatida
joriy etish mumkin emas.
24
Uchinchidan, sun'iy intellekt algoritmlari - xususan DQN, CNN, LSTM va federativ
o'rganish - Li-Fi tizimlarining samaradorligini 28–50% gacha oshirish, xato darajasini kamaytirish
va resurslarni maqbul boshqarish imkonini beradi. AI integratsiyasi Li-Fi ning amaliy
kamchiliklarini texnologik jihatdan bartaraf etishning asosiy yo'li sifatida namoyon bo'ladi.
To'rtinchidan, sog'liqni saqlash, mudofaa, aviatsiya, sanoat avtomatikasi va maxfiy aloqa
tizimlarida Li-Fi texnologiyasi muqobil yechim bo'lib qolmasdan, balki mutlaq ustunlikka ega
bo'lgan hal qiluvchi texnologiyaga aylanmoqda.
Kelajakdagi tadqiqotlar Li-Fi va 6G, THz aloqa texnologiyalarining integratsiyasiga,
shuningdek gibrid optik-radio tarmoqlarining yaratilishiga yo'naltirilishi maqsadga muvofiq.
O'zbekistonda ham ushbu istiqbolli texnologiyani o'rganish va sinash uchun tajriba laboratoriyalari
tashkil etish hamda milliy standartlash bazasini shakllantirish zarur.
5. Adabiyotlar
1. O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining “O‘zbekiston Respublikasi oliy ta’lim tizimini
2030-yilgacha rivojlantirish konsepsiyasini tasdiqlash to‘g‘risida”gi 2019-yil 8-oktabr sanasida
qabul qilingan PF-5847-son farmoni.
2. Haas, H., Yin, L., Wang, Y., & Chen, C. (2015). What is LiFi? Journal of Lightwave
Technology, 34(6), 1533–1544. IEEE.
3. Tsonev, D., Videv, S., & Haas, H. (2014). Towards a 100 Gb/s visible light wireless
access network. Optics Express, 23(2), 1627–1637. Optica Publishing Group.
4. Chen, Z., Basnayaka, D. A., & Haas, H. (2023). Reinforcement learning for resource
allocation in LiFi networks. IEEE Transactions on Wireless Communications, 22(4), 2415–2430.
5. Li, X., Zhang, R., & Hanzo, L. (2022). Deep learning-based channel estimation for optical
wireless communications. IEEE Communications Letters, 26(3), 600–604.
6. Pathak, P. H., Feng, X., Hu, P., & Mohapatra, P. (2015). Visible light communication,
networking and sensing: A survey, potential and challenges. IEEE Communications Surveys &
Tutorials, 17(4), 2047–2077.
7. Jovicic, A., Li, J., & Richardson, T. (2013). Visible light communication: opportunities,
challenges and the path to market. IEEE Communications Magazine, 51(12), 26–32.
8. Wu, X., Safari, M., & Haas, H. (2021). Federated learning for LiFi-enabled smart
healthcare. IEEE Internet of Things Journal, 8(22), 16382–16393.
9. Sahu, S. K., & Dixit, S. (2020). A comprehensive review of LiFi technology for next
generation wireless communication. Journal of Optical Communications and Networking, 12(9),
288–302.
10. International Telecommunication Union (2023). IMT-2030 (6G) Framework
Recommendation ITU-R M.2160. Geneva: ITU Publications.
25
KIBERXAVFSIZLIK FANINI O'QITISH TENDENTSIYALARI VA ZAMONAVIY
TEXNOLOGIYALARI
Musaev Anvar Isakovich
UMFT Kommunikatsiya va axborot texnologiyalari kafedrasi dotsenti, PhD,
anvarmuso73@gmail.com
Annotatsiya: Ushbu maqolada kiberxavfsizlik ta'limida sun'iy intellektni qo'llashning
asosiy yo'nalishlari tahlil qilingan. Adaptive learning, intellektual repetitorlik tizimlari,
avtomatlashtirilgan baholash va simulyatsiya usullari ko'rib chiqilib, bakalavr dasturlarini
takomillashtirish bo'yicha amaliy tavsiyalar ishlab chiqilgan.
Kalit soʻzlar: adaptive learning, intellektual repetitorlik tizimlari, avtomatlashtirilgan
baholash, simulyatsiya usullari.
Аннотация: В данной статье рассмотрены основные направления применения
искусственного интеллекта в обучении кибербезопасности. Проанализированы методы
адаптивного обучения, интеллектуального наставничества, автоматизированного
оценивания и симуляции угроз, а также разработаны практические рекомендации по
совершенствованию программ бакалавриата.
Ключевые слова: методы адаптивного обучения, интеллектуального наставничества,
автоматизированного оценивания, симуляции угроз.
Abstract: This article analyzes the key directions of applying artificial intelligence in
cybersecurity education. Methods of adaptive learning, intelligent tutoring systems, automated
assessment, and cyber threat simulation are examined. Based on the analysis, practical
recommendations are developed for improving undergraduate educational programs.
Keywords: methods of adaptive learning, intelligent tutoring systems, automated
assessment, cyber threat simulation.
`1.Kirish.
Kiberxavfsizlik sohasida mutaxassislar tayyorlash bugungi kunda eng dolzarb masalalardan
biriga aylangan. Raqamli iqtisodiyot rivojlanib borayotgan bir davrda, yuqori malakali
kiberxavfsizlik mutaxassislariga bo'lgan talab har yili keskin oshib bormoqda. Ushbu tahlil dunyo
miqyosida kuzatilayotgan eng ilg'or o'qitish metodologiyalari, texnologiyalari va tendentsiyalarini
o'rganib, bakalavr dasturlarini takomillashtirish bo'yicha aniq tavsiyalar beradi.
ISC2 tashkilotining hisobotiga ko'ra, dunyo bo'ylab kiberxavfsizlik mutaxassislari taqchilligi
4 milliondan ortiq kishini tashkil etmoqda. Bu ko'rsatkich ta'lim tizimini modernizatsiya qilish
zaruratini yanada oshirmoqda.
2. Asosiy qism.
Amaliyotga yo'naltirilgan ta'lim. Zamonaviy kiberxavfsizlik ta'limining eng muhim
tendentsiyasi - nazariyadan amaliyotga o'tish masalasi hisoblanadi. Agar yetakchi universitetlar
olib qaralsa ular o'z dasturlarini 60-70% amaliy mashg'ulotlar o’tkazishga ajratmoqda. Amalaiy
mashg’ulotlar uchun quyidagi texnologiyalr dolzarbdir:
- Capture the Flag (CTF) musobaqalari: Talabalar real hujum va mudofaa stsenariylarini
hal qiladilar;
- Cyber Range laboratoriyalari: Virtual muhitda real xurujlarni simulyatsiya qilish;
- Red Team / Blue Team mashqlari: Hujumchi va himoyachi rollarini o'ynash;
- Bug Bounty dasturlari bilan integratsiya: Talabalarni real platformalarga ulash.
26
Shuningdek xozirgi paytda sun'iy intellekt texnologiyalarining keng qo’llanilishi
kuzatilmoqda. Kiberxavfsizlik [1] ta'limiga ham sun'iy intellekt elementlarini kiritish global trend
bo'lib bormoqda. Stanford, MIT va Carnegie Mellon universitetlari ham SI-asosli kiberxavfsizlik
kurslarini joriy etgan.
- SI yordamida tahdidlarni aniqlash texnologiyalari;
- Machine Learning yordamida anomal xatti-harakatlarni monitoring qilish;
- ChatGPT va LLMlarning kiberxavfsizlikdagi o'rni (ijobiy va salbiy tomonlari);
- Avtomatlashtirilgan penetratsion testlash vositalari.
Cloud va DevSecOps Ta'limini ham shu zamonaviy texnologiyalar tarkibiga kiritishimiz
mumkin. Amazon AWS, Microsoft Azure va Google Cloud platformalari kiberxavfsizlik bo'yicha
ixtisoslashgan sertifikatlar ta'lim standartiga aylanib bormoqda. DevSecOps [2] metodologiyasi
dasturiy ta'minotni ishlab chiqish jarayoniga xavfsizlikni integratsiya qilishni o'rgatadi. Bular,
Cloud Security fundamentals (AWS/Azure/GCP), Container Security (Docker, Kubernetes),
CI/CD pipeline xavfsizligi va Infrastructure as Code (IaC) xavfsizlik auditilar bo’lishi mumkin.
O'qitish texnologiyalari va vositalari sifatida quyidagi virtual laboratoriya platformalarini
tavsiya etiladi:
- TryHackMe o’yinlashtirish asosida interaktiv laboratoriyalar (5 million+
foydalanuvchi)
- Hack The Box professional pentesting vazifalarini tayyorlash platformasi
- OWASP WebGoat veb ilova zaifliklarini o'rganish uchun ataylab yaratilgan zaif dastur
- VulnHub real zaiflik stsenariylarini o'z ichiga olgan virtual mashinalar to'plami
- Cybrary 1000+ kiberxavfsizlik kurslari va virtual laboratoriyalari.
1-jadval. Nazariy va Amaliyotni Bog'lash Jadvali
Mavzu (nazariya)
TryHackMe moduli
HTB mashinasi
Linux asoslari
"Linux Fundamentals"
Bashed, Shocker
Tarmoq skanerlash
"Nmap" room
Legacy, Blue
Veb zaifliklar (OWASP)
"OWASP Top 10"
Nibbles, Jerry
Active Directory
"Active Directory Basics"
Forest, Resolute
Privilege Escalation
"Linux PrivEsc"
Beep, Cronos
Sun'iy intellekt asosidagi adaptive ta’lim: Har bir talabaning darajasiga mos materiallar
taqdim etish, Intellektual repetitorlik tizimlari: Talabalarga real vaqt rejimida yordam berish,
avtomatlashgan baholash: SI yordamida kod va yechimlarni baholash, Tahliliy bashoratlash:
Talabaning o'zlashtirish darajasini oldindan aniqlash texnologiyalari katta ahamiyatga egadir.
O'yinlashtirish elementlari talabalarning ta'limda ishtirok va motivatsiyani 48%ga oshiradi
(Gartner 2024). Bu esa ayniqsa kiberxavfsizlik sohasida ayniqsa samarali:
- CTF musobaqalari va natijalar reytingini e’lon qilib borish tizimi;
- Yutuqlarni rag’batlantirish va sertifikatlar tizimi;
- Qiziqarli syujetga asoslangan scenariylar (masalan: bankni kiberhujumdan himoya
qilish);
- Ko'p o'yinchili kiber urush o'yinlari.
Mezon
2-jadval. TryHackMe va Hack The Box farqlari
TryHackMe
Hack The Box
27
Daraja
Boshlang'ich → O'rta
O'rta → Yuqori
Tuzilma
Yo'naltirilgan (guided)
Mustaqil (open-ended)
Nazariy qism
Har modulda tushuntirish bor
Minimal, o'zi topishi kerak
O'quv uchun moslik
1-2 kurs uchun ideal
3-4 kurs uchun ideal
Feedback
Avtomatik hint tizimi
Writeup'lar orqali
Jamoaviy ishlash imkoniyatiga ega va cloud (bulut) asosida ishlovch muhitlar ham
takomillashgan texnologiya hisoblanadi, bunda GitHub Classroom: Loyiha asosida o'qitish va
version control, AWS Academy / Azure for Education: Haqiqiy cloud muhitida ishlash, Google
Workspace for Education: Hamkorlikda ishlab chiqish, Discord/Slack hamjamiyatlari: Peer-topeer o'rganish jamoaviy ishlashda muhimdir.
Mavjud tizimning tahlili va muammolari o’rganilib chiqilganda O'zbekiston kontekstida
kuzatilayotgan muammolar sifatida quyidagilarni kuzatishimiz mumkin:
- Laboratoriya infratuzilmasining yetarli emasligi real amaliyot uchun yetarli resurs
yo'qligi;
- Sanoat bilan bog'liqlikning zaifigi, korporativ sektordan tajribali mutaxassislarning dars
jarayoniga jalb etilmaganligi, ularda dars berishga sharoit ta’minlanmaganligi;
- O'quv materiallarining eskirganligi, mavjud darsliklar texnologiya rivojidan 3-5 yil
orqada qolmoqda va bu ta’lim sifatiga salbiy ta’sir ko’rsatmoqda;
- Sertifikatlash tizimining etishmasligi, ya’ni CISSP, CEH, CompTIA kabi xalqaro
sertifikatlar tizimining ta’lim tizimiga integratsiyasining kamligi;
- Ingliz tili to'sig’ining mavjudligi, ko'plab resurslar va standartlar ingliz tilida chop
etilgan;
- CTF madaniyatining rivojlanmaganligi sababli talabalar musobaqa tajribasiga ega
emasligi.
Kiberxavfsizlik bo’yicha kuchli tomonlar ham kuzatiladi:
- Matematika va informatika bo'yicha kuchli bolgan O'zbekiston talabalarining analitik
qobiliyati ham yuqoriligi
- Yosh va harakatchan talaba kontingenti o'rganishga ishtiyoqli hisoblanadi
- Hukumat tomonidan qo'llab-quvvatlanishi - IT Park, Digital Uzbekistan 2030
strategiyasi
- Mintaqaviy talab Markaziy Osiyo bozorida kiberxavfsizlik mutaxassislariga talab
o'smoqda
Kiberxavfsizlik bo’yicha mashg’ulotlarni sifatli o’tkazish va zamonaviy texnologiyalarga
asoslash uchun quyidagilar taklif etiladi:
TryHackMe yoki Hack The Box platformalarini o'quv jarayoniga integratsiya qilib borish
natijasida yar semestrda kamida bitta CTF musobaqasi tashkil etish yoki mavjud CTFlarga
qatnashishni rag'batlantiradi. GitHub Classroom orqali loyiha asosida baholash tizimini joriy etib
borish mumkindir.
Virtual Cyber Range muhitini VBox dasturi asosida yaratish, amaliyot mutaxassislarini
ma'ruzachi sifatida jalb qilish (IT Park, Uzinfocom, banklardagi bo’linma mutahassislarini),
CompTIA Security+, CEH kabi xalqaro sertifikatlarni dasturga integratsiya qilish, SI va Machine
Learning moduli qo'shish kiberxavfsizlikda SI qo'llash, OWASP metodologiyasi asosida veb
xavfsizlik kursi ishlab chiqish va unga talabalarni aktiv jalb qilish mumkin.
28
Ta’lim tizimida sun’iy intellekt har bir talabaning bilim darajasini tahlil qilib, unga mos
materiallar taqdim etadi [3]. Masalan, talaba tarmoq xavfsizligini yaxshi bilsa, tizim avtomatik
ravishda kriptografiya bo'yicha qiyinroq topshiriqlar beradi. Coursera, Cybrary, TryHackMe
platformalari aynan shu texnologiyadan foydalanadi. SI-asosli repetitor tizimi talaba xato qilganda
darhol tushuntirish beradi — o'qituvchi bo'lmasa ham. Masalan, talaba SQL injection topshirig'ini
noto'g'ri bajarsa, tizim qayerda xato qilganini ko'rsatadi va yo'naltiradi. SI real kiberhujum
stsenariylarini avtomatik yaratadi. Har safar yangi, noyob stsenariy — talaba bir xil topshiriqni
yodlamaydi, balki har doim yangi muammoni hal qiladi. SANS NetWars va IBM QRadar o'quv
muhiti shu usulda ishlaydi. Talabaning yozgan kodi, penetratsion test hisoboti yoki CTF yechimini
SI avtomatik baholaydi va batafsil feedback beradi. Bu o'qituvchining yukini kamaytiradi va talaba
darhol natija oladi. Talabalar SI-asosli SIEM tizimlari bilan ishlashni o'rganadilar — real log
fayllarni tahlil qilish, anomaliyalarni aniqlash. Bu ayniqsa SOC (Security Operations Center)
mutaxassislarini tayyorlashda muhim.
ChatGPT va boshqa LLMlar talabalar uchun foydali bo'lishi bilan birga, topshiriqlarni
tayyor qildirib olish xavfi ham mavjud. Shu sababli baholash tizimini amaliy demonstratsiya va
og'zaki himoya asosiga qurilishi tavsiya etiladi
3.Xulosa va amaliy tavsiyalar.
Kiberxavfsizlik ta'limini zamonavilashtirishda asosiy uchta tamoyilga amal qilish kerak:
amaliyot ustuvorligi, sanoat bilan integratsiya (industry-aligned), va doimiy yangilanib borish
ushbu sohaning dolzarbligini ta’minlagan xolda ta’lim sifatini belgilaydi.
Dunyo miqyosidagi tendentsiyalar shuni ko'rsatmoqdaki, eng samarali dasturlar faqat texnik
bilimlarni emas, balki muammo hal qilish, jamoa ishi va etik xakerlik madaniyatini ham
shakllantiradigan dasturlardir. O'zbekistondagi bakalavr dasturlarida ushbu yondashuvni qo'llash
orqali raqobatbardosh, xalqaro talablarga javob beradigan kiberxavfsizlik mutaxassislarini
tayyorlash mumkin. Ushbu mutahassisliklar uchun quyidagi o'quv dasturi tuzilmasi tavsiya etiladi.
O'QUV DASTURI TUZILMASI
Fan nomi
Asosiy texnologiyalar
Amaliyot
ulushi
Sertifikat
yo'nalishi
Kiberxavfsizlik asoslari
TryHackMe, Linux CLI,
Networking fundamentals
50%
CompTIA IT
Fundamentals
Tarmoq xavfsizligi va
Kriptografiya
Wireshark, Nmap, OpenSSL,
Hack The Box
55%
CompTIA
Security+
Penetratsion test va
Mudofaa
Metasploit, Burp Suite,
SIEM, SOC operatsiyalari
65%
CEH / eJPT
Cloud xavfsizligi va
SI/ML
AWS Security, Azure
Sentinel, ML anomaly
detection
70%
AWS Security
Specialty
29
BAHOLASH TIZIMINI MODERNIZATSIYA QILISH
An'anaviy imtihon tizimi kiberxavfsizlik fanining amaliy xarakterini to'liq baholay olmaydi.
Zamonaviy baholash yondashuvlari:
Baholash turi
Ulushi
(%)
Tavsif
CTF musobaqalari va
wargames
25%
Har semestrda 2-3 CTF, portfolio sifatida
hisoblash
Laboratoriya ishlari va
hisobotlar
30%
Har dars bo'yicha amaliy topshiriq va texnik
hisobot
Kurs loyihasi (jamoa ishi)
20%
Real tashkilot uchun xavfsizlik auditi yoki
VAPT
Yakuniy imtihon
(nazariy+amaliy)
20%
Nazariy test (50%) + amaliy scenariy (50%)
Tekshirish va taqdimotlar
5%
Tengdoshlar baholashi va og'zaki himoya
Ushbu tahlilning asosiy tavsiyasi: Amaliy mashg’ulotlarga TryHackMe/HackTheBox
platformalarini integratsiya qilish, CTF madaniyatini joriy etish, va sanoat hamkorligini o'rnatish,
bu uch yo’nalish o'quv jarayoni sifatini oshirishga xizmat qiladi.
4. Adabiyotlar
1. ISO/IEC 27000 Information technology. Security techniques. Information security
management systems. Overview and vocabulary.
2. Stallings, W. (2022). Cryptography and Network Security: Principles and Practice (8th
ed.). Pearson.
3. Kim, D., & Solomon, M. G. (2021). Fundamentals of Information Systems Security (4th
ed.). Jones & Bartlett Learning.
30
DIELEKTRIK SARALASH JARAYONINING ENERGETIK PARAMETRLARINI
EKSPERIMENTAL ASOSLASH
Mannobboyev Sh.
Andijon davlat texnika instituti katta o‘qituvchisi
shuxratbekmannobboyev@gmail.com
Annotatsiya: Ushbu maqolada paxta chigitlarini dielektrik separatsiya usulida saralash
jarayonining energetik va konstruktiv parametrlarini asoslash bo‘yicha eksperimental tadqiqot
natijalari keltirilgan. Ishlab chiqilgan fizik model — baraban tipidagi dielektrik separator asosida
chigitlarning saralash samaradorligiga elektr maydon kuchlanganligi, chastota, elektrodlar oralig‘i
va chigit namligining ta’siri o‘rganildi. Tadqiqot natijalariga ko‘ra, saralash samaradorligi 87,5%
ga yetadigan optimal rejimlar aniqlangan: kuchlanish 10 kV, chastota 500 Hz, elektrodlar oralig‘i
15 mm, chigit namligi 8-10%. Solishtirma energiya sarfi 1,8 kVt·soat/t ni tashkil etdi. Elektrodlar
oralig‘ining 10 mm dan 25 mm gacha oshirilishi maydon kuchlanganligini pasaytirib, saralash
samaradorligini 92% dan 68% gacha kamaytirishi aniqlandi. Chastotaning 50 Hz dan 1000 Hz
gacha oshirilishi dielektrik yo‘qotishlar hisobiga energiya sarfini 2,1 baravarga oshirgan, biroq
saralash samaradorligi 400-600 Hz oralig‘ida maksimal qiymatga erishgan. Tadqiqot natijalari
dielektrik separatorlarni loyihalashda optimal energetik va konstruktiv parametrlarni tanlash
uchun ilmiy asos bo‘lib xizmat qiladi.
Kalit so‘zlar: dielektrik separatsiya, paxta chigiti, saralash samaradorligi, elektr maydoni,
energiya sarfi, elektrodlar oralig‘i, chastota.
Аннотация: В данной статье представлены результаты экспериментальных
исследований по обоснованию энергетических и конструктивных параметров процесса
сортировки семян хлопчатника методом диэлектрической сепарации. На основе
разработанной физической модели — диэлектрического сепаратора барабанного типа —
изучено влияние напряжённости электрического поля, частоты, межэлектродного
расстояния и влажности семян на эффективность сортировки. Согласно результатам
исследований, определены оптимальные режимы, при которых эффективность сортировки
достигает 87,5%: напряжение — 10 кВ, частота — 500 Гц, расстояние между электродами
— 15 мм, влажность семян — 8–10%. Удельное энергопотребление составило 1,8 кВт·ч/т.
Установлено, что увеличение расстояния между электродами с 10 мм до 25 мм снижает
напряжённость электрического поля и уменьшает эффективность сортировки с 92% до 68%.
Повышение частоты с 50 Гц до 1000 Гц увеличивает энергопотребление в 2,1 раза
вследствие диэлектрических потерь, при этом максимальная эффективность сортировки
достигается в диапазоне 400–600 Гц. Полученные результаты могут служить научной
основой для выбора оптимальных энергетических и конструктивных параметров при
проектировании диэлектрических сепараторов.
Ключевые слова: диэлектрическая сепарация, семена хлопчатника, эффективность
сортировки, электрическое поле, энергопотребление, межэлектродное расстояние, частота.
Abstract: This paper presents the results of experimental studies aimed at substantiating the
energy and design parameters of cottonseed sorting using dielectric separation. Based on a
developed physical model—a drum-type dielectric separator—the influence of electric field
strength, frequency, electrode gap, and seed moisture content on sorting efficiency was
investigated. According to the research results, optimal operating conditions were determined
under which the sorting efficiency reaches 87.5%: voltage — 10 kV, frequency — 500 Hz,
electrode gap — 15 mm, and seed moisture content — 8–10%. The specific energy consumption
31
was 1.8 kWh/t. It was found that increasing the electrode gap from 10 mm to 25 mm reduces the
electric field strength and decreases sorting efficiency from 92% to 68%. Increasing the frequency
from 50 Hz to 1000 Hz raises energy consumption by 2.1 times due to dielectric losses, while the
maximum sorting efficiency is achieved in the frequency range of 400–600 Hz. The obtained
results can serve as a scientific basis for selecting optimal energy and design parameters in the
development of dielectric separators.
Keywords: dielectric separation, cottonseed, sorting efficiency, electric field, energy
consumption, electrode gap, frequency.
1.Kirish
Paxta tozalash sanoatida chigitlarni sifat ko‘rsatkichlari (unuvchanlik, kalibr, tozalik)
bo‘yicha saralash urug‘lik materialining qiymatini va keyingi texnologik jarayonlar
samaradorligini belgilovchi asosiy operatsiyalardan biridir. An’anaviy mexanik saralash usullari
— elaklar, havo separatsiyasi va gravitatsion usullar — chigitlarni ularning dielektrik xossalariga
qarab ajratish imkonini bermaydi. Bu esa urug‘lik tarkibida elektr xossalari bo‘yicha farqlanuvchi
(namligi yuqori, kasallik bilan zararlangan, mexanik shikastlangan) chigitlarning saqlanib
qolishiga olib keladi. Dielektrik separatsiya usuli chigitlarning dielektrik singdiruvchanligi (ε) va
elektr o‘tkazuvchanligidagi (σ) farqlarga asoslangan bo‘lib, bu usul an’anaviy usullarga nisbatan
yuqori aniqlik va selektivlikka ega.
Dielektrik separatorlarning ishlash prinsipi o‘zgaruvchan elektr maydonida turli dielektrik
xususiyatlarga ega bo‘lgan materiallarga ta’sir etuvchi dielektroforetik kuchga asoslangan. Ushbu
kuchning kattaligi maydon kuchlanganligi gradientiga (∇E²) va materialning dielektrik
singdiruvchanligiga (ε) to‘g‘ri proporsionaldir. Shu sababli, elektr maydonining parametrlari —
kuchlanish (U), chastota (f), elektrodlar geometriyasi va oralig‘i (d) — bevosita saralash
samaradorligi va energiya sarfini belgilaydi.
Mazkur tadqiqotning maqsadi — ishlab chiqilgan fizik model — baraban tipidagi dielektrik
separator asosida chigitlarni saralash jarayonida energetik va konstruktiv parametrlarning saralash
samaradorligiga ta’sirini eksperimental o‘rganish va optimal rejimlarni asoslashdan iborat.
Tadqiqotda quyidagi vazifalar qo‘yilgan: elektr maydon parametrlarining (kuchlanish, chastota)
saralash samaradorligiga ta’sirini aniqlash; elektrodlar oralig‘ining optimal qiymatlarini
eksperimental asoslash; chigit namligining jarayon samaradorligi va energiya sarfiga ta’sirini
baholash; solishtirma energiya sarfini minimallashtiruvchi rejimlarni aniqlash.
2.Materiallar va usullar
Tadqiqot uchun maxsus ishlab chiqilgan baraban tipidagi dielektrik separator qurilmasi
ishlatildi (1-rasm). Qurilmaning asosiy konstruktiv elementlari: aylanuvchi dielektrik baraban
(diametri 300 mm, uzunligi 400 mm, materiali — tekstolit), baraban ichiga o‘rnatilgan statsionar
elektrod tizimi (ikkita sektorli mis elektrod, qoplama maydoni 120°), chigitni bir tekis uzatuvchi
vibrouzatgich, saralangan fraksiyalarni qabul qiluvchi uchta seksiya va yuqori chastotali yuqori
kuchlanish manbai (0-15 kV, 0-2000 Hz).
Baraban aylanish tezligi 20-60 ayl/min oralig‘ida rostlanadi. Elektrodlar orasidagi masofa d
= 10-25 mm oralig‘ida o‘zgartirilishi mumkin. Ishchi zonada hosil qilinadigan elektr maydon
kuchlanganligi 𝐸 = 𝑈/𝑑 formula bo‘yicha hisoblanadi.
Tadqiqot ob’ekti sifatida “Andijon-37” navli paxta chigiti ishlatildi. Chigit partiyalari
namligi 6%, 8%, 10%, 12% bo‘yicha to‘rt guruhga ajratildi. Har bir guruhdan 500 g namunada
saralash tajribalari o‘tkazildi. Saralashdan oldin chigitlar mexanik aralashmalardan tozalandi va
fraksiyalarga ajratildi.
Kuchlanishning 5 kV dan 15 kV gacha bo‘lgan diapazonda tanlanishi dielektrik separatsiya
jarayonida maydon kuchlanganligining chigitlarga ta’sir etuvchi dielektroforetik kuchning
32
kattaligiga va havoning elektr mustahkamligi chegarasiga bog‘liq holda optimal ish rejimini
aniqlash zaruriyati bilan belgilanadi. 5 kV pastki chegara sifatida qabul qilingan, chunki bu
qiymatdan past kuchlanishlarda elektrodlararo maydon kuchlanganligi 𝐸 = 𝑈/𝑑 formula
bo‘yicha 0,33 kV/mm dan kam bo‘lib (d=15 mm da), dielektroforetik kuch 𝐹𝑑 ∝ 𝛻𝐸 2 kvadratik
bog‘liqlik tufayli juda kichik qiymatga ega bo‘ladi va chigitlarning dielektrik xususiyatlaridagi
farqlarni ajratish uchun yetarli bo‘lmaydi. 10 kV esa ilgari o‘tkazilgan dastlabki tadqiqotlar va
adabiyotlar tahliliga asosan potensial optimal nuqta sifatida belgilangan bo‘lib, bu qiymatda
maydon kuchlanganligi 0,67 kV/mm ni tashkil etadi va ko‘pchilik paxta chigiti navlari uchun
dielektroforetik ta’sirning yetarli darajada namoyon bo‘lishini ta’minlaydi. 12 kV va 15 kV esa
maydon kuchlanganligini mos ravishda 0,80 kV/mm va 1,0 kV/mm gacha oshirish imkonini
beradi, bu esa dielektroforetik kuchning kvadratik ortishi hisobiga saralash samaradorligining
potensial o‘sishini o‘rganish, shuningdek, yuqori kuchlanishlarda yuzaga keladigan korona
razryadlar, mikro-parchalanishlar va dielektrik yo‘qotishlarning keskin ortishi kabi salbiy
hodisalarni eksperimental ravishda aniqlash imkonini yaratadi. Ushbu besh qiymatning tanlanishi,
shuningdek, 5 kV dan 15 kV gacha bo‘lgan oraliqni teng oraliqlarga bo‘lib o‘rganish emas, balki
samaradorlik va energiya sarfining eng keskin o‘zgarishlari kutilayotgan nuqtalarni (5 kV
boshlang‘ich, 7 kV o‘sish boshlanishi, 10 kV potensial optimal, 12 kV korona boshlanishi, 15 kV
chegara yaqini) qamrab olish maqsadiga xizmat qiladi.
Chastotaning 50 Hz dan 1500 Hz gacha bo‘lgan diapazonda tanlanishi dielektrik separatsiya
jarayonida materialning dielektrik relaksatsiya xususiyatlarini, dielektrik yo‘qotishlarning
chastotaga bog‘liqligini va sanoat elektr tarmog‘i chastotasidan yuqori chastotalarning saralash
samaradorligiga ta’sirini kompleks o‘rganish imkonini beradi. 50 Hz sanoat chastotasi sifatida
tanlangan bo‘lib, u ko‘pgina an’anaviy elektr jihozlari bilan ishlash imkonini beradi va dielektrik
separatsiyaning eng past chastotali rejimini ifodalaydi, bunda chigitlarning qutblanish jarayonlari
maydon o‘zgarishiga to‘liq ulgurib, dielektrik singdiruvchanlik εε o‘zining statik qiymatiga yaqin
bo‘ladi. 200 Hz va 500 Hz oralig‘i paxta chigiti uchun xarakterli bo‘lgan dielektrik relaksatsiya
chastotasi 𝑓𝑟𝑒𝑙 = 1/(2𝜋𝜏) atrofidagi qiymatlarni qamrab oladi, bu yerda τ — qutblanishning
relaksatsiya vaqti (odatda 0,5-1 ms oralig‘ida), va bu chastotalarda dielektrik
yo‘qotishlar tanδtanδ maksimal qiymatga erishadi, bu esa maydon energiyasining materialda
issiqlik sifatida tarqalishini kuchaytiradi. 800 Hz, 1000 Hz va 1500 Hz esa relaksatsiya
chastotasidan yuqori bo‘lgan yuqori chastotali rejimlarni ifodalaydi, bunda qutblanish jarayonlari
maydon o‘zgarishiga ulgurmay qoladi, effektiv dielektrik singdiruvchanlik εeffεeff pasayadi va
dielektroforetik kuchning samaradorligi kamayadi, shu bilan birga dielektrik yo‘qotishlar
quvvati 𝑃𝑑 = 2𝜋𝑓𝐶𝑈 2 𝑡𝑎𝑛𝛿 formula bo‘yicha chastotaga to‘g‘ri proporsional ravishda o‘sib
boradi. Ushbu olti chastota qiymatining tanlanishi, shuningdek, 50 Hz dan 1500 Hz gacha bo‘lgan
oraliqda dielektrik yo‘qotishlar va relaksatsiya hodisalarining o‘zgarish qonuniyatlarini logarifmik
shkala bo‘yicha yetarlicha zichlikda o‘rganish imkonini beradi, chunki eng keskin o‘zgarishlar 50500 Hz oralig‘ida kuzatiladi.
Elektrodlar oralig‘ining 10 mm dan 25 mm gacha bo‘lgan diapazonda tanlanishi elektrodlar
konstruksiyasining geometrik parametrlari maydon kuchlanganligi, tizim sig‘imi va havoning
elektr mustahkamligiga ta’sirini kompleks o‘rganish, shuningdek, turli konstruktiv yechimlarning
energiya samaradorligi va saralash sifatiga ta’sirini aniqlash imkonini beradi. 10 mm minimal
oralig‘ sifatida tanlangan, chunki bu qiymatdan past oraliglarda elektrodlar orasiga chigitlarning
(o‘rtacha diametri 7-9 mm bo‘lgan) bir qatlamli joylashishi texnologik jihatdan qiyinlashadi,
shuningdek, havoning elektr mustahkamligi (quruq havo uchun taxminan 3 kV/mm) bilan
chegaralangan holda maydon kuchlanganligi 1,0 kV/mm dan yuqori bo‘lganda (10 mm oralig‘da
10 kV kuchlanish 1,0 kV/mm ni beradi) korona razryadlar va mikro-parchalanishlar ehtimoli
keskin ortadi. 15 mm oralig‘i potensial optimal nuqta sifatida tanlangan, chunki bu qiymat
33
chigitlarning erkin harakatlanishi, maydon kuchlanganligini yetarli darajada (0,67 kV/mm) ushlab
turish va tizim sig‘imining 𝐶 = 𝜀0 𝜀𝑆 /𝑑 formula bo‘yicha o‘rtacha qiymatda bo‘lishini
ta’minlaydi, bu esa dielektrik yo‘qotishlarni boshqariladigan darajada saqlash imkonini beradi. 20
mm va 25 mm oralig‘lari esa maydon kuchlanganligini mos ravishda 0,50 kV/mm va 0,40 kV/mm
gacha pasaytirib, dielektroforetik kuchning keskin kamayishi va natijada saralash
samaradorligining pasayish qonuniyatlarini o‘rganish, shuningdek, katta oralig‘larda tizim
sig‘imining kamayishi hisobiga energiya sarfining qanchalik kamayishini aniqlash imkonini
beradi. Ushbu to‘rt oraliq qiymatining tanlanishi, shuningdek, sanoatda keng tarqalgan dielektrik
separator konstruksiyalarida qo‘llaniladigan tipik oraliq qiymatlarini (15-20 mm) qamrab olish va
undan kichik (10 mm) hamda undan katta (25 mm) chegara rejimlarida jarayonning qanday
o‘zgarishini eksperimental tekshirish maqsadiga xizmat qiladi.
Chigit namligining 6% dan 12% gacha bo‘lgan diapazonda tanlanishi paxta chigitini qayta
ishlash sanoatida real uchraydigan namlik o‘zgarishlarining to‘liq spektrini qamrab olish va
namlikning dielektrik xususiyatlarga (dielektrik singdiruvchanlik εε va dielektrik yo‘qotish
burchagi tangensi tanδtanδ) hamda saralash jarayonining energetik va sifat ko‘rsatkichlariga
ta’sirini kompleks o‘rganish imkonini beradi. 6% namlik pastki chegara sifatida tanlangan, chunki
bu qiymatdan past namliklarda chigitlar texnologik jihatdan mo‘rt bo‘lib, mexanik shikastlanishga
moyil bo‘ladi, shuningdek, dielektrik singdiruvchanlik εε juda past qiymatda (2,5-3,0 atrofida)
bo‘lib, sog‘lom va zararlangan chigitlar o‘rtasidagi dielektrik xususiyatlar farqi minimal darajada
bo‘ladi. 8% va 10% namlik oralig‘i paxta chigitini saqlash va qayta ishlash uchun optimal
hisoblanadigan namlik diapazoniga to‘g‘ri keladi, bu oraliqda dielektrik singdiruvchanlik εε 3,54,8 oralig‘ida bo‘lib, dielektrik yo‘qotish burchagi tangensi 𝑡𝑎𝑛𝛿 0,045 − 0,082 atrofida
o‘zgaradi, bu esa yetarli darajada dielektroforetik ta’sirni ta’minlash bilan birga dielektrik
yo‘qotishlarni boshqariladigan darajada ushlab turish imkonini beradi. 12% namlik esa yuqori
chegara sifatida tanlangan, chunki bu qiymatdan yuqori namliklarda chigitlarning elektr
o‘tkazuvchanligi keskin ortadi, elektrodlar orasida qisqa tutashuvga yaqin holat yuzaga keladi,
dielektrik yo‘qotish burchagi tangensi tanδ 0,135 gacha ko‘tariladi va dielektrik yo‘qotishlar
quvvati 𝑃𝑑 = 2𝜋𝑓𝐶𝑈 2 𝑡𝑎𝑛𝛿 formula bo‘yicha 2-3 baravarga oshadi, shuningdek, maydonning
chigit qatlami bo‘ylab notekis taqsimlanishi saralash samaradorligining pasayishiga olib keladi.
Ushbu to‘rt namlik qiymatining tanlanishi, shuningdek, namlikning 6% dan 12% gacha
o‘zgarishida dielektrik xususiyatlarning o‘zgarishini yetarlicha aniqlik bilan o‘rganish imkonini
beradi, chunki eng keskin o‘zgarishlar 8-12% oralig‘ida kuzatiladi.
Baraban aylanish tezligining 40 ayl/min da doimiy saqlanishi dastlabki optimallashtirish
tadqiqotlari natijasida aniqlangan bo‘lib, bu tezlikda materialning elektrodlar bilan o‘zaro ta’sir
vaqti, unumdorlik va saralash samaradorligi o‘rtasida eng maqbul muvozanat ta’minlanadi.
Baraban aylanish tezligi bevosita chigitlarning elektr maydonida bo‘lish vaqtini belgilaydi —
tezlik juda yuqori bo‘lganda (60 ayl/min dan yuqori) chigitlar elektrodlar zonasida yetarlicha vaqt
bo‘lmaydi va dielektroforetik kuch ta’sirida traektoriyasini o‘zgartirishga ulgurmay, natijada
saralash samaradorligi keskin pasayadi. Tezlik juda past bo‘lganda (20 ayl/min dan past) esa
materialning maydonda turish vaqti ortadi, bu esa saralash aniqligini oshirishi mumkin, biroq bir
vaqtning o‘zida qurilmaning soatlik unumdorligi kamayadi va solishtirma energiya
sarfi 𝑊𝑠 ortadi, chunki bir xil miqdordagi materialni qayta ishlash uchun ko‘proq vaqt va shunga
mos ravishda ko‘proq energiya sarflanadi. 40 ayl/min tezlikda chigitlarning elektrodlar zonasida
o‘rtacha turish vaqti 1,5-2,0 sekundni tashkil etadi, bu paxta chigiti uchun dielektrik qutblanish
jarayonlarining to‘liq amalga oshishi va dielektroforetik kuch ta’sirida chigitlarning baraban
yuzasidan ajralib, kerakli fraksiyaga yo‘naltirilishi uchun yetarli vaqt hisoblanadi. Ushbu tezlikni
doimiy saqlash orqali boshqa o‘zgaruvchan parametrlar (kuchlanish, chastota, elektrodlar oralig‘i,
chigit namligi) ning saralash samaradorligi va energiya sarfiga ta’sirini sof holda o‘rganish
34
imkoniyati yaratiladi, chunki aylanish tezligining o‘zgarishi natijasida yuzaga keladigan
qo‘shimcha o‘zgaruvchanlik omili tajriba natijalariga kiritilmaydi. Dastlabki optimallashtirish
tadqiqotlarida 30, 40, 50 ayl/min tezliklar sinovdan o‘tkazilgan bo‘lib, 40 ayl/min da saralash
samaradorligi (87,5%) va unumdorlik (500 kg/soat) o‘rtasidagi nisbat eng yuqori, solishtirma
energiya sarfi esa eng past (1,8 kVt·soat/t) qiymatlarda qayd etilgan, bu esa ushbu tezlikni barcha
keyingi tajribalar uchun asosiy doimiy parametr sifatida belgilashga asos bo‘lgan.
Har bir tajriba 3 marta takrorlandi, natijalarning o‘rtacha qiymatlari hisobga olindi.
Saralash samaradorligi η (%) quyidagi formula bo‘yicha aniqlandi:
𝜂=
𝑚𝑡
∙ 100%
𝑚𝑢
bu yerda:
- 𝑚𝑡 — to‘g‘ri ajratilgan (kerakli fraksiyaga tushgan) chigit massasi (kg);
- 𝑚𝑢 — umumiy chigit massasi (kg).
Elektr quvvat sarfi P (Vt) yuqori chastotali konvertorning kirish qismiga ulangan analizator
(HIOKI PW3390) yordamida o‘lchandi. Solishtirma energiya sarfi 𝑊𝑠 (kVt·soat/kg) quyidagi
formula bo‘yicha hisoblandi:
𝑃∙𝑡
𝑊𝑠 =
𝑚
bu yerda t — tajriba vaqti (soat), m — qayta ishlangan chigit massasi (kg).
Dielektrik yo‘qotishlar quvvati 𝑃𝑑 (Vt) quyidagi formula bo‘yicha hisoblandi:
𝑃𝑑 = 2𝜋𝑓𝐶𝑈 2 tanδ
bu yerda C — elektrod-chigit tizimining ekvivalent sig‘imi (F), tanδ — chigit qatlamining
dielektrik yo‘qotish burchagi tangensi (E4980A LCR-metr yordamida o‘lchandi).
Olingan eksperimental ma’lumotlar Microsoft Excel va OriginPro dasturlari yordamida
statistik qayta ishlandi. Natijalarning ishonchliligi Student mezoni bo‘yicha baholandi (p ≤ 0,05).
Grafiklar regressiya tahlili asosida qurildi.
3.Natijalar
1-rasmda kuchlanishning saralash samaradorligiga ta’siri (f = 500 Hz, d = 15 mm, W = 8%
da) keltirilgan.
Kuchlanishning 5 kV dan 10 kV gacha oshirilishi saralash samaradorligining 52% dan
87,5% gacha, ya’ni 35,5 foiz punktga o‘sishiga olib kelgan bo‘lib, bu hodisaning fizik asosini
dielektroforetik kuchning maydon kuchlanganligiga kvadratik bog‘liqligi tashkil etadi.
𝐸 = 𝑈/𝑑 formula bo‘yicha 0,33 kV/mm dan 0,67 kV/mm gacha, ya’ni ikki baravar ortadi.
Dielektroforetik kuch esa maydon kuchlanganligi kvadratiga proporsional bo‘lganligi uchun
taxminan to‘rt baravar oshadi, bu esa turli dielektrik xususiyatlarga ega bo‘lgan chigitlar —
masalan, sog‘lom va kasallik bilan zararlangan, namligi yuqori va past bo‘lgan chigitlar —
o‘rtasidagi ajratuvchi kuchlar farqini sezilarli darajada kengaytiradi. Natijada, chigitlarning elektr
maydoni ta’sirida traektoriyalari keskin farqlanadi va ularni fraksiyalarga aniq ajratish imkoniyati
oshadi. Bu bosqichda maydon kuchlanganligi hali havoning elektr mustahkamligi chegarasidan
ancha past bo‘lganligi sababli, energiya yo‘qotishlari asosan foydali dielektroforetik ta’sirga
sarflanadi va samaradorlikning o‘sish sur’ati yuqori bo‘ladi. Ushbu kvadratik bog‘liqlik dielektrik
separatsiya nazariyasining asosiy qonuniyatlaridan biri bo‘lib, ko‘plab tadqiqotchilar (Pohl, 1978;
Jones, 2005) tomonidan eksperimental ravishda tasdiqlangan va sanoat qurilmalarini loyihalashda
maydon kuchlanganligini optimallashtirishning nazariy asosini tashkil etadi.
35
1-rasm. Saralash samaradorligining kuchlanishga bog‘liqligi
Kuchlanish 10 kV dan 12 kV gacha oshirilganda saralash samaradorligi 87,5% dan 89% ga,
ya’ni atigi 1,5 foiz punktga o‘sgan, 15 kV da esa 88,5% gacha biroz pasaygan bo‘lib, bu hodisa
elektr maydonining havoning elektr mustahkamligi bilan cheklanishi va mikro-parchalanish
(korona razryad) hodisalarining yuzaga kelishi bilan izohlanadi. Elektrodlar oralig‘i 15 mm
bo‘lganda, 10 kV kuchlanish maydon kuchlanganligi 0,67 kV/mm ni tashkil etadi, 12 kV da 0,80
kV/mm, 15 kV da esa 1,0 kV/mm ga yetadi. Quruq havo uchun elektr mustahkamlik chegarasi
normal atmosfera sharoitida taxminan 3 kV/mm bo‘lsada, elektrodlar sirtidagi mikro-notekisliklar,
chigit qatlamining notekis joylashishi va havo namligi ta’sirida lokal maydon kuchlanganligi
o‘rtacha qiymatdan sezilarli darajada yuqori bo‘lgan nuqtalar vujudga keladi. 0,8-1,0 kV/mm
oralig‘ida ushbu lokal nuqtalarda korona razryadlar — ya’ni havoning qisman ionlanishi va mikroparchalanishi — boshlanadi. Korona razryadlar paytida elektr maydon energiyasining bir qismi
foydali dielektroforetik ta’sirga emas, balki ionlanish jarayonlariga, issiqlik ajralishiga va
ultrabinafsha nurlanishiga sarflanadi, bu esa maydonning dielektroforetik samaradorligini
pasaytiradi. Bundan tashqari, korona razryadlar elektrodlar yuzasida lokal zaryadlar to‘planishiga
olib keladi, bu esa maydon konfiguratsiyasini o‘zgartirib, dielektroforetik kuchning fazoviy
taqsimotini notekislashtiradi va saralash aniqligiga salbiy ta’sir qiladi. Shuningdek, mikroparchalanishlar natijasida hosil bo‘lgan ozon va azot oksidlari chigitlarning sirt qatlamiga ta’sir
etib, ularning dielektrik xususiyatlarini vaqtinchalik o‘zgartirishi mumkin, bu esa 15 kV da
samaradorlikning 88,5% gacha pasayishiga qo‘shimcha sabab bo‘ladi. Ushbu hodisalar dielektrik
separatorlarni loyihalashda maydon kuchlanganligini havoning elektr mustahkamligi chegarasidan
yetarlicha past (zaxira koeffitsiyenti 1,5-2,0) tanlash zarurligini ko‘rsatadi.
Kuchlanishning 10 kV dan yuqori qiymatlarida saralash samaradorligi o‘sishining keskin
sekinlashishi va energiya sarfining kvadratik o‘sishi o‘rtasidagi qarama-qarshilik dielektrik
separatsiya jarayonida optimal kuchlanishni tanlash mezoni sifatida samaradorlik va energiya
samaradorligi o‘rtasidagi kompromissni belgilaydi. tanδ — dielektrik yo‘qotish burchagi tangensi.
10 kV da 1,8 kVt·soat/t bo‘lgan solishtirma energiya sarfi 12 kV da 2,4 kVt·soat/t ga (33% ga),
15 kV da esa 3,1 kVt·soat/t ga (72% ga) oshadi, biroq samaradorlikning o‘sishi 10 kV dan keyin
atigi 1,5 foiz punktni tashkil etadi. Bu nisbat shuni ko‘rsatadiki, 10 kV dan yuqori kuchlanishlarda
qo‘shimcha energiya sarfi foydali saralash samaradorligiga emas, balki asosan dielektrik
36
yo‘qotishlar, korona razryadlar va elektr maydonining issiqlik sifatida tarqalishiga sarflanadi.
Texnik-iqtisodiy nuqtai nazardan, energiya sarfining bunday keskin o‘sishini samaradorlikning
marjinal o‘sishi bilan kompensatsiya qilish mumkin emas, chunki sanoat sharoitida energiya narxi
va qurilmaning ekspluatatsion xarajatlari ustuvor ahamiyatga ega. Bundan tashqari, yuqori
kuchlanishlar elektr ta’minot tizimiga qo‘yiladigan talablarni oshiradi — yuqori kuchlanishli
transformatorlar, kabellar va izolyatsiya materiallari narxi keskin ortadi, shuningdek, xavfsizlik
texnikasi talablari kuchayadi. Shuning uchun, 10 kV optimal kuchlanish sifatida belgilanadi,
chunki ushbu qiymatda maksimal foydali samaradorlikka erishiladi va undan keyingi kuchlanish
oshishi texnik-iqtisodiy jihatdan asossiz bo‘lib qoladi. Ushbu optimal nuqta dielektrik
separatorlarni loyihalashda “energiya samaradorligi — saralash sifati” mezoni bo‘yicha
optimallashtirishning tipik yechimi sifatida qaralishi mumkin.
2-rasm. Solishtirma energiya sarfining kuchlanishga bog‘liqligi
Solishtirma energiya sarfi WsWs ning kuchlanishga bog‘liqligi 5 kV da 0,9 kVt·soat/t dan
15 kV da 3,1 kVt·soat/t gacha bo‘lgan qiymatlarni qamrab olgan bo‘lib, bu bog‘liqlik qonuniyatga
deyarli to‘liq mos keladi, chunki 5 kV dan 10 kV ga o‘tganda kuchlanish 2 baravar ortib, energiya
sarfi 0,9 dan 1,8 kVt·soat/t ga — 2 baravar, 5 kV dan 15 kV ga o‘tganda esa kuchlanish 3 baravar
ortib, energiya sarfi 0,9 dan 3,1 kVt·soat/t ga — taxminan 3,4 baravar oshgan. Ushbu kvadratik
bog‘liqlikning fizik asosini dielektrik yo‘qotishlar quvvati formulasi 𝑃𝑑 = 2𝜋𝑓𝐶𝑈 2 𝑡𝑎𝑛𝛿 tashkil
etadi, bu yerda 𝑓 — elektr maydoni chastotasi, 𝐶 — elektrod-chigit tizimining ekvivalent
sig‘imi, tanδtanδ — chigit qatlamining dielektrik yo‘qotish burchagi tangensi. Ushbu formulada
kuchlanish UU kvadratik shaklda ishtirok etadi, chunki elektr maydonida saqlanadigan
energiya We ga teng bo‘lib, har bir davrda materialda ajralib chiqadigan issiqlik energiyasi ushbu
saqlanayotgan energiyaning bir qismi sifatida dielektrik yo‘qotish burchagi tangensiga
proporsionaldir. Elektrodlar oralig‘i dd o‘zgarmas bo‘lganda, kuchlanish ortishi bilan maydon
kuchlanganligi 𝐸 = 𝑈/𝑑𝐸 = 𝑈/𝑑 chiziqli ortadi, biroq maydon kuchlanganligi ortishi bilan chigit
materialining dielektrik singdiruvchanligi ε va dielektrik yo‘qotish burchagi tangensi 𝑡𝑎𝑛𝛿 ham
o‘zgarishi mumkin — yuqori maydon kuchlanganliklarida qutblanish jarayonlarining to‘yinishi va
37
ionlashuv hodisalari hisobiga bu parametrlar ortadi, bu esa kvadratik bog‘liqlikning
koeffitsiyentini yanada oshiradi. Shuningdek, kuchlanish ortishi bilan elektrodlararo fazoda
mikro-parchalanish (korona) hodisalari boshlanganda, qo‘shimcha faol quvvat sarfi yuzaga keladi,
bu esa 12-15 kV oralig‘ida Ws ning kvadratik bog‘liqlikdan biroz yuqoriroq o‘sishiga sabab
bo‘ladi. Ushbu kvadratik bog‘liqlik dielektrik separatorlarning energetik xarakteristikasini
belgilovchi fundamental qonuniyat bo‘lib, u qurilmaning ish rejimini tanlashda energiya sarfini
oldindan hisoblash imkonini beradi.
5 kV dan 10 kV gacha bo‘lgan kuchlanish oralig‘ida solishtirma energiya sarfi 0,9 kVt·soat/t
dan 1,8 kVt·soat/t gacha oshgan bo‘lsa, bu oraliqda saralash samaradorligi 52% dan 87,5% gacha
— ya’ni 35,5 foiz punktga oshgan bo‘lib, energiya sarfining har bir birlik o‘sishiga to‘g‘ri
keladigan samaradorlik o‘sishi (energetik samaradorlik mezoni) eng yuqori qiymatga erishadi. 10
kV dan 12 kV ga o‘tganda esa energiya sarfi 1,8 kVt·soat/t dan 2,4 kVt·soat/t ga — 33% ga oshgan,
biroq saralash samaradorligi atigi 87,5% dan 89% ga — 1,5 foiz punktga oshgan, ya’ni energiya
sarfining o‘sish sur’ati samaradorlik o‘sish sur’atidan taxminan 22 baravar yuqori bo‘lgan. 12 kV
dan 15 kV ga o‘tganda esa energiya sarfi 2,4 kVt·soat/t dan 3,1 kVt·soat/t ga — 29% ga oshgan,
samaradorlik esa 89% dan 88,5% ga pasaygan, bu esa energiya sarfining oshishi bilan birga foydali
natijaning emas, balki uning kamayishi kuzatilganligini ko‘rsatadi. Ushbu nisbatlar shuni
ko‘rsatadiki, dielektrik separatsiya jarayonida energiya sarfi va samaradorlik o‘rtasidagi bog‘liqlik
chiziqli emas, balki ma’lum bir optimal nuqtadan (10 kV) keyin energiya sarfining marjinal o‘sishi
samaradorlikning marjinal o‘sishidan keskin yuqori bo‘ladi, bu esa iqtisodiy nuqtai nazardan
energiya resurslaridan samarasiz foydalanishni anglatadi. Optimal kuchlanishni tanlashda texnikiqtisodiy mezon sifatida “marjinal samaradorlikning marjinal energiya sarfiga nisbati” 𝛥𝜂/𝛥𝑊𝑠
mezonidan foydalaniladi, bu nisbat 5-10 kV oralig‘ida 0,39 foiz/(kVt·soat/t) ni, 10-12 kV
oralig‘ida esa 0,05 foiz/(kVt·soat/t) ni tashkil etgan — ya’ni 7,8 baravar past.
10 kV kuchlanishning optimal rejim sifatida tanlanishi energiya sarfi va saralash
samaradorligi o‘rtasidagi kompromissning texnik-iqtisodiy jihatdan eng maqbul nuqtasini
ifodalaydi, chunki ushbu nuqtada energiya sarfi hali nisbatan past (1,8 kVt·soat/t) bo‘lgan holda
saralash samaradorligi maksimalga yaqin (87,5%) qiymatga erishilgan bo‘ladi. 10 kV dan yuqori
kuchlanishlarda, masalan 12 kV da, energiya sarfi 33% ga oshgan holda samaradorlikning atigi
1,5% ga oshishi, 15 kV da esa energiya sarfi 72% ga oshgan holda samaradorlikning pasayishi
kuzatilgan bo‘lib, bu kuchlanishlarning qo‘llanilishi sanoat miqyosida ishlab chiqarishda iqtisodiy
jihatdan asossiz hisoblanadi. Solishtirma energiya sarfining 1,8 kVt·soat/t dan 2,4 kVt·soat/t ga
oshishi, agar qurilma yiliga 2000 soat (bir smenali ish) va soatiga 500 kg unumdorlik bilan ishlasa,
yillik qo‘shimcha energiya sarfi 600 kVt·soat ni tashkil etadi, bu esa elektr energiyasi narxiga
ko‘ra (o‘rtacha 1000 so‘m/kVt·soat) yiliga 600 000 so‘m qo‘shimcha xarajatga olib keladi, biroq
samaradorlikning atigi 1,5% ga oshishi mahsulot sifatining bunday xarajatni qoplash darajasida
oshishini kafolatlamaydi. Bundan tashqari, yuqori kuchlanishlarda (12-15 kV) elektr ta’minot
tizimiga qo‘yiladigan talablar oshadi — yuqori kuchlanishli transformatorlar, yuqori chastotali
konvertorlarning quvvat elementi bazasi, izolyatsiya materiallari va xavfsizlik texnikasi vositalari
narxi sezilarli darajada (10-25% ga) ortadi, bu esa qurilmaning boshlang‘ich narxini oshiradi.
Shuningdek, 10 kV dan yuqori kuchlanishlarda korona razryadlar va mikro-parchalanishlar
ehtimoli ortganligi sababli, elektrodlarning eroziyasi va izolyatsiyaning qarishi tezlashadi, bu esa
qurilmaning ishlash muddatini qisqartiradi va texnik xizmat ko‘rsatish xarajatlarini oshiradi.
Shuning uchun, 10 kV kuchlanish nafaqat energiya sarfi va samaradorlik o‘rtasidagi optimal nuqta,
balki texnik-iqtisodiy, ekspluatatsion va xavfsizlik talablarining kompleks majmuasini
qanoatlantiruvchi yagona maqbul yechim sifatida qabul qilinadi.
3-rasmda chastotaning saralash samaradorligiga ta’siri (U = 10 kV, d = 15 mm, W = 8% da)
keltirilgan.
38
3-rasm. Saralash samaradorligining chastotaga bog‘liqligi
Grafik tavsifi: X o‘qi — chastota (Hz), Y o‘qi — saralash samaradorligi (%). 50 Hz da 68%,
200 Hz da 78%, 500 Hz da 87,5%, 800 Hz da 87%, 1000 Hz da 84%, 1500 Hz da 79%.
Samaradorlik 500 Hz gacha ortadi, keyin pasayadi.
Chastotaning 50 Hz dan 500 Hz gacha oshirilishi saralash samaradorligini 68% dan 87,5%
gacha (19,5% ga) oshirgan. Buning sababi — chastota ortishi bilan dielektrik qutblanish
jarayonlarining tezlashishi va dielektroforetik kuchning samaradorligining oshishi. 500 Hz dan
yuqori chastotalarda (800-1500 Hz) samaradorlik pasaygan (87% dan 79% gacha), chunki juda
yuqori chastotalarda chigitlarning qutblanishi maydon o‘zgarishiga ulgurmay qoladi (relaksatsiya
hodisasi) va maydon ta’siri samaradorligi kamayadi. Shuningdek, yuqori chastotalarda dielektrik
isitish kuchayib, chigitlarning namligi qisman bug‘lanadi va dielektrik xususiyatlari o‘zgaradi.
1-jadvalda elektrodlar oralig‘ining saralash samaradorligiga ta’siri (U = 10 kV, f = 500 Hz,
W = 8% da) keltirilgan.
№
1
2
3
4
1-jadval. Elektrodlar oralig‘ining saralash samaradorligiga ta’siri
Maydon
Saralash
Solishtirma
Elektrodlar oralig‘i
kuchlanganligi
samaradorligi
energiya sarfi
d (mm)
E (kV/mm)
η (%)
Ws (kVt·soat/t)
10
1.00
92.3
2.4
15
0.67
87.5
1.8
20
0.50
78.2
1.5
25
0.40
68.1
1.3
Elektrodlar oralig‘ining 10 mm dan 25 mm gacha oshirilishi maydon kuchlanganligini 1,00
kV/mm dan 0,40 kV/mm gacha (2,5 baravar) pasaytirgan. Buning natijasida saralash samaradorligi
92,3% dan 68,1% gacha (24,2% ga) kamaygan. Elektrodlar oralig‘i qancha kichik bo‘lsa, maydon
kuchlanganligi shuncha yuqori bo‘ladi va dielektroforetik kuch shuncha katta bo‘ladi, bu esa
saralash aniqligini oshiradi. Biroq, 10 mm oralig‘ida energiya sarfi 2,4 kVt·soat/t ni tashkil etgan
(15 mm oralig‘iga nisbatan 33% yuqori), chunki kichik oraliqda tizim sig‘imi C = ε₀εS/d formula
bo‘yicha ortadi va reaktiv quvvat komponenti oshadi. 15 mm oralig‘i optimal deb topildi, chunki
u 87,5% samaradorlik va nisbatan past energiya sarfini (1,8 kVt·soat/t) ta’minlagan.
39
2-jadvalda chigit namligining saralash samaradorligiga ta’siri (U = 10 kV, f = 500 Hz, d =
15 mm da) keltirilgan.
№
1
2
3
4
2-jadval. Chigit namligining saralash samaradorligi va energiya sarfiga ta’siri
Dielektrik
Solishtirma
Dielektrik
Saralash
Chigit namligi W
yo‘qotish
energiya
singdiruvchanlik
samaradorligi
(%)
burchagi
sarfi Ws
ε
η (%)
tanδ
(kVt·soat/t)
6
2.8
0.025
78.5
1.4
8
3.5
0.045
87.5
1.8
10
4.8
0.082
86.2
2.3
12
6.2
0.135
81.3
3.1
Chigit namligi 6% dan 8% gacha oshganda saralash samaradorligi 78,5% dan 87,5% gacha
(9% ga) oshgan. Buning sababi — namlik ortishi bilan chigitning dielektrik singdiruvchanligi (ε)
va elektr o‘tkazuvchanligi oshadi, bu esa sog‘lom va zararlangan, namligi farqlanuvchi chigitlar
o‘rtasidagi dielektrik xususiyatlar farqini kengaytiradi va ajratish aniqligini oshiradi. Namlik 10%
gacha oshganda samaradorlik 86,2% gacha biroz pasaygan, 12% da esa 81,3% gacha keskin
kamaygan. Buning sababi — namlik juda yuqori bo‘lganda (12% va undan yuqori) chigitlarning
elektr o‘tkazuvchanligi shunchalik ortadiki, elektrodlar orasida qisqa tutashuvga yaqin holat
yuzaga keladi, maydon notekis taqsimlanadi va dielektroforetik kuchning selektivligi pasayadi.
Solishtirma energiya sarfi namlik ortishi bilan 6% da 1,4 kVt·soat/t dan 12% da 3,1
kVt·soat/t gacha (2,2 baravar) oshgan. Bu P_d = 2πfCU²tanδ formula bilan izohlanadi: namlik
ortishi bilan tanδ qiymati 0,025 dan 0,135 gacha (5,4 baravar) oshgan, bu esa dielektrik
yo‘qotishlar quvvatini va natijada umumiy energiya sarfini keskin oshirgan. Optimal namlik
oralig‘i 8-10% deb aniqlandi, chunki bu oraliqda maksimal samaradorlik (86-87,5%) va nisbatan
o‘rtacha energiya sarfi (1,8-2,3 kVt·soat/t) qayd etilgan.
4.Muhokama
Eksperimental tadqiqot natijalari dielektrik saralash jarayonida saralash samaradorligi va
energiya sarfi o‘rtasida murakkab, ko‘p omilli bog‘liqlik mavjudligini ko‘rsatdi. Kuchlanishning
ortishi samaradorlikni oshirsa-da, ma’lum chegaradan keyin (10-12 kV) energiya sarfi kvadratik
o‘sib, samaradorlik o‘sishi sezilarli darajada kamayadi. Bu hodisa elektr maydonining havoning
elektr mustahkamligi (E_parch ≈ 3 kV/mm quruq havo uchun) bilan cheklanishi bilan izohlanadi.
15 mm oralig‘ida 10 kV kuchlanish maydon kuchlanganligi 0,67 kV/mm ni tashkil etadi, bu
chegaraviy qiymatdan ancha past, biroq 15 kV da 1,0 kV/mm ga yaqinlashadi va mikroparchalanishlar boshlanadi. Shuning uchun optimal kuchlanish sifatida 10 kV tanlandi, bu qiymat
boshqa tadqiqotchilar (A. Sh. Mamatqulov, 2023; J. P. Novak, 2021) tomonidan paxta chigiti
uchun tavsiya etilgan qiymatlar (8-12 kV) bilan mos keladi.
Chastotaning ta’siri ikki xil xarakterga ega: 500 Hz gacha samaradorlik ortadi, undan yuqori
chastotalarda esa pasayadi. Bu hodisa materialning dielektrik relaksatsiya vaqti (τ) bilan
izohlanadi. Paxta chigiti uchun relaksatsiya vaqti taxminan 0,5-1 ms oralig‘ida bo‘lib, bu chastota
200-500 Hz ga mos keladi. Chastota relaksatsiya chastotasidan (f_rel = 1/τ) yuqori bo‘lganda,
qutblanish maydon o‘zgarishiga ulgurmaydi va materialning effektiv dielektrik singdiruvchanligi
kamayadi, bu esa dielektroforetik kuchning pasayishiga olib keladi. Energiya sarfi esa chastotaga
chiziqli bog‘liq bo‘lib, optimal chastotani tanlashda samaradorlik va energiya sarfi o‘rtasidagi
kompromissni topish zarur. 500 Hz rejimi ushbu kompromiss nuqtasi sifatida belgilandi.
40
Elektrodlar oralig‘ining kamayishi samaradorlikni oshirsa-da, energiya sarfini ham oshiradi.
Buning sababi kichik oraliqda tizim sig‘imining ortishi (C ∝ 1/d) va bir xil kuchlanishda maydon
kuchlanganligining ortishi hisobiga dielektrik yo‘qotishlarning ortishi. 10 mm oralig‘ida
samaradorlik 92,3% ga yetgan bo‘lsa-da, energiya sarfi 2,4 kVt·soat/t ni tashkil etdi, bu 15 mm
oralig‘iga nisbatan 33% yuqori. Sanoat sharoitida energiya samaradorligi ustuvor bo‘lgani uchun
15 mm oralig‘i optimal deb qabul qilindi.
Chigit namligining ta’siri alohida ahamiyatga ega, chunki real ishlab chiqarish sharoitida
chigit namligi 6-12% oralig‘ida o‘zgarib turadi. Tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatdiki, optimal
namlik oralig‘i 8-10% bo‘lib, bu oraliqda samaradorlik maksimal (86-87,5%) va energiya sarfi
nisbatan o‘rtacha (1,8-2,3 kVt·soat/t) bo‘ladi. Namlik 12% dan yuqori bo‘lganda, dielektrik
yo‘qotishlar keskin ortadi (tanδ 0,135 gacha) va energiya sarfi 3,1 kVt·soat/t gacha ko‘tariladi, shu
bilan birga samaradorlik 81,3% gacha pasayadi. Bu holat shuni ko‘rsatadiki, dielektrik
separatorlarni loyihalashda chigitni oldindan quritish tizimini nazarda tutish yoki namlikka
moslashuvchan boshqaruv algoritmlarini ishlab chiqish zarur.
5.Xulosa
1. Ishlab chiqilgan fizik model — baraban tipidagi dielektrik separator asosida o‘tkazilgan
eksperimental tadqiqotlar natijasida paxta chigitlarini dielektrik usulda saralash jarayonining
asosiy energetik va konstruktiv parametrlarining saralash samaradorligiga ta’sir qonuniyatlari
aniqlandi.
2. Optimal elektr rejim parametrlari aniqlandi: kuchlanish 10 kV, chastota 500 Hz. Ushbu
rejimda saralash samaradorligi 87,5% ga, solishtirma energiya sarfi 1,8 kVt·soat/t ga yetdi.
Kuchlanishning 10 kV dan yuqori oshirilishi samaradorlikni atigi 1,5% ga oshirgan holda energiya
sarfini 1,7 baravar oshirdi. Chastotaning 500 Hz dan yuqori oshirilishi esa samaradorlikning
pasayishiga (1500 Hz da 79%) va energiya sarfining 3,2 kVt·soat/t gacha oshishiga olib keldi.
3. Elektrodlar oralig‘ining optimal qiymati 15 mm ekanligi aniqlandi. Ushbu oraliqda
saralash samaradorligi 87,5% va solishtirma energiya sarfi 1,8 kVt·soat/t ni tashkil etdi. Oraligning
10 mm gacha kamayishi samaradorlikni 92,3% gacha oshirdi, biroq energiya sarfini 2,4 kVt·soat/t
(33% ga) oshirdi. Oraligning 25 mm gacha oshirilishi esa energiya sarfini 1,3 kVt·soat/t gacha
kamaytirdi, ammo samaradorlikni 68,1% gacha pasaytirdi.
4. Chigit namligining optimal oralig‘i 8-10% ekanligi aniqlandi. Ushbu oraliqda saralash
samaradorligi 86-87,5% va solishtirma energiya sarfi 1,8-2,3 kVt·soat/t ni tashkil etdi. Namlik 6%
dan 8% gacha oshishi samaradorlikni 78,5% dan 87,5% gacha oshirdi, biroq namlik 12% gacha
oshganda samaradorlik 81,3% gacha pasaydi va energiya sarfi 3,1 kVt·soat/t gacha (2,2 baravar)
oshdi.
5. Kelgusidagi tadqiqotlarda impulsli elektr maydonlarini qo‘llash, namlikka moslashuvchan
chastotani avtomatik boshqarish tizimlarini ishlab chiqish va elektrodlar konstruksiyasini
segmentlash orqali energiya sarfini yanada kamaytirish imkoniyatlarini o‘rganish tavsiya etiladi.
Ushbu yo‘nalishlardagi tadqiqotlar dielektrik separatorlarning sanoatda keng joriy etilishiga va
paxta chigitini qayta ishlashda energiya samaradorligini oshirishga xizmat qiladi.
6.Adabiyotlar.
1. Mamadzhanov B. D., ugli Mannobboev S. S. Control of the electric field of dielectric
separating devices by the superimposition method //international journal of research in commerce,
it, engineering and social sciences ISSN: 2349-7793 Impact Factor: 6.876. – 2022. – Т. 16. – №.
07. – С. 37-41.
2. Мамаджанов Б. Д., Шукуралиев А. Ш., Манноббоев Ш. С. Методика расчета
электрической емкости рабочего органа диэлектрической сортировочной машины
//Educational Research in Universal Sciences. – 2023. – Т. 2. – №. 15. – С. 581-589.
41